Componentes estructurales obligatorios y opcionales de una célula bacteriana, sus funciones. Diferencias en la estructura de la pared celular de bacterias grampositivas y gramnegativas. Formas L y formas de bacterias no cultivables.
Las bacterias son procariotas y se diferencian significativamente de las células vegetales y animales (eucariotas). Pertenecen a organismos unicelulares y constan de una pared celular, una membrana citoplasmática, un citoplasma y un nucleoide (componentes obligatorios de una célula bacteriana). Algunas bacterias pueden tener flagelos, cápsulas y esporas (componentes opcionales de la célula bacteriana).
En una célula procariótica, las estructuras ubicadas fuera de la membrana citoplasmática se denominan superficiales (pared celular, cápsula, flagelos, vellosidades).
La pared celular es un elemento estructural importante de la célula bacteriana, ubicada entre la membrana citoplasmática y la cápsula; en las bacterias no capsulares, esta es la membrana celular externa. Realiza una serie de funciones: protege a las bacterias del shock osmótico y otros factores dañinos, determina su forma, participa en el metabolismo; en muchos tipos de bacterias patógenas es tóxico, contiene antígenos de superficie y también transporta receptores específicos para fagos en la superficie. La pared celular bacteriana contiene poros que participan en el transporte de exotoxinas y otras exoproteínas bacterianas.
El componente principal de la pared celular bacteriana es el peptidoglicano o mureína (del latín murus - pared), un polímero de soporte que tiene una estructura de red y forma un marco externo rígido (duro) de la célula bacteriana. El peptidoglicano tiene una cadena principal (columna vertebral) que consta de residuos alternos de N-acetil-M-glucosamina y ácido N-acetilmurámico conectados por enlaces 1,4-glucosídicos, cadenas laterales tetrapeptídicas idénticas unidas a moléculas de ácido N-acetilmurámico y cadenas cruzadas cortas de péptidos. Puentes de cadenas que conectan cadenas de polisacáridos.
Según sus propiedades tintóreas, todas las bacterias se dividen en dos grupos: grampositivas y gramnegativas. Las bacterias grampositivas fijan firmemente el complejo de violeta de genciana y yodo, no se blanquean con etanol y, por lo tanto, no perciben el colorante adicional fucsina, que permanece de color púrpura. En las bacterias gramnegativas, este complejo se elimina fácilmente de la célula con etanol y, tras la aplicación adicional de fucsina, se vuelven rojas. En algunas bacterias, se observa una tinción de Gram positiva sólo en la etapa de crecimiento activo. La capacidad de los procariotas para teñirse con Gram o decolorarse con etanol está determinada por la composición química y la ultraestructura de sus paredes celulares. tracoma bacteriano por clamidia
Las formas L de bacterias son modificaciones fenotípicas, o mutantes, de bacterias que han perdido parcial o completamente la capacidad de sintetizar peptidoglicano de la pared celular. Por tanto, las formas L son bacterias defectuosas en la pared celular. Se forman bajo la influencia de agentes transformadores L: antibióticos (penicilina, polimixina, bacitracina, vencomicina, estreptomicina), aminoácidos (glicina, metionina, leucina, etc.), la enzima lisozima, ultravioleta y rayos X. A diferencia de los protoplastos y esferoplastos, las formas L tienen una viabilidad relativamente alta y una capacidad pronunciada de reproducción. En términos de propiedades morfológicas y culturales, se diferencian mucho de las bacterias originales, lo que se debe a la pérdida de la pared celular y a cambios en la actividad metabólica. Las células en forma L tienen un sistema bien desarrollado de membranas intracitoplasmáticas y estructuras similares a la mielina. Debido a un defecto en la pared celular, son osmóticamente inestables y sólo pueden cultivarse en medios especiales con alta presión osmótica; pasan a través de filtros bacterianos. Hay formas L estables e inestables de bacterias. Los primeros carecen por completo de pared celular rígida; muy raramente vuelven a sus formas bacterianas originales. Estos últimos pueden tener elementos de pared celular, en los que son similares a los esferoplastos; en ausencia del factor que provocó su formación, revierten a las células originales.
El proceso de formación de formas L se llama transformación L o inducción L. Casi todos los tipos de bacterias, incluidas las patógenas (agentes causantes de brucelosis, tuberculosis, listeria, etc.), tienen la capacidad de sufrir una transformación L.
Se dan formas de L gran importancia en el desarrollo de infecciones crónicas recurrentes, transporte de patógenos, su persistencia a largo plazo en el cuerpo. El proceso infeccioso causado por bacterias de forma L se caracteriza por atipicidad, duración del curso, gravedad de la enfermedad y es difícil de tratar con quimioterapia.
La cápsula es una capa mucosa ubicada sobre la pared celular de la bacteria. La sustancia de la cápsula está claramente delimitada del medio ambiente. La cápsula no es una estructura esencial de la célula bacteriana: su pérdida no provoca la muerte de la bacteria.
La sustancia de las cápsulas está formada por micelas altamente hidrófilas y su composición química es muy diversa. Los componentes principales de la mayoría de las cápsulas procarióticas son los homo o heteropolisacáridos (entsrobacterias, etc.). En algunos tipos de bacilos, las cápsulas están formadas por un polipéptido.
Las cápsulas aseguran la supervivencia de las bacterias, protegiéndolas de daños mecánicos, desecación, infección por fagos, sustancias tóxicas y, en formas patógenas, de la acción de las fuerzas protectoras del macroorganismo: las células encapsuladas están mal fagocitadas. En algunos tipos de bacterias, incluidas las patógenas, favorece la unión de las células al sustrato.
Los flagelos son orgánulos de movimiento bacteriano, representados por estructuras delgadas, largas, en forma de hilos, de naturaleza proteica.
El flagelo consta de tres partes: un filamento espiral, un gancho y un cuerpo basal. El gancho es un cilindro proteico curvo que actúa como vínculo flexible entre el cuerpo basal y el filamento rígido del flagelo. Cuerpo basal - Estructura compleja, que consta de una varilla central (eje) y anillos.
Los flagelos no son estructuras vitales de una célula bacteriana: existen variaciones de fase en las bacterias, cuando están presentes en una fase del desarrollo celular y ausentes en otra.
Número de flagelos y lugares de su localización en bacterias. diferentes tipos no es lo mismo, pero es estable para una especie. Dependiendo de esto, se distinguen los siguientes grupos de bacterias flageladas: moiotrichs: bacterias con un flagelo ubicado polarmente; anfítrico: bacteria con dos flagelos dispuestos polarmente o con un haz de flagelos en ambos extremos; lofotricios: bacterias con un haz de flagelos en un extremo de la célula; perítrica: bacterias con muchos flagelos ubicados en los lados de la célula o en toda su superficie. Las bacterias que no tienen flagelos se llaman atrichia.
Al ser órganos de movimiento, los flagelos son típicos de bacterias flotantes con forma de bastón y enrevesadas y se encuentran sólo en casos aislados en los cocos. Proporcionan un movimiento eficiente en medios líquidos y un movimiento más lento en la superficie de sustratos sólidos.
Los pili (fimbrias, vellosidades) son cilindros proteicos huecos, delgados y rectos que se extienden desde la superficie de la célula bacteriana. Están formados por una proteína específica: la pilina, se originan en la membrana citoplasmática, se encuentran en formas de bacterias móviles e inmóviles y son visibles solo en un microscopio electrónico. En la superficie de la célula puede haber desde 1-2, 50-400 o más pili hasta varios miles.
Hay dos clases de pili: pili sexual (sexpili) y pili general, que más a menudo se denominan fimbrias. Una misma bacteria puede tener pili de diferente naturaleza. Los pili sexuales aparecen en la superficie de las bacterias durante el proceso de conjugación y realizan la función de orgánulos a través de los cuales se transfiere el material genético (ADN) del donante al receptor.
Pili participa en la agregación de bacterias en aglomerados, la unión de microbios a diversos sustratos, incluidas las células (función adhesiva), en el transporte de metabolitos y también contribuye a la formación de películas en la superficie de los medios líquidos; Provocar aglutinación de los glóbulos rojos.
La membrana citoplasmática (plasmolema) es una estructura lipoproteica semipermeable de las células bacterianas que separa el citoplasma de la pared celular. Es un componente multifuncional obligatorio de la célula. La destrucción de la membrana citoplasmática conduce a la muerte de la célula bacteriana.
Químicamente, la membrana citoplasmática es un complejo proteína-lípido formado por proteínas y lípidos. La mayor parte de los lípidos de membrana está representada por fosfolípidos. Está formado por dos capas de proteínas monomoleculares, entre las cuales hay una capa lipídica que consta de dos filas de moléculas lipídicas orientadas regularmente.
La membrana citoplasmática sirve como barrera osmótica para la célula, controla el flujo de nutrientes hacia la célula y la liberación de productos metabólicos al exterior; contiene enzimas permeasas específicas del sustrato que llevan a cabo una transferencia selectiva activa de moléculas orgánicas e inorgánicas.
Durante el crecimiento celular, la membrana citoplasmática forma numerosos invaginados que forman estructuras intracitoplasmáticas de la membrana. Las invaginaciones locales de la membrana se denominan mesosomas. Estas estructuras se expresan bien en bacterias grampositivas, peor en bacterias gramnegativas y mal expresadas en rickettsias y micoplasmas.
Los mesosomas, al igual que la membrana citoplasmática, son centros de actividad respiratoria bacteriana, por lo que a veces se les llama análogos de las mitocondrias. Sin embargo, la importancia de los mesosomas aún no se ha dilucidado por completo. Aumentan la superficie de trabajo de las membranas, quizás realizando solo una función estructural, dividiendo la célula bacteriana en compartimentos relativamente separados, lo que crea condiciones más favorables para la ocurrencia de procesos enzimáticos. En las bacterias patógenas aseguran el transporte de moléculas proteicas de exotoxinas.
El citoplasma es el contenido de una célula bacteriana, delimitado por una membrana citoplasmática. Consiste en citosol, una fracción homogénea que incluye componentes solubles de ARN, sustancias sustrato, enzimas, productos metabólicos y elementos estructurales: ribosomas, membranas intracitoplasmáticas, inclusiones y nucleoides.
