Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
микроба.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
414.2 Кб
Скачать

2. Формы и сочетания клеток

Клетки большинства прокариот имеют форму одного из четырех типов: цилиндрические (палочки) разной длины, сферические (кокки), изогнутые в виде запятой (вибрионы) или спирали (спириллы). Клетки прокариот могут группироваться в устойчивые сочетания (пары, цепочки, гроздья, тетрады и пакеты). Для шарообразных клеток такие группы получили специальные названия (диплококки, стрептококки, стафилококки, сарцины). Цепочки клеток, тесно примыкающие и пересекающиеся друг с другом, прямые и ветвящиеся, могут образовывать трихомы, розетки, плоские таблички и сети. В то же время существуют микроорганизмы необычной формы (квадратные, прямоугольные, бобовидные, звездчатые, тарелкообразные), ветвящиеся и образующие мицелий (актинобактерии), имеющие гифы с почками (Hyphomicrobium), стебельки (Galionella), простеки (Campylobacter). Наконец, существуют бактерии, меняющие свою морфологию в течение жизненного цикла (Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia). Такое явление называется плейоморфизмом.

 

Размеры микробных клеток

Несмотря на то, что термин «микроорганизм» подразумевает маленькие размеры, этот признак варьирует в довольно широких пределах .

Большинство прокариот имеет размеры 0,2-10,0 мкм. Однако среди них есть "карлики" и "гиганты". К мельчайшим прокариотам относят нанобактерии, микоплазмы и трепонемы (0,05-0,1 мкм), размеры которых сравнимы с размерами крупных вирусов. В то же время длина ряда крупных спирохет и бесцветных серобактерий достигает 50-100 мкм, а диаметр клетки некоторых нитчатых цианобактерий сравним с диаметром эритроцитов крови человека (7 мкм). Самыми крупными из прокариот являются клетки Epulopiscium fishelsoni и Thiomargarita namibiensis. Первый организм обитает в кишечнике глубоководной рыбы-хирурга и представляет собой толстую палочку с заостренными концами размером 100 х 600 мкм. Кокковидные клетки второго организма, обнаруженного в прибрежных водах Намибии и Чили, достигают 750 мкм в диаметре. В то же время существует микроскопическая морская водоросль Nanochlorum eukaryotum, имеющая настоящее ядро, хлоропласты и митохондрии. Таким образом, размеры известных в настоящее время прокариотических микроорганизмов колеблются от 0,05 до 750 мкм.

 

3. Жгутики прокариот

Жгутикование бактерий:

Жгутики бактерий состоят из трёх субструктур:

  • Филамент (фибрилла, пропеллер) — полая белковая нить толщиной 10—20 нм и длиной 3—15 мкм, состоящая из флагеллина, субъединицы которого уложены по спирали. Полость внутри используется при синтезе жгутика — он происходит в направлении отплазматической мембраны. По полости к собираемому в настоящий момент участку переносятся субъединицы флагеллина.

  • Крюк — более толстое, чем филамент (20—45 нм), белковое (не флагеллиновое) образование.

  • Базальное тело (трансмембранный мотор)

Базальное тело и механизм его работы

Базальное тело представляет собой систему колец, находящихся в плазматической мембране иклеточной стенке бактерий. Два внутренних кольца — M и S-кольца (сейчас чаще рассматриваются как единое MS-кольцо) — являются обязательными элементами, причём M-кольцо находится в ЦПМ, а S — в периплазме грамотрицательных и пептидогликановом слое грамположительных бактерий. Ещё два кольца — P и L — есть только у грамотрицательных бактерий, они расположены в пептидогликановом слое и наружной мембране соответственно, неподвижны и лишь направляют стержень ротора мотора. Вокруг MS-кольца расположеныстаторы — белковые комплексы MotA4/MotB4 представляющие собой протонный канал (их может быть от 8 до 16).

Точный механизм работы базального тела не известен. Большинство исследователей полагает что поступление протона из периплазмы или внешней среды в MotA4/MotB4 комплекс вызывает конформационные изменения белков, благодаря электростатическому взаимодействию или прямому контакту это изменение приводит к повороту MS-кольца, а его дальнейшее движение возвращает исходную конформацию комплексу и выталкивает протон в цитозоль. У Escherichia coli для одного оборота жгутика требуется перемещение около 1000 протонов. Показано, что жгутик может работать даже у пустых клеточных оболочек при условии что внешний pH ниже внутреннего.

Таким образом, базальное тело преобразует химическую энергию в работу, вращаясь за счёт градиента концентрации протонов или, в редких случаях, ионов натрия (некоторые морскиебактерии рода Vibrio, алкалофильные BacillusAcetobacterium woodii), это вращениеосуществляется со скоростью до 100 об/сек, причём его направление может изменяться менее чем за 0,1 сек.