چرا یک سلول باکتری به قطعات زیر نیاز دارد؟ ساختار داخلی باکتری ها ساختار دیواره سلولی

اندامک های واجب هستند: دستگاه هسته ای، سیتوپلاسم، غشای سیتوپلاسمی.

اختیاری(جزئی) عناصر ساختاری هستند: دیواره سلولی، کپسول، هاگ، پیلی، تاژک.

1.در مرکز سلول باکتری قرار دارد نوکلوئید- تشکیل هسته ای که اغلب توسط یک کروموزوم حلقه ای شکل نشان داده می شود. از یک رشته DNA دو رشته ای تشکیل شده است. نوکلوئید توسط غشای هسته ای از سیتوپلاسم جدا نمی شود.

2.سیتوپلاسم- یک سیستم کلوئیدی پیچیده حاوی اجزاء مختلف با منشاء متابولیک (دانه های ولوتین، گلیکوژن، گرانولوزا و غیره)، ریبوزوم ها و سایر عناصر سیستم سنتز پروتئین، پلاسمیدها (DNA خارج هسته ای)، مزوزوم ها(در نتیجه هجوم غشای سیتوپلاسمی به داخل سیتوپلاسم تشکیل می شود، در متابولیسم انرژی، اسپورزایی و تشکیل سپتوم بین سلولی در حین تقسیم شرکت می کند).

3.غشای سیتوپلاسمیسیتوپلاسم را در خارج محدود می کند، دارای ساختار سه لایه است و تعدادی عملکرد مهم را انجام می دهد - مانع (ایجاد و حفظ فشار اسمزی)، انرژی (شامل بسیاری از سیستم های آنزیمی - تنفسی، ردوکس، انتقال الکترون)، انتقال (انتقال) مواد مختلف به داخل سلول و از سلول).

4.دیواره سلولی- در بیشتر باکتری ها ذاتی است (به جز مایکوپلاسماها، آکولپلاسماها و برخی میکروارگانیسم های دیگر که دیواره سلولی واقعی ندارند). دارای تعدادی عملکرد است که در درجه اول محافظت مکانیکی را ارائه می دهد و شکل ثابتی از سلول ها را به همراه دارد. از دو لایه اصلی تشکیل شده است که لایه بیرونی آن بیشتر پلاستیکی است و لایه داخلی سفت است.

ترکیب شیمیایی اصلی دیواره سلولی که فقط مختص باکتری است - پپتیدوگلیکان(اسیدهای مورئیک). یک ویژگی مهم برای طبقه بندی باکتری ها به ساختار و ترکیب شیمیایی دیواره سلولی باکتری بستگی دارد - ارتباط با رنگ آمیزی گرم. مطابق با آن، دو گروه بزرگ متمایز می شوند: باکتری های گرم مثبت ("گرم +") و گرم منفی ("گرم -"). دیواره باکتری های گرم مثبت پس از رنگ آمیزی گرم، کمپلکس ید را با خود حفظ می کند بنفشه جنسی(به رنگ آبی-بنفش)، باکتری های گرم منفی پس از درمان این کمپلکس و رنگ مربوطه را از دست می دهند و به دلیل رنگ آمیزی با فوشسین، صورتی رنگ می شوند.

ویژگی های دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت.

یک دیواره سلولی قدرتمند، ضخیم و بدون عارضه، که توسط پپتیدوگلیکان و اسیدهای تیکوئیک، بدون لیپوپلی ساکارید (LPS) و اغلب بدون اسید دی آمینوپیملیک غالب است.

ویژگی های دیواره سلولی باکتری های گرم منفی.

دیواره سلولی بسیار نازک‌تر از باکتری‌های گرم مثبت است و حاوی LPS، لیپوپروتئین‌ها، فسفولیپیدها و اسید دی آمینوپیملیک است. ساختار پیچیده تر است - یک غشای بیرونی وجود دارد، بنابراین دیواره سلولی سه لایه است.

هنگامی که باکتری های گرم مثبت با آنزیم هایی که پپتیدوگلیکان را از بین می برند، درمان می شوند، ساختارهایی کاملاً فاقد دیواره سلولی ظاهر می شوند. پروتوپلاست ها. درمان باکتری های گرم منفی با لیزوزیم تنها لایه پپتیدوگلیکان را از بین می برد، بدون اینکه غشای بیرونی را به طور کامل از بین ببرد. چنین ساختارهایی نامیده می شوند کروپلاست ها. پروتوپلاست ها و کروپلاست ها شکل کروی دارند (این خاصیت با فشار اسمزی مرتبط است و مشخصه همه انواع باکتری های بدون سلول است).

شکل L از باکتری ها

تحت تأثیر تعدادی از عواملی که بر سلول باکتری تأثیر منفی می گذارند (آنتی بیوتیک ها، آنزیم ها، آنتی بادی ها و غیره)، L- دگرگونیباکتری، منجر به از دست دادن دائمی یا موقت دیواره سلولی می شود. تبدیل L نه تنها نوعی تغییرپذیری است، بلکه سازگاری باکتری ها با شرایط نامساعد زندگی است. در نتیجه تغییر در خواص آنتی ژنی (از دست دادن آنتی ژن های O- و K)، کاهش حدت و سایر عوامل، فرم های L توانایی ماندن برای مدت طولانی را به دست می آورند. اصرار ورزیدن) در بدن میزبان، حفظ یک روند عفونی کند. از بین رفتن دیواره سلولی، فرم های L را نسبت به آنتی بیوتیک ها، آنتی بادی ها و داروهای مختلف شیمی درمانی غیر حساس می کند که نقطه کاربرد آنها دیواره سلولی باکتری است. ناپایدارفرم های L قابلیت دارند معکوسبه اشکال کلاسیک (اصلی) باکتری ها که دیواره سلولی دارند. همچنین اشکال L پایدار باکتری ها وجود دارد، عدم وجود دیواره سلولی و عدم توانایی برگشت به اشکال کلاسیک باکتری ها از نظر ژنتیکی ثابت شده است. از جهاتی بسیار شبیه مایکوپلاسماها و غیره هستند مولیکوت ها- باکتری هایی که به عنوان یک ویژگی طبقه بندی فاقد دیواره سلولی هستند. میکروارگانیسم های متعلق به مایکوپلاسماها کوچکترین پروکاریوتها هستند، دیواره سلولی ندارند و مانند تمام ساختارهای بدون دیواره باکتریایی، شکل کروی دارند.

به ساختارهای سطحی باکتری ها(اختیاری، مانند دیواره سلولی)، شامل کپسول، تاژک، میکروویلی.

کپسولیا یک لایه مخاطی غشای تعدادی باکتری را احاطه کرده است. برجسته میکروکپسول، توسط میکروسکوپ الکترونی به شکل لایه ای از میکروفیبریل ها تشخیص داده شد و ماکرو کپسول، با میکروسکوپ نوری قابل تشخیص است. کپسول یک ساختار محافظ است (در درجه اول در اثر خشک شدن در تعدادی از میکروب ها عامل بیماری زایی است، از فاگوسیتوز جلوگیری می کند و اولین مراحل واکنش های محافظتی - شناسایی و جذب) را مهار می کند. U ساپروفیت هاکپسول ها در محیط خارجی، در پاتوژن ها، اغلب در بدن میزبان تشکیل می شوند. روش های مختلفی برای رنگ آمیزی کپسول ها بسته به ترکیب شیمیایی آنها وجود دارد. کپسول اغلب از پلی ساکاریدها تشکیل شده است (شایع ترین رنگ آن است جینسو، کمتر از پلی پپتیدها.

تاژک.باکتری های متحرک می توانند در حال سر خوردن (حرکت در امتداد یک سطح جامد در نتیجه انقباضات موج مانند) یا شناور باشند و به دلیل پروتئین های منحنی مارپیچی رشته مانند حرکت کنند. flagellinaceaeبا ترکیب شیمیایی) تشکیلات - تاژک.

بر اساس محل و تعداد تاژک ها، تعدادی از اشکال باکتری ها متمایز می شوند.

1. یکپارچه - دارای یک تاژک قطبی.

2. Lophotrichs - دارای یک بسته نرم افزاری قطبی از تاژک ها هستند.

3. آمفیتریشی - تاژک هایی در قطب های قطری مخالف دارند.

4. Peritrichy - دارای تاژک در سراسر محیط سلول باکتریایی.

توانایی حرکت هدفمند (کمیوتاکسی، آئروتاکسی، فوتوتاکسی) در باکتری ها به صورت ژنتیکی تعیین می شود.

فیمبریا یا مژک- رشته های کوتاه، به تعداد زیاد، سلول باکتری را احاطه می کنند، که با کمک آنها باکتری ها به بسترها (به عنوان مثال، به سطح غشاهای مخاطی) متصل می شوند. بنابراین، فیمبریا هستند عوامل چسبندگی و کلونیزاسیون.

F-pili (عامل باروری)- دستگاه ترکیب باکتریایی، به مقدار کم به شکل الیاف پروتئینی نازک یافت می شوند.

اندوسپورها و هاگ زایی.

