Тақырыбы: Прокариоттар морфологиясы, құрылысы мен көбеюі

Сыртқы пішініне қарай бактериялар негізінен үш топқа бөлінеді: шар тәрізділер – коккалар, таяқша тәрізділер – бактериялар, бацилдар және спираль тәрізділер – вибриондар, спириллалар (сурет 1). Шар тәрізді бактериялардың жеке – жеке түрлері коккалар делінсе, екі – екіден қосақталған түрлері – диплококкалар (сурет 1а), өзара тіркескен, моншақ тәрізделгендері – стрептококкалар (сурет 1б), төрт – төрттен тіркескендері – тетракоккалар, сегіз – сегізден текшеленгендері – сарциналар (сурет 1г) делінеді. Ал олардың стафилакоккалар деп аталатын бір тобындағы шар тәрізді бактериялардың орналасуы жүзімнің шоқ жемісіне ұқсайды.

Таяқша тәрізді бактериялар ұзындығына, диаметріне, клеткалар ұшының пішініне, споралар түзілуіне қарай бірнеше топтарға бөлінеді. Спора түзуші топтарын – бациллалар, ал түзбейтіндерін бактериялар деп атайды. Таяқша тәрізді бактерияларды клеткаларының орналасу тәртібіне қарай бірнеше топтарға бөледі: диплобациллалар немесе диплобактериялар – екі – екіден қосақтала орналасқан таяқша тәрізді бактериялар. Стрептобактериялар – моншақ тәрізді тізіле орналасқан таяқша тәрізді бактериялар. Кейде пішіні шар тәрізді бактерияларға тым ұқсас таяқша тәрізді бактерияларды да кездестіруге болады. Оларды коккобактериялар деп атайды. Спора түзетін клеткалары тізбектеле орналасқандарын стрептобациллалар деп атайды.
а б в г

д е ж

З и

Сурет 1 - Бактерия жасушаларының пішіні (а – диплококкалар, б – стрепткоккалар, в – стафилококкалар, г – сарциналар, д-е - таяқша тәрізді бактериялар, ж – спириллалар, з – вибриондар, и – спирохеталар)

Бактериялардың мөлшері. Көптеген шар тәрізді бактериялар клеткаларының диаметрі – 1 – 2 микронға тең (микрон – миллиметрдің мыңнан бір бөлігі). Жұмыр клеткалы бактериялардың ұзындығы – 1 – 4 микронға ені 0,5 – 1 микронға дейін барады. Сондықтан да судың бір тамшысында бірнеше жүздеген миллион микробтаркездеседі. Кейбір бактериялар мөлшері едәуір болады дедік. Мәселен, күкірт бактериясы клеткасының көлденең кесіндісінің диаметрі 50 микронға тең. Бактериялардың үш тобының ішінен мөлшері тұрақтысы коккалар, ал таяқша тәрізді бактериялар өзгергіш келеді. Кейбір бактериялардың мөлшерін төмендегі кестеден байқауға болады (2 – кесте).

Кесте 2 - Бактериялар жасушаларының шамасы (микрон)

Бактериялардың аттары

Ұзындығы

Ені

Картоп таяқшасы

Сүт қышқылы бактериялары

Ациндофиль таяқшасы

Туберкулез таяқшасы

3,0

0,8 – 1,2

1,6 – 6,0

1,5 – 3,5

1,2

1,5

0,6 – 0,9

0,3 – 0,5

Табиғатта микроорганизмдердің өте ұсақ тобы – ультрамикробтар да кездеседі. Микроорганизмдердің бұл тобының ішінен бактериофагтар, сүзілуші вирустардың адам өмірінде зор маңызы бар. Вирустардың шамасы миллиметрдің миллиондаған бөлігіне тең, яғни оларды миллимикрондармен (миллимикрон микронның мыңнан бір бөлігіне тең) немесе микромикрондармен (микромикрон микронның жүз мыңнан бір бөлігіне тең) өлшейді.

Бактериялардың сіңіру беті зор. Сондықтан да олар өздеріне қажетті қоректік заттарды тез арада өндіріп ала алады. Органикалық қалдықтарды тез ыдыратудың арқасында, бактериялар олардан өздеріне қажетті энергияны аз уақыт ішінде босатып алады.