Los ribosomas son orgánulos que llevan a cabo la biosíntesis de proteínas. Consisten en proteínas y ARN, conectados en un complejo mediante enlaces hidrofóbicos y de hidrógeno.
Se detectan varios tipos de inclusiones en el citoplasma de las bacterias. Pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos, con o sin membrana proteica, y no están presentes de forma permanente. Una parte importante de ellos son nutrientes de reserva y productos del metabolismo celular. Los nutrientes de reserva incluyen: polisacáridos, lípidos, polifosfatos, depósitos de azufre, etc. Entre las inclusiones de naturaleza polisacárida se encuentran con mayor frecuencia el glucógeno y la sustancia granulosa similar al almidón, que sirven como fuente de carbono y material energético. Los lípidos se acumulan en las células en forma de gránulos y gotas de grasa. Las micobacterias acumulan ceras como sustancias de reserva. Las células de algunas espirillas y otras contienen gránulos de volutina formados por polifosfatos. Se caracterizan por la metacromasia: el azul de toluidina y el azul de metileno los tiñen de rojo violeta. Los gránulos de Volutin desempeñan el papel de depósitos de fosfato. Las inclusiones rodeadas por una membrana también incluyen vacuolas de gas o aerosomas; reducen la gravedad específica de las células y se encuentran en los procariotas acuáticos.
Nucleoide es el núcleo de los procariotas. Consiste en una cadena de ADN bicatenario cerrada en un anillo, que se considera un cromosoma bacteriano único o genóforo.
El nucleoide en los procariotas no está delimitado del resto de la célula por una membrana: carece de envoltura nuclear.
Las estructuras nucleoides incluyen ARN polimerasa, proteínas básicas y carecen de histonas; el cromosoma está anclado en la membrana citoplasmática y, en las bacterias grampositivas, en el mesosoma. El nucleoide no tiene aparato mitótico y la separación de los núcleos hijos está asegurada por el crecimiento de la membrana citoplasmática.
El núcleo bacteriano es una estructura diferenciada. Dependiendo de la etapa de desarrollo celular, el nucleoide puede ser discreto (discontinuo) y constar de fragmentos individuales. Esto se debe al hecho de que la división de una célula bacteriana en el tiempo ocurre después de completar el ciclo de replicación de la molécula de ADN y la formación de cromosomas hijos.
El nucleoide contiene la mayor parte de la información genética de la célula bacteriana.
Además del nucleoide, en las células de muchas bacterias se han encontrado elementos genéticos extracromosómicos: plásmidos, que son pequeñas moléculas circulares de ADN capaces de replicarse de forma autónoma.
Algunas bacterias son capaces de formar esporas al final del período de crecimiento activo. Esto está precedido por un agotamiento del medio ambiente en nutrientes, un cambio en su pH y la acumulación de productos metabólicos tóxicos.
En términos de composición química, la diferencia entre esporas y células vegetativas está únicamente en el contenido cuantitativo de compuestos químicos. Las esporas contienen menos agua y más lípidos.
En estado de esporas, los microorganismos son metabólicamente inactivos, soportan altas temperaturas (140-150 ° C), exposición a desinfectantes químicos y persisten durante mucho tiempo en el medio ambiente. La resistencia a altas temperaturas está asociada con un contenido de agua muy bajo y un contenido alto de ácido dipicolínico. Una vez en el cuerpo de humanos y animales, las esporas germinan y se convierten en células vegetativas. Las esporas se tiñen mediante un método especial que incluye precalentar las esporas y exponerlas a soluciones de pintura concentradas a altas temperaturas.
Muchos tipos de bacterias gramnegativas, incluidas las patógenas (Shigella, Salmonella, Vibrio cholerae, etc.), tienen un estado adaptativo especial, regulado genéticamente, fisiológicamente equivalente a los quistes, al que pueden pasar bajo la influencia de condiciones desfavorables y permanecer viables. hasta por varios años. caracteristica principal Esta condición es que dichas bacterias no se reproduzcan y por tanto no formen colonias en un medio nutritivo sólido. Estas células que no se reproducen pero son viables se denominan formas de bacterias no cultivables (NFB). Las células NFB en estado no cultivado tienen sistemas metabólicos activos, incluidos sistemas de transferencia de electrones, biosíntesis de proteínas y ácidos nucleicos, y conservan su virulencia. Su membrana celular es más viscosa, las células suelen adoptar la forma de cocos y tienen un tamaño significativamente reducido. Los NFB tienen una mayor estabilidad en el ambiente externo y, por lo tanto, pueden sobrevivir en él durante mucho tiempo (por ejemplo, Vibrio cholerae en un reservorio sucio), manteniendo el estado endémico de una determinada región (reservorio).
Para detectar NFB se utilizan métodos genéticos moleculares (hibridación ADN-ADN, CPR), así como un método más sencillo de recuento directo de células viables.
Para estos fines, también se pueden utilizar métodos citoquímicos (formación de formazán) o microautorradiografía. Los mecanismos genéticos que determinan la transición de las bacterias al NS y su reversión no están claros.
Estructura y composición química de las bacterias.
células
La estructura general de una célula bacteriana se muestra en la Figura 2. La organización interna de una célula bacteriana es compleja. Cada grupo sistemático de microorganismos tiene sus propias características estructurales específicas.
Pared celular. La célula bacteriana está cubierta por una densa membrana. Esta capa superficial, ubicada fuera de la membrana citoplasmática, se llama pared celular (Fig. 2, 14). La pared realiza funciones protectoras y de soporte, y también le da a la célula una forma característica permanente (por ejemplo, la forma de un bastón o un coco) y representa el esqueleto externo de la célula. Esta densa capa hace que las bacterias se parezcan a las células vegetales, lo que las distingue de las células animales, que tienen una capa blanda.
Dentro de la célula bacteriana, la presión osmótica es varias veces, y a veces decenas de veces, mayor que en el entorno externo. Por lo tanto, la célula se rompería rápidamente si no estuviera protegida por una estructura tan densa y rígida como la pared celular.
El espesor de la pared celular es de 0,01 a 0,04 micrones. Constituye del 10 al 50% de la masa seca de bacterias. La cantidad de material que forma la pared celular cambia durante el crecimiento bacteriano y generalmente aumenta con la edad.
El principal componente estructural de las paredes, la base de su estructura rígida en casi todas las bacterias estudiadas hasta ahora es la mureína (un glicopéptido
mucopéptido). Este es un compuesto orgánico de estructura compleja, que incluye azúcares transportadores de nitrógeno: aminoazúcares y 4-5 aminoácidos. Además, los aminoácidos de la pared celular tienen una forma inusual (estereoisómeros D), que rara vez se encuentra en la naturaleza.
Los constituyentes de la pared celular, sus componentes, forman una estructura compleja y fuerte (Fig. 3, 4 y 5).
Utilizando un método de tinción propuesto por primera vez en 1884 por Christian Gram, las bacterias se pueden dividir en dos grupos: Gram positivas Y
gramnegativos. Los organismos grampositivos pueden unirse a algunos tintes de anilina, como el cristal violeta, y después del tratamiento con yodo y luego alcohol (o acetona) retienen el complejo yodo-tinte. Las mismas bacterias que están influenciadas alcohol etílico este complejo se destruye (las células se decoloran) y se clasifican como gramnegativos.
La composición química de las paredes celulares de las bacterias grampositivas y gramnegativas es diferente.
En las bacterias grampositivas, la composición de las paredes celulares incluye, además de mucopéptidos, polisacáridos (azúcares complejos de alto peso molecular), ácidos teicoicos.
(compuestos complejos en composición y estructura, formados por azúcares, alcoholes, aminoácidos y ácido fosfórico). Los polisacáridos y los ácidos teicoicos están asociados con la estructura de la pared: la mureína. Aún no sabemos qué estructura forman estos componentes de la pared celular de las bacterias grampositivas. Utilizando fotografías electrónicas de secciones delgadas (capas), no se detectaron bacterias grampositivas en las paredes.
Probablemente todas estas sustancias estén estrechamente interconectadas.
Las paredes de las bacterias gramnegativas tienen una composición química más compleja, contienen una cantidad significativa de lípidos (grasas) asociados con proteínas y azúcares en complejos complejos: lipoproteínas y lipopolisacáridos. Generalmente hay menos mureína en las paredes celulares de las bacterias gramnegativas que en las bacterias grampositivas.
La estructura de la pared de las bacterias gramnegativas también es más compleja. Usando un microscopio electrónico, se encontró que las paredes de estas bacterias tienen múltiples capas (Fig.
6).
La capa interior está formada por mureína. Por encima de esto hay una capa más amplia de moléculas de proteína poco empaquetadas. Esta capa a su vez está cubierta por una capa de lipopolisacárido. La capa superior está formada por lipoproteínas.
La pared celular es permeable: los nutrientes pasan libremente a través de ella hacia la célula y los productos metabólicos salen de ella. ambiente. Las moléculas grandes con alto peso molecular no atraviesan la capa.
Cápsula. La pared celular de muchas bacterias está rodeada en la parte superior por una capa de material mucoso: una cápsula (Fig. 7). El grosor de la cápsula puede ser muchas veces mayor que el diámetro de la propia célula y, a veces, es tan delgado que solo se puede ver a través de un microscopio electrónico: una microcápsula.
La cápsula no es una parte esencial de la célula, se forma dependiendo de las condiciones en las que se encuentran las bacterias. Sirve como cubierta protectora para la célula y participa en el metabolismo del agua, protegiendo a la célula de la desecación.
La composición química de las cápsulas suele ser polisacáridos.
A veces consisten en glicoproteínas (complejos complejos de azúcares y proteínas) y polipéptidos (género Bacillus), en casos raros, de fibra (género Acetobacter).
Las sustancias mucosas secretadas por algunas bacterias al sustrato provocan, por ejemplo, la consistencia viscosa y fibrosa de la leche y la cerveza en mal estado.