هاگ زایی- روشی برای حفظ انواع خاصی از باکتری ها در شرایط نامساعد محیطی. اندوسپورهادر سیتوپلاسم تشکیل می شوند، سلول هایی با فعالیت متابولیکی کم و مقاومت بالا هستند. مقاومت) به خشک شدن، عوامل شیمیایی، دمای بالا و سایر عوامل محیطی نامطلوب. میکروسکوپ نوری اغلب برای شناسایی هاگ استفاده می شود. به گفته اوزهسکو. مقاومت بالا با محتوای بالا همراه است نمک کلسیم دی پی کولینیک اسیدهاگ موجود در پوسته مکان و اندازه هاگ ها در میکروارگانیسم های مختلف متفاوت است که اهمیت تشخیصی افتراقی (تاکسونومیک) دارد. مراحل اصلی "چرخه زندگی" هاگ ها هاگ زایی(شامل مرحله آماده سازی، مرحله پیش اسپور، تشکیل پوسته، بلوغ و خواب) و جوانه زنی، با تشکیل یک فرم رویشی به پایان می رسد. فرآیند هاگ زایی به صورت ژنتیکی تعیین می شود.

اشکال غیرقابل کشت باکتری

بسیاری از گونه های باکتری های گرم منفی که هاگ تشکیل نمی دهند، حالت تطبیقی ​​خاصی دارند - اشکال غیرقابل کشت. آنها فعالیت متابولیک پایینی دارند و به طور فعال تولید مثل نمی کنند، به عنوان مثال. آنها در محیط های جامد مواد مغذی کلنی تشکیل نمی دهند و توسط کشت شناسایی نمی شوند. آنها بسیار مقاوم هستند و می توانند برای چندین سال زنده بمانند. با روش‌های باکتری‌شناسی کلاسیک تشخیص داده نمی‌شود، فقط با استفاده از روش‌های ژنتیکی شناسایی می‌شود ( واکنش زنجیره ای پلیمراز - PCR).

تفاوت های اصلی بین یک سلول پروکاریوتی (باکتریایی) و یک سلول یوکاریوتی عبارتند از: عدم وجود یک هسته تشکیل شده (یعنی غشای هسته)، عدم وجود غشای داخل سلولی، هسته، مجموعه گلژی، لیزوزوم ها و میتوکندری.

ساختارهای اصلی یک سلول باکتریایی عبارتند از:

نوکلوئید - ماده ارثی (ژنتیکی) یک سلول باکتریایی است که توسط 1 مولکول DNA نشان داده می شود که در یک حلقه بسته شده و به صورت ابرپیچ پیچ (پیچیده شده به شکل یک توپ شل) است. طول DNA حدود 1 میلی متر است. حجم اطلاعات حدود 1000 ژن (صفات) است. نوکلوئید توسط یک غشاء از سیتوپلاسم جدا نمی شود.

سیتوپلاسم یک کلوئید است، یعنی. محلول آبی پروتئین ها، کربوهیدرات ها. لیپیدها، مواد معدنی حاوی ریبوزوم، آخال ها، پلاسمیدها.

بیوسنتز پروتئین روی ریبوزوم ها اتفاق می افتد. ریبوزوم های پروکاریوتی از نظر اندازه کوچکتر با یوکاریوتی ها متفاوت هستند (70 S).

آخال ها مواد مغذی ذخیره سلول باکتری و همچنین تجمع رنگدانه ها هستند. مواد مغذی ذخیره عبارتند از: گرانول های ولوتین (پلی فسفات معدنی)، گلیکوژن، گرانولوزا، نشاسته، قطرات چربی، تجمع رنگدانه، گوگرد، کلسیم. آخال ها، به عنوان یک قاعده، زمانی تشکیل می شوند که باکتری ها در محیط های مغذی غنی رشد می کنند و در طول گرسنگی ناپدید می شوند.

غشای سلولی - سیتوپلاسم را محدود می کند. از یک لایه دولایه از فسفولیپیدها و پروتئین های غشایی تعبیه شده تشکیل شده است. علاوه بر عملکردهای مانع و انتقال، CMها به عنوان مرکز فعالیت متابولیک عمل می کنند (برخلاف یک سلول یوکاریوتی). پروتئین های غشایی که مسئول انتقال مواد ضروری به داخل سلول هستند پرماز نامیده می شوند. در سطح داخلی CM مجموعه های آنزیمی وجود دارد، یعنی تجمعات منظم مولکول های آنزیمی که مسئول سنتز حامل های انرژی - مولکول های ATP هستند. CM می تواند داخل سیتوپلاسم ایجاد کند که به آنها مزوزوم می گویند:

سپتال - پارتیشن های عرضی را در طول تقسیم سلولی تشکیل می دهند.

جانبی - در خدمت افزایش سطح CM و افزایش سرعت فرآیندهای متابولیک است.

نوکلوئید، CP و CM یک پروتوپلاست را تشکیل می دهند.

یکی از خواص متمایز باکتری فشار اسمزی درون سلولی بسیار بالا (از 5 تا 20 اتمسفر) است که نتیجه متابولیسم شدید است. بنابراین، برای محافظت در برابر شوک اسمزی، سلول باکتری توسط یک دیواره سلولی قوی احاطه شده است.

بر اساس ساختار دیواره سلولی، همه باکتری ها به 2 گروه تقسیم می شوند: آنهایی که دیواره سلولی تک لایه دارند - گرم مثبت. داشتن دیواره سلولی دو لایه - گرم منفی. نام‌های Gram+ و Gram- پیش‌تاریخ خاص خود را دارند. در سال 1884، هانس کریستین گرام، میکروبیولوژیست دانمارکی، یک روش اصلی برای رنگ آمیزی میکروب ها ایجاد کرد، در نتیجه برخی از باکتری ها به رنگ آبی (گرم +) و برخی دیگر به رنگ قرمز (گرم-) رنگ آمیزی شدند. اساس شیمیایی برای رنگ های مختلف باکتری ها با استفاده از روش گرم نسبتاً اخیراً - حدود 35 سال پیش - کشف شد. مشخص شد که باکتری های G- و G+ ساختار دیواره سلولی متفاوتی دارند. ساختار دیواره سلولی باکتری G+. دیواره سلولی باکتری G+ بر پایه 2 پلیمر است: پپتیدوگلیکان و اسیدهای تیکوئیک. پپتیدوگلیکان یک پلیمر خطی است که در آن بقایای اسید مورامیک و استیل گلوکزامین متناوب می باشد. یک تتراپپتید (پروتئین) به صورت کووالانسی به اسید مورامیک متصل می شود. رشته های پپتیدوگلیکان از طریق پپتیدها به هم متصل می شوند و یک چارچوب قوی را تشکیل می دهند - اساس دیواره سلولی. بین رشته های پپتیدوگلیکان پلیمر دیگری وجود دارد - اسیدهای تیکوئیک (گلیسرول TK و ریبیتول TK) - پلیمری از پلی فسفات ها. اسیدهای تیکوئیک در سطح دیواره سلولی ظاهر می شوند و Ags اصلی باکتری های G+ هستند. علاوه بر این، دیواره سلولی باکتری G+ شامل ریبونوکلئات منیزیم است. دیواره باکتری G از 2 لایه تشکیل شده است: لایه داخلی توسط تک یا دو لایه پپتیدوگلیکان (لایه نازک) نشان داده شده است. لایه بیرونی از لیپوپلی ساکاریدها، لیپوپروتئین ها، پروتئین ها، فسفولیپیدها تشکیل شده است. LPS تمام باکتری های G دارای خواص سمی و تخلخل زا هستند و اندوتوکسین نامیده می شوند.

هنگامی که در معرض مواد خاصی مانند پنی سیلین قرار می گیرید، سنتز لایه پپتیدوگلیکان مختل می شود. در این حالت، یک پروتوپلاست از باکتری G+ و یک کروپلاست از باکتری G- تشکیل می شود (زیرا لایه بیرونی دیواره سلولی حفظ شده است).

تحت شرایط خاص کشت، سلول‌های فاقد دیواره سلولی توانایی رشد و تقسیم را حفظ می‌کنند و به این شکل‌ها، L-forms می‌گویند. در برخی موارد، پس از حذف عامل بازدارنده سنتز دیواره سلولی، فرم های L می توانند به شکل اصلی خود تبدیل شوند.

بسیاری از باکتری ها یک ماده مخاطی متشکل از موکوپلی ساکاریدها را سنتز می کنند که در خارج از دیواره سلولی رسوب می کند و سلول باکتری را با یک غلاف مخاطی احاطه می کند. این یک کپسول است. عملکرد کپسول محافظت از باکتری ها در برابر فازوسیتوز است.

ساختارهای سطحی یک سلول باکتریایی

اندام های اتصال به بستر (چسبندگی) پیلی (فیمبریا) یا مژک هستند. آنها از غشای سلولی شروع می شوند. از پروتئین پیلین تشکیل شده است. تعداد پیلی ها می تواند به 400 عدد در هر سلول برسد.

اندام های انتقال اطلاعات ارثی F-pili یا sex-pili هستند. F-pili تنها در صورتی تشکیل می شود که سلول حاوی پلاسمید نباشد، زیرا پروتئین های F-pili توسط DNA پلاسمید کدگذاری می شوند. آنها یک لوله نازک و بلند هستند که به سلول باکتری دیگری متصل می شوند. از طریق کانال تشکیل شده، پلاسمید به سلول باکتری همسایه عبور می کند.

اندام های حرکتی - تاژک ها - رشته های مارپیچی هستند. طول آنها می تواند 10 بار یا بیشتر از قطر آنها بیشتر شود. تاژک ها از پروتئین فلاژلین ساخته شده اند. پایه تاژک از طریق بدن پایه به غشای سلولی متصل می شود. بدن قاعده ای از یک سیستم حلقه تشکیل شده است که با چرخش، حرکت چرخشی را به تاژک منتقل می کند. بر اساس محل قرارگیری تاژک، باکتری ها به تک، لوفو، آمفی و پریتری تقسیم می شوند.

