Що відокремлює бактеріальну клітину від довкілля. Назва органели, що відмежовує клітину від навколишнього середовища. Будова та функції органоїдів рослинної клітини

Наука, що вивчає будову та функції клітин, називається цитологія.

Клітина- елементарна структурна та функціональна одиниця живого.

Клітини, незважаючи на свої малі розміри, влаштовані дуже складно. Внутрішній напіврідкий вміст клітини отримав назву цитоплазми.

Клітинне ядро

Клітинне ядро ​​– це найважливіша частина клітини.
Від цитоплазми ядро ​​відокремлено оболонкою, що складається із двох мембран. В оболонці ядра є численні пори для того, щоб різні речовини могли потрапляти з цитоплазми в ядро ​​і навпаки.
Внутрішній вміст ядра отримав назву каріоплазмиабо ядерного соку. У ядерному соку розташовані хроматині ядерце.
Хроматинє нитками ДНК. Якщо клітина починає ділитися, то нитки хроматину щільно накручуються спіраллю на спеціальні білки, як нитки на котушку. Такі щільні утворення добре видно в мікроскоп і називаються хромосомами.

Ядромістить генетичну інформацію та керує життєдіяльністю клітини.

Ядрішкоє щільне округле тіло всередині ядра. Зазвичай у ядрі клітини буває від однієї до семи ядер. Вони добре видно між поділами клітини, а під час поділу – руйнуються.

Функція ядерців - синтез РНК та білків, з яких формуються особливі органоїди. рибосоми.
Рибосомиберуть участь у біосинтезі білка. У цитоплазмі рибосоми найчастіше розташовані на шорсткої ендоплазматичної мережі. Рідше вони вільно зважені у цитоплазмі клітини.

Ендоплазматична мережа (ЕПС) бере участь у синтезі білків клітини та транспортуванні речовин усередині клітини.

Значна частина синтезованих клітиною речовин (білків, жирів, вуглеводів) не витрачається відразу, а каналами ЕПС надходить на зберігання у спеціальні порожнини, укладені своєрідними стосами, “цистернами”, і відмежовані від цитоплазми мембраною. Ці порожнини дістали назву апарат (комплекс) Гольджі. Найчастіше цистерни апарату Гольджі розташовані поблизу ядра клітини.
Апарат Гольджібере участь у перетворенні білків клітини та синтезує лізосоми- кишкові органели клітини.
Лізосомиявляють собою травні ферменти, "упаковуються" в мембранні бульбашки, відбруньковуються та розносяться по цитоплазмі.
У комплексі Гольджі також накопичуються речовини, які клітина синтезує потреб всього організму і які виводяться з клітини назовні.

Мітохондрії- Енергетичні органоїди клітин. Вони перетворюють поживні речовини на енергію (АТФ), беруть участь у диханні клітини.

Мітохондрії покриті двома мембранами: зовнішня мембрана гладка, а внутрішня має численні складки та виступи – кристи.

Плазматична мембрана

Щоб клітина була єдиною системою, необхідно, щоб усі її частини (цитоплазма, ядро, органоїди) утримувалися разом. Для цього у процесі еволюції розвинулася плазматична мембранаяка оточує кожну клітину, відокремлює її від зовнішнього середовища. Зовнішня мембрана захищає внутрішній вміст клітини - цитоплазму та ядро ​​- від ушкоджень, підтримує постійну форму клітини, забезпечує зв'язок клітин між собою, вибірково пропускає всередину клітини необхідні речовини та виводить із клітини продукти обміну.

Будова мембрани однакова у всіх клітин. Основу мембрани становить подвійний шар молекул ліпідів, у якому розташовані численні молекули білків. Деякі білки знаходяться на поверхні ліпідного шару, інші - пронизують обидва шари ліпідів наскрізь.

Спеціальні білки утворюють найтонші канали, якими всередину клітини або з неї можуть проходити іони калію, натрію, кальцію та деякі інші іони, що мають маленький діаметр. Однак більші частинки (молекули харчових речовин - білки, вуглеводи, ліпіди) через мембранні канали пройти не можуть і потрапляють у клітину за допомогою фагоцитозабо піноцитозу:

• У тому місці, де харчова частка торкається зовнішньої мембрани клітини, утворюється вп'ячування, і частка потрапляє всередину клітини, оточена мембраною. Цей процес називається фагоцитозом (Клітки рослин поверх зовнішньої клітинної мембрани покриті щільним шаром клітковини (клітинної оболонкою) і не можуть захоплювати речовини за допомогою фагоцитозу).
• Піноцитозвідрізняється від фагоцитозу лише тим, що в цьому випадку вп'ячування зовнішньої мембрани захоплює не тверді частинки, а крапельки рідини з розчиненими в ній речовинами. Це один із основних механізмів проникнення речовин у клітину.

