Բակտերիաներն ունեն նուկլեոիդ։ Տարբերությունները պրոկարիոտների և էուկարիոտների միջև. Պրոկարիոտների լրացուցիչ կառուցվածքներ

Սկզբում բակտերիաները համարվում էին կյանքի ամենապարզ ձևերից մեկը և դասակարգվում էին որպես կենդանիներ: Միայն բարելավված մանրադիտակների և նոր հետազոտական ​​տեխնիկայի հայտնվելով գիտնականները կարողացան ամբողջությամբ ուսումնասիրել բակտերիալ բջիջները և պարզել յուրաքանչյուր բջջային կառուցվածքի կենսաբանական դերը: Հնարավոր է եղել պարզել, որ բակտերիաների բջիջներն ունեն կարգավորված կառուցվածք, և բակտերիաներից յուրաքանչյուրը առանձին անհատ է, որը չունի հիմնական նմանություններ կենդանիների հետ։

Հնարավոր է տարբերակել մշտական ​​և ժամանակավոր բջջային կառուցվածքները: Հիմնականները, որոնցից շատերը հայտնաբերված են նաև կենդանական բջիջներում, ներառում են.

• բջջային պատը;
• ցիտոպլազմային թաղանթ;
• ցիտոպլազմա;
• նուկլեոիդ (միջուկային ապարատ);
• ընդգրկումներ;
• ռիբոսոմներ.

Ժամանակավորները ներառում են.

• մեսոսոմա;
• ճարպային կաթիլներ;
• pili (villi);
• թիլակոիդներ;
• դրոշակ;
• քրոմատոֆորներ;
• պոլիսախարիդներ.

Մեմբրանի, որը նույնպես առկա է կենդանիների մոտ, և պարկուճի միջև կա բջջային պատ։ Իր խտության շնորհիվ այն գործում է որպես կմախք։ Առանց հատուկ մանրադիտակի այն անտեսանելի է։ Անհրաժեշտ է, որ բջիջները պահպանեն իրենց մշտական ​​ձևը։ Օրինակ, այն հստակ տեսանելի է այնպիսի մեծ բակտերիաների մեջ, ինչպիսին Beggiatoa mirabilis-ն է: L-աձեւ բակտերիաները եւ միկոպլազման նման պատ չունեն, իսկ մյուս տեսակները՝ ունեն։ Այն զբաղեցնում է միկրոօրգանիզմի ընդհանուր քաշի 20%-ը, հաստությունը մոտ 50 նմ է։

Բջջային պատը անհրաժեշտ է բակտերիաների համար.

• պաշտպանություն շրջակա միջավայրի բացասական գործոններից;
• մասնակցություն նյութափոխանակության գործընթացներին;
• բաժանման գործընթաց;
• մետաբոլիտների տեղափոխում;
• սննդանյութերի ընտրովի մատակարարում.

Ուսումնասիրելով հատվածները՝ գիտնականները պարզեցին, որ այն ներծծված է ծակոտիներով, որոնց միջով սննդանյութերը մտնում են այնտեղ և դուրս են բերվում բջիջից։ Պատն ինքնին շերտավորված է, և խտությունը և հաստությունը նույնն են ամբողջ խցում:

Պլազմալեման բաժանում է ցիտոպլազմը բջջային պատից: Սա կիսաթափանցելի կառույց է, որը բաղկացած է երեք շերտերից։ Այն կազմում է ընդհանուր չոր նյութի 8-15%-ը։ Նրա բաղադրությունը հիմնականում բաղկացած է սպիտակուցներից (50-70%) և լիպիդներից (20-50%)։

Բջջի կյանքում նրա գործառույթները հետևյալն են.

• խաղում է պատնեշի դեր;
• մասնակցում է նյութափոխանակության գործընթացներին;
• ունի ընտրովի թողունակություն;
• մասնակցում է բջիջների աճին.

Երբ բջիջը մեծանում է, ցիտոպլազմային թաղանթը ստեղծում է յուրահատուկ ելուստներ, որոնք կոչվում են մեզոսոմներ: Նրանց գործառույթը դեռ լիովին հաստատված չէ, բայց շատ գիտնականներ ենթադրում են, որ դրանք անհրաժեշտ են շնչառական և նյութափոխանակության գործընթացների համար:

Ցիտոպլազմ

Ամբողջ մանրէի հիմնական ծավալը զբաղեցնում է ցիտոպլազմը, որը հանդիպում է նաև կենդանիների մոտ, որը մոտ 90% ջուր պարունակող կիսահեղուկ զանգված է։ Ցիտոպլազմը բաղկացած է ցիտոզոլից և ներառում է հետևյալ բաղադրիչները.

• ռիբոսոմներ;
• տարբեր ընդգրկումներ;
• ֆերմենտներ;
• ներքին թաղանթներ;
• միջուկային բաղադրիչ;
• ՌՆԹ-ի լուծվող տարրեր;
• նյութափոխանակության արտադրանք.

Այն ստեղծում է բջջի ներքին խոռոչը և ապահովում նրա բոլոր բաղադրիչների փոխկապակցումը։

Նուկլեոիդ

Կենդանիները և բոլոր էուկարիոտներն ունեն միջուկ, իսկ բակտերիաները՝ ոչ։ Նուկլեոիդը միջուկի նախատիպն է։ Այն երկշղթա ԴՆԹ է, որը ծալված է գնդակի մեջ և ազատորեն գտնվում է կենտրոնական գոտում։

Ի տարբերություն կենդանական բջիջների, բակտերիաները չունեն հստակ սահմանված միջուկ: Նուկլեոիդը չունի նուկլեոլներ, միջուկային թաղանթ կամ հիմնական սպիտակուցներ, սակայն կենդանական բջիջներն ունեն։

Չնայած այն հանգամանքին, որ նուկլեոիդը չունի միջուկի շատ հատկանիշներ, այն սովորաբար համարվում է առանձին բջջի կառուցվածք։ Հաճախ նուկլեոիդը բաղկացած է առանձին մասերից։ Նրա այս առանձնահատկությունը բացատրվում է նրանով, որ այն գենետիկական տեղեկատվության կրող է, և թե ինչպես է տեղի ունենում բջջի բաժանումը։ Պրոկարիոտների շատ տեսակներ, բացի միջուկի ֆունկցիան կատարող նուկլեոիդից, ունեն պլազմիդներ, որոնք ԴՆԹ-ի մոլեկուլներ են և բնութագրվում են իրենց նորացման ունակությամբ։

Ռիբոսոմներ

Ռիբոսոմները ռիբոնուկլեինային մասնիկներ են, որոնք ունեն գնդաձև ձև և ունեն 15-20 նմ տրամագիծ: Շատ բակտերիաների բջիջներն ունեն 5-20 հազար ռիբոսոմ։ ՌՆԹ-ի մեկ մոլեկուլը պարունակում է մի քանի ռիբոսոմներ, որոնք միացված են միմյանց, ինչպես ուլունքները զարդի կտորի վրա: Այս կերպ միավորված ռիբոսոմները կոչվում են պոլիսոմներ։ Ռիբոսոմների հիմնական գործառույթը սպիտակուցի սինթեզն է, որը մանրէների և կենդանիների կյանքում ամենակարեւոր գործընթացն է։

Պարկուճ

Պարկուճը լորձաթաղանթ է, որն ունի հստակ սահմանազատումներ շրջակա միջավայրից և սերտորեն կապված է բջջային պատի հետ: Կենդանական բջիջներում նման օրգանել չկա։ Այն կարելի է տեսնել միայն հատուկ լուսային մանրադիտակի տակ՝ ներկելով: Այն բջջի կենսակերպի օրգանել չէ, եթե այն կորչում է, միկրոօրգանիզմը չի կորցնում իր կենսունակությունը. Լեյկոնոստոկի նման մանրէների դեպքում մեկ պարկուճը պարունակում է մեկից ավելի մանրէաբանական բջիջներ: Պարկուճը պարունակում է անտիգեններ, որոնք որոշում են բակտերիաների իմունային պատասխանը հրահրելու առանձնահատկությունները, վիրուլենտությունը և կարողությունը:

Այն նաև պաշտպանում է միկրոօրգանիզմը հետևյալ բացասական հետևանքներից.