برای مطالعه ساختار یک سلول باکتریایی، همراه با میکروسکوپ نوری، از مطالعات میکروسکوپی الکترونی و میکروشیمیایی برای تعیین فراساختار سلول باکتری استفاده می شود.

یک سلول باکتریایی (شکل 5) از بخش های زیر تشکیل شده است: غشای سه لایه، سیتوپلاسم با اجزاء مختلف و ماده هسته ای (نوکلوئید). تشکیلات ساختاری اضافی کپسول، هاگ، تاژک و پیلی هستند.

برنج. 5. نمایش شماتیک ساختار یک سلول باکتریایی. 1 - پوسته؛ 2 - لایه مخاطی؛ 3 - دیواره سلولی 4 - غشای سیتوپلاسمی; 5 - سیتوپلاسم; 6 - ریبوزوم; 7 - پلی زومی; 8 - شمول; 9 - نوکلوئید؛ 10 - تاژک؛ 11 - نوشید

پوستهسلول از یک لایه مخاطی خارجی، یک دیواره سلولی و یک غشای سیتوپلاسمی تشکیل شده است.

لایه کپسولی مخاطی در قسمت بیرونی سلول قرار دارد و عملکرد محافظتی را انجام می دهد.

دیواره سلولی یکی از عناصر ساختاری اصلی سلول است که شکل خود را حفظ کرده و سلول را از محیط خود جدا می کند. یکی از ویژگی های مهم دیواره سلولی نفوذپذیری انتخابی است که نفوذ مواد مغذی ضروری (اسیدهای آمینه، کربوهیدرات ها و غیره) به داخل سلول و حذف محصولات متابولیک از سلول را تضمین می کند. دیواره سلولی فشار اسمزی ثابتی را در داخل سلول حفظ می کند. استحکام دیوار توسط مورئین، ماده ای با طبیعت پلی ساکارید تامین می شود. برخی از مواد مانند لیزوزیم دیواره سلولی را تخریب می کنند.

باکتری هایی که کاملاً فاقد دیواره سلولی هستند، پروتوپلاست نامیده می شوند. آنها توانایی تنفس، تقسیم و سنتز آنزیم ها را حفظ می کنند. به تأثیر عوامل خارجی: آسیب مکانیکی، فشار اسمزی، هوادهی و غیره. پروتوپلاست ها را فقط در محلول های هیپرتونیک می توان حفظ کرد.

به باکتری هایی که دیواره سلولی آنها تا حدی تخریب شده اسفروپلاست می گویند. اگر فرآیند سنتز دیواره سلولی را با پنی سیلین سرکوب کنید، اشکال L تشکیل می شود که در همه انواع باکتری ها سلول های کروی بزرگ و کوچک با واکوئل هستند.

غشای سیتوپلاسمی به طور محکم به دیواره سلولی در داخل می چسبد. بسیار نازک است (8-10 نانومتر) و از پروتئین ها و فسفولیپیدها تشکیل شده است. این لایه مرزی نیمه تراوا است که از طریق آن سلول تغذیه می شود. غشاء حاوی آنزیم های پرماز است که انتقال فعال مواد را انجام می دهد و آنزیم های تنفسی. غشای سیتوپلاسمی مزوزوم هایی را تشکیل می دهد که در تقسیم سلولی شرکت می کنند. هنگامی که یک سلول در محلول هیپرتونیک قرار می گیرد، غشاء می تواند از دیواره سلولی جدا شود.

سیتوپلاسم- محتویات داخلی یک سلول باکتریایی. این یک سیستم کلوئیدی است که از آب، پروتئین ها، کربوهیدرات ها، لیپیدها و نمک های معدنی مختلف تشکیل شده است. ترکیب شیمیایی و قوام سیتوپلاسم بسته به سن سلول و شرایط محیطی تغییر می کند. سیتوپلاسم حاوی مواد هسته ای، ریبوزوم ها و اجزاء مختلف است.

نوکلوئید، ماده هسته ای یک سلول، دستگاه ارثی آن. ماده هسته ای پروکاریوت ها، بر خلاف یوکاریوت ها، غشای خاص خود را ندارد. نوکلوئید یک سلول بالغ یک رشته دوگانه از DNA است که در یک حلقه پیچیده شده است. مولکول DNA اطلاعات ژنتیکی یک سلول را رمزگذاری می کند. در اصطلاح ژنتیکی به ماده هسته ای ژنوفور یا ژنوم می گویند.

ریبوزوم ها در سیتوپلاسم سلول قرار دارند و وظیفه سنتز پروتئین را انجام می دهند. ریبوزوم حاوی 60 درصد RNA و 40 درصد پروتئین است. تعداد ریبوزوم ها در یک سلول به 10000 می رسد.

آخال ها گرانول هایی هستند که حاوی مواد مغذی ذخیره مختلفی هستند: نشاسته، گلیکوژن، چربی، ولوتین. آنها در سیتوپلاسم قرار دارند.

سلول های باکتریایی در طول زندگی خود اندامک های محافظ - کپسول ها و هاگ ها را تشکیل می دهند.

کپسول- لایه مخاطی فشرده بیرونی در مجاورت دیواره سلولی. این یک اندام محافظ است که در برخی از باکتری ها هنگام ورود به بدن انسان و حیوانات ظاهر می شود. کپسول از میکروارگانیسم در برابر عوامل محافظتی بدن (عوامل ایجاد کننده ذات الریه و سیاه زخم) محافظت می کند. برخی از میکروارگانیسم ها دارای کپسول دائمی (کلبسیلا) هستند.

جنجال - جدال سرسختانهفقط در باکتری های میله ای شکل یافت می شود. آنها زمانی تشکیل می شوند که یک میکروارگانیسم با شرایط محیطی نامطلوب (درجه حرارت بالا، خشک شدن، تغییر pH، کاهش مقدار مواد مغذی در محیط و غیره) مواجه شود. اسپورها در داخل سلول باکتری قرار دارند و نشان دهنده ناحیه فشرده سیتوپلاسم با یک نوکلوئید است که با غشای متراکم خود پوشیده شده است. در ترکیب شیمیایی، آنها از سلول های رویشی در مقدار کمی آب، افزایش محتوای لیپیدها و نمک های کلسیم متفاوت هستند که به پایداری بالای هاگ ها کمک می کند. اسپورزایی در عرض 18-20 ساعت رخ می دهد. هنگامی که میکروارگانیسم وارد شرایط مساعد می شود، اسپور در عرض 4-5 ساعت به شکل رویشی جوانه می زند. فقط یک هاگ در یک سلول باکتری تشکیل می شود، بنابراین هاگ ها اندام های تولید مثل نیستند، بلکه برای زنده ماندن در شرایط نامطلوب عمل می کنند.

باکتری های هوازی اسپورساز را باسیل و باکتری های بی هوازی را کلستریدیا می نامند.

هاگ ها از نظر شکل، اندازه و مکان در سلول متفاوت هستند. آنها می توانند در مرکز، زیر ترمینال و انتهایی قرار گیرند (شکل 6). در عامل ایجاد کننده سیاه زخم، اسپور در مرکز قرار دارد، اندازه آن از قطر سلول تجاوز نمی کند. اسپور عامل بوتولیسم نزدیک به انتهای سلول - زیر ترمینال و از عرض سلول بیشتر است. در عامل ایجاد کننده کزاز، اسپور گرد در انتهای سلول قرار دارد - انتهایی و به طور قابل توجهی از عرض سلول فراتر می رود.

تاژک- اندام های حرکتی، مشخصه باکتری های میله ای شکل. اینها فیبریل های نخ مانند نازکی هستند که از یک پروتئین - فلاژلین تشکیل شده اند. طول آنها به طور قابل توجهی از طول سلول باکتری بیشتر است. تاژک ها از بدن پایه واقع در سیتوپلاسم گسترش یافته و تا سطح سلول گسترش می یابند. وجود آنها را می توان با تعیین تحرک سلولی در زیر میکروسکوپ، در یک محیط مغذی نیمه مایع یا با رنگ آمیزی با روش های خاص تشخیص داد. فراساختار تاژک ها در زیر میکروسکوپ الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس محل قرارگیری تاژک ها، باکتری ها به گروه هایی تقسیم می شوند (شکل 6 را ببینید): تک تک - با یک تاژک (عامل ایجاد کننده وبا). آمفیتریک - با دسته ها یا تاژک های منفرد در هر دو انتهای سلول (اسپیریلا)؛ lophotrichs - با یک بسته نرم افزاری تاژک در یک انتهای سلول (قلیایی ساز مدفوع)؛ peritrichous - تاژک ها در کل سطح سلول قرار دارند (باکتری های روده). سرعت حرکت باکتری ها به تعداد و محل تاژک ها (تک تک ها فعال ترین هستند)، به سن باکتری و تأثیر عوامل محیطی بستگی دارد.

برنج. 6. انواع آرایش هاگ ها و تاژک ها در باکتری ها. من - اختلافات: 1 - مرکزی; 2 - زیر ترمینال; 3 - ترمینال؛ II - تاژک: 1 - مونوتریکس. 2 - آمفیتریک; 3 - لوفوتریک ها; 4 - پریتریچ

پیلی یا فیمبریا- پرزهای واقع در سطح سلول های باکتریایی. آنها کوتاه تر و نازک تر از تاژک هستند و همچنین ساختار مارپیچی دارند. پیلی از پروتئینی به نام پیلین ساخته می شود. برخی از پیلی ها (چند صد نفر از آنها) برای اتصال باکتری ها به سلول های حیوانی و انسانی عمل می کنند، در حالی که برخی دیگر (منفرد) با انتقال مواد ژنتیکی از سلولی به سلول دیگر مرتبط هستند.