Контрольна робота №2.

Бактерії. Гриби.

Варіант 1

Одноклітинні організми об'єднані в царство:

грибів 3) рослин

бактерій 4) тварин

Оформлене ядро ​​відсутнє у клітині:

грибів 3) бактерій

рослин 4) тварин

Жгутик бактерій являє собою органоїд для:

пересування

запасання білка

розмноження

перенесення несприятливих умов

Суперечки бактерій служать для:

харчування 3) розмноження

дихання 4) перенесення несприятливих умов

5. Біологи об'єднують усі гриби в систематичну групу:

рід 3) царство

відділ 4) сімейство

6. Основна частина гриба боровика – це:

корінь 3) суперечки

стебло 4) грибниця

7. Гриби розмножуються за допомогою:

суперечка 3) насіння

гамет 4) сперміїв

8. Плісневий гриб пеніцилл людина використовує для отримання:

продуктів харчування

барвників

ліків

одягу

А. Самородна сірка та природний газ утворилися в результаті діяльності бактерій.

Б. Боліснотворні бактерії вражають тільки тіло людини і не зустрічаються в організмі рослин та тварин.

А. Гриби розмножуються спорами чи ділянками грибниці.

Б. Між корінням дерева та грибницею капелюшкового гриба встановлюється взаємозв'язок.

1) вірно тільки А 3) вірні обидва судження

2) вірно тільки Б 4) невірні обидва судження

11. Заповніть таблицю, використовуючи слова та речення зі словничка.

Будова бактеріальної клітини

Значення частин клітини

Жгутик

Нуклеїнова кислота

Оболонка

Словник: А. Служить для пересування. Б. Захищає вміст клітини.

В. Містить спадкову інформацію.

12. Встановіть відповідність між особливістю життєдіяльності організмів та їх приналежністю до царства живої природи.

Царство живої природи:

А) Харчуються шляхом заковтування харчових 1) гриби

частинок 2) Тварини

Б) Необмежене зростання у більшості організмів

В) Активне пересування

Г) Харчуються шляхом всмоктування речовин

Д) Нерухливі, ведуть прикріплений спосіб життя

Ф.І._______________________________________________Класс_________Дата____________

Контрольна робота №2.

Бактерії. Гриби.

Варіант 2.

Виберіть одну правильну відповідь.

Найдавніші жителі нашої планети – це:

гриби 3) бактерії

рослини 4) тварини

Спадковий матеріал клітини розташований безпосередньо в цитоплазмі:

грибів 3) бактерій

рослин 4) тварин

Бактеріальну клітину від навколишнього середовища відокремлює:

цитоплазма 3) ядерна оболонка

джгутик 4) зовнішня мембрана

Бактеріальні клітини розмножуються:

спорами 3) ділянками цитоплазми

джгутиками 4) розподілом клітини

5. Плодове тіло подосиновика утворюється:

грибницею 3) втечею

корінням 4) стеблом

6. Плодове тіло гриба підберезника складається з:

коріння 3) нирок

пагонів 4) капелюшки та ніжки

7. Цвіль, або білий наліт, на хлібі утворює:

шапковий гриб 3) дріжджі

гриб мукор 4)бактерії

8. Пекарські дріжджі є:

бактерії 3) рослини

2) гриби 4) тварин

9. Чи вірні такі твердження?

А. Бактеріальні клітини можуть мати різну форму.

Б. Кефір одержують, використовуючи бактерії бродіння.

1) вірно тільки А 3) вірні обидва судження

2) вірно тільки Б 4)невірні обидва судження

10. Чи правильні такі твердження?

А. Дріжджі розмножуються насінням.

Б. Гриби перетворюють залишки мертвих тіл на мінеральні речовини

1) вірно тільки А 3) вірні обидва судження

2) вірно тільки Б 4) невірні обидва судження

11. Заповніть таблицю, використовуючи слова та речення зі словничка .

Життєдіяльність бактеріальної клітини

Як здійснюється

Пересування

Перенесення несприятливих умов

Розмноження

Словник: А. Шляхом поділу надвоє. Б. За допомогою джгутика. В. У вигляді суперечки.

12. Встановіть відповідність між особливістю життєдіяльності та групою організмів.