• չորացում;
• մեխանիկական ազդեցություն;
• վարակ.

Շատ տեսակների դեպքում միկրոօրգանիզմի կցումը սնուցող միջավայրին առանց դրա անհրաժեշտ է:

Շարժման օրգանոիդներ

Շարժվելու համար բակտերիաներն ունեն հատուկ օրգանելներ՝ դրոշակներ, որոնք հանդիպում են նաև նախակենդանիների մոտ։ Դրանք կազմված են սպիտակուցի մոլեկուլներից և նման են բարակ, թելային, երկարավուն կառուցվածքների։ Դրոշակի երկարությունը ինքնին մի քանի անգամ ավելի է, քան միկրոօրգանիզմը: Դրոշակները ունեն 3-ից 12 մկմ երկարություն և 12-ից 20 նմ հաստություն: Դրանք ամրացվում են ցիտոպլազմային մեմբրանի վրա՝ օգտագործելով հատուկ սկավառակներ։ Դրանք կարելի է տեսնել միայն էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ կամ լուսային մանրադիտակի տակ ներկանյութերով նախնական մշակումից հետո: Նրանք չեն ապահովում միկրոօրգանիզմի կյանքը, և դրանց թիվը տարբեր անհատների մոտ կարող է տատանվել 1-ից մինչև 50: Կախված նրանից, թե որտեղ են ամրացված դրոշակները, դրանք առանձնանում են.

• monotrichs ունեցող մեկ դրոշակ;
• ամֆիտրիկներ, որոնք ունեն երկու կամ մի քանի կտոր հավաքված մի փնջի մեջ, որոնք գտնվում են միմյանց բևեռային.
• lophotrichs, մի կողմում ունեն տուֆտ;
• peritrichous, ունեն flagella ամբողջ երկարությամբ բջջի;
• ատրիչիա, ընդհանրապես դրոշակ չունեն:

Դրանք հիմնականում հայտնաբերված են խճճված ձևով և հեղուկ միջավայրում ապրող միկրոօրգանիզմների մեջ, բացառությամբ կոկկիների: Բակտերիաների շարժումը, որպես կանոն, պատահական է, բայց արտաքին գործոնների ազդեցությամբ նրանք կատարում են որոշակի ուղղություն ունեցող շարժում, որը կոչվում է տաքսի։

Կան նպատակային շարժման մի քանի տեսակներ.

• քիմոտաքսիս ─ երբ արտաքին միջավայրում քիմիական նյութերի տարբեր հագեցվածություն կա.
• աերոտաքսիս ─ թթվածնի տարբեր կուտակում;
• ֆոտոտաքսիս ─ տարբեր աստիճանի լուսավորություն;
• magnetotaxis - մագնիսական դաշտին արձագանքելու ունակություն:

Վիլլի

Վիլլիները որոշ չափով ավելի կարճ են, քան դրոշակները և առկա են ինչպես շարժուն, այնպես էլ անշարժ միկրոօրգանիզմների մեջ: Նրանք կարող են հետազոտվել միայն էլեկտրոնային մանրադիտակի տակ: Մակերեւույթում դրանք կարող են լինել հազարից մինչև հարյուր հազարավոր: Դրանք լինում են երկու տեսակի՝ սովորական և սեռական։ Սովորական վիլլիները պատասխանատու են կցման, կպչման և ջուր-աղ փոխանակման համար: Սեռերը պատասխանատու են ժառանգական տեղեկատվության փոխանցման համար:

Հակասություն

Կենդանական բջիջներին բնորոշ այս գոյացությունները օվալաձև են և ունեն 0,8-ից մինչև 1,5 մկմ: Գոյություն ունեն սպորների երկու տեսակ՝ բուն բակտերիաների չափը չգերազանցող՝ բացիլներ, և բակտերիայից մեծ՝ կլոստրիդիաներ։ Նրանք կարող են լինել խցի կենտրոնական մասում՝ դեպի վերջ և ամենավերջում։ Բոլոր բակտերիաներն ունեն նույն տեսակի սպորի ձևավորում: Կենտրոնում գտնվում է սպորոպլազմը, որը պարունակում է սպիտակուցներ և նուկլեինաթթուներ։ Այն պարունակում է ժառանգական տեղեկատվության կրող, ռիբոսոմներ և աղոտ արտահայտված թաղանթ։ Բազմաշերտ պատյանը պաշտպանում է սպորը բացասական ազդեցություններից և դարձնում այն ​​կայուն: Սպորների հիմնական նպատակը մանրէի կյանքը պահպանելն է, չնայած այնպիսի անբարենպաստ պայմաններին, ինչպիսիք են բարձր ջերմաստիճանը և քիմիական նյութերով բուժումը: Քնած վիճակում նրանք կարող են հարյուրավոր տարիներ ստել։

Բակտերիաների բջիջների կառուցվածքի խորը ուսումնասիրությունը մարդկությանը հնարավորություն է տվել պայքարել բազմաթիվ հիվանդությունների դեմ և կիրառել դրանք իրենց գործունեության տարբեր ոլորտներում:

ՑԻՏՈՊԼԱԶՄԱ (CP)

Մասնակցեք սպորների ձևավորմանը:

ՄԵԶՈՍՈՄԱ

Չափազանց աճով, համեմատած CS-ի աճի հետ, CPM- ն ձևավորում է ինվագինացիաներ (ինվագինացիաներ). մեզոսոմներ.Մեզոսոմները պրոկարիոտ բջջի էներգետիկ նյութափոխանակության կենտրոնն են։ Մեզոսոմները էուկարիոտիկ միտոքոնդրիաների անալոգներ են, բայց կառուցվածքով ավելի պարզ են։

Գրամ+ բակտերիաներին բնորոշ են լավ զարգացած և բարդ կազմակերպված մեսոսոմները։ Գրամ բակտերիաներում մեզոսոմներն ավելի քիչ տարածված են և պարզապես կազմակերպված են (օղաձև): Մեզոսոմների պոլիմորֆիզմը նկատվում է նույնիսկ բակտերիաների նույն տեսակների մոտ։ Ռիկեցիան մեզոսոմներ չունի։

Մեզոսոմները տարբերվում են չափերով, ձևով և բջջում տեղակայմամբ:

Մեզոսոմները դասակարգվում են ըստ իրենց ձևի.