Citoplasma. Todo el contenido de una célula, a excepción del núcleo y la pared celular, se denomina citoplasma. La fase líquida y sin estructura del citoplasma (matriz) contiene ribosomas, sistemas de membranas, mitocondrias, plastidios y otras estructuras, así como nutrientes de reserva. El citoplasma tiene una estructura fina extremadamente compleja (en capas, granular). Utilizando un microscopio electrónico se han revelado muchos detalles interesantes de la estructura celular.
La capa lipoprotoide externa del protoplasto bacteriano, que tiene características físicas y propiedades químicas, se llama membrana citoplasmática (Fig.
2, 15).
Dentro del citoplasma se encuentran todas las estructuras y orgánulos vitales.
La membrana citoplasmática juega un papel muy importante: regula la entrada de sustancias a la célula y la liberación de productos metabólicos al exterior.
A través de la membrana, los nutrientes pueden ingresar a la célula como resultado de un proceso bioquímico activo en el que participan enzimas. Además, en la membrana se produce la síntesis de algunos componentes celulares, principalmente componentes de la pared celular y la cápsula.
Finalmente, la membrana citoplasmática contiene las enzimas más importantes (catalizadores biológicos). La disposición ordenada de las enzimas en las membranas permite regular su actividad y evitar la destrucción de unas enzimas por otras. Asociados a la membrana están los ribosomas, partículas estructurales en las que se sintetizan las proteínas.
La membrana está formada por lipoproteínas. Es lo suficientemente fuerte y puede garantizar la existencia temporal de una célula sin caparazón. La membrana citoplasmática constituye hasta el 20% de la masa seca de la célula.
En fotografías electrónicas de secciones delgadas de bacterias, la membrana citoplasmática aparece como una hebra continua de aproximadamente 75 A de espesor, que consiste en una capa ligera
(lípidos) intercalados entre dos más oscuros (proteínas). Cada capa tiene un ancho
20-30A. Esta membrana se llama elemental (Tabla 30, Fig. 8).
Existe una conexión entre la membrana plasmática y la pared celular en forma de desmosis.
- puentes. La membrana citoplasmática a menudo da lugar a invaginaciones: invaginaciones hacia el interior de la célula. Estas invaginaciones forman estructuras de membrana especiales en el citoplasma llamadas
mesosomas. Algunos tipos de mesosomas son cuerpos separados del citoplasma por su propia membrana. Dentro de estos sacos de membrana se encuentran numerosas vesículas y túbulos (Fig. 2). Estas estructuras realizan una variedad de funciones en las bacterias. Algunas de estas estructuras son análogas a las mitocondrias. Otros realizan las funciones del retículo endoplasmático o aparato de Golgi. Por invaginación de la membrana citoplasmática también se forma el aparato fotosintético de las bacterias.
Después de la invaginación del citoplasma, la membrana continúa creciendo y forma pilas (Tabla 30) que, por analogía con los gránulos de cloroplasto de las plantas, se denominan pilas de tilacoides. En estas membranas se localizan pigmentos (bacterioclorofila, carotenoides) y enzimas, que a menudo llenan la mayor parte del citoplasma de la célula bacteriana.
(citocromos) que llevan a cabo el proceso de fotosíntesis.
,
El citoplasma de las bacterias contiene ribosomas, partículas que sintetizan proteínas con un diámetro de 200 A. Hay más de mil en una jaula. Los ribosomas están formados por ARN y proteínas. En las bacterias, muchos ribosomas se encuentran libremente en el citoplasma, algunos de ellos pueden estar conectados a membranas.
ribosomas Son centros de síntesis de proteínas en la célula. Al mismo tiempo, suelen conectarse entre sí formando agregados llamados polirribosomas o polisomas.
El citoplasma de las células bacterianas suele contener gránulos de diversas formas y tamaños.
Sin embargo, su presencia no puede considerarse como algún tipo de signo permanente de un microorganismo; suele estar relacionado en gran medida con las condiciones físicas y químicas del medio ambiente. Muchas inclusiones citoplasmáticas están compuestas de compuestos que sirven como fuente de energía y carbono. Estas sustancias de reserva se forman cuando el organismo recibe suficientes nutrientes y, a la inversa, se utilizan cuando el organismo se encuentra en condiciones menos favorables desde el punto de vista nutricional.
En muchas bacterias, los gránulos se componen de almidón u otros polisacáridos: glucógeno y granulosa. Algunas bacterias, cuando se cultivan en un medio rico en azúcar, tienen gotitas de grasa dentro de la célula. Otro tipo muy extendido de inclusiones granulares es la volutina (gránulos de metacromatina). Estos gránulos están compuestos de polimetafosfato (una sustancia de reserva que contiene residuos de ácido fosfórico).
El polimetafosfato sirve como fuente de grupos fosfato y energía para el organismo. Es más probable que las bacterias acumulen volutina en condiciones nutricionales inusuales, como medios sin azufre. En el citoplasma de algunas bacterias azufradas hay gotitas de azufre.
Además de varios componentes estructurales, el citoplasma consta de una parte líquida: la fracción soluble. Contiene proteínas, diversas enzimas, t-RNA, algunos pigmentos y compuestos de bajo peso molecular: azúcares, aminoácidos.
Como resultado de la presencia de compuestos de bajo peso molecular en el citoplasma, surge una diferencia en la presión osmótica del contenido celular y el ambiente externo, y esta presión puede ser diferente para diferentes microorganismos. La presión osmótica más alta se observa en las bacterias grampositivas: 30 atm, en las bacterias gramnegativas es mucho menor: 4-8 atm.
Aparatos nucleares. La sustancia nuclear, el ácido desoxirribonucleico (ADN), se localiza en la parte central de la célula.
,
Las bacterias no tienen un núcleo como el de los organismos superiores (eucariotas), pero tienen su análogo:
"equivalente nuclear" - nucleoide(ver Fig. 2, 8), que es una forma evolutivamente más primitiva de organización de la materia nuclear. Los microorganismos que no tienen un núcleo real, pero tienen un análogo del mismo, se clasifican como procariotas. Todas las bacterias son procariotas. En las células de la mayoría de las bacterias, la mayor parte del ADN se concentra en uno o varios lugares. En las células eucariotas, el ADN se encuentra en una estructura específica: el núcleo. El núcleo está rodeado por una coraza. membrana.
En las bacterias, el ADN está menos empaquetado, a diferencia de los verdaderos núcleos; Un nucleoide no tiene membrana, nucléolo ni conjunto de cromosomas. El ADN bacteriano no está asociado con las proteínas principales, las histonas, y se encuentra en el nucleoide en forma de un haz de fibrillas.
Flagelos. Algunas bacterias tienen estructuras de apéndices en la superficie; Los más extendidos son los flagelos, los órganos de movimiento de las bacterias.
El flagelo se ancla debajo de la membrana citoplasmática mediante dos pares de discos.
Las bacterias pueden tener uno, dos o muchos flagelos. Su ubicación es diferente: en un extremo de la celda, en dos, en toda la superficie, etc. (Fig. 9). Los flagelos bacterianos tienen un diámetro
0,01-0,03 micrones, su longitud puede ser muchas veces mayor que la longitud de la celda. Los flagelos bacterianos consisten en una proteína, la flagelina, y son filamentos helicoidales retorcidos.
En la superficie de algunas células bacterianas hay vellosidades delgadas.
fimbrias.
Vida de las plantas: en 6 volúmenes. - M.: Iluminación. Editado por A. L. Takhtadzhyan, jefe
Editor Miembro Correspondiente Academia de Ciencias de la URSS, prof. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. Fedorov. 1974
- Estructura y composición química de una célula bacteriana.
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CITOPLASMA (PC)
Participa en la formación de esporas.
mesosoma
Con un crecimiento excesivo, en comparación con el crecimiento del CS, el CPM forma intususcepciones (invaginaciones). mesosomas. Los mesosomas son el centro del metabolismo energético de una célula procariótica. Los mesosomas son análogos de las mitocondrias eucariotas, pero tienen una estructura más simple.
Los mesosomas bien desarrollados y organizados de forma compleja son característicos de las bacterias Gram+.
pared celular bacteriana
En las bacterias Gram, los mesosomas son menos comunes y están organizados de forma sencilla (en forma de bucle). El polimorfismo de los mesosomas se observa incluso en la misma especie de bacteria. Rickettsia no tiene mesosomas.
Los mesosomas varían en tamaño, forma y ubicación en la célula.
Los mesosomas se clasifican según su forma:
– – laminar (laminar),
- - vesicular (con forma de burbujas),
– – tubular (tubular),
- - mezclado.
Los mesosomas se clasifican según su ubicación en la célula:
– – formado en la zona de división celular y formación del tabique transversal,
- - al que está unido el nucleoide;
– – formado como resultado de la intususcepción de áreas periféricas del CPM.
Funciones de los mesosomas:
1. Fortalecer el metabolismo energético de las células, ya que aumentan la superficie total de “trabajo” de las membranas.
2. Participar en procesos secretores.(en algunas bacterias Gram+).
3. Participar en la división celular. Durante la reproducción, el nucleoide pasa al mesosoma, recibe energía, se duplica y se divide por amitosis.
Identificación de mesosomas:
1. Microscopía electrónica.
Estructura. El citoplasma (protoplasma) es el contenido de la célula, rodeado por el citoplasma y que ocupa el volumen principal de la célula bacteriana. El CP es el medio interno de la célula y es un sistema coloidal complejo formado por agua (alrededor del 75%) y diversos compuestos orgánicos (proteínas, ARN y ADN, lípidos, carbohidratos, minerales).
La capa de protoplasma ubicada debajo del CPM es más densa que el resto de la masa en el centro de la célula. La fracción del citoplasma, que tiene una consistencia homogénea y contiene un conjunto de ARN soluble, proteínas enzimáticas, productos y sustratos de reacciones metabólicas, se llama citosol. La otra parte del citoplasma está representada por varios elementos estructurales: nucleoide, plásmidos, ribosomas e inclusiones.
Funciones del citoplasma:
1. Contiene orgánulos celulares.
Detección de citoplasma:
1. Microscopía electrónica.
Estructura. nucleoide - equivalente al núcleo de los eucariotas, aunque se diferencia de él en su estructura y composición química. El nucleoide no está separado del CP por una membrana nuclear, no tiene nucléolos ni histonas, contiene un cromosoma, tiene un conjunto de genes haploides (único) y no es capaz de división mitótica.