مایکوپلاسماها

مایکوپلاسماها سلول هایی هستند که دیواره سلولی ندارند، اما توسط یک غشای سیتوپلاسمی لیپوپروتئین سه لایه احاطه شده اند. مایکوپلاسماها می توانند کروی، بیضی شکل، به شکل رشته ها و ستاره ها باشند. طبق طبقه بندی برگی، مایکوپلاسماها در یک گروه جداگانه طبقه بندی می شوند. در حال حاضر، این میکروارگانیسم ها به عنوان عوامل ایجاد کننده بیماری های التهابی مورد توجه فزاینده ای قرار گرفته اند. اندازه آنها متفاوت است: از چند میکرومتر تا 125-150 نانومتر. مایکوپلاسماهای کوچک از فیلترهای باکتریایی عبور می کنند و به آنها اشکال فیلترپذیر می گویند.

اسپیروکت ها

اسپیروکت ها (نگاه کنید به شکل 52) (از لاتین speira - bend، chaite - hair) موجودات تک سلولی نازک، پیچیده و متحرک هستند که اندازه آنها بین 5 تا 500 میکرون طول و 0.3-0.75 میکرون است. وجه مشترک آنها با تک یاخته ها روش حرکت آنها با انقباض رشته محوری داخلی است که از دسته ای از فیبریل ها تشکیل شده است. ماهیت حرکت اسپیروکت ها متفاوت است: انتقالی، چرخشی، خمشی، موج مانند. بقیه ساختار سلولی نمونه ای از باکتری ها است. برخی از اسپیروکت ها با رنگ های آنیلین ضعیف رنگ آمیزی می شوند. اسپیروکت ها بر اساس تعداد و شکل حلقه های رشته و انتهای آن به جنس هایی تقسیم می شوند. علاوه بر اشکال ساپروفیت، رایج در طبیعت و بدن انسان، در میان اسپیروکت ها موارد بیماری زا وجود دارد - عوامل ایجاد کننده سیفلیس و سایر بیماری ها.

ریکتزیا

ویروس ها

در میان ویروس ها، گروهی از فاژها (از لاتین phagos - بلعیدن) وجود دارد که باعث لیز (تخریب) سلول های میکروارگانیسم می شود. فاژها در حالی که خواص و ترکیب ذاتی ویروس ها را حفظ می کنند، در ساختار ویریون متفاوت هستند (به فصل 8 مراجعه کنید). آنها باعث بیماری در انسان یا حیوانات نمی شوند.

کنترل سوالات

1. در مورد طبقه بندی میکروارگانیسم ها به ما بگویید.

2. خواص اصلی نمایندگان پادشاهی پروکاریوت ها را نام ببرید.

3. اشکال اصلی باکتری ها را فهرست کرده و مشخص کنید.

4- اندامک های اصلی سلول و هدف آنها را نام ببرید.

5. شرح مختصری از گروه های اصلی باکتری ها و ویروس ها ارائه دهید.

باکتری ها- یکی از باستانی ترین موجودات روی زمین. با وجود سادگی ساختار آنها، آنها در تمام زیستگاه های ممکن زندگی می کنند. بیشتر آنها در خاک یافت می شوند (تا چندین میلیارد سلول باکتری در هر 1 گرم خاک). باکتری های زیادی در هوا، آب، غذا، داخل و روی بدن موجودات زنده وجود دارد. باکتری ها در مکان هایی یافت شده اند که موجودات دیگر نمی توانند زندگی کنند (روی یخچال ها، در آتشفشان ها).

به طور معمول یک باکتری تک سلولی است (اگرچه اشکال استعماری وجود دارد). علاوه بر این، این سلول بسیار کوچک است (از کسری از میکرون تا چند ده میکرون). اما ویژگی اصلی یک سلول باکتری، عدم وجود هسته سلولی است. به عبارت دیگر، باکتری ها تعلق دارند پروکاریوت ها.

باکتری ها یا متحرک هستند یا بی حرکت. در مورد اشکال غیر متحرک، حرکت با استفاده از تاژک انجام می شود. ممکن است چندین مورد از آنها وجود داشته باشد، یا ممکن است تنها یکی باشد.

سلول های انواع مختلف باکتری می توانند از نظر شکل بسیار متفاوت باشند. باکتری های کروی وجود دارد ( کوکسی ها، میله ای شکل ( باسیل ها) شبیه کاما ( ویبریوها، چین دار ( اسپیروکت ها، اسپیرلا) و غیره.

ساختار یک سلول باکتریایی

بسیاری از سلول های باکتریایی دارند کپسول مخاطی. این یک عملکرد محافظتی را انجام می دهد. به ویژه، سلول را از خشک شدن محافظت می کند.

مانند سلول های گیاهی، سلول های باکتریایی نیز دارند دیواره سلولی. با این حال، برخلاف گیاهان، ساختار و ترکیب شیمیایی آن تا حدودی متفاوت است. دیواره سلولی از لایه هایی از کربوهیدرات های پیچیده تشکیل شده است. ساختار آن به گونه ای است که اجازه می دهد مواد مختلف به داخل سلول نفوذ کنند.

زیر دیواره سلولی است غشای سیتوپلاسمیnآ.

باکتری ها به عنوان پروکاریوت ها طبقه بندی می شوند زیرا سلول های آنها هسته تشکیل شده ندارند. آنها کروموزوم های مشخصه سلول های یوکاریوتی را ندارند. کروموزوم نه تنها حاوی DNA، بلکه پروتئین نیز می باشد. در باکتری ها، کروموزوم آنها فقط از DNA تشکیل شده و یک مولکول دایره ای است. این دستگاه ژنتیکی باکتری نامیده می شود نوکلوئید. نوکلوئید مستقیماً در سیتوپلاسم و معمولاً در مرکز سلول قرار دارد.

باکتری ها میتوکندری واقعی و تعدادی دیگر از اندامک های سلولی (کمپلکس گلژی، شبکه آندوپلاسمی) ندارند. عملکرد آنها توسط هجوم غشای سیتوپلاسمی سلول انجام می شود. به این گونه هجوم ها می گویند مزوزوم ها.

در سیتوپلاسم وجود دارد ریبوزوم هاو همچنین ارگانیک های مختلف شمول: پروتئین ها، کربوهیدرات ها (گلیکوژن)، چربی ها. سلول های باکتریایی نیز ممکن است حاوی انواع مختلفی باشند رنگدانه ها. بسته به وجود یا عدم وجود رنگدانه های خاص، باکتری ها می توانند بی رنگ، سبز یا بنفش باشند.

تغذیه باکتری ها

باکتری ها در سپیده دم حیات روی زمین به وجود آمدند. آنها کسانی بودند که روش های مختلف غذا خوردن را "کشف کردند". تنها بعدها، با عارضه موجودات، دو پادشاهی بزرگ به وضوح ظهور کردند: گیاهان و حیوانات. آنها عمدتاً در نحوه تغذیه با یکدیگر تفاوت دارند. گیاهان اتوتروف هستند و حیوانات هتروتروف هستند. باکتری ها هر دو نوع تغذیه دارند.

تغذیه راهی است که یک سلول یا بدن مواد آلی لازم را به دست می آورد. آنها را می توان از خارج به دست آورد یا به طور مستقل از مواد معدنی سنتز کرد.

باکتری های اتوتروف

باکتری های اتوتروف مواد آلی را از غیر آلی سنتز می کنند. فرآیند سنتز نیاز به انرژی دارد. بسته به اینکه باکتری های اتوتروف از کجا این انرژی را دریافت می کنند، به دو دسته فتوسنتزی و کموسنتزی تقسیم می شوند.

باکتری های فتوسنتزی از انرژی خورشید برای گرفتن تابش آن استفاده کنید. در این حالت آنها شبیه گیاهان هستند. با این حال، در حالی که گیاهان در طول فتوسنتز اکسیژن آزاد می کنند، اکثر باکتری های فتوسنتزی آن را آزاد نمی کنند. یعنی فتوسنتز باکتری بی هوازی است. همچنین رنگدانه سبز باکتری ها با رنگدانه مشابه گیاهان متفاوت است و نامیده می شود باکتری کلروفیل. باکتری ها کلروپلاست ندارند. بیشتر باکتری های فتوسنتزی در آب (شیرین و شور) زندگی می کنند.

باکتری های شیمیاییبرای سنتز مواد آلی از غیر آلی از انرژی واکنش های شیمیایی مختلف استفاده می شود. انرژی در همه واکنش ها آزاد نمی شود، بلکه فقط در واکنش های گرمازا آزاد می شود. برخی از این واکنش ها در سلول های باکتریایی انجام می شود. بنابراین در باکتری های نیتریفیک کنندهاکسیداسیون آمونیاک به نیتریت ها و نیترات ها رخ می دهد. باکتری های آهناکسید آهن آهنی به آهن اکسیدی باکتری های هیدروژناکسید کردن مولکول های هیدروژن

باکتری های هتروتروف

باکتری های هتروتروف قادر به سنتز مواد آلی از غیر آلی نیستند. بنابراین ما مجبوریم آنها را از محیط زیست تهیه کنیم.