– - շերտավոր (շերտավոր),

- - վեզիկուլյար (փուչիկների ձևով),

– - խողովակային (խողովակային),

– – խառը.

Մեզոսոմները դասակարգվում են ըստ բջիջում իրենց գտնվելու վայրի.

– ձևավորվել է բջիջների բաժանման և լայնակի միջնապատի ձևավորման գոտում,

– - որին կցված է նուկլեոիդը.

– - ձևավորվել է CPM-ի ծայրամասային տարածքների ներխուժման արդյունքում:

Մեզոսոմների գործառույթները.

1. Ամրապնդել բջիջների էներգետիկ նյութափոխանակությունը,քանի որ դրանք մեծացնում են թաղանթների ընդհանուր «աշխատանքային» մակերեսը:

2. Մասնակցել սեկրեցիայի գործընթացներին(որոշ Գրամ+ բակտերիաներում):

3. Մասնակցել բջիջների բաժանմանը.Բազմացման ժամանակ նուկլեոիդը շարժվում է դեպի մեսոսոմ, ստանում էներգիա, կրկնապատկվում և բաժանվում է ամիտոզով։

Մեզոսոմների նույնականացում.

1. Էլեկտրոնային մանրադիտակ:

Կառուցվածք.Ցիտոպլազմը (պրոտոպլազմա) բջջի պարունակությունն է, որը շրջապատված է CPM-ով և զբաղեցնում է բակտերիալ բջջի հիմնական ծավալը։ CP-ն բջջի ներքին միջավայրն է և իրենից ներկայացնում է բարդ կոլոիդային համակարգ, որը բաղկացած է ջրից (մոտ 75%) և տարբեր օրգանական միացություններից (սպիտակուցներ, ՌՆԹ և ԴՆԹ, լիպիդներ, ածխաջրեր, հանքանյութեր):

CPM-ի տակ գտնվող պրոտոպլազմայի շերտը ավելի խիտ է, քան բջջի կենտրոնում մնացած զանգվածը: Ցիտոպլազմայի այն մասնաբաժինը, որն ունի միատարր հետևողականություն և պարունակում է լուծվող ՌՆԹ, ֆերմենտային սպիտակուցներ, նյութափոխանակության ռեակցիաների արտադրանքներ և սուբստրատներ, կոչվում է. ցիտոզոլ. Ցիտոպլազմայի մյուս մասը ներկայացված է տարբեր կառուցվածքային տարրեր. նուկլեոիդներ, պլազմիդներ, ռիբոսոմներ և ներդիրներ։

Ցիտոպլազմայի գործառույթները.

1. Պարունակում է բջջային օրգանելներ։

Ցիտոպլազմայի հայտնաբերում.

1. Էլեկտրոնային մանրադիտակ:

Կառուցվածք. Նուկլեոիդ - համարժեք է էուկարիոտների միջուկին, չնայած այն տարբերվում է նրանից իր կառուցվածքով և քիմիական կազմով: Նուկլեոիդը միջուկային թաղանթով բաժանված չէ CP-ից, չունի նուկլեոլներ և հիստոններ, պարունակում է մեկ քրոմոսոմ, ունի գեների հապլոիդ (մեկ) հավաքածու և ունակ չէ միտոտիկ բաժանման։

Նուկլեոիդը գտնվում է բակտերիալ բջջի կենտրոնում և պարունակում է ԴՆԹ-ի երկշղթա մոլեկուլ, փոքր քանակությամբ ՌՆԹ և սպիտակուցներ։ Բակտերիաների մեծ մասում մոտ 2 նմ տրամագծով, մոտ 1 մ երկարությամբ ԴՆԹ-ի երկշղթա մոլեկուլը՝ 1–3x10 9 Da մոլեկուլային քաշով, փակված է օղակի մեջ և ամուր փաթեթավորված է գնդակի նման։ Միկոպլազմաները բջջային օրգանիզմների համար ունեն ԴՆԹ-ի ամենափոքր մոլեկուլային քաշը (0,4–0,8x10 9 Da):

Պրոկարիոտների ԴՆԹ-ն կառուցված է այնպես, ինչպես էուկարիոտները (նկ. 25):

Բրինձ. 25.Պրոկարիոտիկ ԴՆԹ-ի կառուցվածքը.

Ա- ԴՆԹ-ի շղթայի բեկոր, որը ձևավորվել է դեզօքսիռիբոզի և ֆոսֆորաթթվի մնացորդների փոխարինմամբ: Դեզօքսիռիբոզի առաջին ածխածնի ատոմը դրան կցված է ազոտային հիմք. 1 - ցիտոզին; 2 - գուանին.

Բ- ԴՆԹ կրկնակի պարույր. Դ- դեզօքսիրիբոզ; F - ֆոսֆատ; A - ադենին; T - թիմին; G - գուանին; C - ցիտոսին

ԴՆԹ-ի մոլեկուլը կրում է բազմաթիվ բացասական լիցքեր, քանի որ յուրաքանչյուր ֆոսֆատի մնացորդ պարունակում է իոնացված հիդրօքսիլ խումբ: Էուկարիոտներում բացասական լիցքերը չեզոքացվում են ԴՆԹ-ի համալիրի ձևավորմամբ՝ հիմնական սպիտակուցներով՝ հիստոններով։ Պրոկարիոտ բջիջներում հիստոններ չկան, ուստի լիցքերը չեզոքացվում են ԴՆԹ-ի փոխազդեցությամբ պոլիամինների և Mg 2+ իոնների հետ։

Էուկարիոտիկ քրոմոսոմների նմանությամբ բակտերիալ ԴՆԹ-ն հաճախ կոչվում է քրոմոսոմ: Այն բջջում ներկայացված է եզակի թվով, քանի որ բակտերիաները հապլոիդ են: Այնուամենայնիվ, մինչև բջիջների բաժանումը նուկլեոիդների թիվը կրկնապատկվում է, իսկ բաժանման ժամանակ այն ավելանում է մինչև 4 կամ ավելի: Հետևաբար, «նուկլեոիդ» և «քրոմոսոմ» տերմինները միշտ չէ, որ նույնն են: Երբ բջիջները ենթարկվում են որոշակի գործոնների (ջերմաստիճան, pH, իոնացնող ճառագայթում, ծանր մետաղների աղեր, որոշ հակաբիոտիկներ և այլն), ձևավորվում են քրոմոսոմի բազմաթիվ պատճեններ։ Այս գործոնների ազդեցությունը վերացնելու դեպքում, ինչպես նաև ստացիոնար փուլին անցնելուց հետո, բջիջներում հայտնաբերվում է քրոմոսոմի մեկ օրինակ։

Երկար ժամանակ ենթադրվում էր, որ բակտերիալ քրոմոսոմի վրա ԴՆԹ-ի շղթաների բաշխման օրինաչափություն չկա: Հատուկ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ պրոկարիոտային քրոմոսոմները բարձր կարգի կառուցվածք են։ Այս կառուցվածքում ԴՆԹ-ի մի մասը ներկայացված է 20-100 ինքնուրույն գերոլորված օղակների համակարգով: Գերոլորված օղակները համապատասխանում են ԴՆԹ շրջաններին, որոնք ներկայումս ոչ ակտիվ են և գտնվում են նուկլեոիդի կենտրոնում: Նուկլեոիդի ծայրամասի երկայնքով կան դեսպիրալացված տարածքներ, որտեղ սինթեզվում է սուրհանդակային ՌՆԹ (mRNA): Քանի որ տրանսկրիպցիայի և թարգմանության գործընթացները բակտերիաներում տեղի են ունենում միաժամանակ, նույն mRNA մոլեկուլը կարող է միաժամանակ կապված լինել ԴՆԹ-ի և ռիբոսոմների հետ:

Բացի նուկլեոիդից, բակտերիալ բջջի ցիտոպլազմը կարող է պարունակել պլազմիդներ - արտաքրոմոսոմային ժառանգականության գործոններ՝ ավելի ցածր մոլեկուլային քաշով երկշղթա ԴՆԹ-ի լրացուցիչ ինքնավար շրջանաձև մոլեկուլների տեսքով: Պլազմիդները նաև կոդավորում են ժառանգական տեղեկատվությունը, սակայն այն կենսական նշանակություն չունի բակտերիաների բջջի համար:

Միջուկային ֆունկցիաներ.

