Ской мембраны
Комплекс Гольджи представляет собой тельца серповидной или палочковидной формы. Важнейшей функцией комплекса Гольджи яв- ляется накопление продуктов обмена перед выводом их из клетки. Од- ним из продуктов комплекса являются лизосомы – округлые включе- ния диаметром около 1 мкм, внутри которых сосредоточены фермен- ты, способные расщеплять питательные вещества.
Лизосомы – клеточные структуры (маленькие мембранные пу- зырьки), содержащие ферменты, способные расщеплять органические вещества. Они способны переваривать не только пищу, попавшую в клетку, но и части самой клетки, вышедшие из строя. При разрыве мембраны лизосом ферменты проникают в цитоплазму и вызывают растворение клетки.
К числу характерных функциональных особенностей, свойст- венных только эукариотам, относятся явления пиноцитоза и фа- гоцитоза. Сущность этих явлений состоит в переносе небольших ка-
14
пелек жидкости (пиноцитоз) или твердых частиц (фагоцитоз) в клет- ку в результате втягивания участка цитоплазматической мембраны внутрь, отрыва образовавшегося мешочка и превращения его в ваку- оль, которая сливается с лизосомой, при этом вещества, попавшие в клетку, подвергаются гидролизу.
1.3.2 Структура прокариотической клетки
Строение клеток низших прокариотов значительно более простое
(рис.3). При этом различное строение ядерного аппарата не является единственным признаком, отличающим эукариотическую клетку от прокариотической.
Рисунок 3 - Изображение прокариотической клетки
Одним из основных структурных компонентов клетки прокарио- тов является клеточная оболочка (рис. 4, 5). В состав клеточной обо- лочки бактерий входят сложные молекулярные комплексы, состоящие из белков, полисахаридов и жироподобных веществ. Будучи жесткой, она служит как бы скелетом клетки, придавая ей определенную форму. Клеточная оболочка прокариотов образует своеобразный барьер на пу- ти прохождения растворенных веществ из окружающей среды внутрь клетки. Клетки цианобактерий покрыты эластичной пектиновой обо- лочкой. У некоторых видов бактерий на поверхности клетки образует- ся слой слизи, образующий как бы футляр – капсулу.
15
1 — цитоплазматическая мембрана; 2 — пептидогликан;
3 — периплазматическое пространство; 4 — наружная мембрана;
5 — цитоплазма, в центре которой расположена ДНК
Рисунок 4 - Клеточная стенка грамположительных (А)
и грамотрицательных (Б) бактерий
А. Клеточная стенка грамотрицательных бактерий
1 — цитоплазматическая мембрана; 2 — пептидогликановый слой;
3 — периплазматическое пространство; 4 — молекулы белков;
5 — фосфолипид; 6 — липополисахарид.
Б. Строение молекулы липополисахарида
1 — липид А; 2 — внутреннее полисахаридное ядро;
3 — наружное полисахаридное ядро; 4 — О-антиген
Рисунок 5 - Клеточная стенка грамотрицательных бактерий (А) и строение молекулы липополисахарида (Б)
Слизь, выделяемая бактериями, может частично диффундировать
в окружающую среду. Выделение слизи у отдельных видов бактерий бывает настолько сильным, что капсулы отдельных клеток сливаются,
16
образуя зооглеи – скопления слизистой массы с вкрапленными в нее клетками. Образование слизи характерно и для многих видов циано- бактерий.
К числу поверхностных структур клеток многих бактерий отно- сятся жгутики – органы движения, представляющие собой длинные очень тонкие нити, спиральные, волнистые или изогнутые (рис. 6).
1 — нить; 2 — крюк; 3 — базальное тело; 4 — стержень;
5 — L-кольцо; 6 — P-кольцо; 7 — S-кольцо; 8 — M-кольцо;
9 — ЦПМ; 10 — периплазматическое пространство;
11 — пептидогликановый слой; 12 — наружная мембрана
Рисунок 6 - Строение жгутика грамотрицательных бактерий
Длина жгутиков может во много раз превышать длину тела бакте- рии. Количество и расположение жгутиков являются характерным ви- довым признаком. Некоторые виды бактерий имеют один жгутик (мо- нотрихи), у других жгутики располагаются пучками на одном или обоих концах клетки (лофотрихи), у третьих имеется по одному жгу- тику на обоих концах клетки (амфитрихи), у четвертых они покрыва- ют всю поверхность клетки (перитрихи).
К оболочке вплотную прилегает цитоплазматическая мембрана. Она обладает избирательной проницаемостью - пропускает внутрь клетки и отводит из нее определенные вещества. Благодаря такой спо- собности мембрана играет роль органнеллы, концентрирующей пи- тательные вещества внутри клетки и способствующей выведению на- ружу продуктов жизнедеятельности. Внутри клетки всегда наблюдает-
17
ся повышенное по сравнению с окружающей средой осмотическое дав- ление. Цитоплазматическая мембрана обеспечивает его постоянство. Кроме того, она является местом локализации ряда ферментных си- стем, в частности окислительно-восстановительных ферментов, связан- ных с получением энергии (у эукариотов они находятся в митохондри- ях). В отличие от клеток эукариотов в прокариотической клетке отсут- ствует деление ее на отсеки. Клетки прокариотов не имеют ни ком- плекса Гольджи, ни митохондрий, не наблюдается у них и направ- ленного движения цитоплазмы. Явления пиноцитоза и фагоцитоза прокариотам не свойственны. Из органелл только рибосомы аналогич- ны рибосомам эукариотов.
Во многих бактериальных клетках обнаружены особые мембран-
ные структуры – мезосомы, образовавшиеся в результате втягивания цитоплазматической мембраны внутрь клетки. Роль их до сих пор окончательно не выяснена. Существуют предположения об участии мезосом в важнейших внутриклеточных процессах деления клетки, синтеза веществ клеточной оболочки, в энергетическом обмене.
В цитоплазме прокариотов часто обнаруживаются твердые, жидкие или газообразные включения. Один из них имеют приспосо- бительные назначения: например, газовые вакуоли цианобактерий, по- зволяющие им регулировать плавучесть в вертикальной плоскости. Другие включения играют роль запасных веществ и откладываются клеткой в условиях обильного питания. В качестве запасных веществ в клетках могут откладываться полисахариды (гликоген, крахмал, грану- леза), липиды (в виде гранул и капелек жира), полифосфаты (такие как волютин), вещества белкового характера (цианофициновые гранулы у цианобактерий). У многих серных бактерий в клетках откладывается молекулярная сера.
Рассмотрим отличительные морфологические признаки основных групп микроорганизмов.