El nucleoide está ubicado en el centro de la célula bacteriana y contiene una molécula de ADN de doble cadena, una pequeña cantidad de ARN y proteínas. En la mayoría de las bacterias, una molécula de ADN de doble cadena con un diámetro de aproximadamente 2 nm, una longitud de aproximadamente 1 m y un peso molecular de 1 a 3x109 Da está cerrada en un anillo y apretada como una bola. Los micoplasmas tienen el peso molecular de ADN más pequeño de los organismos celulares (0,4–0,8 × 109 Da).
El ADN de los procariotas se construye de la misma manera que el de los eucariotas (Fig. 25).
Arroz. 25. Estructura del ADN procariótico:
A- un fragmento de una cadena de ADN formado alternando residuos de desoxirribosa y ácido fosfórico. El primer átomo de carbono de la desoxirribosa tiene una base nitrogenada unida: 1 - citosina; 2 - guanina.
B- Doble hélice del ADN: D- desoxirribosa; F - fosfato; A - adenina; T - timina; G - guanina; C - citosina
La molécula de ADN tiene muchas cargas negativas porque cada residuo de fosfato contiene un grupo hidroxilo ionizado. En los eucariotas, las cargas negativas se neutralizan mediante la formación de un complejo de ADN con las proteínas principales: las histonas. No hay histonas en las células procarióticas, por lo que las cargas se neutralizan mediante la interacción del ADN con poliaminas e iones Mg2+.
Por analogía con los cromosomas eucariotas, el ADN bacteriano a menudo se denomina cromosoma. Ella se presenta en una jaula en singular, ya que las bacterias son haploides. Sin embargo, antes de la división celular, el número de nucleoides se duplica y durante la división aumenta a 4 o más. Por tanto, los términos “nucleoide” y “cromosoma” no siempre son los mismos. Cuando las células se exponen a determinados factores (temperatura, pH, radiaciones ionizantes, sales) metales pesados, algunos antibióticos, etc.) se produce la formación de muchas copias del cromosoma. Cuando se elimina la influencia de estos factores, así como después de la transición a la fase estacionaria, se encuentra una copia del cromosoma en las células.
Durante mucho tiempo se creyó que no existía ningún patrón en la distribución de las cadenas de ADN en el cromosoma bacteriano. Estudios especiales han demostrado que los cromosomas procarióticos son una estructura muy ordenada. Parte del ADN en esta estructura está representado por un sistema de 20 a 100 bucles superenrollados independientes. Los bucles superenrollados corresponden a regiones de ADN que actualmente están inactivas y se encuentran en el centro del nucleoide. A lo largo de la periferia del nucleoide existen zonas despiralizadas donde se sintetiza el ARN mensajero (ARNm). Dado que los procesos de transcripción y traducción ocurren simultáneamente en las bacterias, la misma molécula de ARNm puede asociarse simultáneamente con el ADN y los ribosomas.
Además del nucleoide, el citoplasma de una célula bacteriana puede contener plásmidos - factores de herencia extracromosómica en forma de moléculas circulares autónomas adicionales de ADN bicatenario con un peso molecular más bajo. Los plásmidos también codifican información hereditaria, pero no es vital para la célula bacteriana.
Funciones de nucleídos:
1. Almacenamiento y transmisión de información hereditaria, incluida la síntesis de factores de patogenicidad.
Detección de nucleoides:
1. Microscopía electrónica: en los patrones de difracción de electrones de secciones ultrafinas, el nucleoide aparece como zonas claras de menor densidad óptica con estructuras de ADN fibrilares en forma de hilos (Fig. 26). A pesar de la ausencia de membrana nuclear, el nucleoide está claramente delimitado del citoplasma.
2. Microscopía de contraste de fases de preparaciones nativas.
3. Microscopía óptica después de teñir con métodos específicos de ADN según Feulgen, según Pashkov o según Romanovsky-Giemsa:
– el medicamento se fija con alcohol metílico;
– Se vierte tinte Romanovsky-Giemsa (una mezcla de partes iguales de tres tintes: azul, eosina y azul de metileno, disueltos en metanol) sobre la preparación fijada durante 24 horas;
– se escurre la pintura, se lava el preparado con agua destilada, se seca y se observa al microscopio: el nucleoide se tiñe de color violeta y se sitúa de forma difusa en el citoplasma, de color rosa pálido.
Lea también:
Características de la composición química de las células bacterianas.
Estructura de una célula bacteriana. Las principales diferencias entre procariotas y eucariotas. Funciones de elementos estructurales individuales de una célula bacteriana. Características de la composición química de las paredes celulares de bacterias grampositivas y gramnegativas.
Una célula bacteriana consta de una pared celular, una membrana citoplasmática, un citoplasma con inclusiones y un núcleo llamado nucleoide. Hay estructuras adicionales: cápsula, microcápsula, moco, flagelos, pili. Algunas bacterias son capaces de formar esporas en condiciones desfavorables.
Diferencias en la estructura celular.
1) Los procariotas no tienen núcleo, pero los eucariotas sí.
2) Los procariotas entre sus orgánulos solo tienen ribosomas (pequeños, 70S), mientras que los eucariotas, además de los ribosomas (grandes, 80S), tienen muchos otros orgánulos: mitocondrias, EPS, centro celular, etc.
3) Una célula procariota es mucho más pequeña que una célula eucariota: 10 veces su diámetro, 1000 veces su volumen.
1) Los procariotas tienen ADN circular y los eucariotas tienen ADN lineal.
2) En los procariotas, el ADN está desnudo, casi no conectado a proteínas, y en los eucariotas, el ADN está conectado a proteínas en una proporción de 50/50, formando un cromosoma.
3) En los procariotas, el ADN se encuentra en una región especial del citoplasma llamada nucleoide, y en los eucariotas, el ADN se encuentra en el núcleo.
Componentes permanentes de una célula bacteriana.
El nucleoide es el equivalente a un núcleo procariótico.
La pared celular es diferente en las bacterias Gr+ y Gr–. Determina y mantiene una forma constante, proporciona comunicación con el entorno externo, determina la especificidad antigénica de las bacterias y tiene importantes propiedades inmunoespecíficas; La interrupción de la síntesis de la pared celular conduce a la formación de formas L de bacterias.
Gr+: esta coloración está asociada al contenido de ácidos teicoico y dipoteicoico en el CS, que lo atraviesan y lo fijan en el citoplasma. El peptidoglicano es espeso y consta de una membrana plasmática unida por enlaces betaglucosídicos.
Gr -: una fina capa de peptidoglicanos, la membrana externa está representada por glicocoproteínas lipopolisacáridas, glicolípidos.
CPM: se compone de lipoproteínas. Percibe toda la información química que ingresa a la célula. Es la principal barrera. Participa en el proceso de replicación de nucleoides y plásmidos; contiene una gran cantidad de enzimas; Participa en la síntesis de los componentes de la pared celular.
Los mesosomas son análogos de las mitocondrias en una célula bacteriana.
Los ribosomas 70S son numerosos gránulos pequeños ubicados en el citoplasma.
PERMANENTE:
Flagelos: están formados por la proteína flagelina, se originan en el sistema nervioso central, la función principal es motora.
Pili: son responsables de la unión a la célula huésped.
Plásmidos. Cápsula, Esporas, Inclusiones.
Artículo principal: complejo supramembrana
El aparato supramembrana de las bacterias está representado por una pared celular, cuya organización específica sirve como base para dividirlas en dos grupos no taxonómicos (formas grampositivas y gramnegativas) y se correlaciona con muy un número grande Características morfofuncionales, metabólicas y genéticas. La pared celular de los procariotas es esencialmente un orgánulo multifuncional que se extiende más allá del protoplasto y lleva una parte importante carga metabólica células.
Pared celular de bacterias grampositivas.
Estructura de la pared celular
En las bacterias grampositivas (Fig. 12, A), la pared celular tiene una estructura generalmente más simple. Las capas externas de la pared celular están formadas por proteínas en complejo con lípidos. En algunas especies de bacterias, se ha descubierto relativamente recientemente una capa de glóbulos proteicos superficiales, cuya forma, tamaño y disposición son específicos de cada especie. Dentro de la pared celular, así como directamente en su superficie, se colocan enzimas que descomponen los sustratos en componentes de bajo peso molecular, que posteriormente se transportan a través de la membrana citoplasmática al interior de la célula. Aquí también se encuentran las enzimas que sintetizan polímeros extracelulares, como los polisacáridos capsulares.
Cápsula de polisacárido
La cápsula de polisacárido, que envuelve externamente la pared celular de varias bacterias, tiene un significado principalmente adaptativo y su presencia no es necesaria para preservar la actividad vital de la célula. Así, asegura la fijación de las células a la superficie de sustratos densos, acumula algunos minerales y, en formas patógenas, previene su fagocitosis.
Murein
Directamente adyacente a la membrana citoplasmática hay una capa dura de mureína.
La mureína, o peptidoglicano, es un copolímero de acetilglucosamina y ácido acetilmurámico con entrecruzamientos de oligopéptidos. Es posible que la capa de mureína sea una molécula de bolsa gigante que asegura la rigidez de la pared celular y su forma individual.
Ácidos teicoicos
En estrecho contacto con la capa de mureína se encuentra el segundo polímero de la pared de las bacterias grampositivas: los ácidos teicoicos. Se les atribuye el papel de acumulador de cationes y regulador del intercambio iónico entre la célula y el medio ambiente.
Pared celular de bacterias gramnegativas.
Estructura de la pared celular
En comparación con las formas grampositivas, la pared celular de las bacterias gramnegativas es más compleja y su importancia fisiológica es incomparablemente más amplia. Además de la capa de mureína, más cerca de la superficie se encuentra una segunda membrana proteína-lípido (Fig. 12, B, C), que incluye lipopolisacáridos. Está unido covalentemente a la mureína mediante el entrecruzamiento de moléculas de lipoproteínas. La función principal de esta membrana es la función de tamiz molecular, además, en sus superficies exterior e interior se encuentran enzimas.
3.Estructura de una célula bacteriana.