باکتری هایی که از بقایای ارگانیک موجودات دیگر (از جمله اجساد مرده) تغذیه می کنند نامیده می شوند. باکتری ساپروفیت. آنها در غیر این صورت باکتری های پوسیده نامیده می شوند. بسیاری از این باکتری ها در خاک وجود دارند که در آنجا هوموس را به مواد معدنی تجزیه می کنند که متعاقباً توسط گیاهان استفاده می شود. باکتری های اسید لاکتیک از قندها تغذیه می کنند و آنها را به اسید لاکتیک تبدیل می کنند. باکتری های اسید بوتیریک اسیدهای آلی، کربوهیدرات ها و الکل ها را به اسید بوتیریک تجزیه می کنند.

باکتری های ندول در ریشه گیاهان زندگی می کنند و از مواد آلی گیاه زنده تغذیه می کنند. اما نیتروژن هوا را تثبیت کرده و در اختیار گیاه قرار می دهند. یعنی در این مورد همزیستی وجود دارد. سایر هتروتروف ها باکتری همزیستدر دستگاه گوارش حیوانات زندگی می کنند و به هضم غذا کمک می کنند.

در طی فرآیند تنفس، مواد آلی از بین رفته و انرژی آزاد می شود. این انرژی متعاقباً در فرآیندهای حیاتی مختلف (مثلاً حرکت) صرف می شود.

یک راه موثر برای به دست آوردن انرژی، تنفس اکسیژن است. با این حال، برخی از باکتری ها می توانند بدون اکسیژن انرژی دریافت کنند. بنابراین، باکتری های هوازی و بی هوازی وجود دارد.

باکتری های هوازیاکسیژن مورد نیاز است، بنابراین آنها در مکان هایی زندگی می کنند که در دسترس است. اکسیژن در واکنش اکسیداسیون مواد آلی به دی اکسید کربن و آب نقش دارد. در فرآیند چنین تنفسی، باکتری ها مقدار نسبتاً زیادی انرژی دریافت می کنند. این روش تنفس مشخصه اکثریت قریب به اتفاق موجودات است.

باکتری های بی هوازیآنها برای تنفس نیازی به اکسیژن ندارند، بنابراین می توانند در محیطی بدون اکسیژن زندگی کنند. از انرژی می گیرند واکنش های تخمیر. این روش اکسیداسیون بی اثر است.

تولید مثل باکتری ها

در بیشتر موارد، باکتری ها با تقسیم سلول های خود به دو قسمت تکثیر می شوند. قبل از این، مولکول DNA حلقوی دو برابر می شود. هر سلول دختر یکی از این مولکول ها را دریافت می کند و بنابراین یک کپی ژنتیکی از سلول مادر (کلون) است. بنابراین، برای باکتری ها معمولی است تولید مثل غیرجنسی.

در شرایط مساعد (با مواد مغذی کافی و شرایط محیطی مساعد)، سلول های باکتریایی خیلی سریع تقسیم می شوند. بنابراین یک باکتری می تواند صدها میلیون سلول در روز تولید کند.

اگرچه باکتری ها به صورت غیرجنسی تولید مثل می کنند، اما در برخی موارد به اصطلاح از خود نشان می دهند فرآیند جنسی، که به شکل جریان دارد صرف. در طول کونژوگه، دو سلول مختلف باکتری به هم نزدیکتر می شوند و بین سیتوپلاسم آنها ارتباط برقرار می شود. قسمت هایی از DNA یک سلول به سلول دوم و قسمت هایی از DNA سلول دوم به سلول اول منتقل می شود. بنابراین، در طول فرآیند جنسی، باکتری ها اطلاعات ژنتیکی را مبادله می کنند. گاهی اوقات باکتری ها نه بخش هایی از DNA، بلکه کل مولکول های DNA را مبادله می کنند.

هاگ های باکتری

اکثریت قریب به اتفاق باکتری ها در شرایط نامساعد تشکیل هاگ می دهند. اسپورهای باکتری عمدتاً راهی برای زنده ماندن در شرایط نامساعد و روشی برای پراکندگی هستند تا روشی برای تولید مثل.

هنگامی که یک هاگ تشکیل می شود، سیتوپلاسم سلول باکتری منقبض می شود و خود سلول با یک غشای محافظ متراکم و ضخیم پوشیده می شود.

اسپورهای باکتری برای مدت طولانی زنده می مانند و می توانند در شرایط بسیار نامطلوب (دماهای بسیار بالا و پایین، خشک شدن) زنده بمانند.

وقتی هاگ در شرایط مساعد قرار می گیرد، متورم می شود. پس از این، پوسته محافظ ریخته می شود و یک سلول باکتریایی معمولی ظاهر می شود. این اتفاق می افتد که تقسیم سلولی رخ می دهد و چندین باکتری تشکیل می شود. یعنی هاگ زایی با تولید مثل ترکیب می شود.

اهمیت باکتری ها

نقش باکتری ها در چرخه مواد در طبیعت بسیار زیاد است. این در درجه اول در مورد باکتری های پوسیده (ساپروفیت ها) صدق می کند. نامیده می شوند نظم دهنده های طبیعت. باکتری ها با تجزیه بقایای گیاهان و حیوانات، مواد آلی پیچیده را به مواد معدنی ساده (دی اکسید کربن، آب، آمونیاک، سولفید هیدروژن) تبدیل می کنند.

باکتری ها با غنی سازی خاک با نیتروژن، حاصلخیزی خاک را افزایش می دهند. باکتری های نیتریفیک کننده تحت واکنش هایی قرار می گیرند که طی آن نیتریت ها از آمونیاک و نیترات ها از نیتریت ها تشکیل می شوند. باکتری های ندول قادر به جذب نیتروژن اتمسفر، سنتز ترکیبات نیتروژن هستند. آنها در ریشه گیاهان زندگی می کنند و گره هایی را تشکیل می دهند. به لطف این باکتری ها، گیاهان ترکیبات نیتروژن مورد نیاز خود را دریافت می کنند. اساساً گیاهان حبوبات وارد همزیستی با باکتری های گره می شوند. پس از مرگ آنها، خاک با نیتروژن غنی می شود. این اغلب در کشاورزی استفاده می شود.

در معده نشخوارکنندگان، باکتری‌ها سلولز را تجزیه می‌کنند که هضم مؤثرتری را تقویت می‌کند.

نقش مثبت باکتری ها در صنایع غذایی بسیار زیاد است. بسیاری از انواع باکتری ها برای تولید محصولات اسید لاکتیک، کره و پنیر، ترشی سبزیجات و همچنین در شراب سازی استفاده می شود.

در صنایع شیمیایی از باکتری ها برای تولید الکل، استون و اسید استیک استفاده می شود.

در پزشکی از باکتری ها برای تولید تعدادی آنتی بیوتیک، آنزیم، هورمون و ویتامین استفاده می شود.

با این حال، باکتری ها نیز می توانند باعث آسیب شوند. آنها نه تنها غذا را خراب می کنند، بلکه با ترشحات خود آن را سمی می کنند.

سلول موجودات پروکاریوتی دارای ساختار پیچیده و منظمی است و دارای ویژگی های اساسی سازمان فراساختاری و ترکیب شیمیایی است.

اجزای ساختاری یک سلول باکتریایی به پایه و موقت تقسیم می شوند (شکل 2). ساختارهای اصلی عبارتند از: دیواره سلولی، غشای سیتوپلاسمی با مشتقات آن، سیتوپلاسم با ریبوزوم ها و اجزاء مختلف، نوکلوئید. موقت - کپسول، غشای مخاطی، تاژک، پرز، اندوسپور، که فقط در مراحل خاصی از چرخه زندگی باکتریایی تشکیل می شود، آنها کاملاً وجود ندارند.

در یک سلول پروکاریوتی، ساختارهایی که در خارج از غشای سیتوپلاسمی قرار دارند، سطحی نامیده می شوند (دیواره سلولی، کپسول، تاژک، پرز).

اصطلاح "پاکت" در حال حاضر برای اشاره به دیواره سلولی و کپسول باکتری یا فقط غشای سلولی بخشی از پوشش نیست و به پروتوپلاست اشاره دارد.

دیواره سلولی یک عنصر ساختاری مهم سلول باکتری است که بین غشای سیتوپلاسمی و کپسول قرار دارد. در باکتری های غیر کپسولی، این غشای سلولی خارجی است. برای همه پروکاریوت ها به استثنای مایکوپلاسماها و باکتری های L اجباری است. تعدادی عملکرد را انجام می دهد: از باکتری ها در برابر شوک اسمزی و سایر عوامل مخرب محافظت می کند، شکل آنها را تعیین می کند و در متابولیسم شرکت می کند. در بسیاری از انواع باکتری های بیماری زا سمی است، حاوی آنتی ژن های سطحی است و همچنین گیرنده های خاصی را برای فاژها روی سطح حمل می کند. دیواره سلولی باکتری حاوی منافذی است که در انتقال اگزوتوکسین ها و سایر اگزوپروتئین های باکتریایی نقش دارند. ضخامت دیواره سلولی 100-10 نانومتر است و 5 تا 50 درصد ماده خشک سلول را تشکیل می دهد.