1. Ժառանգական տեղեկատվության պահպանում և փոխանցում, ներառյալ ախտածինության գործոնների սինթեզը:

Նուկլեոիդների հայտնաբերում.

1. Էլեկտրոնային մանրադիտակ. գերբարակ հատվածների էլեկտրոնային դիֆրակցիոն օրինաչափություններում նուկլեոիդը հայտնվում է որպես ավելի ցածր օպտիկական խտության լուսային գոտիներ՝ ֆիբրիլային, թելանման ԴՆԹ կառուցվածքներով (նկ. 26): Չնայած միջուկային թաղանթի բացակայությանը, նուկլեոիդը բավականին հստակորեն սահմանազատված է ցիտոպլազմայից:

2. Մայրենի պատրաստուկների ֆազային կոնտրաստային մանրադիտակ:

3. Լույսի մանրադիտակը ներկելուց հետո ԴՆԹ-ին հատուկ մեթոդներով ըստ Ֆեուլգենի, ըստ Պաշկովի կամ. ըստ Ռոմանովսկի-Գիմսայի.

- դեղը ամրացվում է մեթիլ սպիրտով.

– Ռոմանովսկի-Գիմսա ներկը (երեք ներկերի հավասար մասերի խառնուրդ՝ լազուր, էոզին և մեթիլեն կապույտ, լուծված մեթանոլում) 24 ժամով լցնում են ֆիքսված պատրաստուկի վրա;

– ներկը քամվում է, պատրաստուկը լվանում թորած ջրով, չորացնում և մանրադիտակով զննում. նուկլեոիդը ներկվում է մանուշակագույնով և գտնվում է ցրված ցիտոպլազմայում՝ գունատ վարդագույնով:

1. Պրոկարիոտ բջիջը բնութագրվում է առկայությամբ
Ա) ռիբոսոմներ
Բ) միտոքոնդրիա
Բ) ձևավորված միջուկ
Դ) պլազմային թաղանթ
Դ) էնդոպլազմիկ ցանց
Ե) մեկ շրջանաձև ԴՆԹ

Պատասխանել

2. Պրոկարիոտային բջիջները տարբերվում են էուկարիոտներից
Ա) ռիբոսոմների առկայությունը
Բ) միտոքոնդրիաների բացակայություն
Բ) ձևավորված միջուկի բացակայություն
Դ) պլազմային թաղանթի առկայությունը
Դ) շարժման օրգանների բացակայություն
Ե) մեկ օղակային քրոմոսոմի առկայությունը

Պատասխանել

3. Համապատասխանություն հաստատել բջիջների կառուցվածքի և դրանց տեսակի միջև՝ 1-պրոկարիոտ, 2-էուկարիոտ:
Ա) չունեն ձևավորված միջուկ
Բ) ունեն միջուկային թաղանթ
Բ) դիպլոիդ կամ հապլոիդ
Դ) միշտ հապլոիդ
Դ) չունեն միտոքոնդրիա կամ Գոլջիի բարդույթ
Ե) պարունակում են միտոքոնդրիաներ, Գոլջիի բարդույթ

Պատասխանել

A1 B2 C2 D1 D1 E2

4. Ինչու՞ են բակտերիաները դասակարգվում որպես պրոկարիոտներ:
Ա) բջջում պարունակում է միջուկ՝ առանձնացված ցիտոպլազմայից
Բ) բաղկացած է բազմաթիվ տարբերակված բջիջներից
Բ) ունեն մեկ օղակային քրոմոսոմ
Դ) չունեն բջջային կենտրոն, Գոլջիի բարդույթ և միտոքոնդրիա
Դ) չունեն ցիտոպլազմից մեկուսացված միջուկ
Ե) ունեն ցիտոպլազմա և պլազմային թաղանթ

Պատասխանել

5. Բակտերիալ բջիջը պատկանում է պրոկարիոտ բջիջների խմբին, քանի որ այն
Ա) չունի պատյանապատ միջուկ
Բ) ունի ցիտոպլազմա
Բ) ունի մեկ ԴՆԹ մոլեկուլ՝ ընկղմված ցիտոպլազմայի մեջ
Դ) ունի արտաքին պլազմային թաղանթ
Դ) չունի միտոքոնդրիաներ
Ե) ունի ռիբոսոմներ, որտեղ տեղի է ունենում սպիտակուցի կենսասինթեզ

Պատասխանել

6. Էուկարիոտ օրգանիզմների բջիջները, ի տարբերություն պրոկարիոտների, ունեն
Ա) ցիտոպլազմա
Բ) միջուկը ծածկված է պատյանով
Բ) ԴՆԹ մոլեկուլներ
Դ) միտոքոնդրիաներ
Դ) խիտ պատյան
Ե) էնդոպլազմիկ ցանց

Պատասխանել

7. Համապատասխանություն հաստատել բջջի բնութագրերի և նրա տեսակի միջև՝ 1-պրոկարիոտ, 2-էուկարիոտ:
Ա) թաղանթային օրգանելներ չկան
Բ) Կա մուրեյնից պատրաստված բջջային պատ
Բ) Ժառանգական նյութը ներկայացված է նուկլեոիդով
Դ) Պարունակում է միայն փոքր ռիբոսոմներ
Դ) Ժառանգական նյութը ներկայացված է գծային ԴՆԹ-ով
Ե) Բջջային շնչառությունը տեղի է ունենում միտոքոնդրիում

Պատասխանել

A1 B1 C1 D1 D2 E2

8. Պրոկարիոտիկ բջիջները տարբերվում են էուկարիոտիկ բջիջներից
Ա) ցիտոպլազմայում նուկլեոիդի առկայությունը
Բ) ցիտոպլազմայում ռիբոսոմների առկայությունը
Բ) ATP-ի սինթեզը միտոքոնդրիումներում
Դ) էնդոպլազմիկ ցանցի առկայությունը
Դ) մորֆոլոգիապես հստակ միջուկի բացակայություն
Ե) պլազմային մեմբրանի ինվագինացիաների առկայությունը, որոնք կատարում են թաղանթային օրգանելների ֆունկցիան.

