Таблица: Царство бактерий их строение, формы и значение в природе

Бактериа́льная кле́тка обычно устроена наиболее просто по сравнению с клетками других живых организмов. Бактериальные клетки часто окружает капсула, которая служит защитой от внешней среды. Для многих свободноживущих бактерий характерно наличие жгутиков для передвижения, а также ворсинок.

Строение Бактерий

Бактериальная клетка:

1 – капсула, 2 – клеточная стенка, 3 – мемб рана, 4 – цитоплазма, 5 – ядерное вещество, 6 – жгутик

Разнообразие бактерий:

1 – кокки, 2 – бациллы, 3 – диплококки, 4 – виб рионы, 5 – стафилококки, 6 – стрептококки, 7 – спирохета, 8 – спирилла

Жизнедеятельность бактерий

Строение Бактерий
Питание Сапротрофы (веществами мертвых орга­низмов)

Паразиты (веществами живых организмов)

Дыхание Аэробные (дышат кислородом как растения и выделяют углекислый газ)

Анаэробные (не нуждаются в кислороде)

Движение С помощью жгутиков или за счет волно­образных со­кращений
Размножение Бактерии размножаются делением: материнская клетка делится на две дочерних. Уже через 20–30 мин. молодые клетки также приступают к делению.
Значение Бактерии играют важную роль в круговороте веществ в природе. Почвенные бактерии разлагают отмершие организмы, превращая органическое вещество в минеральные соли, необходимые растениям. Болезнетворные бактерии вызывают опасные заболевания человека, животных, растений. Бактерии гниения и брожения могут вызвать порчу продуктов, но чело век научился использовать бактерии брожения для производства продуктов и приготовления кормов. В организме человека и животных также живут бактерии брожения, способствующие пищеварению.

Значение бактерий в природе

Строение Бактерий

Формы бактериальных клеток

(воздух, вода, почва, постройки, продукты, живые организмы)

Формы бактериальных клеток
Кокки (шаровидные) Бациллы (палочки) Вибрионы (изогнутые) Спириллы (в виде спири­ли)
Строение Бактерий

_______________

Источник информации: Биология в таблицах и схемах./ Издание 2е, — СПб.: 2004.

Размножение бактерий

Бактерии размножаются бесполым путём посредством деления.

На определённом этапе развития кольцевая молекула ДНК удваивается (образуя копию), обе её части закрепляются на клеточной стенке, а при удлинении тела бактерии расходятся в разные стороны.

Между образовавшимися таким образом ДНК на теле бактерии начитает формироваться стяжка, которая, плавно сжимаясь, делит клетку надвое. Каждая половинка сразу же начинает самостоятельную жизнь, развивается, созревает, делится и т.д. Почкование наблюдается крайне редко.

Размножение бактерий

В нормальных условиях бактериальная клетка делится каждые 25-35 минут.

За одни сутки одна бактерия даёт огромное потомство (цифру с 18-ю нулями!), но в живой природе большая его часть погибает под воздействием множества неблагоприятных факторов. Иначе… фантазии не хватает, чтобы представить иное развитие событий.

Клеточная мембрана

Структурная формула гопена — соединения группы гопаноидов

Как любая живая клетка, бактериальная клетка окружена мембраной, которая представляет собой липидный бислой (её ещё называют цитоплазматической мембраной). Клеточная мембрана поддерживает осмотический баланс клетки, осуществляет разные виды транспорта, в том числе секрецию белков, задействована в образовании клеточной стенки и биосинтезе внеклеточных полимеров, а также получает регуляторные сигналы из внешней среды. Во многих случаях клеточная мембрана может участвовать в синтезе АТФ за счёт трансмембранного электрохимического градиента (протондвижущей силы). Мембрана бактериальной клетки участвует в репликации и разделении дочерних бактериальных хромосом при делении клетки, а также в передаче ДНК посредством трансдукции или конъюгации[11].

Помимо липидов, в состав бактериальных мембран входят различные белки. По химическому составу клеточные мембраны бактерий гораздо разнообразнее мембран эукариотических клеток. Мембранные липиды архей представлены ацил[en]— и алкилсодержащими глицеролипидами (в том числе фосфолипидами), а также полиизопреноидами. В отличие от эукариот, меняющих свойства липидного остова мембраны за счёт изменения соотношения между фосфолипидами и холестерином, бактерии изменяют свойства мембраны, варьируя жирные кислоты, входящие в состав липидов. Стероиды обнаруживаются в бактериальных мембранах чрезвычайно редко, и вместо стероидов мембраны содержат гопаноиды, представляющие собой пентациклические[en] углеводороды. Гопаноиды активно участвуют в регуляции физических свойств мембран бактериальных клеток[12].

Цитоплазма

Цитоплазма представляет собой специфический водный раствор, который включает такие компоненты, как:

  1. Рибосомы – это мелкие частицы круглой формы, расположенные в цитоплазме. Размер может быть от 15 до 20 нм. Основная функция рибосомы – синтезирование белка из аминокислот. Кроме основной функции рибосома выполняет ряд вспомогательных. Так, она соединяет белоксинтезирующую систему и транспортирует РНК (рибонуклеиновую кислоту).
  2. Гранулы. Выступают как дополнительный источник энергии для клеток бактерии. Состоят гранулы из полисахаридов, небольшого количества жира и крахмала. Форму могут принимать любую.
  3. Мезосомы – это мембранная структура, характерная для прокариотов (в т. ч. бактерий). Основная функция – создание энергии, ее генерация. Также мезосомы активно участвуют в делении бактериальной клетки и в образовании спор. Чаще всего встречаются мезосомы в форме трубочек, пузыречков или небольших петелек.
Цитоплазма

В вязком жидком растворе клетки – цитоплазме – находятся все другие компоненты клетки и протекают важнейшие биохимические процессы.

Жгутики

У многих бактерий имеются органы движения в виде очень тонких и длинных нитей, называемых жгутиками. В обычных микроскопических препаратах рассмотреть жгутики не удается ввиду их ничтожного размера. Только с помощью специальных методов окраски удается выявить их наличие. С помощью ультрамикроскопа жгутики можно наблюдать и у живых бактерий.

Бактерии, снабженные жгутиками, обладают подвижностью. Одноклеточные микроорганизмы, лишенные жгутиков – неподвижны.

Жгутики представляют собой хлыстовидные структуры, выступающие из бактериальной клеточной стенки и ответственные за подвижность бактерий (т. е. движение). Расположение жгутиков вокруг бактериальной клетки уникально для наблюдаемых видов.

Особенность бактерий также в том, что они имеют неодинаковые количества жгутиков и различаются по характеру расположения жгутиков:

Жгутики
  • монотрихиальные – имеющие один полярный жгутик;
  • лофотрихиалъные – с пучком жгутиков на конце;
  • одиночный жгутик – на каждом из двух противоположных полюсов
  • перитрихиальные – вся поверхность клетки покрыта жгутиками.

Бактериальный жгутик состоит из трех основных компонентов: хлыстовидной нити, двигательного комплекса и соединяющего их крючка. Нить имеет приблизительно 20 нм в диаметре и состоит из нескольких протофиламентов, каждый из которых состоит из тысяч субъединиц жгутиков.

Таково значение, строение и особенности бактерий являющихся самой древней группой одноклеточных микроорганизмов из ныне существующих на Земле.

Питание бактерий

Большинство бактерий питается готовыми органическими веществами – они гетеротрофы. Некоторые бактерии, например сине-зеленые водоросли, способны создавать органические вещества из неорганических (Рис. 4). Такие организмы называются автотрофами. Автотрофные бактерии сыграли важную роль в накоплении кислорода в атмосфере Земли.

Рис. 4.

Гетеротрофные бактерии делятся на сапротрофных, получающих органические вещества из отмерших организмов или выделений живых организмов, и паразитов, питающихся органическими веществами живых организмов. Паразитизм у бактерий распространен очень широко. Существуют бактерии, паразитирующие в теле бактерий других видов. Среди бактерий-паразитов много болезнетворных, поражающих растения и животных.

Встречаются так называемые хищные бактерии. Это колониальные бактерии. Их клетки соединены мостиками и образуют подобие ловчей сети. Передвигаясь, такая колония захватывает и переваривает мелкие живые организмы.

Некоторые бактерии способны улавливать азот воздуха, что чрезвычайно важно для них и многих растений.

Спорообразование

Это еще один залог выживания бактерий, заложенный в них природой. В случае попадания в неблагоприятную среду, где остро ощущается недостаток пищи, микротела начинают борьбу за выживание посредством формирования спор. Этот процесс характерен для палочковидных, в редких случаях — для кокков. Проходит он в семь этапов. Получившаяся спора может выдержать и кипячение, и промораживание, и действие некоторых дезсредств. Рис. 5. Различные варианты расположения жгутиков у бактерий: А — монотрих, B — лофотрих, C — амфитрих, D — перитрих

Читайте также:  Бактериальный тонзиллит: симптомы, причины и лечение