Особливість життєдіяльності. Група організмів

А) Утворюють органічні речовини на світлі 1) Шляпкові гриби

Б) Розмножуються спорами 2) Квіткові рослини

В) Розмножуються насінням

Г) Харчуються, поглинаючи готові поживні речовини

На зорі розвитку життя Землі всі клітинні форми були представлені бактеріями. Вони всмоктували органічні речовини, розчинені у первинному океані через поверхню тіла.

Згодом деякі бактерії пристосувалися виробляти органічні речовини з неорганічних. Для цього вони використали енергію сонячного світла. Виникла перша екологічна система, у якій ці організми були виробниками. Внаслідок цього в атмосфері Землі з'явився кисень, що виділяється цими організмами. З його допомогою можна з тієї ж їжі отримати набагато більше енергії, а додаткову енергію використовувати на ускладнення будови тіла: поділ тіла на частини.

Одне з важливих досягнень життя – поділ ядра та цитоплазми. У ядрі міститься спадкова інформація. Спеціальна мембрана довкола ядра дозволила захистити від випадкових пошкоджень. При необхідності цитоплазма отримує з ядра команди, що спрямовують життєдіяльність та розвиток клітини.

Організми, у яких ядро ​​відокремлено від цитоплазми, утворили надцарство ядерних (до них належать рослини, гриби, тварини).

Таким чином, клітина – основа організації рослин та тварин – виникла та розвинулася в ході біологічної еволюції.

Навіть не озброєним оком, а ще краще під лупою можна бачити, що м'якоть зрілого кавуна складається з дуже дрібних крупинок, або зернят. Це клітини — найдрібніші «цеглинки», з яких складаються тіла всіх живих організмів, у тому числі рослинних.

Життя рослини здійснюється з'єднаною діяльністю її клітин, що створюють єдине ціле. При багатоклітинності частин рослини існує фізіологічне розмежування їх функцій, спеціалізація різних клітин залежно від розташування їх у тілі рослини.

Рослинна клітина відрізняється від тварин тим, що має щільну оболонку, що покриває внутрішній вміст з усіх боків. Клітина не є плоскою (як її прийнято зображати), вона швидше за все схожа на дуже маленький пухирець, наповнений слизовим вмістом.

Будова та функції рослинної клітини

Розглянемо клітину як структурно-функціональну одиницю організму. Зовні клітина вкрита щільною клітинною стінкою, в якій є тонші ділянки - пори. Під нею знаходиться дуже тонка плівка – мембрана, що покриває вміст клітини – цитоплазму. У цитоплазмі є порожнини вакуолі, заповнені клітинним соком. У центрі клітини або біля клітинної стінки розташоване щільне тільце - ядро ​​з ядерцем. Від цитоплазми ядро ​​відокремлено ядерною оболонкою. По всій цитоплазмі розподілені дрібні тільця - пластиди.

Будова рослинної клітини

Будова та функції органоїдів рослинної клітини

Органоїд	Малюнок	Опис	Функція	Особливості
Клітинна стінка чи плазматична мембрана		Безбарвна, прозора та дуже міцна	Пропускає в клітину та випускає з клітини речовини.	Клітинна мембрана напівпроникна
Цитоплазма		Густа тягуча речовина	У ній розташовуються всі інші частини клітини	Знаходиться у постійному русі
Ядро (важлива частина клітини)		Округле або овальне	Забезпечує передачу спадкових властивостей дочірнім клітинам під час поділу	Центральна частина клітини
		Сферичної чи неправильної форми	Бере участь у синтезі білка
		Резервуар, відокремлений від цитоплазми мембраною. Містить клітинний сік	Накопичуються запасні поживні речовини та продукти життєдіяльності непотрібні клітині.	У міру зростання клітини дрібні вакуолі зливаються в одну велику (центральну) вакуолю.
Пластиди		Хлоропласти	Використовують світлову енергію сонця та створюють органічні з неорганічних.	Форма дисків, відмежованих від цитоплазми подвійною мембраною
		Хромопласти	Утворюються внаслідок накопичення каротиноїдів	Жовті, оранжеві чи бурі
		Лейкопласти	Безбарвні пластиди
Ядерна оболонка		Складається з двох мембран (зовнішня та внутрішня) з порами	Відмежовує ядро ​​від цитоплазми	Дає можливість здійснюватися обміну між ядром та цитоплазмою

Жива частина клітини - це обмежена мембраною, упорядкована, структурована система біополімерів та внутрішніх мембранних структур, що беруть участь у сукупності метаболічних та енергетичних процесів, що здійснюють підтримку та відтворення всієї системи в цілому.