Նուկլեոիդը բակտերիաների միջուկային ապարատ է։ Ներկայացված է մեկ քրոմոսոմին համապատասխան ԴՆԹ մոլեկուլով։ Այն շրջանաձև փակ է, գտնվում է միջուկային վակուոլում և չունի այն ցիտոպլազմից սահմանափակող թաղանթ և չունի միտոտիկ ապարատ։

ՌՆԹ-ի և ՌՆԹ պոլիմերազի փոքր քանակությունը կապված է ԴՆԹ-ի հետ: ԴՆԹ-ն ծալված է ՌՆԹ-ից կազմված կենտրոնական միջուկի շուրջ և իրենից ներկայացնում է խիստ կարգավորված կոմպակտ կառուցվածք: Պրոկարիոտների մեծ մասի քրոմոսոմներն ունեն մոլեկուլային քաշ 1-3x10 9 միջակայքում, նստվածքի հաստատունը՝ 1300-2000 S։ ԴՆԹ մոլեկուլը ներառում է 1,6x10 7 նուկլեոտիդային զույգեր։ Պրոկարիոտ և էուկարիոտ բջիջների գենետիկական ապարատի տարբերությունները որոշվում են նրա անունով. առաջիններն ունեն նուկլեոիդ (միջուկին նման կառուցվածք), ի տարբերություն վերջինիս միջուկի։

Բակտերիաների նուկլեոիդը պարունակում է հիմնական ժառանգական տեղեկատվություն, որն իրականացվում է հատուկ սպիտակուցի մոլեկուլների սինթեզում։ Կրկնօրինակման, վերականգնման, տրանսկրիպցիայի և թարգմանության համակարգերը կապված են բակտերիալ բջջի ԴՆԹ-ի հետ:

Պրոկարիոտիկ բջջի նուկլեոիդը կարելի է հայտնաբերել ներկված պատրաստուկներում՝ օգտագործելով թեթև կամ ֆազային կոնտրաստային մանրադիտակ: Միջուկային նյութերը ներկելու համար օգտագործվում է Feulgen ներկ, որը հատուկ ներկում է ԴՆԹ-ն։

Feulgen ԴՆԹ-ի ներկման մեթոդ

Բակտերիալ կուլտուրայից ստացված քսուքը 2-3 րոպե ամրացնում են մեթիլային սպիրտով և 1 րոպեով դնում սառը 1% HCl-ում:

Ենթարկեք հիդրոլիզի 60 0 C ջերմաստիճանում 1% HCl-ում 5-10 րոպե և լվացեք թորած ջրով:

Քսուքը դնել Շիֆի ռեագենտի մեջ 40-60 րոպե, լվանալ ծորակի ջրի մեջ 2 րոպե։

Անգույն ֆուքսինաթթվի հետ ազատ ալդեհիդային խմբերի փոխազդեցության արդյունքում առաջանում է հիմնական ֆուկսինին բնորոշ մանուշակագույն գույն։

Բազմաթիվ բակտերիաներում ցիտոպլազմայում հայտնաբերվում են էքստրաքրոմոսոմային գենետիկական տարրեր՝ պլազմիդներ։ Դրանք օղակներով փակված երկշղթա ԴՆԹ են, որը բաղկացած է 1500-40000 նուկլեոտիդային զույգից և պարունակում է մինչև 100 գեն։

Պլազմիդները կարող են գոյություն ունենալ բջջում և բակտերիալ քրոմոսոմի հետ ինտեգրված վիճակում՝ միաժամանակ պահպանելով ինքնավարության անցնելու ունակությունը:

12 Պեպտիդոգլիկանի կառուցվածքը գրամ դրական և գրամ-բացասական բակտերիաներում: Դրա կենսաբանական հատկությունները և նշանակությունը բակտերիալ բջիջների համար:

Բջջային պատը

Բջջային պատը բակտերիաների արտաքին կառուցվածքն է՝ 30-35 նմ հաստությամբ, որի հիմնական բաղադրիչը պեպտիդոգլիկանն է (մուրեինը)։ Պեպտիդոգլիկանը կառուցվածքային պոլիմեր է, որը բաղկացած է α-ացետիլգլյուկոզամինի և α-ացետիլմուրամաթթվի փոփոխվող ստորաբաժանումներից՝ կապված գլիկոզիդային կապերով (նկ. 2):

Զուգահեռ պոլիսախարիդային (գլիկան) շղթաները միմյանց հետ կապված են խաչաձեւ պեպտիդային կամուրջներով (նկ. 3):

Պոլիսաքարիդային շրջանակը հեշտությամբ քայքայվում է լիզոզիմով, որը կենդանական ծագում ունեցող հակաբիոտիկ է: Պեպտիդային կապերը պենիցիլինի թիրախ են, որն արգելակում է դրանց սինթեզը և կանխում բջջային պատի ձևավորումը: Պեպտիդոգլիկանի քանակական պարունակությունը ազդում է բակտերիաների գրամ ներկելու ունակության վրա: Մուրեյնի շերտի զգալի հաստությամբ (90-95%) բակտերիաները համառորեն ներկված են կապտամանուշակագույնով գենտյան մանուշակով և կոչվում են գրամ դրական բակտերիաներ։ Գրամ-բացասական բակտերիաները, որոնք ունեն պեպտիդոգլիկանի բարակ շերտ (5-10%) բջջային պատում, ալկոհոլի ազդեցության տակ կորցնում են իրենց մանուշակագույն գույնը և լրացուցիչ ներկվում են վարդագույն վարդագույնով: Գրամ դրական և գրամ-բացասական պրոկարիոտների բջջային պատերը կտրուկ տարբերվում են ինչպես քիմիական կազմով (Աղյուսակ 1), այնպես էլ ուլտրակառուցվածքով (նկ. 4):

Բացի պեպտիդոգլիկանից, գրամ դրական բակտերիաների բջջային պատը պարունակում է տեյխոինաթթուներ (TA), իսկ ավելի փոքր քանակությամբ՝ լիպիդներ, պոլիսախարիդներ և սպիտակուցներ։

Ցանկացած օրգանիզմի կառուցվածքը (և մեխանիզմը, ի դեպ, նույնպես) ուղղակիորեն կախված է կատարված գործառույթներից։ Օրինակ՝ մարդու համար շարժվելու ամենահեշտ ճանապարհը քայլելն է, դրա համար մենք ոտքեր ունենք, մեքենան քշելու համար է ստեղծված, դրա համար ոտքերի փոխարեն անիվներ ունի։ Նույն կերպ, բակտերիաների բջջի գործառույթները որոշում են նրա կառուցվածքը: Եվ նրա յուրաքանչյուր ներքին կառուցվածքը ճշգրտորեն համապատասխանում է իր գործառույթներին։

Բակտերիաները եղել են մեր մոլորակի կյանքի սկզբնաղբյուրներում: Նրանց ներդրումը օգտակար հանածոների և բերրի հողերի ձևավորման գործում դժվար է գերագնահատել: Նրանք մթնոլորտում պահպանում են ածխաթթու գազի և թթվածնի հավասարակշռությունը: Մահացած օրգանիզմներին ոչնչացնելու նրանց կարողությունը թույլ է տալիս անհրաժեշտ սննդանյութերը վերադարձնել բնություն: Մարդու մարմնում շատ գործընթացներ, օրինակ՝ մարսողություն, չեն կարող տեղի ունենալ առանց դրանց մասնակցության։ Բայց նույն բակտերիալ բջիջները, որոնք օգնում են օրգանիզմին գոյատևել, կարող են որոշակի պայմաններում առաջացնել հիվանդություն կամ մահ:

Կախված իրենց նպատակից՝ բակտերիաները տարբերվում են կառուցվածքով։ Այսպիսով, միկրոօրգանիզմները, որոնք արտադրում են թթվածին, պետք է ունենան քլորոպլաստներ. շարժման ունակ բջիջները միշտ հագեցած են դրոշակներով. Ագրեսիվ միջավայրում գոյատևող բակտերիաները չեն կարող առանց պաշտպանիչ պարկուճի և այլն: Բջջի կառուցվածքային տարրերից մի քանիսը մշտապես գոյություն ունեն, մինչդեռ այլ բաղադրիչներ առաջանում են ըստ անհրաժեշտության կամ եզակի են բակտերիաների որոշ տեսակների համար: Բայց նրա կառուցվածքի յուրաքանչյուր տարր կառույցի կատարած գործառույթներին իդեալական համապատասխանության օրինակ է։

Ինչպե՞ս է գործում մանրէը:

Բակտերիալ օրգանիզմը ընդամենը մեկ բջիջ է: Որոշ գործառույթների համար պատասխանատու սովորական օրգանների փոխարեն այն ունի միայն յուրահատուկ ներդիրներ, որոնք կոչվում են օրգանելներ: Նրանց հավաքածուն կարող է տարբեր լինել՝ կախված բջջի տեսակից կամ դրա գոյության պայմաններից, սակայն բակտերիայում մշտապես առկա է ներքին կառուցվածքների որոշակի պարտադիր հավաքածու։ Նրանք են, որ բնութագրում են բջիջը որպես բակտերիալ:

Բակտերիալ բջիջը պատկանում է պրոկարիոտներին՝ առանց միջուկային միաբջիջ օրգանիզմների: Սա նշանակում է, որ նրա կառուցվածքում բացակայում է միջուկը ցիտոպլազմայից բաժանող թաղանթ: Բակտերիաներում միջուկի դերը կատարում է նուկլեոիդը (փակ ԴՆԹ մոլեկուլ)։ Պրոկարիոտ բջիջն ունի առաջնային և երկրորդային օրգանելներ (կառույցներ)։ Նրա հիմնական կառույցները ներառում են.

• նուկլեոիդ;
• բջջային պատը (գրամ-դրական կամ գրամ-բացասական պաշտպանիչ շերտ);
• ցիտոպլազմային թաղանթ (բարակ շերտ բջջային պատի և ցիտոպլազմայի միջև);
• ցիտոպլազմա, որը պարունակում է նուկլեոիդ և ռիբոսոմներ (ՌՆԹ մոլեկուլներ):

Բջիջը ձեռք է բերում լրացուցիչ օրգանելներ (օրգանելներ) անբարենպաստ պայմաններում։ Նրանք կարող են հայտնվել և անհետանալ՝ կախված շրջակա միջավայրից։ Բջջային կամընտիր կառուցվածքները ներառում են պարկուճներ, ցողուններ, սպորներ, տարբեր ներդիրներ, ինչպիսիք են պլազմիդները կամ վոլուտինային հատիկները:

Միջուկը միջուկից զերծ բջիջում

Նուկլեոիդը («միջուկի նման») պրոկարիոտ բջջի ամենակարեւոր օրգանելներից մեկն է, որը կատարում է միջուկի գործառույթները։ Այն պատասխանատու է գենետիկական նյութի պահպանման և փոխանցման համար: Նուկլեոիդը ԴՆԹ-ի մոլեկուլ է, որը փակ է օղակի մեջ, որը համապատասխանում է մեկ քրոմոսոմին: Այս օղակի մոլեկուլը թելերի պատահական միահյուսման տեսք ունի: Այնուամենայնիվ, ելնելով իր գործառույթներից (գեների ճշգրիտ բաշխվածությունը դուստր օրգանիզմների միջև) պարզ է դառնում, որ բակտերիալ քրոմոսոմն ունի խիստ կարգավորված կառուցվածք։

Որպես կանոն, այս օրգանիլը չունի մշտական ​​արտաքին ձև, սակայն այն հեշտությամբ կարելի է տարբերել էլեկտրոնային մանրադիտակի գելանման ցիտոպլազմայի ֆոնի վրա։ Սովորական լուսային մանրադիտակով հետազոտելիս մանրէը պետք է նախապես ներկված լինի, քանի որ իր բնական վիճակում մանրէները թափանցիկ են և անտեսանելի ապակե սլայդի ֆոնի վրա: Հատուկ ներկումից հետո բակտերիալ միջուկային վակուոլի շրջանը դառնում է հստակ տեսանելի։

ԴՆԹ-ի մոլեկուլը (նուկլեոիդ) բաղկացած է 1,6 x 107 նուկլեոտիդային զույգերից։ Նուկլեոտիդը առանձին «շինանյութ» է, օղակ, որից կազմված են բոլոր միջուկային նուկլեինաթթուները (ԴՆԹ, ՌՆԹ): Այսպիսով, նուկլեոտիդը նուկլեոիդի միայն մի փոքր մասն է: Չծալված ԴՆԹ-ի մոլեկուլի երկարությունը կարող է հազար անգամ ավելի մեծ լինել, քան բակտերիալ բջջի երկարությունը:

Որոշ բակտերիաների բջիջներ պարունակում են ժառանգական տեղեկատվության լրացուցիչ պահեստավորում՝ պլազմիդներ: Սրանք էքստրաքրոմոսոմային գենետիկ տարրեր են, որոնք բաղկացած են երկշղթա ԴՆԹ-ից: Դրանք նուկլեոիդից շատ ավելի փոքր են և պարունակում են «ընդամենը» 1500–40000 բազային զույգ։ Նման պլազմիդները կարող են պարունակել մինչև հարյուրավոր գեներ։ Նրանց գոյությունը կարող է լիովին ինքնավար լինել, չնայած որոշակի պայմաններում լրացուցիչ գեները հեշտությամբ ինտեգրվում են հիմնական ԴՆԹ շղթայում:

Շրջանակ միաբջիջ օրգանիզմների համար

Բջջային պատը կատարում է ձևաստեղծ ֆունկցիա, այսինքն՝ այն միաժամանակ հանդես է գալիս որպես «կմախք» բջջի համար և փոխարինում է նրա մաշկը։ Այս կոշտ արտաքին պատյանը.

• պաշտպանում է բակտերիալ «ներսը»;
• պատասխանատու է բակտերիաների ձևի համար;
• տեղափոխում է սննդանյութերը ներս և թափոնները դուրս:

Կան բակտերիաների բջիջներ, որոնք կլոր են (կոկիկներ), ոլորապտույտ (վիբրիոներ, սպիրիլա) և ձողաձև։ Կան միկրոօրգանիզմներ, որոնք նման են կոնների, աստղերի, խորանարդի կամ ունեն C-ի տեսք։

Բակտերիալ բջջային պատի մեխանիկական և ֆիզիոլոգիական գործառույթները (պաշտպանություն և տեղափոխում) կախված են դրա կառուցվածքից: Հարմար է բջջի պատի կառուցվածքն ուսումնասիրել Գրամի մեթոդով։ Այս դանիացին առաջարկել է բակտերիաներին անիլինային ներկերով ներկելու մեթոդ։ Կախված բջջաթաղանթի ներկի արձագանքից՝ առանձնանում են.

