Строения и функции включений клеток прокариот

Разнообразие и распространение прокариот в природе. Форма и размеры бактерий.

Микроорганизмы обитают повсеместно, насчитывается 4 тыс. видов.

Бактерии по внешнему виду разделяются на несколько групп:

1. шаровидные (кокки) могут образовывать различное скопление клеток:

- микрококки – одиночные шаровидные клетки

- диплококки – двойные клетки

- тетракокки – 4 клетки

- сарцины – 8 или 16 клеток

- стрептококки – цепочки клеток разной длины

- стафилококки – гроздь клеток

Диаметр кокков колеблется 1-2,5 мкм, под влиянием различных факторов среды форма кокков может стать овальной, конической и эллипсовидной.

2. палочковидные (бациллы и клостридии) – форма цилиндра, могут образовывать скопления:

- монобактерии – одиночные палочки разной длины

- диплобациллы – двойные палочки

- стрептобациллы – цепочки палочек

Длина клеток 2-12 мкм, зависит от возраста культуры и от условий выращивания, ширина 0,5-1 мкм.

3. извитые:

- вибрионы – искривлённые клетки

- спириллы – извитые клетки

- спирохеты – очень извитые и длинные клетки

4. нитчатые – цепочки цилиндрических или дисковидных клеток, окружены чехлом. Широко распространены в илах, почве и водоёмах.

5. актиномицеты – тонкие, длинные, прямые или ветвящиеся нити.

6. бактерии, имеющие другую форму:

- тороиды – разомкнутое или замкнутое кольцо;

- бактериальные клетки в виде розетки;

- бактериальные клетки в виде шестиугольной звезды;

- бактериальные клетки с выростами (простеками);

- бактерии червеобразной формы.

Строения и функции органоидов клеток прокариот.

Органоиды – постоянные структуры клетки, представлены генетическим аппаратом и рибосомами.

Рибосомы – 60% РНК, 40% белка. Функции: участвуют в биосинтезе белков.

Генетический аппарат может состоять из 2 компонентов:

1. нуклеоид (бактериальная хромосома) – кольцевая молекула ДНК, находится в центре клетки. Функции: хранение, воспроизводство и реализация генетической информации.

2. нехромосомные генетические элементы включают:

- плазмиды – линейные или кольцевые молекулы ДНК, содержащие 1,5-40 тыс. пар нуклеотидов, способны к автономной репликации. Они могут содержать гены устойчивости к различным веществам (лекарствам, тяжёлым металлам). F-плазмида – половой фактор, придающий клетке способность вступать в коньюгацию.

- мигрирующие элементы входят в состав хромосомы, способны переходить из хромосомы в плазмиды, не способны к автономной репликации, несут гены придающие способность приспособления.

Строения и функции включений клеток прокариот.

Включения – необязательные клеточные структуры, по функциям можно разделить на группы:

1. включения, участвующие в фотосинтезе (содержат: пигменты – участвуют в фотосинтезе, ферменты – катализируют фиксацию СО₂)

2. включения, имеющие приспособительные значения:

- магнитосомы (содержат оксид железа, функция магнитной стрелки)

- газовые вакуоли – аэросомы (содержат газовые «соты», функции: обеспечение плавучести и регуляция глубины)

- запасные вещества (откладываются в клетке при увеличении питательных веществ в среде и потребляются при голодании):

1) гликоген – полимер глюкозы, источник углерода и энергии для клетки (широко распространён у многих бактерий)

2) поли-бета-окси-масленая кислота – жиры, источник углерода и энергии (широко распространён у многих бактерий)

3) цианофициновые гранулы – полипептид, источник азота (у цианобактерий)

4) волютин – гранулы полифосфата, источник фосфора и энергии (широко распространён у микроорганизмов)

5) гранулы серы – включения жидкой серы, окружены мембраной, доноры электронов и источники энергии для клетки (только у серобактерий)

6) углеводородные гранулы – источник углерода и энергии (у углеводородных бактерий)