3.2.5. Капсула

У бактерий различают микрокапсулу, капсулу и слизистый слой. Под капсулой следует понимать слизистое образование, обволакивающее клетку, сохраняющее связь с клеточной стенкой и имеющее аморфное строение. Это выделяемая бактериями слизь, которая есть полисахарид, но в одном случае (Bacillus anthracis) состоит из полипептида D-глютамовой кислоты. Капсула – это внешний покров клетки, толщиной до 200 нм. Капсулы не мешают проникновению в клетку определенных веществ. Некоторые микроорганизмы образуют капсулу только в организме человека или теплокровных (Streptococcus pneumoniae), другие - как в организме, так и на питательных средах (Staphylococcus aureus). Часть сапрофитов образуют зооглеи - скопления клеток, заключенных под общую капсулу. Капсула - фактор патогенности, иммуногенности и протективности (возможность приготовления вакцин).

Бактерии, которые потенциально могут иметь капсулу, проявляют это свойство в присутствии больших концентраций сахаров или сывороток. Капсулы защищают клетки от фагов и фагоцитов, которые должны прикрепиться к клеточной стенке, чтобы осуществлять дальнейшие действия.

Если толщина образования меньше 0,2 мкм, то говорят о микрокапсуле. Если слизистое вещество имеет аморфный бесструктурный вид и легко отделяется от поверхности клетки, следует говорить о слизистом слое, окружающем микробную клетку.

3.2.6. Жгутики

Это нитевидные придатки, состоящие из белка, имеющие разную длину и диаметр 12-30 нм. Жгутики являются органами движения клеток. Белок жгутиков назван флагеллином, он обладает сократительной способностью. Жгутик - это скопление флагеллина, образующего пустотелую цилиндрическую структуру. Если жгутики удалить, механическим воздействием на суспензию бактерий, то быстро образуются новые жгутики. По характеру расположения жгутиков и по их количеству различают следующие формы микроорганизмов:

• монотрихии, имеют один жгутик, расположенный на одном конце клетки (V. cholerae),

• лофотрихии, имеют пучок жгутиков, расположенный на одном конце клетки (Spirillum serpens),

• амфитрихии, имеют по одному пучку жгутиков на обоих концах клетки (Spirillum volutans),

• перитрихии, имеют множество жгутиков, расположенных вокруг тела клетки (Proteus и др.).

Жгутики прикрепляются к бактериальной клетке с помощью крючка и базального тела. Крючок имеет 35-40 нм, состоит из белка, соединен с базальной мембраной и жгутиком. Базальное тельце целиком находится в клеточной стенке и ЦПМ. Состоит из центрального стержня, заключенного в систему колец. У грамотрицательных бактерий их 2 пары, внешняя (L и P) и внутренняя (S и M) пары колец. Кольца L расположены в ЛПС, а кольца P - в пептидогликане, внутренняя пара колец фиксирована в ЦПМ.

Жгутики грамположительных микроорганизмов имеют только одну пару колец S и M, их вращение относительно друг друга позволяет вращаться жгутикам, что придает клетке направленное движение. Со жгутиковым аппаратом связана хемотаксическая активность клетки. Некоторые бактерии (V. cholerae) двигаются с большой скоростью - 200 мкм в сек.

Бактериальные жгутики - это эластичные спиральные роторы, которым клетка придает вращательное движение.

Если перитрихии находятся в жидкой среде, то их жгутики при движении клетки образуют сзади пучок, обеспечивающий движение клетки вперед. При остановке клетки пучок распадается на короткое время и клетка замирает. В это время клетка поворачивает. Далее движение продолжается в таком же виде.

Бактерии двигаются в сторону источника химического раздражения (сахар, аминокислота и пр.), а также источника температурных колебания, например, E.coli собираются в зоне температуры 34^о С.

Для работы двигательного аппарата прокариот необходима энергия. Движение клеток, имеющих жгутики, обеспечивается энергией электрохимического трансмембранного потенциала, причем движение поддерживают обе его составляющие – электрическая и концентрационная. Скорость движения клеток, имеющих жгутики напрямую зависит от величины этого мембранного потенциала. Клетки подвижные располагают механизмом превращения электрической энергии в механическую. Энергия, расходуемая на движение, составляет десятые доли процента от общего количества энергетических потребностей клетки.