جزء اصلی دیواره سلولی باکتری پپتیدوگلیکان یا مورئین (لاتین murus - wall) است، یک پلیمر پشتیبان که ساختار شبکه ای دارد و چارچوب بیرونی سفت و سخت (سخت) سلول باکتری را تشکیل می دهد. پپتیدوگلیکان دارای یک زنجیره اصلی (ستون فقرات) متشکل از بقایای متناوب N-استیل-M-گلوکزامین و N-استیل مورامیک اسید است که با پیوندهای 1،4-گلیکوزیدی متصل شده اند، زنجیره های جانبی تتراپپتیدی یکسان متصل به مولکول های N-استیل مورامیک اسید و پپتید متقاطع کوتاه. پل های زنجیره ای که زنجیره های پلی ساکارید را به هم متصل می کند. دو نوع پیوند (گلیکوزیدی و پپتیدی) که زیرواحدهای پپتیدوگلیکان را به هم متصل می کنند به این هتروپلیمر یک ساختار شبکه مولکولی می بخشند. هسته لایه پپتیدوگلیکان در همه گونه های باکتریایی یکسان است. زنجیره های پروتئینی تتراپپتیدی و زنجیره های پپتیدی (عرضی) در گونه های مختلف متفاوت است.

همه باکتری ها بر اساس خواص رنگی خود به دو گروه گرم مثبت و گرم منفی تقسیم می شوند. در سال 1884، H. Gram یک روش رنگ آمیزی را پیشنهاد کرد که برای تمایز باکتری ها استفاده می شد. ماهیت روش این است که باکتری های گرم مثبت مجتمع بنفشه و ید را محکم ثابت می کنند، در معرض سفید شدن با اتانول نیستند و بنابراین رنگ اضافی فوشین را درک نمی کنند، بنفش باقی می ماند. در باکتری های گرم منفی، این مجموعه به راحتی توسط اتانول از سلول شسته می شود و با استفاده بیشتر از فوشین، قرمز می شوند. در برخی از باکتری ها، رنگ آمیزی گرم مثبت تنها در مرحله رشد فعال مشاهده می شود. توانایی پروکاریوت ها برای رنگ آمیزی گرم یا رنگ زدایی با اتانول توسط ترکیب شیمیایی خاص و فراساختار دیواره سلولی آنها تعیین می شود. پپتیدوگلیکان در باکتری های گرم مثبت جزء اصلی دیواره سلولی است و 50 تا 90 درصد را تشکیل می دهد، در باکتری های گرم منفی 10-1 درصد است. میکروفیبریل‌های ساختاری پپتیدوگلیکان باکتری‌های گرم منفی کمتر به هم متصل می‌شوند، بنابراین منافذ لایه پپتیدوگلیکان آنها بسیار گسترده‌تر از چارچوب مولکولی باکتری‌های گرم مثبت است. با چنین سازماندهی ساختاری پپتیدوگلیکان، مجموعه بنفش بنفشه و ید موجود در باکتری های گرم منفی سریعتر شسته می شود.

دیواره سلولی باکتری های گرم مثبت به شدت در مجاورت غشای سیتوپلاسمی، حجیم و ضخامت آن در محدوده 20-100 نانومتر است. با وجود اسیدهای تیکوئیک مشخص می شود که آنها با پپتیدوگلیکان مرتبط هستند و پلیمرهای الکل تری هیدریک - گلیسرول یا الکل پنج اتمی - ریبیتول هستند که بقایای آن توسط پیوندهای فسفودی استر به هم متصل می شوند. اسیدهای تیکوئیک یون های منیزیم را متصل می کنند و در انتقال آنها به داخل سلول شرکت می کنند. پلی ساکاریدها، پروتئین ها و لیپیدها نیز به مقدار کم در دیواره سلولی پروکاریوت های گرم مثبت یافت می شوند.

برنج. 2. طرح ساختار یک سلول پروکاریوتی:

1 - کپسول؛ 2 - دیواره سلولی 3 - غشای سیتوپلاسمی; 4 - نوکلوئید؛ 5 - سیتوپلاسم; 6 - کروماتوفورها; 7 - تیلاکوئیدها؛ 8 - مزوزوم; 9 - ریبوزوم ها; 10 - تاژک؛ 11- بدن پایه; 12 - نوشید. 13 - گنجاندن گوگرد; 14 - قطره چربی؛ 15 - گرانول پلی فسفات. 16 - پلاسمید

دیواره سلولی باکتری های گرم منفی چند لایه است، ضخامت آن 14-17 نانومتر است. لایه داخلی پپتیدوگلیکان است که یک شبکه نازک (2 نانومتر) پیوسته را در اطراف سلول تشکیل می دهد. پپتیدوگلیکان فقط حاوی مزودیامینوپیملیک اسید و بدون لیزین است. لایه بیرونی دیواره سلولی - غشای خارجی - از فسفولیپیدها، لیپوپلی ساکاریدها، لیپوپروتئین ها و پروتئین ها تشکیل شده است. غشای بیرونی حاوی پروتئین های ماتریکس است که محکم به لایه پپتیدوگلیکان متصل هستند. یکی از عملکردهای آنها تشکیل منافذ آبدوست در غشاء است که از طریق آن انتشار مولکول هایی با جرم تا 600، گاهی اوقات 900 پروتئین ماتریکس، علاوه بر این، به عنوان گیرنده برای برخی از فاژها نیز عمل می کند. لیپوپلی ساکارید (LPS) در دیواره سلولی باکتری های گرم منفی از لیپید A و یک پلی ساکارید تشکیل شده است. LPS که برای حیوانات سمی است، اندوتوکسین نامیده می شود. اسید تیکوئیک در باکتری های گرم منفی یافت نشده است.

اجزای ساختاری دیواره سلولی باکتری های گرم منفی از غشای سیتوپلاسمی جدا شده و با فضایی به نام پری پلاسم یا فضای پری پلاسمیک جدا می شوند.

پروتوپلاست ها و کروپلاست ها. پروتوپلاست ها اشکالی از پروکاریوت ها هستند که کاملاً فاقد دیواره سلولی هستند و معمولاً در باکتری های گرم مثبت تشکیل می شوند. اسفروپلاست ها باکتری هایی با دیواره سلولی تا حدی تخریب شده هستند. آنها عناصر غشای خارجی را حفظ می کنند. آنها در باکتری های گرم منفی و بسیار کمتر در باکتری های گرم مثبت مشاهده می شوند. آنها در نتیجه تخریب لایه پپتیدوگلیکان توسط آنزیم های لیتیک به عنوان مثال لیزوزیم یا مسدود شدن بیوسنتز پپتیدوگلیکان با آنتی بیوتیک پنی سیلین و غیره در محیطی با فشار اسمزی مناسب ایجاد می شوند.

پروتوپلاست ها و کروپلاست ها شکل کروی یا نیمکره ای دارند و 3-10 برابر بزرگتر از سلول های اصلی هستند. در شرایط عادی، لیز اسمزی رخ می دهد و آنها می میرند. در شرایط افزایش فشار اسمزی، آنها می توانند برای مدتی زنده بمانند، رشد کنند و حتی تقسیم شوند. هنگامی که عاملی که پپتیدوگلیکان را از بین می برد، حذف می شود، پروتوپلاست ها، به عنوان یک قاعده، از بین می روند، اما می توانند به شکل L تبدیل شوند. اسفروپلاست ها به راحتی به باکتری اصلی باز می گردند، گاهی اوقات به شکل L تبدیل می شوند یا می میرند.

L-اشکال باکتری. اینها تغییرات فنوتیپی یا جهش یافته باکتری هایی هستند که تا حدی یا به طور کامل توانایی سنتز پپتیدوگلیکان دیواره سلولی را از دست داده اند. بنابراین، اشکال L باکتری هایی هستند که در دیواره سلولی معیوب هستند. آنها نام خود را به دلیل جداسازی و توصیف آنها در موسسه لیستر در انگلستان در سال 1935 دریافت کردند. آنها تحت تأثیر عوامل تبدیل L - آنتی بیوتیک ها (پنی سیلین، پلی میکسین، باسیتراسین، ونکومایسین، استرپتومایسین)، اسیدهای آمینه تشکیل شدند. (گلیسین، متیونین، لوسین و غیره)، آنزیم لیزوزیم، اشعه ماوراء بنفش و اشعه ایکس. بر خلاف پروتوپلاست ها و کروپلاست ها، فرم های L زنده ماندن نسبتاً بالایی دارند و توانایی آشکاری برای تولید مثل دارند. از نظر خواص مورفولوژیکی و فرهنگی، تفاوت زیادی با باکتری های اصلی دارند که به دلیل از بین رفتن دیواره سلولی و تغییر در فعالیت متابولیک است.

شکل L باکتری ها چند شکلی هستند. اجسام ابتدایی با اندازه 0.2-1 میکرون (حداقل عناصر تولید مثلی)، کره ها - 1-5، اجسام بزرگ - 5-50، نخ ها - تا 4 میکرون یا بیشتر وجود دارد. سلول های L-form دارای یک سیستم به خوبی توسعه یافته از غشاهای داخل سیتوپلاسمی و ساختارهای میلین مانند هستند. به دلیل نقص در دیواره سلولی، آنها از نظر اسمزی ناپایدار هستند و فقط می توانند در محیط های مخصوص با فشار اسمزی بالا کشت شوند. آنها از فیلترهای باکتریایی عبور می کنند.

اشکال L پایدار و ناپایدار باکتری ها وجود دارد. اولی ها کاملاً فاقد دیواره سلولی سفت و سخت هستند که آنها را شبیه به پروتوپلاست ها می کند. آنها بسیار به ندرت به اشکال باکتریایی اولیه خود باز می گردند. دومی ممکن است دارای عناصر یک دیواره سلولی باشد که در آن شبیه به اسفروپلاست هستند. در غیاب عاملی که باعث تشکیل آنها شده است، آنها به سلول های اصلی بازگردانده می شوند.

