Прокариоты

Разнообразие представителей и морфологическая классификация

Надцарство прокариот включает в себя широкое разнообразие микроорганизмов. К основным представителям традиционно относят типичные бактерии, а также сине-зеленые водоросли, которые в современной номенклатуре называются цианобактериями. Кроме того, к данной группе принадлежат такие специфические формы, как микоплазмы, хламидии и актиномицеты. Все эти организмы, несмотря на свои мельчайшие размеры и кажущуюся простоту, демонстрируют удивительное многообразие форм.

Классификация бактерий в значительной степени базируется на морфологических признаках: форме отдельной клетки и характере их взаимного расположения после деления. Выделяют три базовые группы:

1. Палочковидные бактерии. Это микроорганизмы, вытянутые в длину. Если они располагаются в виде одиночных палочек, их называют бациллами. Если же клетки после деления не расходятся и образуют длинные нити, формируются цепочки из палочек — стрептобациллы.

1. Извитые и спиральные бактерии. Клетки этой группы имеют характерные изгибы. Например, вибрионы отличаются изогнутой формой, напоминающей запятую. Хеликобактер также имеет изогнутую структуру, а спирохеты представляют собой полноценные спиралевидные формы.

Сферические бактерии (Кокки)

Особого внимания заслуживают бактерии шаровидной формы — кокки. В зависимости от плоскости деления и того, как клетки остаются связаны друг с другом, выделяют несколько морфологических типов:

• Диплококки: сферические клетки, располагающиеся парами. Характерным примером являются пневмококки. Отдельным вариантом являются гонококки — это тоже диплококки, но их клетки имеют специфическую бобовидную форму.
• Стрептококки: кокки, выстраивающиеся в длинные цепочки.
• Тетракокки: клетки, сгруппированные по четыре штуки.
• Стафилококки: скопления сферических клеток, которые визуально напоминают виноградные гроздья.
• Сарцины: геометрически правильные скопления, формирующие своеобразные «пакеты» клеток.

Внешние структуры прокариотической клетки

Строение бактериальной клетки строго упорядочено и включает ряд оболочек, защищающих внутреннюю среду и обеспечивающих взаимодействие с внешним миром.

Снаружи клетка может быть покрыта капсулой — специальным внешним слизистым слоем, выполняющим защитные функции. Под капсулой располагается клеточная стенка, которая придает бактерии её постоянную форму (будь то палочка, кокк или спираль) и обеспечивает надежную механическую защиту. Непосредственно под клеточной стенкой находится плазматическая мембрана, которая служит границей, отделяющей и ограничивающей цитоплазму от внешней среды.

Помимо оболочек, на поверхности прокариот могут располагаться специализированные структуры. Жгутик выступает в качестве органа движения, позволяя бактерии перемещаться. Пили (также известные как фимбрии) представляют собой тонкие ворсинки на поверхности; они необходимы клетке для прикрепления к субстрату или для осуществления процесса конъюгации.

Внутреннее строение (Цитоплазма)

Внутреннее пространство прокариотической клетки заполнено цитоплазмой — жидкой внутренней средой, в которой протекают все основные жизненные процессы и располагаются структурные элементы.

В цитоплазме находятся рибосомы — немембранные органеллы, ответственные за важнейший процесс синтеза белка. Также внутри клетки накапливаются различные включения, представляющие собой запасные питательные вещества, необходимые для выживания в неблагоприятных условиях.

Особую роль играет мезосома — специфическое впячивание плазматической мембраны внутрь клетки. Считается, что мезосомы принимают участие в процессах клеточного деления и энергетическом обмене бактерии. У некоторых специализированных групп, таких как фотосинтезирующие бактерии, в цитоплазме присутствуют фотосинтетические мембраны.

Наконец, важнейшим отличием прокариот является их генетический аппарат. У них нет оформленного ядра; вместо этого генетическая информация представлена нуклеоидом — кольцевой молекулой ДНК, свободно располагающейся прямо в цитоплазме.

Вопросы с занятий и экзамена

Что ещё разобрать по теме

• Особенности процесса конъюгации при помощи пилей
• Механизмы участия мезосом в энергетическом обмене
• Строение и функции фотосинтетической мембраны у цианобактерий
• Отличительные характеристики микоплазм, хламидий и актиномицетов

Другие темы раздела «Клетка — элементарная единица живого»

Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.