تعريف التركيب البكتيري

فيفيانا فيلاميل راميريز
يسانس. في علم الأحياء والكيمياء. ماجستير في عمليات التكنولوجيا الحيوية

في علم الأحياء ، نبدأ من فكرة أن الشكل مشتق من الوظيفة ، وبالتالي فإن هياكل تستجيب الكائنات الحية لنمط تطوري ، حيث تؤدي وظيفة ما بشكل أفضل عازم. تعد البكتيريا مثالًا واضحًا على ذلك ، ولهذا السبب لها أشكال مختلفة. تظهر البكتيريا الهياكل التالية: الغشاء السيتوبلازمي ، وجدار الخلية ، والطبقات السطحية ، والشعر ، والفمبرينات ، وشوائب الخلايا ، والحويصلات الغازية ، والأبواغ الداخلية ، والسوط.

تسمى بكتيريا بيضاوية الشكل كوكوس وعندما يكون شكلها أسطواني يطلق عليها عصية. بين هاتين المجموعتين هناك اختلافات مثل spirilla ، وهي عصيات حلزونية الشكل. تبقى الخلايا الأخرى متجمعة بعد انقسام الخلية وتشكل مجموعات من السلاسل الطويلة مثل العقدية أو تجمعات في شكل عناقيد عنب مثل المكورات العنقودية.

يتراوح حجم بدائيات النوى بين 0.2 ميكرومتر و 700 ميكرومتر وله علاقة عكسية مع سرعة التمثيل الغذائي ، لأنه في الخلايا الكبيرة جدًا يمكن أن تكون عمليات نقل المغذيات غير فعالة وتؤهل الكائن الدقيق على أنه غير قادر على المنافسة مقارنة بتلك التي لها حجم صغير. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع الخلايا الصغيرة بمساحة سطحية أكبر ، مما يساعد على تبادل أكبر للمغذيات مع الوسط ومعدل نمو أكبر.

تذكر الذكريات

الغشاء السيتوبلازمي عبارة عن هيكل يحيط بالخلية ويعمل كحاجز من البيئة الخارجية ويحمي محتويات السيتوبلازم. تتمثل إحدى وظائفه الأخرى في تبادل العناصر الغذائية وإفراز منتجات النفايات الخلوية ، وهذا هو السبب في أنه يقدم a النفاذية الاختيارية. يتكون الغشاء السيتوبلازمي من طبقة مزدوجة من الدهون الفوسفورية (طبقة ثنائية الفوسفوليبيد) حيث تحتوي الفسفوليبيدات أو الأحماض الدهنية على خصائص كارهة للماء ، كما أن فوسفات الجلسرين له خصائص كارهة للماء. محبة للماء.

تتفاعل النهايات المحبة للماء مع البيئة الخارجية والسيتوبلازم ، بينما تخلق الفوسفوليبيد بيئة كارهة للماء داخل الغشاء. يتم إنشاء استقرار الغشاء المذكور من الروابط الأيونية والروابط الهيدروجينية. يرتبط هذا الغشاء بأنواع مختلفة من البروتينات المرتبطة به ؛ تلك التي تتلامس مع البيئة الخارجية ، تسمح بالاتحاد مع ركائز مختلفة أو نقل المواد إلى الخلية ، والبعض الآخر بروتينات متكاملة مرتبطة تمامًا بالغشاء ، والإنزيمات التي تحفز تفاعلات الطاقة الحيوية ، ونقل البروتينات غشاء؛ التي تسمح بثلاثة أنظمة نقل: النقل البسيط ، والانتقال الجماعي ، والنقل ABC. في الحالة الأولى ، لا يلزم سوى وجود البروتين ، في الثانية ؛ مطلوب مجموعة من البروتينات التي تساعد في النقل والجزيء المنقول يتم فسفرته وفي الثالث يرتبط بثلاثة بروتينات ؛ واحد يرتبط بالركيزة ، وآخر ينقل الجزيء ، وثالث يولد الطاقة للنقل.