1. Գրամ-դրական (ներկվող) բակտերիաներ. Նրանց կեղևը բաղկացած է մեկ շերտից, չկա արտաքին թաղանթ:
2. Գրամ-բացասական բակտերիաները ունեն պատյան, որը չի պահպանում ներկը (լվացքից հետո պատը գունաթափվում է): Նրանց արտաքին թաղանթը շատ ավելի բարակ է, քան գրամ դրականներինը, և այն ունի երկու շերտ՝ արտաքին թաղանթ և դրա տակ գտնվող բակտերիալ պատը։

Բակտերիաների այս տարանջատումը մեծ նշանակություն ունի բժշկական հետազոտություններում. ամենից հաճախ ախտածին մանրէներն ունեն գրամ դրական պատ: Եթե ​​անալիզը հայտնաբերում է գրամ դրական բակտերիաներ, ապա անհանգստանալու պատճառ կա։ Գրամ-բացասական բջիջները շատ ավելի անվտանգ են: Նրանցից ոմանք մշտապես առկա են օրգանիզմում եւ կարող են վտանգ ներկայացնել միայն անվերահսկելի բազմացման դեպքում։ Սրանք այսպես կոչված օպորտունիստական ​​բակտերիաներ են:

Գրամ-բացասական բակտերիաների արտաքին թաղանթը տարածում է բակտերիալ պատի գործառույթները: Փոխվում են նրա թափանցելիությունը և տրանսպորտային հատկությունները: Արտաքին թաղանթն ունի տարբեր ալիքներ (ծակոտիներ), որոնք ընտրողաբար թույլ են տալիս նյութերը բջիջ մտնել՝ օգտակար նյութերն ազատորեն անցնում են, իսկ տոքսինները մերժվում են։ Այսինքն՝ գրամ-բացասական բջիջի արտաքին շերտը մոլեկուլների համար «մաղ» է գործում։ Դրանով կարելի է բացատրել գրամ-բացասական օրգանիզմների ավելի մեծ դիմադրությունը անբարենպաստ պայմանների նկատմամբ՝ բոլոր տեսակի թույների, քիմիական նյութերի, ֆերմենտների, հակաբիոտիկների:

Կենսաբանության մեջ բջջային պատի և ցիտոպլազմային թաղանթի «շերտային թխվածքը» կոչվում է բջջային թաղանթ:

Որոնք են CPM-ը և մեսոսոմները:

Բջջային պատի և ցիտոպլազմայի միջև կա ևս մեկ օրգանել՝ ցիտոպլազմային թաղանթ (CPM): Նրա գործառույթները ներառում են բջջի ներքին պարունակության սահմանափակում, ձևի պահպանում, պաշտպանություն ագրեսիվ գործոնների ներթափանցումից և սննդանյութերի անխոչընդոտ ընդունումից: Ըստ էության, սա ևս մեկ մոլեկուլային «մաղ» է։

Էլեկտրոնները (էներգիան) և բջջի գոյության համար անհրաժեշտ նյութերի տեղափոխումն ազատորեն անցնում են ցիտոպլազմային թաղանթով։ Մեմբրանի միջոցով տեղի են ունենում երկու ակտիվ գործընթաց.

• էնդոցիտոզ - նյութերի ներթափանցում բակտերիաների մեջ;
• էկզոցիտոզ - թափոնների հեռացում:

Էնդոցիտոզի ընթացքում թաղանթը ձևավորում է ներքին ծալքեր, որոնք այնուհետև վերածվում են վեզիկուլների (վակուոլների): Կախված կատարված գործառույթներից, առանձնանում են էնդոցիտոզի երկու տեսակ.

1. Ֆագոցիտոզ («ուտում»): Այս ֆունկցիան հասանելի է բակտերիաների որոշ տեսակների համար, դրանք կոչվում են ֆագոցիտներ: Նման բջիջները ցիտոպլազմային թաղանթից ստեղծում են մի տեսակ պարկ, որը պարուրում է կլանված մասնիկը (ֆագոցիտոտիկ վակուոլ): Օրինակ՝ արյան լեյկոցիտները, որոնք «ուտում են» օտար մասնիկներ կամ բակտերիաներ:
2. Պինոցիտոզը («խմելը») հեղուկների կլանումն է: Այս դեպքում ձևավորվում են տարբեր չափերի փուչիկներ, երբեմն շատ փոքր:

Էկզոցիտոզը (հեռացումը) գործում է հակառակ ուղղությամբ: Նրա օգնությամբ բջջից հանվում են չմարսված մնացորդներն ու բջջային սեկրեցները։

Բացի այդ, ցիտոպլազմային թաղանթը.

• կարգավորում է հեղուկի ճնշումը բջջի ներսում;
• ստանում և մշակում է արտաքինից քիմիական տեղեկատվություն.
• մասնակցում է բջիջների բաժանման գործընթացին.
• պատասխանատու է դրոշակների աճի և դրանց շարժման համար.
• կարգավորում է բջջային պատի սինթեզը.

Ներքին բակտերիալ թաղանթը, կախված բջջի կատարած գործառույթներից, ձևավորում է մեզոսոմներ (ներքին ծալքեր): Օրինակ՝ լամելաներն ու թիլաոիդները միաբջիջ օրգանիզմներում, որոնք ապրում են ֆոտոսինթեզի միջոցով: Թիլակոիդները հարթ պարկերի կույտեր են, որոնք ձևավորվում են թաղանթի ներքին ծալքերից (մեզոսոմներ), որոնցում տեղի է ունենում ֆոտոսինթեզ, իսկ լամելները նույն երկարաձգված մեզոսոմներն են, որոնք միացնում են թիլաոիդների կույտերը:

Գրամ դրական բակտերիաներում մեզոսոմները լավ զարգացած են և բավականին բարդ կազմակերպված՝ ի տարբերություն գրամ դրական բակտերիաների։ Մեզոսոմների երեք տեսակ կա.

• շերտավոր (շերտավոր);
• վեզիկուլներ (սնուցիչներ պարունակող վեզիկուլներ);
• խողովակներ (խողովակային մեզոսոմներ):

Մանրէաբանները դեռևս չեն եկել վերջնական եզրակացության՝ արդյոք մեզոսոմները բակտերիալ բջջի հիմնական կառուցվածքն են, թե՞ միայն ուժեղացնում են նրա կատարած գործառույթները:

Ռիբոսոմները սպիտակուցային կյանքի հիմքն են

Բակտերիալ ցիտոպլազմը բջջի ներքին կիսահեղուկ (կոլոիդային) բաղադրիչն է, որը պարունակում է բոլոր օրգանելները (նուկլեոիդներ, պլազմիդներ, մեզոսոմներ և այլ ներդիրներ)։ Ցիտոպլազմայի հիմնական գործառույթներից մեկը ռիբոսոմների համար հարմարավետ պայմաններ ստեղծելն է։