Важливою особливістю є те, що в клітині немає відкритих мембран із вільними кінцями. Клітинні мембрани завжди обмежують порожнини чи ділянки, закриваючи їх із усіх боків.

Сучасна узагальнена схема рослинної клітини

Плазмалемма(зовнішня клітинна мембрана) – ультрамікроскопічна плівка товщиною 7,5 нм., що складається з білків, фосфоліпідів та води. Це дуже еластична плівка, що добре змочується водою і швидко відновлює цілісність після пошкодження. Має універсальну будову, тобто типову для всіх біологічних мембран. У рослинних клітин зовні від клітинної мембрани знаходиться міцна, що створює зовнішню опору та підтримує форму клітини клітинна стінка. Вона складається з клітковини (целюлози) – нерозчинного у воді полісахариду.

Плазмодесмирослинної клітини, являють собою субмікроскопічні канальці, що пронизують оболонки та вистелені плазматичною мембраною, яка таким чином переходить з однієї клітини до іншої, не перериваючись. З їхньою допомогою відбувається міжклітинна циркуляція розчинів, містять органічні поживні речовини. За ними йде передача біопотенціалів та іншої інформації.

Часомназивають отвори у вторинній оболонці, де клітини поділяють лише первинна оболонка та серединна платівка. Ділянки первинної оболонки і серединну платівку, що розділяють пори суміжних клітин, що сусідять, називають поровою мембраною або замикаючою плівкою пори. Плівку, що замикає, пори пронизують плазмодесменные канальці, але наскрізного отвору в порах зазвичай не утворюється. Пори полегшують транспорт води та розчинених речовин від клітини до клітини. У стінках сусідніх клітин, як правило, одна проти іншої, утворюються пори.

Клітинна оболонкамає добре виражену відносно товсту оболонку полісахаридної природи. Оболонка рослинної клітини – продукт діяльності цитоплазми. У її освіті активну участь бере апарат Гольджі та ендоплазматична мережа.

Будова клітинної мембрани

Основу цитоплазми становить її матрикс, або гіалоплазма, - складна безбарвна, оптично прозора колоїдна система, здатна до оборотних переходів із золю в гель. Найважливіша роль гіалоплазми полягає в поєднанні всіх клітинних структур в єдину систему та забезпечення взаємодії між ними у процесах клітинного метаболізму.

Гіалоплазма(або матрикс цитоплазми) становить внутрішнє середовище клітини. Складається з води та різних біополімерів (білків, нуклеїнових кислот, полісахаридів, ліпідів), з яких основну частину складають білки різної хімічної та функціональної специфічності. У гіалоплазмі містяться також амінокислоти, моноцукри, нуклеотиди та інші низькомолекулярні речовини.

Біополімери утворюють з водою колоїдне середовище, яке в залежності від умов може бути щільним (у формі гелю) або більш рідким (у формі золю), як у всій цитоплазмі, так і в окремих її ділянках. У гіалоплазмі локалізуються та взаємодіють між собою та середовищем гіалоплазми різні органели та включення. При цьому розташування їх найчастіше специфічне для певних типів клітин. Через біліпідну мембрану гіалоплазма взаємодіє із позаклітинним середовищем. Отже, гіалоплазма є динамічним середовищем і відіграє важливу роль у функціонуванні окремих органел та життєдіяльності клітин у цілому.

Цитоплазматичні утворення – органели

Органели (органоїди) – структурні компоненти цитоплазми. Вони мають певну форму та розміри, є обов'язковими цитоплазматичними структурами клітини. За їх відсутності чи пошкодження клітина зазвичай втрачає здатність до подальшого існування. Багато з органоїдів здатні до поділу та самовідтворення. Розміри їх настільки малі, що можна бачити лише у електронний мікроскоп.

Ядро

Ядро - найпомітніша і зазвичай найбільша органела клітини. Воно вперше було докладно досліджено Робертом Броуном у 1831 році. Ядро забезпечує найважливіші метаболічні та генетичні функції клітини. За формою воно досить мінливе: може бути кулястим, овальним, лопатевим, лінзовидним.

Ядро відіграє значну роль у житті клітини. Клітина, з якої видалили ядро, не виділяє більше оболонку, перестає рости та синтезувати речовини. У ній посилюються продукти розпаду та руйнування, внаслідок цього вона швидко гине. Утворення нового ядра з цитоплазми немає. Нові ядра утворюються лише розподілом чи дробленням старого.

Внутрішній вміст ядра становить каріолімфа (ядерний сік), що заповнює простір між структурами ядра. У ньому знаходиться одне або кілька ядерців, а також значна кількість молекул ДНК, з'єднаних зі специфічними білками - гістонами.