يتم إنتاج طاقة الخلية في الغشاء السيتوبلازمي ، حيث يمكن للغشاء أن يقدم طاقة مشحونة بفصل أيونات H + و OH ، لذلك يمكنها توفير وظائف خلوية مختلفة تتطلب طاقة. من المهم أن نذكر أن الغشاء له أيضًا وظيفة إفراز البروتينات ، لأن العديد منها يتحلل بالماء ركائز مختلفة من أجل الحصول على الجلوكوز.

الجدار الخلوي

جدار الخلية هو بنية بكتيرية أخرى تهدف إلى منع تحلل الخلية عن طريق ضغط الخلية الداخلي ، وتعزيز الشكل والصلابة. تتكون جدران خلايا البكتيريا من الببتيدوغليكان ، وهو عديد السكاريد المرتبط بمجموعة صغيرة من الأحماض الأمينية. تحدد هذه البنية ما إذا كانت البكتيريا موجبة الجرام أو سالبة الجرام ، حيث يمثل الببتيدوجليكان في البكتيريا موجبة الجرام 90٪ من جدار الخلية وفي الخلايا سالبة الجرام تمثل 10٪ فقط ، تكملها طبقة من عديدات السكاريد الدهنية ، وهذا يمكن أن تحتوي طبقة عديدات السكاريد الدهنية على سموم داخلية تسبب أمراضًا للحيوانات مثل البكتيريا المسببة للأمراض الأجناس السالمونيلا, الشيغيلا و الإشريكية التي تسبب أعراض تسمم معوي بسبب غشاءها. تحتوي البكتيريا سالبة الجرام أيضًا على بروتينات تسمى porins في جدارها الخلوي ، والتي تعمل كقنوات لنقل المواد المحبة للماء. يمكن لبعض الخلايا بدائية النواة أن تعيش بدون جدار خلوي وتسمى البروتوبلاست.

الهياكل المحددة الأخرى

الطبقات السطحية والشعر والشمبرين وهي هياكل تتشكل من إفراز مواد لزجة مختلفة. الكبسولات والطبقات المخاطية ليست جزءًا من جدار الخلية ، ولكن وظائفها هي تثبيت الخلايا على الأسطح الصلبة ، تكوين البيوفيلم ، يولد الحماية عن طريق الكبسولات الموجودة في البكتيريا المسببة للأمراض حتى لا يتم بلعها بواسطة خلايا النظام منيع. Fimbrins والشعر عبارة عن تراكيب تتكون من البروتينات ولها أيضًا وظائف مختلفة مثل ؛ التثبيت والاستقبال والتنقل.

غالبًا ما يكون للبكتيريا شوائب الخلية التي تعمل كطاقة أو احتياطي تخزين ، من بينها يمكنك العثور على حمض بولي هيدروكسي بيوتيريك (PHB) ، والجليكوجين ، وعديد الفوسفات ، والمغناطيسات.

ال حويصلات غازية توجد في البكتيريا العوالق ، حيث تقوم هذه الهياكل بوظيفة توفير الطفو للكائنات الحية الدقيقة والسماح لها بالتعليق على أعماق مختلفة. كونها استراتيجية مواتية للبكتيريا الضوئية ، حيث يمكن وضعها في زاوية استراتيجية عند الطفو بحيث يصل الضوء إليها وينفذ عملية البناء الضوئي. تتكون كل حويصلة من بروتينين مختلفين.

ال الأبواغ وهي هياكل تولد عن عملية تسمى الأبواغ وهي آلية للبقاء. لأنها مقاومة للحرارة ، والمواد الكيميائية ، والجفاف ، والحد من المغذيات ، من بين آحرون.

ال الأسواط البكتيرية إنها هياكل طويلة ورفيعة متصلة بالخلية في أحد طرفيها بشكل حلزوني. يسمح هذا الهيكل بالحركة الدورانية للخلية بمساعدة الطاقة من القوة المحركة للبروتون. يتم تكوين السوط من خلال سلسلة من الجينات المرتبطة بحركة الكائنات الحية الدقيقة ويمكن أن تتحرك بسرعات تزيد عن 60 ضعف طول السوط. خلية في الثانية ، وبالتالي تتجاوز سرعة حركة الفهد ، حيث يمكن أن تتحرك أسرع 25 مرة من طول حجمها لكل ثانية.