Внутрішня будова бактерій

Цитоплазматична мембрана (ЦПМ) - структурний елемент клітини, що відокремлює її вміст від клітинної стінки. ЦПМ становить $ 8-15 \% $ сухої маси клітини.

Клітини фототрофних і деяких хемотрофних бактерій містять внутрицитоплазматические мембрани - мембранні структури, розташовані в цитоплазмі.

Цитоплазматична мембрана - це білково-ліпідний комплекс, до складу якого входять білки ($ 50-75 \% $), ліпіди ($ 15-45 \% $) і невелика кількість вуглеводів. У сукупності білки і ліпіди складають більше 95% речовини мембрани (рисунок 1).

Ліпіди представлені фосфоліпідами, найбільше в клітинах бактерій гликолипидов. Всі ліпіди еубактерій є похідними гліцерину і містять залишки жирних кислот. Кислоти найчастіше мононенасичені і насичені з $ 16-18 $ атомами вуглецю.

До складу мембранних ліпідів прокаріотів входять ціклопропановие жирні кислоти, що не зустрічаються в мембранах еукаріот.

Набір жирних кислот є діагностичною ознакою при визначенні виду.

Основні функції ліпідів мембран:

збереження механічної стабільності мембрани;
забезпечення мембрани гідрофобними властивостями.

Мембранні білки в переважній більшості випадків представлені ферментами. Амінокислотний склад подібний до такого складу клітини. Винятком є цистеїн, якого дуже мало або він повністю відсутній в мембранах.

Вуглеводи клітинних мембран входять до складу глікопротеїнів або гликолипидов.

Ліпіди мембран утворюють подвійні шари, в яких «голови», що володіють гідрофільними властивостями, звернені назовні, а в товщу мембрани занурені гідрофобні «хвости».

У деяких бактерій (термоацедофіли, метаногени) мембранні ліпіди утворюють багатошарову мембрану, які володіють більшою жорсткістю, ніж в порівнянні з біслойной мембраною.

При нормальних температурах мембранні ліпіди перебувають у рідинно-кристалічному стані.

Так звана «рідка» структура мембран полегшує процеси транспорту речовин і електронів, високу еластичність мембран. Вони з легкістю можуть стискатися і розтягуватися, зливатися.

Структурна організація білків різна: $ \ alpha $ -спіраль або безладний клубок.

Залежно від характеру зв'язку з ліпідами і від знаходження в мембрані виділяють три групи білків:

Інтегральні. Ці білки пронизують мембрану наскрізь або повністю в неї занурені. Міцно пов'язані з ліпідами в основному за рахунок гідрофобних взаємодій
Периферичні. Частково занурені в гідрофобну область.
Поверхневі білки розташовуються назовні від гидрофобной області.

Вирішуємо контрольні з усіх предметів. 10 років досвід! Ціна від 100 руб. термін від 1 дня!

Цитоплазматична мембрана виконує ряд функцій:

бар'єрна (транслокази здійснюють вибірковий перенесення іонів, неорганічних і органічних молекул);
каталітична (в ЦПМ знаходяться ферменти, що прискорюють заключні етапи синтезу ліпідів в мембрані. Компонентів клітинної стінки і т.д.);
енергетична (в ЦПМ відбувається генерування електро-хімічної енергії);
участь в реплікації і поділі хромосом;
інтегруюча.

Цитозоль і рибосоми

Цитоплазма - це вміст клітини прокаріотів, оточене цитоплазматичної мембраною. Цитоплазма складається з цитозолю і структурних елементів.

Цитозоль - частина цитоплазми, гомогенної структури, яка містить різні розчинні РНК, субстрати і продукти метаболічних реакцій, ферментні білки.

До структурних елементів цитоплазми відносяться:

внутрицитоплазматические мембрани;
рибосоми;
генетичний апарат;
включення.

Рибосоми - це рібонуклеопротеіновие частинки розміром $ 15-20 $ нм. Кількість коливається від $ 5 $ до $ 90 $ тисяч і залежить від сили білкового синтезу. На частку рибосомальної РНК припадає $ 80-85 \% $ всієї РНК бактерії.

Рибосоми бактерій володіють константою седиментації $ 70S $, тому їх називають $ 70S $ -частками. Вони містять два види субчастиц: $ 30S $ і $ 50S $ -субодиниці.

Полісоми (полірібосоми) - це агрегати, що включають іРНК, тРНК і рибосоми. Можуть зв'язуватися з мембранними структурами або перебувати в цитоплазмі.

генетичний апарат

У прокаріотів генетичний апарат представлений нуклеоїдом - ДНК у вигляді компактного освіти, яке знаходиться, як правило, в центрі цитоплазми і не відокремлене від неї мембраною. Нитки ДНК мають діаметр близько $ 2 $ нм.

Бактеріальна хромосома - молекула ДНК, що знаходиться в формі замкнутого кільця, утримуваного ковалентними зв'язками.