Будова ядра

Ядрішко

Ядро - як і цитоплазма, містить переважно РНК і специфічні білки. Найважливіша його функція у тому, що у ньому відбувається формування рибосом, які здійснюють синтез білків у клітині.

Апарат Гольджі

Апарат Гольджі – органоїд, що має універсальне поширення у всіх різновидах еукаріотичних клітин. Є багатоярусною системою плоских мембранних мішечків, які по периферії потовщуються і утворюють пухирчасті відростки. Він найчастіше розташований поблизу ядра.

Апарат Гольджі

До складу апарату Гольджі обов'язково входить система дрібних бульбашок (везикул), які відшнуровуються від потовщених цистерн (диски) і розташовуються на периферії цієї структури. Ці бульбашки грають роль внутрішньоклітинної транспортної системи специфічних секторних гранул, можуть бути джерелом клітинних лізосом.

Функції апарату Гольджі полягають також у накопиченні, сепарації та виділенні за межі клітини за допомогою бульбашок продуктів внутрішньоклітинного синтезу, продуктів розпаду, токсичних речовин. Продукти синтетичної діяльності клітини, а також різні речовини, що надходять у клітину з навколишнього середовища каналами ендоплазматичної мережі, транспортуються до апарату Гольджі, накопичуються в цьому органоїді, а потім у вигляді крапель або зерен надходять у цитоплазму і або використовуються самою клітиною, або виводяться назовні. . У рослинних клітинах Апарат Гольджі містить ферменти синтезу полісахаридів та сам полісахаридний матеріал, який використовується для побудови клітинної оболонки. Припускають, що він бере участь у освіті вакуолей. Апарат Гольджі був названий так на честь італійського вченого Камілло Гольджі, який вперше виявив його в 1897 році.

Лізосоми

Лізосоми є дрібними бульбашками, обмежені мембраною основна функція яких - здійснення внутрішньоклітинного травлення. Використання лізосомного апарату відбувається при проростанні насіння рослини (гідроліз запасних поживних речовин).

Будова лізосоми

Мікротрубочки

Мікротрубочки - мембранні, надмолекулярні структури, що складаються з білкових глобул, що розташовані спіральними або прямолінійними рядами. Мікротрубочки виконують переважно механічну (рухову) функцію, забезпечуючи рухливість та скорочуваність органоїдів клітини. Розташовуючись у цитоплазмі, вони надають клітині певної форми і забезпечують стабільність просторового розташування органоїдів. Мікротрубочки сприяють переміщенню органоїдів у місця, що визначаються фізіологічними потребами клітини. Значна кількість цих структур розташована в плазмалеммі, поблизу клітинної оболонки, де вони беруть участь у формуванні та орієнтації целюлозних мікрофібрил оболонок рослинних клітин.

Будова мікротрубочки

Вакуоль

Вакуоль - найважливіша складова частина рослинних клітин. Вона є своєрідною порожниною (резервуар) у масі цитоплазми, заповнену водним розчином мінеральних солей, амінокислот, органічних кислот, пігментів, вуглеводів і відокремлену від цитоплазми вакуолярною мембраною — тонопластом.

Цитоплазма заповнює всю внутрішню порожнину лише у наймолодших рослинних клітин. Із зростанням клітини істотно змінюється просторове розташування спочатку суцільної маси цитоплазми: у неї з'являються заповнені клітинним соком невеликі вакуолі, і вся маса стає ніздрюватою. При подальшому зростанні клітини окремі вакуолі зливаються, відтісняючи до периферії прошарку цитоплазми, в результаті чого у сформованій клітині знаходиться зазвичай одна велика вакуоля, а цитоплазма з усіма органелами розташовуються біля оболонки.

Водорозчинні органічні та мінеральні сполуки вакуолей зумовлюють відповідні осмотичні властивості живих клітин. Цей розчин певної концентрації є своєрідним осмотичним насосом для регульованого проникнення в клітину та виділення з неї води, іонів та молекул метаболітів.

У комплексі із шаром цитоплазми та її мембранами, що характеризуються властивостями напівпроникності, вакуоль утворює ефективну осмотичну систему. Осмотично обумовленими є такі показники живих рослинних клітин, як осмотичний потенціал, сила, що смокче, і тургорний тиск.

Будова вакуолі

Пластиди

Пластиди - найбільші (після ядра) цитоплазматичні органоїди, властиві лише клітин рослинних організмів. Вони не знайдені лише у грибів. Пластиди відіграють важливу роль обміні речовин. Вони відокремлені від цитоплазми подвійною мембранною оболонкою, а деякі їх типи мають добре розвинену та впорядковану систему внутрішніх мембран. Усі пластиди єдині за походженням.

