Будова та життєдіяльність бактерій, параграф 5
Питання 1. Яку будову має бактеріальна клітина? Бактерії були описані в 1676 р. голландським натуралістом Антоні ван Левенгуком. Розміри бактеріальних клітин коливаються середньому від 0,1 до 10 мкм. Тіло бактерій складається з однієї клітини, проте бактерії можуть утворювати колонії у вигляді кульок, ниток, плівок. Багатоклітинні представники зустрічаються серед ціанобактерій (синьо-зелених водоростей). У клітинах бактерій нема оформленого ядра. Генетичний апарат бактерій представлений однією кільцевою молекулою ДНК (бактеріальною хромосомою), яка приєднана в певному місці до клітинної мембрани і займає в цитоплазмі простір, званий нуклеоїдом. У бактерій відсутні мембранні органели, характерні для клітин еукаріотів: ендоплазматична мережа, апарат Гольджі, мітохондрії, пластиди та ряд інших. У цитоплазмі бактеріальних клітин є рибосоми, у яких відбувається синтез білка. Рибосоми бактерій дрібніші за рибосом еукаріотів. Бактеріальна клітина від довкілля відмежована плазматичною мембраною типової будови. Зовні від мембрани клітина бактерій покрита жорсткою клітинною стінкою, до складу якої входить полісахарид муреїн. Клітинна стінка проникна для води, іонів та низькомолекулярних сполук, але непроникна для великих полімерних молекул. Поверх клітинної стінки у бактерій може розташовуватись капсула або шари слизу. Ці освіти служать додатковим захистом клітин і беруть участь у формуванні колоній. Плазматична мембрана утворює вп'ячування всередину клітини, які називаються мезосомами; з їхньої поверхні локалізовані ферменти, що у дихальних процесах. У фотосинтезуючих бактерій у вп'ячуваннях плазматичної мембрани вбудовані фотосинтетичніпігменти. Існують нерухомі та рухливі бактерії. У рухомих бактерій є один або кілька джгутиків. Джгутики бактерій влаштовані інакше, ніж у еукаріотів. Вони є порожнистим циліндром з особливих білків і не покриті цитоплазматичною мембраною (рис. 2).
За формою клітини бактерій можна розділити на 4 основні типи: 1) бацили мають форму паличок. Серед них є як одиночні (кишкова паличка), так і зібрані в ланцюжки (збудник сибірки); 2) коки мають форму кульок. Якщо вони розташовуються попарно - це диплококи (збудник пневмонії), якщо утворюють ланцюжки клітин - то стрептококи (збудники ангіни, скарлатини), якщо вони згруповані в грудочки, що нагадують виноградну кисть, - то це стафілококи (викликають харчові отруєння); ) вібріони - це бактерії, що мають вигнуту форму і нагадують кому (збудник холери); 4) спірили - це ниткоподібні або закручені по спіралі клітини. На них схожі спірохети. Спірили та спірохети відрізняються один від одного за способом переміщення.
Питання 2. Чим відрізняється бактеріальна клітина від рослинної? Бактеріальна клітина відрізняється від рослинної за складом та будовою клітинної оболонки. У бактеріальній клітині немає ядра, відокремленого від цитоплазми оболонкою. У рослинній клітині ядро є. Для рослинної клітини характерні пластиди, мітохондрії, ендоплазматична мережа в бактеріальній вони відсутні, хоча деякі з них мають пігменти. Зовні від мембрани клітина бактерій покрита жорсткою клітинною стінкою, до складу якої входить полісахарид муреїн, а стінкарослинна клітина складається з целюлози.
Питання 3. Які бактерії називають сапротрофами, а які - паразитами? Для отримання необхідної енергії бактерії можуть використовувати готові органічні речовини; Такі бактерії називають гетеротрофами. Вони одержують енергію при окисленні органічних речовин киснем або при зброджуванні (без кисню). Залежно від субстрату, на якому вони розвиваються, розрізняють сапрофітні бактерії (живляться мертвою органічною речовиною, наприклад, бактерії гниття, молочнокислі бактерії); бактерії-паразити (розвиваються тільки на живих організмах, наприклад, менінгококи, гонококи).
Питання 4. Як бактерії розмножуються? Розмножуються бактерії вегетативно, простим розподілом клітини навпіл (бінарний поділ). Перед поділом клітини вони відбувається подвоєння молекули ДНК. У деяких бактерій поділ може відбуватися кожні 20 хвилин. Ниркування – на материнській клітині утворюється невеликий горбок, що містить дочірнє нуклеоїд. Нирка росте до материнських розмірів та відокремлюється від неї. Крім вегетативного розмноження, у бактерій може відбуватися обмін генетичним матеріалом. Цей процес називається генетичною рекомбінацією.
Питання 5. Що відбувається з бактеріями при настанні несприятливих умов? Суперечки ендогенного походження, тобто формуються всередині клітин, і служать не для розмноження, а для перенесення несприятливих умов та поширення. Спори здатні витримувати нагрівання, переохолодження, опромінення та можуть зберігатися живими десятки років.