Переваги форми

Серед прокаріотів існує велике різноманіття форми клітини. Зустрічаються коки, палички, спіральні форми тощо. Поміркуйте, з чим пов’язане таке різноманіття? У чому може бути перевага однієї форми над іншою?

Доповідь підготувала учениця 11 класу Кібаєва Катерина.

Вперше бактерії спостерігав Антоні ван Левенгук в 1674 році, використовуючи мікроскоп, сконструйований ним самим.

Прокаріоти – це найменші клітинні організми. Середні розміри цих істот становлять від 0,1 до 10 мкм. Проте серед мікроорганізмів є свої бактерії «гіганти», наприклад, спірохети можуть мати довжину 500 мкм та бути видимими неозброєним оком.

Прокаріотичні клітини складаються з таких основних частин, як поверхневий апарат, цитоплазма та нуклеоїд. Зовні клітини розташована клітинна стінка, яка забезпечує її структурну цілісність та захист від внутрішнього тиску, викликаного набагато вищими концентраціями білків та інших молекул усередині клітини, порівняно з оточенням. Прокаріотична клітинна стінка відрізняється від стінки всіх інші організмів наявністю муреїну, який відносно пористий і не протидіє проникненню малих молекул.

У багатьох прокаріотів клітинна оболонка ззовні оточена шаром слизової речовини, який дістав назву капсули. Вона захищає клітини від висихання, механічних ушкоджень, перешкоджає проникненню вірусів, забезпечує зв’язок між сусідніми клітинами в колоніях тощо. До структур поверхневого апарату прокаріотичної клітини належать ворсинки і джгутики. Ворсинки – це невеликі порожнисті вирости клітини, які забезпечують її прикріплення до різних організмів та субстрату. їх . На поверхні тіла багатьох прокаріотів є спеціальні вирости, які називають джгутиками. Це органели руху в рідкому середовищі. За хімічним складом мембрана прокаріотів є білково-ліпідною. Цитоскелет виконує багато функцій, здебільшого відповідаючи за форму клітини та за внутрішньоклітинне транспортування.

 Прокаріотичні мікроорганізми за структурою та функціями є складними саморегулюючими системами. У процесі життя мікроорганізми, залежно від тих субстратів, у які вони потрапляють, виробляють адаптивні ферменти. Завдяки цьому вони можуть швидко пристосовуватися до найрізноманітніших умов. Основні процеси обміну речовин у бактерій (живлення, дихання і виділення) мають спрощений характер, надходження поживних речовин, а також видалення продуктів життєдіяльності, здійснюється просто через клітинну оболонку.

Переважна більшість прокаріотів є гетеротрофами, які можуть добувати органічні сполуки з відмерлих решток (сапротрофи), живих організмів (паразитотрофи) та отримують завдяки співіснуванню (симбіотрофи).

Бактерії здатні пересуватися у рідині, використовуючи багато механізмів, таких як джгутики, зміни поверхневого натягу, зміни плавучості, полімеризацію актину, що оточує їх, та безліч ще невідомих механізмів.

Бактеріальні джгутики — це інші структури, ніж в еукаріотів. Залежно від місця їх розташування на клітині, бактерії поділяють на монотрихи (з одним джгутиком на кінці), лофотрихи (із жмутком джгутиків на кінці) та перитрихи (з багатьма джгутиками по всій поверхні). Багато бактерій мають два різних режими роботи джгутиків: рух вперед та «танець». «Танець» дозволяє їм внести в свій рух необхідну «випадковість»

Декілька видів Listeria і Shigella рухаються усередині клітин-хазяїв, угрупуючи механізм полімерізації актину, який зазвичай використовується для руху самої еукаріотичної клітини або внутріклітинного транспорту, хоча і іншим шляхом. Просуваючи полімеризацію актину на одному полюсі своєї клітини, вони можуть формувати свого роду хвіст, який штовхає їх крізь цитоплазму клітини-хазяїна.

Існують два типи рухливих прокаріотів: повзаючі та плаваючі. Багато бактерій (спірили, холерний вібріон) здатні до самостійного руху за допомогою органел руху, якими є джгутики простої будови. Кількість джгутиків буває різна (від одного до багатьох). Такі прокаріоти будуть плаваючими. Повзаючі прокаріоти (ціанобактерії, сіркобактерії) можуть пересуватися по твердому субстрату за допомогою білкових фібрил, які містяться в клітинній оболонці. Усі механізми пересування на поверхнях називаються разом бактеріальним ковзанням. Вони включають використання ворсинок та інші, ще невідомі механізми. 

За формою клітин бактерії поділяються на чотири основні групи:

— кулясті (кокові);

— паличкоподібні;

— звивисті;

— нитчасті.

Кокові бактерії (від лат. сoccus – кулька) можуть бути суто кулястої, злегка подовженої (еліпсоїдної) або увігнутої форми. Характеризуються нерухливістю та нездатністю до спороутворення.: Потрапивши в людський організм, коки закріплюються на слизових оболонках рота, горла і статевих органів. Потрапивши в потрібну живильне середовище, коки починають активно розмножуватися, викликаючи хвороби внутрішніх органів, ерозії та інші неприємності. Залежно від характеру поділу та розташування клітин після нього коки поділяються на кілька морфологічних груп:

1) мікрококи (від лат. micros – малий) – характеризуються поодиноким невпорядкованим розташуванням клітин. Ці бактерії утворюють скупчення неправильної форми. Часто провокують гнійні процеси.
Сарціни. Утворюють скупчення кубічної форми.

2) диплококи (від лат. diplos – подвійний) – характеризуються розташуванням клітин попарно. В основному – патогенні форми (збудники пневмонії, менінгіту, гонореї). Представники: Azotobacter chroococcum, Neisseria gonorrhoeae, N. meningitidis. N. gonorrhoeae – збудник гонореї та бленореї.

3) стрептококи (від грецьк. streptos – ланцюг). Патогенні мікроорганізми, що зовні нагадують ланцюжок, зібрану з кулястих клітин.

Представники: Streptococcus pyogenes, S. faecalis, S. lactis. S. lactis – приймає участь у молочнокислому бродінні. S. faecalis – живуть у кишечнику людини та тварин. Відносяться до представників нормальної мікрофлори. S. pneumoniae – викликають крупозну пневмонію, яка характеризується гострим перебігом та циклічністю. Можуть викликати септицемію, менінгіт, ураження суглобів, отит, ангіни та інші інфекційні процеси.

4)тетракоки (від грецьк. tetra – чотири) поділ клітини можливий у двох взаємно перпендикулярних площинах, у результаті чого утворюються сполучення по чотири клітини. В основному – сапрофіти, зустрічаються досить рідко; Представники: Deinococcus proteolyticus, D. radiodurans, Stomatococcus mucilagi­nosus. S. mucilaginosus–коменсали ротової порожнини та верхніх дихальних шляхів людини, можуть бути пов’язані з інфекційними процесами.

5) сарцини (лат. sarcio – зв‘язувати) утворюють сполучення з 8, 16 та більше клітин в результаті поділу у трьох взаємно перпендикулярних площинах (пакетні коки). Сапрофіти. Дуже поширені. Хвороботворних видів серед сарцин не встановлено. Представник: S. ventriculi.

6) Стафілококи (від грецьк. staphylos – гроно) – утворюють сполучення неправильної форми, які нагадують виноградні грона. Більшість – патогенні (збудники нежиті, ангіни, отруєнь, гнійних уражень). Діаметр кокових бактерій дорівнює 0,5…4 мкм. Серед стафілококів зустрічаються вільноживучі сапрофіти (на молочних, м‘ясних продуктах, у ґрунті, повітрі, на поверхні рослин), а також патогенні для людини форми. Стафілококи проникають в організм людини крізь шкіряні покриви і слизові обо­лонки повітряно-крапельним та повітряно-пиловим шляхом.

Паличкоподібні бактерії  -«бацили»  . Морфологічно виділяють   коккобацили — округліші клітини,   Паличкоподібна форма зустрічається у більшості видів бактерій,   є самою численною і різноманітною групою бактерій.

  Типовим представником є кишкова паличка), яка завжди мешкає в кишечнику людини та тварин,  пересувається на поверхнях за допомогою бактеріального ковзання. Вони включають використання ворсинок та інші, ще невідомі механізми.

Звивисті бактерії  До звивистих форм належать вібріони, спірили та спірохети. Вібріони (від лат. vibrio – той, що вигинається) – злегка вигнуті клітини у вигляді коми, рухливість – за рахунок джгутика; діаметр становить 0,5 – 0,8 мкм; довжина – 1 – 3 мкм. В основному – сапрофіти, але зустрічаються і патогенні форми (холерний вібріон). Найбільш відомі збудники захворювань людини – збудник холери.

Основним природним біотопом холерних вібріонів є кишечник людини. Після зараження вони буйно розмножуються в тонкому кишечнику й виділяються з випорожненнями в навколишнє середовище, контамінуючи воду, грунт, харчові продукти та інші об’єкти, де виживають від декількох днів до кількох тижнів.
Холера — класична антропонозна особливо небезпечна кишечна інфекція, яка має схильність до епідемічного поширення.

Спіріли (від лат. spira – вигин) відрізняються спіральною будовою клітини з одним або кількома обертами спіралі і жорсткою (ригідною) клітинною стінкою; здатні до руху за допомогою біполярно розташованих джгутиків. Розрізняються за довжиною (5 – 30 мкм) та товщиною клітини, кількістю і характером вигинів. В основному це сапрофіти, які мешкають у стоячих, забруднених водоймищах, а також гниючих рештках рослинного та тваринного походження. S

Спірохети (від лат. spira, chaetae – вигнута волосинка) мають тонкі, гнучкі, спіралеподібні клітини завдовжки 5 – 500 діаметром 0,1 – 0,6 мкм. Більшість – рухливі, можуть вигинатися, пересуватися у рідкому середовищі обертовими та легкими хвилеподібними рухами. Більшість – патогенні (збудники сифілісу, тифу, лихоманок). Серед спірохет є вільноживучі форми, які зустрічаються у прісних та солоних озерах, донних відкладеннях (Spirochaeta plicatilis, S. isova­lerica). Деякі спірохети є патогенними для людини. Treponema pallidum – збудник сифілісу. Leptospira interrogans – збудник інфекційної жовтухи. З

Нитчасті бактерії являють собою нитки з циліндричних та дископодібних клітин, оточених загальним чохлом. Довжина ниток може досягати 500 мкм. Вони можуть бути прямими, скрученими у спіралі, плоскими, схожими на стрічки. Можуть мати розгалужену форму. Нитчасті бактерії – водні мікроорганізми. Розмножуються фрагментацією або гонідіями.

Уся ця різноманітність форм бактерій визначається структурою їх клітинної стінки та цитоскелету. Ці форми важливі для функціонування бактерій, оскільки вони можуть впливати на здатність бактерій отримувати поживні речовини, прикріплятися до поверхонь, рухатися і рятуватися від хижаків. Отже, переважна більшість прокаріотів є мікроскопічними і порівняно з різноманітністю форм, що існує у світі макроорганізмів, морфологічні типи прокаріотичних організмів досить обмежені.

Презентація «Переваги форми»

 

 

Adblock
detector