Хлоропласти- Найбільш поширені та найбільш функціонально важливі пластиди фотоавтотрофних організмів, які здійснюють фотосинтетичні процеси, що призводять зрештою до утворення органічних речовин та виділення вільного кисню. Хлоропласти вищих рослин мають складну внутрішню будову.

Будова хлоропласту

Розміри хлоропластів у різних рослин неоднакові, але середньому діаметр їх становить 4-6 мкм. Хлоропласти здатні пересуватися під впливом руху цитоплазми. Крім того, під впливом освітлення спостерігається активне пересування хлоропластів амебоподібного типу до джерела світла.

Хлорофіл - основна речовина хлоропластів. Завдяки хлорофілу зелені рослини здатні використовувати світлову енергію.

Лейкопласти(Безбарвні пластиди) являють собою чітко позначені тільця цитоплазми. Розміри їх дещо менші, ніж розміри хлоропластів. Більш і одноманітна та його форма, наближающая до сферичної.

Будова лейкопласту

Зустрічаються у клітинах епідермісу, бульбах, кореневищах. При освітленні дуже швидко перетворюються на хлоропласти з відповідною зміною внутрішньої структури. Лейкопласти містять ферменти, за допомогою яких із надлишків глюкози, утвореної в процесі фотосинтезу, в них синтезується крохмаль, основна маса якого відкладається в тканинах, що запасають, або органах (клубнях, кореневищах, насінні) у вигляді крохмальних зерен. У деяких рослин у лейкопластах відкладаються жири. Резервна функція лейкопластів зрідка проявляється у освіті запасних білків у вигляді кристалів чи аморфних включень.

ХромопластиНайчастіше є похідними хлоропластів, зрідка — лейкопластів.

Будова хромопласту

Дозрівання плодів шипшини, перцю, помідорів супроводжується перетворенням хлоро- або лейкопластів клітин м'якоті на каратиноїдопласти. Останні містять переважно жовті пластидні пігменти - каратиноїди, які при дозріванні інтенсивно синтезуються в них, утворюючи пофарбовані ліпідні краплі, тверді глобули або кристали. Хлорофіл при цьому руйнується.

Мітохондрії

Мітохондрії — органели, характерні більшості клітин рослин. Мають мінливу форму паличок, зернят, ниток. Відкриті у 1894 році Р. Альтманом за допомогою світлового мікроскопа, а внутрішню будову було вивчено пізніше за допомогою електронного.

Будова мітохондрії

Мітохондрії мають двомембранну будову. Зовнішня мембрана гладка, внутрішня утворює різної форми вирости – трубочки у рослинних клітинах. Простір усередині мітохондрії заповнений напіврідким вмістом (матриксом), куди входять ферменти, білки, ліпіди, солі кальцію та магнію, вітаміни, а також РНК, ДНК та рибосоми. Ферментативний комплекс мітохондрій прискорює роботу складного та взаємопов'язаного механізму біохімічних реакцій, внаслідок яких утворюється АТФ. У цих органелл здійснюється забезпечення клітин енергією - перетворення енергії хімічних зв'язків поживних речовин в макроергічні зв'язки АТФ в процесі клітинного дихання. Саме в мітохондріях відбувається ферментативне розщеплення вуглеводів, жирних кислот, амінокислот зі звільненням енергії та подальшим перетворенням її на енергію АТФ. Накопичена енергія витрачається на ростові процеси, нові синтези тощо. буд. Мітохондрії розмножуються розподілом і живуть близько 10 днів, після чого зазнають руйнації.

Ендоплазматична мережа

Ендоплазматична мережа - мережа каналів, трубочок, бульбашок, цистерн, розташованих усередині цитоплазми. Відкрита в 1945 році англійським ученим К. Портером, є системою мембран, що мають ультрамікроскопічну будову.

Будова ендоплазматичної мережі

Вся мережа об'єднана в єдине ціле із зовнішньою клітинною мембраною ядерної оболонки. Розрізняють ЕПС гладку та шорстку, що несе на собі рибосоми. На мембранах гладкої ЕПС знаходяться ферментні системи, що беруть участь у жировому та вуглеводному обміні. Цей тип мембран переважає в клітинах насіння, багатих запасними речовинами (білками, вуглеводами, маслами), рибосоми прикріплюються до мембрани гранулярної ЕПС, і під час синтезу білкової молекули поліпептидний ланцюжок з рибосомами занурюється в канал ЕПС. Функції ендоплазматичної мережі дуже різноманітні: транспорт речовин як усередині клітини, і між сусідніми клітинами; розподіл клітини на окремі секції, в яких одночасно проходять різні фізіологічні процеси та хімічні реакції.