فرآیند تشکیل اشکال L را تبدیل L یا القاء L می نامند. تقریباً همه انواع باکتری ها، از جمله باکتری های بیماری زا (عوامل ایجاد کننده بروسلوز، سل، لیستریا و غیره) توانایی تغییر شکل L را دارند.

اشکال L در ایجاد عفونت‌های مزمن راجعه، حمل پاتوژن‌ها و ماندگاری طولانی‌مدت آن‌ها در بدن اهمیت زیادی دارند. تهاجمی ترانس جفت اجسام ابتدایی باکتری L-form ثابت شده است.

فرآیند عفونی ایجاد شده توسط اشکال L باکتری با غیر معمول بودن، مدت زمان، شدت بیماری مشخص می شود و درمان آن با شیمی درمانی دشوار است.

کپسول لایه مخاطی است که در بالای دیواره سلولی باکتری قرار دارد. ماده کپسول به وضوح از محیط مشخص شده است. بسته به ضخامت لایه و قدرت اتصال با سلول باکتری، یک ماکرو کپسول با ضخامت بیش از 0.2 میکرون که به وضوح در میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است و یک میکروکپسول با ضخامت کمتر از 0.2 میکرون، فقط قابل تشخیص است. با میکروسکوپ الکترونی و یا با روش های شیمیایی و ایمونولوژیکی تشخیص داده می شوند. ماکروکپسول (کپسول واقعی) توسط B. anlhracis، C1 تشکیل شده است. perfringens، میکروکپسول - Escherichia coJi. کپسول یک ساختار ضروری سلول باکتری نیست: از بین رفتن آن منجر به مرگ باکتری نمی شود. جهش یافته های بدون کپسول باکتری ها، به عنوان مثال سویه واکسن سیاه زخم STI-1 شناخته شده اند.

ماده کپسول ها از میسل های بسیار آبدوست تشکیل شده است و ترکیب شیمیایی آنها بسیار متنوع است. اجزای اصلی اکثر کپسول های پروکاریوتی هومو یا هتسروپلی ساکاریدها (انتروباکتری ها و غیره) هستند. در برخی از انواع باسیل ها، کپسول ها از یک پلی پپتید ساخته می شوند. بنابراین، ترکیب کپسول B. anthracis شامل پلی پپتید D-گلوتامیک اسید (ایزومر راست چرخشی) است. ترکیب میکروکپسول مایکوباکتریوم توبرکلوزیس پستانداران شامل گلیکوپپتیدهایی است که توسط یک استر ترهالوز و اسید مایکولیک (فاکتور طناب) نشان داده شده است.

سنتز کپسول یک فرآیند پیچیده است و ویژگی های خاص خود را در پروکاریوت های مختلف دارد. اعتقاد بر این است که بیوپلیمرهای کپسولی در سطح بیرونی غشای سیتوپلاسمی سنتز شده و بر روی سطح دیواره سلولی در مناطق خاصی آزاد می‌شوند.

باکتری هایی وجود دارند که مخاط را سنتز می کنند که به شکل یک لایه بدون ساختار از طبیعت پلی ساکارید بر روی سطح دیواره سلولی رسوب می کند. ماده مخاطی اطراف سلول اغلب ضخیم تر از قطر سلول است. در باکتری ساپروفیت Leuconostoca، تشکیل یک کپسول برای بسیاری از افراد مشاهده می شود. به چنین تجمعاتی از باکتری های محصور در یک کپسول مشترک، zooglea می گویند.

کپسول یک اندامک چند منظوره است که نقش بیولوژیکی مهمی دارد. این محل محلی سازی آنتی ژن های کپسولی است که ویروس زایی، ویژگی آنتی ژنی و ایمنی زایی باکتری ها را تعیین می کند. از دست دادن کپسول در باکتری های بیماری زا به شدت باعث کاهش حدت آنها می شود، به عنوان مثال، در سویه های غیر کپسولی باسیل سیاه زخم. کپسول ها بقای باکتری ها را تضمین می کنند، آنها را از آسیب های مکانیکی، خشک شدن، عفونت فاژها، مواد سمی و در اشکال بیماری زا محافظت می کنند - از عملکرد نیروهای محافظتی ماکرو ارگانیسم: سلول های محصور شده فاگوسیتوز ضعیفی دارند. در برخی از انواع باکتری ها، از جمله باکتری های بیماری زا، باعث تقویت اتصال سلول ها به بستر می شود.

در میکروبیولوژی دامپزشکی، تشخیص کپسول به عنوان یک علامت مورفولوژیکی افتراقی پاتوژن هنگام آزمایش سیاه زخم استفاده می شود.

برای رنگ آمیزی کپسول ها از روش های خاصی استفاده می شود - Romanovsky - Giemsa، Gins - Burri، Olt، Mikhin و غیره.

میکروکپسول و لایه مخاطی توسط واکنش های سرولوژیکی (RA) تعیین می شوند، اجزای آنتی ژنی کپسول با استفاده از روش ایمونوفلورسانس (RIF) و RDD شناسایی می شوند.

تاژک‌ها اندامک‌های حرکت باکتریایی هستند که با ساختارهای نازک، بلند و نخ مانند با طبیعت پروتئینی نشان داده می‌شوند. طول آنها چندین برابر از سلول باکتری بیشتر می شود و 10-20 میکرون است و در برخی از اسپیریل ها به 80-90 میکرون می رسد. رشته تاژک (فیبریل) یک استوانه مارپیچی کامل با قطر 12-20 نانومتر است. در ویبریوس و پروتئوس، رشته توسط غلافی به ضخامت 35 نانومتر احاطه شده است.

تاژک از سه قسمت تشکیل شده است: یک رشته مارپیچی، یک قلاب و یک بدن پایه. قلاب یک استوانه پروتئینی منحنی است که به عنوان یک پیوند انعطاف پذیر بین بدن پایه و رشته سفت تاژک عمل می کند. بدنه پایه ساختار پیچیده ای است که از یک میله (محور) مرکزی و حلقه ها تشکیل شده است.

برنج. 3. تاژک:

الف - یکنواختی؛ ب - آمفیتریک؛ ج - لوفوتریک ها; د - پری تریکوز

تاژک ها ساختارهای حیاتی یک سلول باکتریایی نیستند: تغییرات فازی در باکتری ها وجود دارد، زمانی که آنها در یک مرحله از رشد سلولی وجود داشته باشند و در مرحله دیگر وجود نداشته باشند. بنابراین، در عامل ایجاد کزاز در کشت های قدیمی، سلول های بدون تاژک غالب هستند.

تعداد تاژک ها (از I تا 50 یا بیشتر) و مکان های محلی سازی آنها در باکتری های گونه های مختلف یکسان نیست، اما برای یک گونه پایدار است. بسته به این، گروه های زیر از باکتری های تاژک دار متمایز می شوند: moiotrichs - باکتری با یک تاژک قطبی. آمفیتریک - باکتری با دو تاژک مرتب شده قطبی یا داشتن دسته ای از تاژک در هر دو انتها. lophotrichs - باکتری هایی با دسته ای از تاژک ها در یک انتهای سلول. پریتریک ها باکتری هایی هستند که تاژک های زیادی در کناره های سلول یا در کل سطح آن قرار دارند (شکل 3). به باکتری هایی که تاژک ندارند آتریشیا می گویند.

تاژک ها که اندام های حرکتی هستند، نمونه ای از باکتری های میله ای شکل و پیچ خورده شناور هستند و فقط در موارد جدا شده در کوکسی ها یافت می شوند. آنها حرکت موثر در محیط مایع و حرکت آهسته تر روی سطح بسترهای جامد را ارائه می دهند. سرعت حرکت مونوتریک ها و لوفوتریکس ها به 50 میکرومتر بر ثانیه می رسد، آمفیتریشی و پریتریکس ها کندتر حرکت می کنند و معمولاً مسافتی برابر با اندازه سلول خود را در 1 ثانیه طی می کنند.

باکتری ها به طور تصادفی حرکت می کنند، اما آنها قادر به حرکت های هدایت شده هستند - تاکسی ها، که توسط محرک های خارجی تعیین می شوند. در واکنش به عوامل محیطی مختلف، باکتری ها در مدت زمان کوتاهی در یک منطقه زیستگاه بهینه قرار می گیرند. تاکسی ها می توانند مثبت و منفی باشند. مرسوم است که متمایز شوند: کموتاکسی، آئروتاکسی، فوتوتاکسی، مگنوتاکسی. کموتاکسی به دلیل تفاوت در غلظت مواد شیمیایی در محیط، آئروتاکسی توسط اکسیژن، فوتوتاکسی با شدت نور، مگنتوتاکسی توسط توانایی میکروارگانیسم ها برای حرکت در میدان مغناطیسی ایجاد می شود.

شناسایی اشکال تاژکدار متحرک باکتریها برای شناسایی آنها در تشخیص آزمایشگاهی بیماریهای عفونی مهم است.

پیلی (فیمبریا، پرزها) استوانه‌های پروتئینی مستقیم، نازک و توخالی به ضخامت 25-3 نانومتر و طول حداکثر 12 میکرومتر هستند که از سطح سلول باکتری امتداد می‌یابند. آنها توسط یک پروتئین خاص - پیلین تشکیل می شوند، از غشای سیتوپلاسمی منشا می گیرند، در اشکال متحرک و بی حرکت باکتری ها یافت می شوند و فقط در یک میکروسکوپ الکترونی قابل مشاهده هستند (شکل 4). در سطح سلول می تواند از 1-2، 50-400 یا بیشتر پیلی تا چندین هزار وجود داشته باشد.