Бактерия жасушасының құрылысы. Құрылысы жағынан алғанда бактериялар жасушалары өте қарапайым. Ол сыртқы қабықшадан әр түрлі заттары бар цитоплазмадан, вакуолядан және ядродан құралады. Жасуша қабықшасы шырышты затқа толы болады. Қабықша жасушаның негізгі бөлігіне жатпайды, белгілі орта жағдайында байланысты ғана пайда болады. Мәселен, жасушаның шырыш қабықшасы кейде оған өте төменгі немесе жоғары температура әсер еткенде пайда болады да, клетканы құрғаудан және басқада зиянды заттардың әсеріненқорғайды. Қанты мол ортада шырыш қабықшасы қалыңдап, клетканың сыртына капсула түзеді. Шырыш қабықшаның молдығынан кейде ол бактериялар тіршілік етіп отырған ортаға да бөлінеді. Мұны зооглея деп атайды. Сүттен түрлі тағамдар даярлайтын заводтарда зооглеялар байқалатын болса, онда тағам бұзылып, шырыштанып, тұтқыр күйге көшеді. Дәл осындай капсула кейбір азот бактерияларында да бар. Жасуша қабықшасын түрлі ферменттер (лизоцим), ультрадыбыспен, өте жіңішке ине немесе басқа да сол сияқты заттармен бұзуға болады. Сонда цитоплазмалық мембранамен қоршалған цитоплазманың пішіні шар тәрізді болып көрінеді. Сөйтіп, жасуша қабықшасы оның белгілі бір пішінін көрсетеді (сурет 2).

Жасуша қабықшасы. Бактерия жасушасы сыртқы жағынан қалың қабатпен қапталған. Ол цитоплазмалық мембрананың сыртынан қаптап жататын жасуша қабықшасы. Жасуша қабықшасы қорғаныштық, тірек қызметін атқарады, сонымен қатар жасушаға белгілі бір пішін беруге қабілетті (мысалы, шар тәрізді, таяқша және т.б) және жасушаның сыртқы қаңқасын құрайды.

Сурет 2 – Бактерия жасушасының құрылысы

1- май қышқылының түйіршіктері; 2 - май тамшылары; 3 - күкірт қоспалары; 4 - түтікшелі тилакоидтар; 5 - пластинкалы тилакоидтар; 6 - ауа көпіршіктері; 7 - хроматофора;8 - нуклеоид; 9 - рибосомалар; 10 -цитоплазма; 11 - базальді денешік; 12 - талшық; 13 – капсула; 14 – жасуша қабықшасы; 15 – ЦПМ; 16 – мезасома; 17 – газды вакуоля; 18 – ламеллярлы құрылым; 19 – полисахарид түйіршіктері; 20 – полифосфат түйіршіктері.

Қалың жасуша қабатының болуы, оны өсімдік жасушасымен байланыстыруға болады. Жасуша қабықшасының қалыңдығы 0,01 – ден 0,04 мкмге тең және бактерия жасушасының құрғақ салмағының 20 пайызын құрайды. Жасуша қабықшасының негізгі құрылымдық элементтерінің бірі және қабықшаға қаттылық қасиет беретін – муреин (гликопептид, мукопептид). Муреин – күрделі органикалық қосылыстардың бірі, құрамына азотты тасымалдайтын қанттар, - аминоқанттар және 4-5 аминқышқылдары кіреді. Жасуша қабықшасының құрамыа кіретін аминқышқылдарының пішіні табиғатта сирек кездесетін D-стереоизомерлер түрінде болады.

Бактерияларды бояу әдісі арқылы оларды екі үлкен топқа топтастыруға болады: грамоң (Гр (+) және грамтеріс (Гр (-) . Бұл әдісті 1884ж. дат ғалымы Кристиан Грам ұсынды. Грамоң бактериялары анилинді бояғыш заттарды байланыстыруға қабілетті, атап айтқанда генцианвиалет бояуы, Люголь ерітіндісімен немесе йодпен өңдеп, сонан соң спирт немесе ацетонмен өңдегеннен кейін, бастапқы боялған жүйені сақтап қалып, күлгін түске боялады. Оларды грамоң бактериялары, ал этил спиртінің әсерінен боялған жүйе түссізденеді, ондай бактерияларды грамтеріс бактериялары деп атаймыз.

Грамоң және грамтеріс бактерияларының жасуша қабықшаларының химиялық құрамы әртүрлі (кесте 3).

Кесте 3 - Грамоң және грамтеріс бактерияларының жасуша қабықшаларының химиялық құрамы

Жасуша қабықшасының құрамы

Грамоң бактериялары

Грамтеріс бактериялары

Ішкі қабаты

Сыртқы қабаты

Петидогликан

+

+

Тейхой қышқылы

+

-

-

+

-

Ақуыздар

-

+

±

-

Липополисахаридтер

-

-

+

-

±