Рибосоми

Рибосоми - немембранні клітинні органоїди. Кожна рибосома складається з двох не однакових за розміром частинок і може ділитися на два фрагменти, які продовжують зберігати здатність синтезувати білок після об'єднання цілу рибосому.

Будова рибосоми

Рибосоми синтезуються в ядрі, потім залишають його, переходячи в цитоплазму, де прикріплюються до зовнішньої поверхні мембран ендоплазматичної мережі або розміщуються вільно. Залежно від типу синтезованого білка рибосоми можуть функціонувати поодинці або поєднуватися в комплекси - полірибосоми.

Обов'язковими органоїдами є: ядерний апарат, цитоплазма, цитоплазматична мембрана.

Необов'язковими(другорядними) структурними елементами є: клітинна стінка, капсула, суперечки, пилки, джгутики.

1.У центрі бактеріальної клітини знаходиться нуклеоїд- Ядерне освіту, представлене найчастіше однієї хромосомою кільцеподібної форми. Складається з дволанцюжкової нитки ДНК. Нуклеоїд не відокремлений від цитоплазми ядерною мембраною.

2.Цитоплазма- складна колоїдна система, що містить різні включення метаболічного походження (зерна волютину, глікогену, гранульози та ін), рибосоми та інші елементи білоксинтезуючої системи, плазміди (позануклеоїдна ДНК), мезосоми(утворюються в результаті інвагінації цитоплазматичної мембрани в цитоплазму, беруть участь в енергетичному обміні, спороутворенні, формуванні міжклітинної перегородки при розподілі).

3.Цитоплазматична мембранаобмежує із зовнішнього боку цитоплазму, має тришарову будову і виконує ряд найважливіших функцій - бар'єрну (створює і підтримує осмотичний тиск), енергетичну (містить багато ферментних систем; із клітини).

4.Клітинна стінка- властива більшості бактерій (крім мікоплазм, ахолеплазм та деяких інших мікроорганізмів, що не мають істинної клітинної стінки). Вона має ряд функцій, насамперед забезпечує механічний захист та постійну форму клітин, з її наявністю значною мірою пов'язані антигенні властивості бактерій. У складі - два основних шари, з яких зовнішній-більш пластичний, внутрішній-ригідний.

Основне хімічне з'єднання клітинної стінки, яке специфічне тільки для бактерій- пептидоглікан(Муреїнові кислоти). Від структури та хімічного складу клітинної стінки бактерій залежить важлива для систематики ознака бактерій. ставлення до фарбування за Грамом. Відповідно до нього виділяють дві великі групи-грампозитивні (“грам+”) та грамнегативні (“грам-”) бактерії. Стінка грампозитивних бактерій після забарвлення за Грамом зберігає комплекс йоду з генціановим фіолетовим(забарвлені в синьо-фіолетовий колір), грамнегативні бактерії втрачають цей комплекс і відповідний колір після обробки і забарвлені в рожевий за рахунок дофарбування фуксином.

Особливості клітинної стінки грампозитивних бактерій.

Потужна, товста, нескладно організована клітинна стінка, у складі якої переважають пептидоглікан та тейхоєві кислоти, немає ліпополісахаридів (ЛПС), часто немає діамінопімелінової кислоти.

Особливості клітинної стінки грамнегативних бактерій.

Клітинна стінка значно тонша, ніж у грампозитивних бактерій, містить ЛПС, ліпопротеїни, фосфоліпіди, діамінопімелінову кислоту. Влаштована складніше - є зовнішня мембрана, тому клітинна стінка тришарова.

При обробці грампозитивних бактерій ферментами, що руйнують пептидоглікан, виникають повністю позбавлені клітинної стінки структури- протопласти. Обробка грамнегативних бактерій лізоцимом руйнує лише шар пептидоглікану, не руйнуючи повністю зовнішньої мембрани; такі структури називають сферопластами. Протопласти та сферопласти мають сферичну форму (ця властивість пов'язана з осмотичним тиском і характерна для всіх безклітинних форм бактерій).

L- Форми бактерій.

Під дією ряду факторів, що несприятливо діють на бактеріальну клітину (антибіотики, ферменти, антитіла та ін.), відбувається L- трансформаціябактерій, що призводить до постійної чи тимчасової втрати клітинної стінки. L-Трансформація є не тільки формою мінливості, але і пристосування бактерій до несприятливих умов існування. В результаті зміни антигенних властивостей (втрата О- і К-антигенів), зниження вірулентності та інших факторів L-форми набувають здатності довго перебувати ( персистувати) в організмі господаря, підтримуючи мляво поточний інфекційний процес. Втрата клітинної стінки робить L-форми нечутливими до антибіотиків, антитіл та різних хіміопрепаратів, точкою застосування яких є бактеріальна клітинна стінка. Нестабільні L-форми здатні реверсуватиу класичні (початкові) форми бактерій, що мають клітинну стінку. Є також стабільні L-форми бактерій, відсутність клітинної стінки та нездатність реверструвати яких у класичні форми бактерій закріплені генетично. Вони за рядом ознак дуже нагадують мікоплазми та інші молікути- Бактерії, у яких клітинна стінка відсутня як таксономічна ознака. Мікроорганізми, що відносяться до мікоплазм - найдрібніші прокаріоти, не мають клітинної стінки і як всі бактеріальні структури без стінки мають сферичну форму.

До поверхневих структур бактерій(необов'язковим, як і клітинна стінка), відносяться капсула, джгутики, мікроворсинки.

Капсулаабо слизовий шар оточує оболонку низки бактерій. Виділяють мікрокапсулу, що виявляється при електронній мікроскопії у вигляді шару мікрофібрил, та макрокапсулу, що виявляється при світловій мікроскопії. Капсула є захисною структурою (насамперед від висихання), у ряду мікробів-фактором патогенності, перешкоджає фагоцитозу, інгібує перші етапи захисних реакцій-розпізнавання та поглинання. У сапрофітівкапсули утворюються у зовнішньому середовищі, у патогенів-частіше в організмі господаря. Існує ряд методів фарбування капсул залежно від їх хімічного складу. Капсула частіше складається з полісахаридів (найпоширеніша забарвлення- по Гінсу), Рідше - з поліпептидів.

Джгутики.Рухливі бактерії можуть бути ковзаючі (пересуваються по твердій поверхні в результаті хвилеподібних скорочень) або плаваючі, що пересуваються за рахунок ниткоподібних спірально зігнутих білкових ( флагелліновихза хімічним складом) утворень-джгутиків.

За розташуванням і кількістю джгутиків виділяють ряд форм бактерій.

1.Монотрихи-мають один полярний джгутик.

2. Лофотрихи-мають полярно розташований пучок джгутиків.

3.Амфітріхі-мають джгутики по діаметрально протилежних полюсах.

4.Перітрихі-мають джгутики по всьому периметру бактеріальної клітини.

Здатність до цілеспрямованого руху (хемотаксис, аеротаксис, фототаксис) у бактерій генетично детермінована.

Фімбрії чи вії- короткі нитки, що у великій кількості оточують бактеріальну клітину, за допомогою яких бактерії прокріплюються до субстратів (наприклад, до поверхні слизових оболонок). Таким чином, фімбрії є факторами адгезії та колонізації.

F- пили (фактор фертильності)- апарат кон'югації бактерій, зустрічаються у невеликій кількості у вигляді тонких білкових ворсинок

Ендоспори та спороутворення.

Спороутворення- спосіб збереження певних видів бактерій у несприятливих умовах середовища. Ендоспориутворюються в цитоплазмі, являють собою клітини з низькою метаболічною активністю та високою стійкістю ( резистентністю) до висушування, дії хімічних факторів, високої температури та інших неблагопліятних факторів навколишнього середовища. При світловій мікроскопії часто використовують метод виявлення суперечок. за Ожешком. Висока резистентність пов'язана з великим змістом кальцієвої солі дипіколінової кислотив оболонці суперечка. Розташування та розміри спор у різних мікроорганізмів відрізняється, що має диференційно-діагностичне (таксономічне) значення. Основні фази "життєвого циклу" спор- споруляція(включає підготовчу стадію, стадію передспори, утворення оболонки, дозрівання та спокою) та проростання, що закінчується утворенням вегетативної форми Процес спороутворення генетично обумовлений.

Некультивовані форми бактерій.

У багатьох видів грамнегативних бактерій, що не утворюють спір, існує особливий пристосувальний стан-некультивовані форми. Вони мають низьку метаболічну активність і активно не розмножуються, тобто. не утворюють колоній на щільних живильних середовищах, при посівах не виявляються. Мають високу стійкість і можуть зберігати життєздатність протягом декількох років. Не виявляються класичними бактеріологічними методами, виявляються лише з допомогою генетичних методів ( полімеразної ланцюгової реакції-ПЛР).