Ռիբոսոմը բջջային ամենակարևոր ոչ թաղանթային օրգանելն է, որը բաղկացած է երկու մասից՝ մեծ և փոքր ենթամիավորներից (պոլիպեպտիդներ, որոնք կազմում են սպիտակուցային համալիրը)։ Ռիբոսոմների ֆունկցիան բջջում սպիտակուցի սինթեզն է։ Ռիբոսոմները ռիբոնուկլեոպրոտեինային մասնիկներ են՝ մինչև մոտավորապես 20 նմ չափի: Բջջում դրանք կարող են լինել 5000-ից մինչև 90000: Սրանք պրոկարիոտների ամենափոքր և ամենաբազմաթիվ օրգաններ են: Բակտերիալ ՌՆԹ-ի մեծ մասը գտնվում է ռիբոսոմներում, բացի այդ, դրանք պարունակում են սպիտակուցներ:

Ռիբոսոմները պատասխանատու են ամինաթթուներից սպիտակուցների սինթեզի համար: Գործընթացն ընթանում է ՌՆԹ-ի գենետիկ տեղեկատվության մեջ ներառված սխեմայի համաձայն։ Ենթադրվում է, որ ռիբոսոմների էվոլյուցիան սկսվել է նախասպիտակուցային դարաշրջանում։ Ժամանակի ընթացքում բիոսինթեզի ապարատը բարելավվել է, սակայն ՌՆԹ-ն շարունակում է խաղալ դրա հիմնական գործառույթը։ Այսպիսով, ռիբոսոմները՝ սպիտակուցային ձևերի կենսագործունեության հիմնական բաղադրիչի մատակարարները, իրենք ապավինում են ՌՆԹ-ին, այլ ոչ թե սպիտակուցային բաղադրիչին։

Երկրի վրա կյանքի ծագման խնդիրը ներկայացնում է մի տեսակ պարադոքս՝ ԴՆԹ (դեզօքսիռիբոնուկլեինաթթու), որը կրում է գենետիկական տեղեկատվություն, չի կարող վերարտադրվել ինքն իրեն, նրան պետք է ինչ-որ կատալիզատոր, իսկ սպիտակուցները՝ գերազանց կատալիզատոր, չեն կարող ձևավորվել առանց ԴՆԹ-ի։ Պարադոքս է առաջանում՝ հավ ու ձու, թե՞ «ինչ է առաջացել»։

Պարզվեց, որ սկզբում եղել է ՌՆԹ (ռիբոնուկլեինաթթու)! Սպիտակուցների կենսասինթեզի բոլոր հիմնական փուլերը (տեղեկատվության փոխանցում, կատալիզատորի աշխատանք, ամինաթթուների տեղափոխում) անցել են ՌՆԹ-ն, որը կազմում է ռիբոսոմների հիմքը։ Սա ծառայեց որպես «ԴՆԹ-ից առաջ» կյանքի գոյության ապացույցներից մեկը։ «ՌՆԹ աշխարհի» մասին վարկածը դեռ չի գտել փորձարարական հաստատում, սակայն նուկլեինաթթուների հետազոտությունը մնում է գիտության «ամենաթեժ» ոլորտներից մեկը։

Պրոկարիոտների լրացուցիչ կառուցվածքներ

Ինչպես ցանկացած կենդանի արարած, բակտերիալ բջիջը փորձում է պաշտպանել իրեն՝ ստեղծելով տարբեր լրացուցիչ տարրեր։ Մակերեւութային կառույցները ներառում են.

1. Պարկուճ. Սա մակերեսային լորձաթաղանթ է, որը ձևավորվում է բջիջի շուրջ՝ որպես արձագանք շրջակա միջավայրին: Պարկուճը ոչ միայն բակտերիաներին տալիս է լրացուցիչ պաշտպանություն, այլև կարող է պարունակել սննդանյութերի պաշար «անձրևոտ օրվա համար»։
2. Դրոշակ. Երկար (ավելի երկար, քան բջջից), CPM-ին և պատին ամրացված շատ բարակ թելերը, աշխատում են որպես բակտերիաների ազատ տեղաշարժման շարժիչ: Բակտերիաները կարող են տեղակայվել ամբողջ մակերևույթի վրա կամ աճել փնջերով նրա եզրերի երկայնքով:
3. Պիլի (վիլի): Դրոշակներից տարբերվում են չափերով (ավելի բարակ և շատ ավելի կարճ)։ Pili-ի գործառույթները չեն ներառում շարժումը, սակայն դրանք պատասխանատու են այլ միկրոօրգանիզմների կամ մակերեսների հետ բակտերիաների միացման (կապելու) համար: Նրանք նաև մասնակցում են ջրային աղի նյութափոխանակությանը և սննդային գործընթացին։
4. Հակասություն. Սա միկրոօրգանիզմների համար ցանկացած անբարենպաստ գործոնների (ջրի կամ սննդի բացակայություն, ագրեսիվ միջավայր) գոյատևման երաշխիք է: Դրանք ձևավորվում են բակտերիաների ներսում՝ հիմնականում գրամ դրական։ Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը միայն ապահովում է գոյատևումը, բայց ոչ վերարտադրությունը (ինչպես սնկային սպորների դեպքում):

Ներքին լրացուցիչ ընդգրկումները կարող են լինել կամ ակտիվ (ֆոտոսինթետիկ բջիջների քլորոսոմներ) կամ պասիվ (սննդանյութերի պաշարներ): Ջրի մեջ ապրող բակտերիաներն ունեն գազային վակուոլներ, օդի փոքրիկ պղպջակներ, որոնք պատասխանատու են դրանց լողացողության համար:

Բակտերիաներից սնուցիչները կուտակվում են տարբեր հատիկներում (լիպիդներ, վոլուտին): Լիպիդները բակտերիային ապահովում են ածխածնի պաշարով, որն ապահովում է էներգիա այլ աղբյուրների բացակայության դեպքում: Վոլուտինը (պոլիֆոսֆատներ պարունակող հատիկներ) դառնում է ֆոսֆորի աղբյուր, երբ շրջակա միջավայրում այն ​​բավարար չէ։ Վոլուտինի պաշարները կարող են ծառայել նաև որպես էներգիայի աղբյուր, թեև դրանց դերն այնքան էլ էական չէ։ Ցիանոբակտերիաների լրացուցիչ կառուցվածքները ազոտի պաշարներն են, իսկ ծծմբային բակտերիաների համար՝ մոլեկուլային ծծմբի նստվածքները։ «Անձրևոտ օրվա» պաշարներով բոլոր ընդգրկումների հիմնական բնութագիրը այն է, որ դրանք անպայմանորեն մեկուսացված են ցիտոպլազմայից և նորմալ պայմաններում չեն կարող ազդեցություն ունենալ բջջի վրա: Հակառակ դեպքում, կարող է լինել քիմիական տարրերի չափից մեծ դոզա, և բակտերիաները կտուժեն:

Բակտերիալ բջջի կառուցվածքները՝ հիմնական և լրացուցիչ, հստակ կատարում են իրենց գործառույթները՝ պահպանելով և երկարացնելով նրա կենսունակությունը։ Պրոկարիոտների ՌՆԹ-ում և ԴՆԹ-ում պարունակվող տեղեկատվությունը թույլ է տալիս բջջին արագ արձագանքել փոփոխվող կենսապայմաններին և անհրաժեշտ միջոցներ ձեռնարկել միկրոօրգանիզմը պահպանելու համար և հաջողությամբ կատարել նրա բնությանը բնորոշ բոլոր գործառույթները: