4.2. Органеллы бактериальной клетки

Бактериальная клетка содержит набор органелл, которые условно можно разделить на две группы – обязательные и необязательные.

А. Наличие обязательных органелл является непременным условиям успешного функционирования бактериальной клетки.

1. Нуклеоид представляет собой циркулярно-замкнутую двухцепочечную суперспирализованную молекулу ДНК. Для его обозначения используется еще термин «бактериальная хромосома».

2. Цитоплазма бактериальной клетки по своей структуре аналогична цитоплазме эукариотической клетки.

3. Рибосомы у бактерий также аналогичны рибосомам эукариот, но имеют меньшую молекулярную массу.

4. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) бактерий представляет собой такую же биологическую мембрану, которая окружает цитоплазму эукариотической клетки, но не содержит стеринов. Стерины входят в состав ЦПМ лишь у микоплазм.

5. ЦПМ бактериальной клетки формирует впячивания – мезосомы, – которые являются центром энергетического метаболизма клетки, а также принимают участие в процессе клеточного деления.

6. Клеточная стенка отсутствует только у микоплазм и у, так называемых дефектных форм бактерий, о которых будет сказано ниже. Играет формообразующую роль и предохраняет бактериальную клетку от осмотического лизиса. Клеточная стенка у бактерий имеет два типа строения. Так эта органелла – одна из важнейших у прокариот, её строение будет рассмотрено далее в особом разделе.

Б. Отсутствие необязательных органелл серьёзно не сказывается на функциональных потенциях клетки, могут присутствовать не у всех особей данного вида. Различные морфовары отличаются друг от друга преимущественно набором именно этих органелл.

1. Плазмиды представляют собой такую же по строению молекулу ДНК, как и нуклеоид, но в отличие от последнего обладают значительно меньше молекулярной массой и могут быть представлены в покоящейся клетке несколькими копиями. Насчитывается несколько десятков видов бактериальных плазмид. Многие из них могут сосуществовать в одной бактериальной клетке.

2. Бактериальная клетка может содержать цитоплазматические включения, которые чаще всего содержат запасы питательных веществ. Некоторые из них настолько характерны для бактерий определённого вида, что используются для идентификации (например, количество и характер расположения зёрен волютина у возбудителя дифтерии).

3. Прокариотическая клетка может иметь защитные приспособления (эндоспора, капсула), с помощью которых она выживает в неблагоприятных условиях. Эти органеллы более подробно будут рассматриваться ниже.

4. Подвижные бактерии имеют жгутики (а спирохеты – аксиальные фибриллы), служащие им органами движения.

5. Бактериальные клетки очень многих бактерий имеют реснички (пили, фимбрии) – полые белковые трубочки на поверхности клетки (Рис. 4-5). Белок, из которого состоят пили, называется пилин.

Рис. 4-5. Пили (более короткие) и жгутики бактериальной клетки

а. Пили общего типа используются бактериальной клеткой для адгезии на питательном субстрате.

б. Половые (конъюгативные, секс-пили) служат для передачи генетического материала от одной прокариотической клетки к другой.