El espacio delimitado por las membranas externa y citoplasmática se llama periplásmico y es una propiedad única de las bacterias gramnegativas. En su volumen se localiza todo un conjunto de enzimas: fosfatasas, hidrolasas, nucleasas, etc. Degradan sustratos de nutrientes de peso molecular relativamente alto y también destruyen su propio material celular liberado al medio ambiente desde el citoplasma. Hasta cierto punto, el espacio periplásmico puede parecerse al lisosoma de los eucariotas. En la zona del periplasma, es posible no solo que se produzcan de manera más eficiente reacciones enzimáticas, sino también el aislamiento del citoplasma de compuestos que representan una amenaza para su funcionamiento normal. Material del sitio http://wiki-med.com
Funciones de la pared celular bacteriana.
Tanto en las formas grampositivas como en las gramnegativas, la pared celular desempeña el papel de tamiz molecular, llevando a cabo selectivamente el transporte pasivo de iones, sustratos y metabolitos. En las bacterias que tienen la capacidad de moverse activamente gracias a los flagelos, la pared celular es un componente del mecanismo locomotor. Finalmente, ciertas secciones de la pared celular están estrechamente asociadas con la membrana citoplasmática en la zona de unión de los nucleoides y desempeñan un papel importante en su replicación y segregación.
En una especie de bacteria, el proceso de destrucción de la antigua pared celular, que se produce durante la división celular, está garantizado por el trabajo de al menos cuatro sistemas de enzimas hidrolíticas presentes en la pared celular en estado latente. Durante la división celular, se produce una activación natural y estrictamente secuencial de estos sistemas, lo que conduce a la destrucción y exfoliación gradual de la membrana vieja ("madre") de la célula bacteriana.
Material del sitio http://Wiki-Med.com
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El componente principal de la pared celular de las bacterias grampositivas es
funciones de la pared celular bacteriana
Características de la estructura de la pared celular bacteriana.
estructura de la pared celular
características de la pared celular bacteriana
La pared celular de las bacterias grampositivas contiene una pequeña cantidad de polisacáridos, lípidos y proteínas. El componente principal de la pared celular de estas bacterias es el peptidoglicano multicapa (mureína, mucopéptido), que representa entre el 40 y el 90% de la masa de la pared celular. Los ácidos teicoicos (del griego teichos - pared) están unidos covalentemente al peptidoglicano de la pared celular de las bacterias grampositivas.
La pared celular de las bacterias Gram-negativas incluye una membrana externa unida por una lipoproteína a una capa subyacente de peptidoglicano. En secciones ultrafinas de bacterias, la membrana externa tiene la apariencia de una estructura ondulada de tres capas, similar a la membrana interna, que se llama citoplasmática. El componente principal de estas membranas es una (doble) capa bimolecular de lípidos. La capa interna de la membrana externa está compuesta de fosfolípidos y la capa externa contiene lipopolisacárido (LPS). El lipopolisacárido de la membrana externa consta de tres fragmentos: el lípido A, una estructura conservadora, casi la misma en las bacterias gramnegativas; núcleo, o núcleo, parte del núcleo (lat. núcleo - núcleo), estructura de oligosacárido relativamente conservadora (la parte más constante del núcleo de LPS es el ácido cetodesoxioctónico); una cadena de polisacárido O-específica altamente variable formada mediante la repetición de secuencias de oligosacáridos idénticas (antígeno O). Las proteínas de la matriz de la membrana externa la impregnan de modo que las moléculas de proteínas llamadas porinas recubren los poros hidrófilos a través de los cuales pasan el agua y las pequeñas moléculas hidrófilas.
Cuando la síntesis de la pared celular bacteriana se altera bajo la influencia de la lisozima,
se forman penicilina, factores protectores del cuerpo, células con una forma modificada (a menudo esférica): protoplastos: bacterias completamente desprovistas de pared celular; Los esferoplastos son bacterias con una pared celular parcialmente conservada. Las bacterias del tipo esfero o protoplasto, que han perdido la capacidad de sintetizar peptidoglicano bajo la influencia de antibióticos u otros factores y pueden reproducirse, se denominan formas L.
Son células osmóticamente sensibles, esféricas, con forma de matraz y de varios tamaños, incluidas las que pasan a través de filtros bacterianos. Algunas formas L (inestables), cuando se elimina el factor que provocó cambios en las bacterias, pueden revertirse y "volver" a la célula bacteriana original.
Entre las membranas externa y citoplasmática hay un espacio periplásmico, o periplasma, que contiene enzimas (proteasas, lipasas, fosfatasas, nucleasas, betalactomasas) y componentes de los sistemas de transporte.
En microscopía electrónica de secciones ultrafinas, la membrana citoplasmática es una membrana de tres capas (2 capas oscuras de 2,5 nm de espesor están separadas por una capa intermedia clara). En estructura, es similar al plasmalema de las células animales y consta de una doble capa de fosfolípidos con proteínas superficiales y integrales incrustadas, como si penetraran a través de la estructura de la membrana. Con un crecimiento excesivo (en comparación con el crecimiento de la pared celular), la membrana citoplasmática forma invaginaciones, invaginaciones en forma de estructuras complejas de membrana retorcidas, llamadas mesosomas. Las estructuras retorcidas menos complejas se denominan membranas intracitoplasmáticas.
Citoplasma
El citoplasma está formado por proteínas solubles, ácidos ribonucleicos, inclusiones y numerosos gránulos pequeños: ribosomas, responsables de la síntesis (traducción) de proteínas. Los ribosomas bacterianos tienen un tamaño de aproximadamente 20 nm y un coeficiente de sedimentación de 70S, en contraste con los ribosomas de 80S característicos de las células eucariotas. Los ARN ribosómicos (ARNr) son elementos conservados de las bacterias (el "reloj molecular" de la evolución). El ARNr 16S es parte de la subunidad ribosomal pequeña y el ARNr 23S es parte de la subunidad ribosómica grande. El estudio del ARNr 16S es la base de la sistemática genética y permite evaluar el grado de parentesco de los organismos.
El citoplasma contiene diversas inclusiones en forma de gránulos de glucógeno, polisacáridos, ácido beta-hidroxibutírico y polifosfatos (volutina).
Pared celular
Son sustancias de reserva para las necesidades nutricionales y energéticas de las bacterias. Volutin tiene afinidad por los tintes básicos y se detecta fácilmente mediante métodos de tinción especiales (por ejemplo, Neisser) en forma de gránulos metacromáticos. La disposición característica de los gránulos de volutina se revela en el bacilo de la difteria en forma de polos celulares intensamente teñidos.
nucleoide
El nucleoide es el equivalente a un núcleo en las bacterias. Se encuentra en la zona central de las bacterias en forma de ADN bicatenario, cerrado en un anillo y apretado como una bola. El núcleo de las bacterias, a diferencia de los eucariotas, no tiene envoltura nuclear, nucléolo ni proteínas básicas (histonas). Normalmente, una célula bacteriana contiene un cromosoma, representado por una molécula de ADN cerrada en un anillo.
Además del nucleoide, representado por un cromosoma, la célula bacteriana contiene factores hereditarios extracromosómicos: plásmidos, que son anillos de ADN cerrados covalentemente.
Cápsula, microcápsula, moco.
La cápsula es una estructura mucosa de más de 0,2 µm de espesor, firmemente asociada a la pared celular bacteriana y con límites externos claramente definidos. La cápsula es visible en frotis de impresión de material patológico. En cultivos bacterianos puros, la cápsula se forma con menos frecuencia. Se detecta mediante métodos especiales de tinción de un frotis (por ejemplo, según Burri-Gins), que crean un contraste negativo de las sustancias de la cápsula: la tinta crea un fondo oscuro alrededor de la cápsula. La cápsula está formada por polisacáridos (exopolisacáridos), a veces por polipéptidos, por ejemplo, en el bacilo del ántrax está formada por polímeros de ácido D-glutámico. La cápsula es hidrofílica y previene la fagocitosis de bacterias. La cápsula es antigénica: los anticuerpos contra la cápsula provocan su agrandamiento (reacción de hinchazón de la cápsula).
Muchas bacterias forman una microcápsula, una formación mucosa de menos de 0,2 micrones de espesor, detectable sólo mediante microscopía electrónica. Es necesario distinguir de los exopolisacáridos mucoides de la cápsula, que no tienen límites claros. El moco es soluble en agua.
Los exopolisacáridos bacterianos participan en la adhesión (adherencia a sustratos); también se denominan glicocálix. además de la síntesis
exopolisacáridos por bacterias, existe otro mecanismo para su formación: mediante la acción de enzimas extracelulares de bacterias sobre disacáridos. Como resultado, se forman dextranos y levanos.
flagelos
Los flagelos bacterianos determinan la motilidad de la célula bacteriana. Los flagelos son filamentos finos que se originan en la membrana citoplasmática y son más largos que la propia célula. El espesor de los flagelos es de 12 a 20 nm y la longitud de 3 a 15 µm. Constan de 3 partes: un filamento en espiral, un gancho y un cuerpo basal que contiene una varilla con discos especiales (1 par de discos en bacterias grampositivas y 2 pares de discos en bacterias gramnegativas). Los flagelos están unidos a la membrana citoplasmática y a la pared celular mediante discos. Esto crea el efecto de un motor eléctrico con una varilla de motor que hace girar el flagelo. Los flagelos consisten en una proteína: flagelina (de flagelo - flagelo); es un antígeno H. Las subunidades de flagelina están retorcidas en espiral.
Número de flagelos en bacterias. varios tipos varía desde uno (monotrich) en Vibrio cholerae hasta decenas y cientos de flagelos que se extienden a lo largo del perímetro de la bacteria (peritrich) en Escherichia coli, Proteus, etc. Los Lophotrichs tienen un haz de flagelos en un extremo de la célula. Anfitrichy tiene un flagelo o un haz de flagelos en los extremos opuestos de la célula.
Bebió
Los pili (fimbrias, vellosidades) son formaciones filiformes, más delgadas y más cortas (3-10 nm x 0,3-10 µm) que los flagelos. Los pili se extienden desde la superficie celular y están formados por la proteína pilina, que tiene actividad antigénica. Existen pili responsables de la adhesión, es decir, de unir bacterias a la célula afectada, así como pili responsables de la nutrición, el metabolismo agua-sal y sexual (F-pili), o pili de conjugación. Los pili son numerosos: varios cientos por celda. Sin embargo, por cada célula suele haber entre 1 y 3 pili sexuales: están formados por las llamadas células de donantes "masculinas" que contienen plásmidos transmisibles (plásmidos F, R, Col). Rasgo distintivo Los pili genitales son la interacción con bacteriófagos esféricos “masculinos” especiales, que se adsorben intensamente en los pili genitales.
Controversia
Las esporas son una forma peculiar de bacterias firmicute en reposo, es decir. bacterias
con una estructura de pared celular de tipo grampositivo. Las esporas se forman en condiciones desfavorables para la existencia de las bacterias (secado, deficiencia de nutrientes, etc.). Una espora (endospora) se forma dentro de la célula bacteriana. La formación de esporas contribuye a la preservación de la especie y no es un método de reproducción. , como los hongos. Las bacterias formadoras de esporas del género Bacillus tienen esporas que no exceden el diámetro de la célula. Las bacterias en las que el tamaño de la espora excede el diámetro de la célula se llaman clostridios, por ejemplo, las bacterias del género Clostridium ( lat. Clostridium - huso). Las esporas son resistentes a los ácidos, por lo que se tiñen de rojo mediante el método de Aujeszky o el método de Ziehl-Neelsen, y la célula vegetativa, de azul.
La forma de las esporas puede ser ovalada, esférica; La ubicación en la celda es terminal, es decir. al final de la barra (en el agente causante del tétanos), subterminal, más cerca del final de la barra (en los agentes causantes de la botulinum, gangrena gaseosa) y central (en el bacilo del ántrax). La espora persiste durante mucho tiempo debido a la presencia de una cubierta multicapa, dipicolinato de calcio, bajo contenido de agua y procesos metabólicos lentos. En condiciones favorables, las esporas germinan pasando por tres etapas sucesivas: activación, iniciación, germinación.
Bacterias: hábitats, estructura, procesos de vida, importancia.
2. b) Estructura de una célula bacteriana
La pared celular de las bacterias determina su forma y asegura la conservación del contenido interno de la célula. Con base en las características de la composición química y estructura de la pared celular, las bacterias se diferencian mediante tinción de Gram...
Biopolímeros de pared celular bacteriana.
Estructura de una célula bacteriana.
La estructura de las bacterias se estudia mediante microscopía electrónica de células enteras y sus secciones ultravioleta. Las principales estructuras de una célula bacteriana son: pared celular, membrana citoplasmática, citoplasma con inclusiones y núcleo...
Regulación humoral del cuerpo.
3. Características de la estructura, propiedades y funciones de las membranas celulares.
Diversidad de células vivas.
1.1 Plan general de la estructura de las células eucariotas, que también caracteriza la estructura de una célula animal.
Una célula es una unidad estructural y funcional de un ser vivo. Todas las células eucariotas se caracterizan por la presencia de las siguientes estructuras: 1) La membrana celular es un orgánulo que limita el contenido de la célula del ambiente...
Diversidad de células vivas.
1.2 Características de la estructura de una célula vegetal.
En las células vegetales hay orgánulos que también son característicos de los animales, por ejemplo, el núcleo, el retículo endoplásmico, los ribosomas, las mitocondrias y el aparato de Golgi (ver Fig. 2). Carecen de centro celular y la función de los lisosomas la realizan las vacuolas...
Diversidad de células vivas.
1.3 Características de la estructura de una célula de hongo.
En la mayoría de los hongos, la estructura celular y las funciones que realiza son generalmente similares a las de las células vegetales. Consta de una cáscara dura y un contenido interno, que es el sistema citoplasmático...
Diversidad de células vivas.
1.4 Plano general de la estructura de las células procarióticas, que también caracteriza la estructura de una célula bacteriana.
Una célula procariótica está estructurada de la siguiente manera. La característica principal de estas células es la ausencia de un núcleo morfológicamente expresado, pero hay una zona en la que se ubica el ADN (nucleoide).
Estructura celular bacteriana
Los ribosomas se encuentran en el citoplasma...
Fundamentos de Microbiología
1. Describe la estructura de una célula bacteriana. Dibuja los organelos celulares.
Las bacterias incluyen organismos vegetales microscópicos. La mayoría de ellos son organismos unicelulares que no contienen clorofila y se reproducen por división. La forma de las bacterias es esférica, en forma de bastón y enrevesada...
Características de los sistemas sensoriales visual y auditivo.
13. Células simples, complejas y supercomplejas y sus funciones.
Células "simples" y "complejas". Las neuronas que responden a estímulos lineales simples (ranuras, bordes o franjas oscuras) se denominan “simples”, y las que responden a estímulos complejos y en movimiento se denominan “complejas”...
Características de la estructura celular.
1. La célula como unidad estructural elemental del organismo. Componentes básicos de una célula.
La célula es la unidad estructural y funcional básica de la vida, limitada por una membrana semipermeable y capaz de autorreproducirse. En una célula vegetal, en primer lugar, es necesario distinguir entre la membrana celular y el contenido...
Distribución y dinámica de la población de jabalíes en la región de Bryansk.
1.1 Características estructurales
El jabalí (Sus scrofa L.) es un animal enorme con patas cortas y relativamente delgadas. El cuerpo es relativamente corto, la parte delantera es muy maciza, la zona trasera de los omóplatos está muy levantada, el cuello es grueso, corto, casi inmóvil...
Estructura, propiedades y funciones de las proteínas.
2. Funciones de los orgánulos celulares.
Organelos celulares y sus funciones: 1. Membrana celular: consta de 3 capas: 1. pared celular rígida; 2. una fina capa de sustancias pectínicas; 3. filamento citoplasmático delgado. La membrana celular proporciona soporte mecánico y protección...
4.1 Características estructurales
El talo es un plasmodio capaz de realizar movimientos similares a los de una ameba en la superficie o dentro del sustrato. Durante la reproducción sexual, los plasmodios se transforman en cuerpos fructíferos llamados esporocarpos...
Grupo taxonómico de mohos mucilaginosos.
5.1 Características estructurales
El cuerpo vegetativo tiene la forma de un protoplasto multinucleado, incapaz de realizar movimientos independientes y ubicado dentro de la célula vegetal huésped. No se forma esporulación especial. La etapa de invernada está representada por esporas...
Sistema energético de la célula. Clasificación Tejido muscular. Estructura del esperma
Sistema energético de la célula. Plano general de la estructura de mitocondrias y plastidios, sus funciones. Hipótesis del origen simbiótico de mitocondrias y cloroplastos.
Las células eucariotas tienen un orgánulo único, la mitocondria, en el que se forman moléculas de ATP mediante el proceso de fosforilación oxidativa. Se suele decir que las mitocondrias son las estaciones de energía de la célula (Figura 1)...
La célula bacteriana en su conjunto está estructurada de forma bastante sencilla. Está separado del entorno externo por una membrana citoplasmática y lleno de citoplasma, en el que se ubica la zona nucleoide, incluida una molécula circular de ADN de la que puede "cuelgar" el ARNm transcrito, al que, a su vez, se unen los ribosomas, que sintetizan proteína en su matriz simultáneamente con el proceso de síntesis de las propias matrices. Al mismo tiempo, el ADN puede asociarse a proteínas que llevan a cabo su replicación y reparación. Los ribosomas bacterianos son más pequeños que los eucariotas y tienen un coeficiente de sedimentación de 70S. Ellos, como los eucariotas, están formados por dos subunidades: la pequeña (30S), que incluye el ARNr 16S, y la grande, la 50S, que incluye las moléculas de ARNr 23S y 5S.
La fotografía obtenida mediante microscopía de transmisión (Fig. 1) muestra claramente una zona clara en la que se ubica el aparato genético y se producen los procesos de transcripción y traducción. Los ribosomas son visibles como pequeñas inclusiones granulares.
Muy a menudo, en una célula bacteriana, el genoma está representado por una sola molécula de ADN, que está cerrada en un anillo, pero hay excepciones. Algunas bacterias pueden tener varias moléculas de ADN. Por ejemplo, Deinococus radiodurans, una bacteria conocida por su fenomenal resistencia a la radiación y su capacidad de soportar cómodamente dosis de radiación 2.000 veces la dosis letal para los humanos, tiene dos copias de su ADN genómico. Se sabe que las bacterias tienen tres o cuatro copias. En algunas especies, el ADN puede no estar cerrado en un círculo y algunas Agrobacterium contienen un ADN circular y otro lineal.
Además del nucleoide, el material genético se puede presentar en la célula en forma de pequeñas moléculas circulares de ADN adicionales: plásmidos. Los plásmidos se replican independientemente del nucleoide y a menudo contienen genes útiles para la célula, lo que le confiere, por ejemplo, resistencia a los antibióticos, la capacidad de asimilar nuevos sustratos, la capacidad de conjugar y mucho más. Los plásmidos pueden transferirse tanto de célula madre a célula hija, como mediante transferencia horizontal pueden transferirse de una célula a otra.
Una célula bacteriana suele estar rodeada no solo por una membrana, sino también por una pared celular y, según el tipo de estructura de la pared celular, las bacterias se dividen en dos grupos: grampositivas y gramnegativas.
La pared celular de las bacterias está formada por peptidoglicano: mureína. A nivel molecular, la capa de mureína es una red formada por moléculas de N-acetilglucosamina y ácido N-acetilmurámico, unidas entre sí en largas cadenas mediante enlaces β-1-4-glucosídicos, las cadenas adyacentes, a su vez, están conectadas por puentes peptídicos cruzados. (Figura 2) . Esto crea una gran red que rodea la célula.
Las bacterias grampositivas tienen una pared celular gruesa ubicada en la parte superior de la membrana. La mureína está reticulada con otro tipo de moléculas: los ácidos teicoico y lipoteicoico (si están conectados a lípidos de membrana). Se cree que estas moléculas dan elasticidad a la pared celular durante la compresión y el estiramiento lateral, actuando como resortes. Debido a que la capa de mureína es gruesa, se tiñe fácilmente con la tinción de Gram: las células aparecen de color púrpura brillante porque el tinte (genciana o violeta de metilo) está adherido a la capa de la pared celular.
En las bacterias gramnegativas, la capa de mureína es muy delgada (la excepción son las cianobacterias), por lo tanto, cuando se tiñe con Gram, el tinte violeta se elimina por lavado y las células se tiñen con el color del segundo tinte (Fig.3). .
La pared celular de las bacterias gramnegativas está cubierta en la parte superior por otra membrana externa unida al peptidoglucano mediante lipoproteínas. El espacio entre la membrana citoplasmática y la membrana externa se llama periplasma. La membrana externa contiene lipopoliproteínas, lipopolisacáridos (LPS) y proteínas que forman poros hidrófilos. Los componentes de la membrana externa suelen ser responsables de la interacción de la célula con el entorno externo. Contiene antígenos, receptores de fagos, moléculas implicadas en la conjugación, etc.
Dado que la estructura del tegumento difiere en las células grampositivas y gramnegativas (Fig. 4, arriba), el aparato que ancla el flagelo en el tegumento celular también difiere (Fig. 4, abajo).
El flagelo de las bacterias Gram-positivas está anclado a la membrana por dos anillos proteicos (anillo S y anillo M) y es impulsado por un sistema de proteínas que, al consumir energía, hacen girar el hilo. En las bacterias gramnegativas, además de esta estructura, hay dos anillos más, que además fijan el flagelo en la membrana exterior y la pared celular.
El flagelo en sí en las bacterias consiste en la proteína flagelina, cuyas subunidades están conectadas en una hélice que tiene una cavidad en su interior y forma un hilo. El hilo se fija de forma flexible mediante un gancho al dispositivo de anclaje y torsión.
Además de los flagelos, puede haber otras excrecencias llamadas pili en la superficie de las células bacterianas. Se trata de pili proteicos que permiten que las bacterias se adhieran a diversas superficies (aumentando la hidrofobicidad de la célula) o participen en el transporte de metabolitos y el proceso de conjugación (F-pili).
Una célula bacteriana generalmente no contiene estructuras de membrana en su interior, incluidas vesículas, pero puede haber varios tipos de inclusiones (lípidos de reserva, azufre) y burbujas de gas rodeadas por una membrana proteica. Sin una membrana, la célula puede almacenar moléculas de polisacáridos, cianoficina (como depósito de nitrógeno) y también puede contener carboxisomas, vesículas que contienen la enzima RuBisCO, necesaria para fijar el dióxido de carbono en el ciclo de Calvin.
En microbiología, este término significa un nutriente que puede ser absorbido por un microorganismo.
Este nombre del grupo proviene del apellido del médico G.K. Gram, quien desarrolló un método para teñir las paredes celulares bacterianas, lo que permite distinguir las células con diferentes tipos estructura de la pared celular.
Ribulosa bifosfato carboxilasa/oxigenasa
Los procariotas incluyen arqueobacterias, bacterias y algas verdiazules. Procariotas- organismos unicelulares que carecen de un núcleo estructuralmente formado, orgánulos de membrana y mitosis.
Dimensiones: de 1 a 15 micrones. Formas básicas: 1) cocos (esféricos), 2) bacilos (en forma de bastón), 3) vibrios (en forma de coma), 4) espirillas y espiroquetas (retorcidas en espiral).
1 - cocos; 2 - bacilos; 3 - vibrios; 4-7 - espirilla y espiroquetas.
1 - herida de la membrana citoplasmática; 2 — pared celular; 3 — cápsula mucosa; 4 - citoplasma; 5 - ADN cromosómico; 6 - ribosomas; 7 - mesosoma; 8 — heridas de la membrana fotosintética; 9 — encendido; 10 - quemar-tiki; 11 - bebió.
La célula bacteriana está limitada por una membrana. La capa interna de la membrana está representada por la membrana citoplasmática (1), encima de la cual se encuentra una pared celular (2); En muchas bacterias hay una cápsula mucosa encima de la pared celular (3). La estructura y funciones de la membrana citoplasmática de las células eucariotas y procarióticas no difieren. La membrana puede formar pliegues llamados mesosomas(7). Ellos quizás tengan Diferentes formas(en forma de bolsa, tubular, laminar, etc.).
Las enzimas se encuentran en la superficie de los mesosomas. La pared celular es gruesa, densa, rígida, consta de mureina(componente principal) y otras sustancias orgánicas. La mureína es una red regular de cadenas de polisacáridos paralelas unidas entre sí por cadenas cortas de proteínas. Dependiendo de las características estructurales de la pared celular, las bacterias se dividen en Gram positivas(teñido de Gram) y gramnegativos(no pintado). En las bacterias gramnegativas, la pared es más delgada, más compleja y encima de la capa de mureína hay una capa de lípidos en el exterior. El espacio interno está lleno de citoplasma (4).
El material genético está representado por moléculas circulares de ADN. Estos ADN se pueden dividir a grandes rasgos en “cromosómicos” y plásmidos. El ADN “cromosómico” (5) es uno, unido a una membrana, contiene varios miles de genes; a diferencia del ADN cromosómico de los eucariotas, no es lineal y no está asociado con proteínas. El área en la que se encuentra este ADN se llama nucleoide. Plásmidos- elementos genéticos extracromosómicos. Son pequeños ADN circulares, no asociados a proteínas, no adheridos a la membrana y contienen una pequeña cantidad de genes. El número de plásmidos puede variar. Los plásmidos más estudiados son los que contienen información sobre la resistencia a medicamentos(factor R), participando en el proceso sexual (factor F). Un plásmido que puede combinarse con un cromosoma se llama episoma.
La célula bacteriana carece de todos los orgánulos de membrana característicos de una célula eucariota (mitocondrias, plastidios, EPS, aparato de Golgi, lisosomas).
El citoplasma de las bacterias contiene ribosomas de tipo 70S (6) e inclusiones (9). Como regla general, los ribosomas se ensamblan formando polisomas. Cada ribosoma consta de una subunidad pequeña (30S) y una grande (50S). Función ribosoma: ensamblaje de una cadena polipeptídica. Las inclusiones pueden estar representadas por trozos de almidón, glucógeno, volutina y gotitas de lípidos.
Muchas bacterias tienen flagelos(10) y bebió (fimbrias)(once). Los flagelos no están limitados por la membrana, tienen forma ondulada y están formados por subunidades esféricas de la proteína flagelina. Estas subunidades están dispuestas en espiral y forman un cilindro hueco con un diámetro de 10 a 20 nm. La estructura del flagelo procariota se asemeja a uno de los microtúbulos del flagelo eucariota. El número y la ubicación de los flagelos pueden variar. Los pili son estructuras rectas en forma de hilos en la superficie de las bacterias. Son más delgados y más cortos que los flagelos. Son cilindros cortos y huecos hechos de la proteína pilina. Los pili sirven para unir las bacterias al sustrato y entre sí. Durante la conjugación, se forman F-pili especiales, a través de los cuales se transfiere material genético de una célula bacteriana a otra.
esporulación en las bacterias es una forma de sobrevivir a condiciones desfavorables. Las esporas generalmente se forman una a la vez dentro de la "célula madre" y se denominan endosporas. Las esporas son muy resistentes a la radiación, temperaturas extremas, desecación y otros factores que provocan la muerte de las células vegetativas.
Reproducción. Las bacterias se reproducen asexualmente, dividiendo la "célula madre" en dos. La replicación del ADN ocurre antes de la división.
Rara vez las bacterias pasan por un proceso sexual en el que se produce la recombinación de material genético. Cabe destacar que en las bacterias los gametos nunca se forman, el contenido de las células no se fusiona, sino que el ADN se transfiere de la célula donante a la célula receptora. Hay tres métodos de transferencia de ADN: conjugación, transformación y transducción.
- transferencia unidireccional de plásmido F de una célula donante a una célula receptora en contacto entre sí. En este caso, las bacterias están conectadas entre sí mediante F-pili (fimbrias F) especiales, a través de cuyos canales se transfieren fragmentos de ADN. La conjugación se puede dividir en las siguientes etapas: 1) desenrollamiento del plásmido F, 2) penetración de una de las cadenas del plásmido F en la célula receptora a través del pilus F, 3) síntesis de una cadena complementaria en un Plantilla de ADN monocatenario (ocurre tanto en la célula donante (F +) como en la célula receptora (F -)).
Transformación- transferencia unidireccional de fragmentos de ADN de una célula donante a una célula receptora que no están en contacto entre sí. En este caso, la célula donante "libera" un pequeño fragmento de ADN de sí misma o el ADN ingresa al medio ambiente después de la muerte de esta célula. En cualquier caso, el ADN es absorbido activamente por la célula receptora y se integra en su propio “cromosoma”.
Transducción- transferencia de un fragmento de ADN de una célula donante a una célula receptora mediante bacteriófagos.
Virus
Los virus se componen de ácido nucleico (ADN o ARN) y proteínas que forman una capa alrededor de este ácido nucleico, es decir. representan un complejo de nucleoproteínas. Algunos virus contienen lípidos y carbohidratos. Los virus siempre contienen un tipo de ácido nucleico: ADN o ARN. Además, cada uno de los ácidos nucleicos puede ser monocatenario o bicatenario, tanto lineal como circular.
El tamaño de los virus es de 10 a 300 nm. Forma de virus: esféricos, en forma de varilla, filiformes, cilíndricos, etc.
cápside— la capa del virus, formada por subunidades proteicas dispuestas de cierta manera. La cápside protege el ácido nucleico del virus de diversas influencias y asegura la deposición del virus en la superficie de la célula huésped. supercápside Característica de virus complejos (VIH, virus de la influenza, herpes). Ocurre durante la salida del virus de la célula huésped y es una región modificada de la membrana citoplasmática nuclear o externa de la célula huésped.
Si el virus está dentro de una célula huésped, existe en forma de ácido nucleico. Si el virus está fuera de la célula huésped, entonces es un complejo de nucleoproteínas y esta forma libre de existencia se llama virión. Los virus son muy específicos, es decir. pueden utilizar un círculo estrictamente definido de anfitriones para su sustento.
En el ciclo de reproducción del virus se pueden distinguir las siguientes etapas.
- Deposición en la superficie de la célula huésped.
- Penetración del virus en la célula huésped (puede ingresar a la célula huésped mediante: a) “inyección”, b) disolución de la membrana celular por enzimas virales, c) endocitosis; Una vez dentro de la célula, el virus pone bajo su propio control su aparato de síntesis de proteínas).
- Incorporación de ADN viral en el ADN de la célula huésped (en los virus de ARN, antes se produce la transcripción inversa: síntesis de ADN sobre una plantilla de ARN).
- Transcripción de ARN viral.
- Síntesis de proteínas virales.
- Síntesis de ácidos nucleicos virales.
- Autoensamblaje y salida de virus hijos de la célula. Luego, la célula muere o continúa existiendo y produce nuevas generaciones de partículas virales.
El virus de la inmunodeficiencia humana afecta principalmente a los linfocitos CD 4 (ayudantes), en cuya superficie hay receptores que pueden unirse a la proteína de superficie del VIH. Además, el VIH penetra en las células del sistema nervioso central, la neuroglia y los intestinos. El sistema inmune El cuerpo humano pierde sus propiedades protectoras y no puede resistir los patógenos de diversas infecciones. La esperanza de vida media de una persona infectada es de 7 a 10 años.
La fuente de infección es únicamente una persona portadora del virus de la inmunodeficiencia. El SIDA se transmite sexualmente, a través de la sangre y los tejidos que contienen el virus de la inmunodeficiencia, de la madre al feto.
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Ni siquiera podemos imaginar cuántos microorganismos nos rodean constantemente. Al agarrarte del pasamano del autobús, ya te habrás plantado en la mano unas cien mil bacterias; al ir a un baño público, también te habrás recompensado con estos microorganismos. Las bacterias siempre y en todas partes acompañan a los humanos. Pero no es necesario reaccionar negativamente a esta palabra, porque las bacterias no solo son patógenas, sino también beneficiosas para el cuerpo.
Los científicos se sorprendieron mucho cuando descubrieron que algunas bacterias conservan su apariencia durante aproximadamente mil millones de años. Estos microorganismos incluso fueron comparados con un automóvil Volkswagen: la apariencia de uno de sus modelos no ha cambiado durante 40 años y tiene una forma ideal.
Las bacterias estuvieron entre las primeras en aparecer en la Tierra, por lo que merecidamente se las puede llamar hígados largos. Un dato interesante es que estas células no tienen un núcleo formado, por lo que hasta el día de hoy llaman mucho la atención por su estructura.
¿Qué son las bacterias?
Las bacterias son organismos microscópicos. origen vegetal. La estructura de una célula bacteriana (existen tablas, diagramas para una comprensión clara de los tipos de estas células) depende de su finalidad.
Estas células son omnipresentes porque pueden multiplicarse rápidamente. Existir evidencia científica que en tan sólo seis horas una célula puede producir descendencia de 250 mil bacterias. Estos organismos unicelulares vienen en muchas variedades que varían en forma.
Las bacterias son organismos muy tenaces; sus esporas pueden conservar la capacidad de vivir entre 30 y 40 años. Estas esporas se transportan mediante el viento, el agua corriente y otros medios. La viabilidad se mantiene hasta una temperatura de 100 grados y con ligeras heladas. Y sin embargo, ¿qué estructura tiene una célula bacteriana? La tabla describe los componentes principales de las bacterias; las funciones de otros orgánulos se describen a continuación.
Bacterias globulares (cocos)
Son de naturaleza patógena. Los cocos se dividen en grupos según su ubicación entre sí:
- Micrococos (pequeños). La división ocurre en un plano. Disposición en un solo orden caótico. Se alimentan de compuestos orgánicos preparados, pero no dependen de otros organismos (saprófitos).
- Diplococos (dobles). Se dividen en el mismo plano que los micrococos, pero forman células pareadas. Exteriormente se parecen a frijoles o lancetas.
- Estreptococos (en forma de cadena). La división es la misma, pero las células están conectadas entre sí y parecen cuentas.
- Estafilococo (racimo de uva). Esta especie se divide en varios planos, produciendo un grupo de células parecidas a uvas.
- Tetracocos (cuatro). Las células se dividen en dos planos perpendiculares, formando tétradas.
- Sarcinas (ligamento). Estas células se dividen en tres planos, que son mutuamente perpendiculares entre sí. Además, en apariencia parecen bolsas o fardos, formados por muchos individuos de un número par.
Bacterias cilíndricas (bastones)
Los bastones que forman las esporas se dividen en clostridios y bacilos. En tamaño, estas bacterias son bajas y muy cortas. Los extremos de los palos se redondean, se engrosan o se cortan. Dependiendo de la ubicación de las bacterias, se distinguen varios grupos: mono, diplo y estreptobacterias.
Bacterias en forma de espiral (enrevesadas)
Estas células microscópicas son de dos tipos:
- Vibrios (de una sola curvatura o generalmente rectos).
- Spirilla (de gran tamaño, pero pocos rizos).
Bacterias filamentosas. Hay dos grupos de tales formas:
- Hilos temporales.
- Hilos permanentes.
Las características estructurales de una célula bacteriana son que durante su existencia es capaz de cambiar de forma, pero el polimorfismo no se hereda. Varios factores actúan sobre la célula durante el metabolismo en el cuerpo, como resultado de lo cual se observan cambios cuantitativos en su apariencia. Pero tan pronto como cese la acción externa, la célula retomará su imagen anterior. ¿Cuáles son las características estructurales de una célula bacteriana que se pueden revelar examinándola con un microscopio?
Estructura de una célula bacteriana, membrana.
La cubierta da y mantiene la forma de la célula y protege los componentes internos contra daños. Debido a la permeabilidad incompleta, no todas las sustancias pueden ingresar a la célula, lo que promueve el intercambio de estructuras de bajo y alto peso molecular entre el ambiente externo y la propia célula. También en la pared hay varios reacciones químicas. Con la ayuda de un microscopio electrónico, no es difícil estudiar la estructura detallada de una célula bacteriana.
La base de la cáscara contiene el polímero mureína. Las bacterias grampositivas tienen un esqueleto de una sola capa formado por mureína. Aquí hay complejos de polisacáridos y lipoproteínas, fosfatos. En las células gramnegativas, el esqueleto de mureína tiene muchas capas. La capa exterior adyacente a la pared celular es la membrana citoplasmática. También tiene ciertas capas que contienen proteínas con lípidos. La función principal de la membrana citoplasmática es controlar la penetración de sustancias en la célula y su eliminación (barrera osmótica). Esta es una función muy importante para las células, ya que ayuda a protegerlas.
Composición del citoplasma
La sustancia viva semilíquida que llena la cavidad celular se llama citoplasma. Una gran cantidad de proteínas, un aporte de nutrientes (grasas y sustancias parecidas a las grasas) contiene una célula bacteriana. Una fotografía tomada durante un examen microscópico muestra claramente los componentes del interior del citoplasma. La composición principal incluye ribosomas, dispuestos de forma caótica y en grandes cantidades. También contiene mesosomas que contienen enzimas redox. Gracias a ellos, la célula extrae energía. El núcleo se presenta en forma de sustancia nuclear ubicada en cuerpos de cromatina.
Funciones de los ribosomas en las células.
Los ribosomas constan de subunidades (2) y son nucleoproteínas. Al conectarse entre sí, estos elementos constituyentes forman polisomas o polirribosomas. La tarea principal de estas inclusiones es la síntesis de proteínas, que se produce sobre la base de información genética. Tasa de sedimentación 70S.
Características del núcleo bacteriano.
El material genético (ADN) se encuentra en el núcleo no formado (nucleoide). Este núcleo se ubica en varios lugares del citoplasma, siendo una capa suelta. Las bacterias que tienen dicho núcleo se llaman procariotas. El aparato nuclear carece de membrana, nucleolo y conjunto de cromosomas. Y el ácido desoxirribonucleico se encuentra en haces de fibrillas. El diagrama de la estructura de una célula bacteriana demuestra en detalle la estructura del aparato nuclear.
En determinadas condiciones, las bacterias pueden desarrollar membranas mucilaginosas. Como resultado, se forma una cápsula. Si la mucosidad es muy fuerte, las bacterias se convierten en zooglea (masa mucosa general).
Cápsula de células bacterianas
La estructura de la célula bacteriana tiene una peculiaridad: la presencia de una cápsula protectora que consta de polisacáridos o glicoproteínas. A veces estas cápsulas están compuestas de polipéptidos o fibra. Está ubicado encima de la membrana celular. El grosor de la cápsula puede ser grueso o fino. Su formación se produce debido a las condiciones en las que se encuentra la célula. La principal propiedad de la cápsula es proteger a las bacterias para que no se sequen.
Además de la cápsula protectora, la estructura de la célula bacteriana garantiza su capacidad motora.
Flagelos en células bacterianas.
Los flagelos son elementos adicionales que realizan el movimiento celular. Se presentan en forma de hilos de diferentes longitudes, que están formados por flagelina. Esta es una proteína que tiene la capacidad de contraerse.
La composición del flagelo es de tres componentes (filamento, gancho, cuerpo basal). Dependiendo de su apego y ubicación, se han identificado varios grupos de bacterias móviles:
- Monotricos (estas células tienen 1 flagelo ubicado polarmente).
- Lophotrichs (flagelos en forma de haz en un extremo de la célula).
- Anfitrichia (mechones en ambos extremos).
Hay muchos datos interesantes sobre las bacterias. Así, desde hace mucho tiempo se ha demostrado que teléfono móvil Hay una gran cantidad de estas celdas, incluso en el asiento del inodoro hay menos. Otras bacterias nos permiten vivir una vida de calidad: comer, realizar determinadas actividades y liberar nuestro cuerpo de productos de degradación de nutrientes sin problemas. Las bacterias son verdaderamente diversas, sus funciones son multifacéticas, pero no debemos olvidarnos de su efecto patológico en el organismo, por eso es importante controlar nuestra propia higiene y la limpieza que nos rodea.