برنج. 4. نوشید

دو دسته از پیلی وجود دارد: پیلی جنسی (sexpili) و پیلی عمومی که بیشتر به آنها فیمبریا گفته می شود. یک باکتری می تواند دارای ماهیت های متفاوتی باشد. جنس پیلی در طول فرآیند کونژوگه روی سطح باکتری ظاهر می شود و عملکرد اندامک هایی را انجام می دهد که از طریق آن مواد ژنتیکی (DNA) از دهنده به گیرنده منتقل می شود.

Pili از نوع عمومی در پریتریشیال (Escherichia coli) یا در قطب (pseudomonas) قرار دارد. یک باکتری می تواند حاوی صدها عدد از آنها باشد. آنها در چسبندگی باکتری ها به آگلومراها، اتصال میکروب ها به بسترهای مختلف، از جمله سلول ها (عملکرد چسب)، در حمل و نقل متابولیت ها شرکت می کنند، و همچنین در تشکیل فیلم ها بر روی سطح رسانه های مایع نقش دارند. باعث آگلوتیناسیون گلبول های قرمز می شود.

غشای سیتوپلاسمی و مشتقات آن غشای سیتوپلاسمی (پلاسمولما) یک ساختار لیپوپروتئین نیمه تراوا از سلول های باکتریایی است که سیتوپلاسم را از دیواره سلولی جدا می کند. این یک جزء اجباری چند منظوره سلول است و 8-15٪ از جرم خشک آن را تشکیل می دهد. تخریب غشای سیتوپلاسمی منجر به مرگ سلول باکتری می شود. بخش های بسیار نازک در یک میکروسکوپ الکترونی ساختار سه لایه آن را نشان می دهد - دو لایه اسمی دوست محدود، هر کدام 2-3 نانومتر ضخامت، و یک لایه مرکزی اسمیوفوبیک به ضخامت 4-5 نانومتر.

از نظر شیمیایی، غشای سیتوپلاسمی یک مجموعه پروتئین-لیپیدی است که از 50-75٪ پروتئین و 15-50٪ چربی تشکیل شده است. بخش اصلی لیپیدهای غشا (90-70٪) توسط فسفولیپیدها نشان داده می شود. این از دو لایه پروتئینی تک مولکولی ساخته شده است که بین آنها یک لایه لیپیدی متشکل از دو ردیف مولکول های چربی با جهت منظم وجود دارد.

غشای سیتوپلاسمی به عنوان یک مانع اسمزی برای سلول عمل می کند، جریان مواد مغذی را به داخل سلول و آزادسازی محصولات متابولیک به خارج را کنترل می کند، حاوی آنزیم های پرماز مخصوص بستر است که انتقال انتخابی فعال مولکول های آلی و معدنی را انجام می دهد.

آنزیم های غشای سیتوپلاسمی مراحل نهایی سنتز لیپیدهای غشا، اجزای دیواره سلولی، کپسول و اگزونزیم ها را کاتالیز می کنند. آنزیم های فسفوریلاسیون اکسیداتیو و آنزیم های انتقال الکترون که مسئول سنتز انرژی هستند بر روی غشاء قرار دارند.

در طی رشد سلولی، غشای سیتوپلاسمی انواژینات های متعددی را تشکیل می دهد که ساختارهای غشایی داخل سیتوپلاسمی را تشکیل می دهند. داخل غشاهای موضعی مزوزوم نامیده می شوند. این ساختارها در باکتری‌های گرم مثبت به خوبی بیان می‌شوند، در باکتری‌های گرم منفی بدتر، و در ریکتزیا و مایکوپلاسما ضعیف بیان می‌شوند.

ارتباط بین مزوزوم ها و کروموزوم های باکتریایی ایجاد شده است. مزوزوم های ادغام شده با نوکلوئید در کاریوکینز و سیتوکینز سلول های میکروبی شرکت می کنند و توزیع ژنوم را پس از پایان همانندسازی DNA و متعاقب آن واگرایی کروموزوم های دختر را تضمین می کنند. مزوزوم ها، مانند غشای سیتوپلاسمی، مراکز فعالیت تنفسی باکتری ها هستند، بنابراین گاهی اوقات آنها را آنالوگ میتوکندری می نامند. با این حال، اهمیت مزوزوم ها هنوز به طور کامل مشخص نشده است. آنها سطح کار غشاها را افزایش می دهند، شاید فقط یک عملکرد ساختاری انجام می دهند، سلول باکتری را به بخش های نسبتاً جداگانه تقسیم می کنند، که شرایط مطلوب تری را برای وقوع فرآیندهای آنزیمی ایجاد می کند. در باکتری های بیماری زا، انتقال مولکول های پروتئینی اگزوتوکسین ها را تضمین می کنند.

سیتوپلاسم محتویات یک سلول باکتری است که توسط یک غشای سیتوپلاسمی محدود شده است. از سیتوزول - کسر همگن، شامل اجزای RNA محلول، مواد بستر، آنزیم ها، محصولات متابولیک و عناصر ساختاری - ریبوزوم ها، غشاهای داخل سیتوپلاسمی، آخال ها و نوکلوئید تشکیل شده است.

ریبوزوم ها اندامک هایی هستند که بیوسنتز پروتئین را انجام می دهند. آنها از پروتئین و RNA تشکیل شده اند که توسط پیوندهای هیدروژن و آبگریز به یک مجتمع متصل می شوند. ریبوزوم های باکتری گرانول هایی با قطر 15-20 نانومتر هستند، دارای ثابت ته نشینی 70S هستند و از دو زیر واحد ریبونوکلئوپروتئین تشکیل می شوند: 30S و 50S. یک سلول باکتریایی می تواند حاوی 5000-50000 ریبوزوم باشد که از طریق mRNA به توده های پلی زومی متشکل از 50-55 ریبوزوم با فعالیت سنتز پروتئین بالا ترکیب می شوند.

انواع مختلفی از آخال ها در سیتوپلاسم باکتری ها شناسایی می شوند. آنها می توانند جامد، مایع یا گاز، با یا بدون غشای پروتئینی باشند و به طور دائم وجود ندارند. بخش قابل توجهی از آنها مواد مغذی ذخیره و محصولات متابولیسم سلولی هستند. مواد مغذی ذخیره عبارتند از: پلی ساکاریدها، لیپیدها، پلی فسفات ها، رسوبات گوگردی و غیره. در میان ترکیبات با ماهیت پلی ساکارید، گلیکوژن و ماده نشاسته مانند گرانولوزا اغلب یافت می شوند که به عنوان منبع کربن و مواد انرژی هستند. لیپیدها در سلول ها به شکل گرانول و قطرات چربی تجمع می یابند که شامل دانه های پلی-/3-هیدروکسی بوتیریک اسید احاطه شده است که به شدت نور را می شکنند و به وضوح در یک میکروسکوپ نوری قابل مشاهده هستند. باسیل های سیاه زخم و باکتری های ساپروفیت ساز اسپور هوازی نیز شناسایی می شوند. مایکوباکتریوم ها موم ها را به عنوان مواد ذخیره جمع می کنند. سلول‌های برخی از غیر باکتری‌های سرخک، اسپیرلا و سایرین حاوی گرانول‌های ولوتین هستند که توسط پلی‌فسفات‌ها تشکیل شده‌اند. آنها با متاکرومازی مشخص می شوند: آبی تولویدین و آبی متیلن آنها را بنفش-قرمز رنگ می کنند. گرانول های ولوتین نقش انبارهای فسفات را بازی می کنند.

اجزای احاطه شده توسط یک غشاء همچنین شامل واکوئل های گازی یا آئروسوم ها هستند که وزن مخصوص سلول ها را کاهش می دهند و در پروکاریوت های آبزی یافت می شوند.

نوکلوئید هسته پروکاریوت هاست. این شامل یک رشته DNA دو رشته ای است که در حلقه ای به طول 1.1-1.6 نانومتر بسته شده است که به عنوان یک کروموزوم باکتریایی یا ژنوفور در نظر گرفته می شود.

نوکلوئید در پروکاریوت ها از بقیه سلول توسط یک غشاء محدود نمی شود - فاقد پوشش هسته ای است.

ساختارهای نوکلوئیدی شامل RNA پلیمراز، پروتئین های پایه و فاقد هیستون می باشد. کروموزوم روی غشای سیتوپلاسمی و در باکتری های گرم مثبت - روی مزوزوم ها لنگر انداخته است. کروموزوم باکتریایی به روشی چند محافظه کارانه تکثیر می شود: مارپیچ دوگانه DNA والد باز می شود و یک زنجیره مکمل جدید روی الگوی هر زنجیره پلی نوکلئوتیدی مونتاژ می شود. نوکلوئید دستگاه میتوزی ندارد و جداسازی هسته های دختر با رشد غشای سیتوپلاسمی تضمین می شود.

هسته باکتریایی یک ساختار متمایز است. بسته به مرحله رشد سلول، نوکلوئید می تواند گسسته (ناپیوسته) باشد و از قطعات منفرد تشکیل شده باشد. این به این دلیل است که تقسیم یک سلول باکتری در زمان پس از تکمیل چرخه تکثیر مولکول DNA و تشکیل کروموزوم های دختر اتفاق می افتد.

نوکلوئید حاوی بخش عمده ای از اطلاعات ژنتیکی سلول باکتری است.

علاوه بر نوکلوئید، عناصر ژنتیکی خارج کروموزومی در سلول های بسیاری از باکتری ها - پلاسمیدها، که مولکول های DNA دایره ای کوچکی هستند که قادر به تکثیر مستقل هستند، یافت می شوند.