К бактериям относятся микроскопические
растительные организмы. Большинство их - одноклеточные организмы, не
содержащие хлорофилла и размножающиеся делением.
По форме бактерии бывают шаровидными, палочковидными и извитыми.
Шаровидные бактерии называют кокками. Они могут быть одиночными (кокки,
микрококки), соединенными попарно (диплококки), группами по четыре
(тетракокки), связанными в цепочку (стрептококки), пакетиками (сарцины)
и иметь вид бесформенных скоплений шариков (стафилококки). Диаметр
шаровидных бактерий колеблется от 0,5 до 1 мкм.
Палочковидные бактерии бывают двух видов: бактерии и бациллы. Основным
признаком, отличающим эти формы, является способность к
спорообразованию. Бациллы образуют споры, в то время как бактерии не
обладают этой способностью. Палочковидные бактерии также могут быть
соединены попарно или в цепочку. Толщина этих бактерий 0,2-2,0, длина
– 1-7 мкм.
Извитые бактерии имеют изогнутую форму и по числу завитков делятся на
вибрионы, имеющие форму запятой (возбудитель холеры), спириллы с двумя
- тремя завитками и спирохеты с многочисленными завитками. Размеры этих
бактерий те же, что и палочковидных.
Бактериальная клетка (рис.13) состоит из клеточной оболочки и
содержимого – цитоплазмы (протоплазмы).
Клеточная
оболочка определяет форму клетки и предохраняет ее от
внешних
воздействии. Она обладает полупроницаемостью, т. е. сквозь нее проходят
одни вещества (низкомолекулярные) и не проходят другие
(высокомолекулярные соединения). Она играет важную роль в обмене
веществ между клеткой и окружающей средой. По новейшим данным, в ней
происходит множество химических реакций, вплоть до синтеза
полисахаридов и, возможно, белков.
При помощи электронной микроскопии стало возможным более детальное
изучение строения оболочки. Ее каркас образован полимером муреином, в
котором отлагаются другие вещества.
На различии в составе клеточной оболочки основывается их отношение к
окраске по Граму - важный отличительный признак. У грамположительных
бактерий муреиновый скелет однослойный, содержит липопротеиды,
полисахариды и фосфаты. Грамотрицательные бактерии имеют многослойный
муреиновый скелет, содержат мало белка, а полисахариды или отсутствуют,
или их мало.
Наружный слой цитоплазмы, прилегающий к клеточной оболочке, называется цитоплазматической мембраной.
Она трехслойная, содержит липиды и белки,
а также большое количество различных ферментов, участвующих в обмене
веществ.
Цитоплазматическая мембрана выполняет роль осмотического барьера. Она
контролирует поступление веществ в клетку и выведение их наружу.
Предполагают, что белковые мостики в липидном слое служат порами для
движения тока веществ. Регулируется это движение ферментами,
локализованными внутри или на поверхности мембраны. В
цитоплазматической мембране происходит, по-видимому, синтез веществ
клеточной оболочки и ферментов.
Цитоплазма,
заполняющая всю полость клетки, - живое вещество в
полужидком состоянии. Ее главная составная часть - белок. В ней
находятся также запасные питательные вещества в виде жиров и
жироподобных веществ.
В цитоплазме находятся рибосомы
и мезосомы.
В рибосомах происходит
синтез белков. В одной клетке содержится 5-50 тыс. рибосом. В них
сосредоточено 80-85 % всей РНК клетки. В мезосомах сконцентрированы
окислительно-восстановительные ферменты. Тут происходят
окислительно-восстановительные процессы, в результате которых клетка
получает необходимую энергию.
У бактерий отсутствует оформленное ядро. Ядерное вещество,
состоящее из
ДНК и РНК, локализовано в хроматиновых тельцах.
У некоторых бактерий клеточная оболочка способна ослизняться, в
результате чего клетка покрывается слизистой капсулой. При сильном
ослизнении клетки склеиваются в сплошную слизистую массу зооглея.
Вследствие малых размеров бактерии подвержены броуновскому движению.
Собственное движение бактерий осуществляется при помощи жгутиков,
состоящих из нескольких волокон, закругленных спирально вокруг осевой
нити и прикрепляющихся при помощи особых дисков под цитоплазматической
мембраной. Жгутики очень тонкие, так что не видны в оптический
микроскоп без специальной окраски, но по длине во много раз превышают
длину клетки.
По числу и расположению жгутиков бактерии делятся на монотрихи (с одним
жгутиком), лофотрихи (с пучком жгутиков на конце) и перитрихи (жгутики
покрывают всю поверхность клетки).
Скорость движения бактерий зависит от возраста и условий. Молодые
клетки более подвижны, чем старые. При благоприятных условиях клетка
проходит за 1 с расстояние, равное ее длине.
