Структурата на бактериите е добре проучена с помощта на електронна микроскопия на цели клетки и техните ултратънки срезове, както и други методи. Бактериалната клетка е заобиколена от мембрана, състояща се от клетъчна стена и цитоплазмена мембрана. Под черупката има протоплазма, състояща се от цитоплазма с включвания и наследствен апарат - аналог на ядрото, наречен нуклеоид (фиг. 2.2). Има допълнителни структури: капсула, микрокапсула, слуз, флагели, пили. Някои бактерии при неблагоприятни условия могат да образуват спори.

Ориз. 2.2.Структура на бактериална клетка: 1 - капсула; 2 - клетъчна стена; 3 - цитоплазмена мембрана; 4 - мезозоми; 5 - нуклеоид; 6 - плазмид; 7 - рибозоми; 8 - включвания; 9 - камшик; 10 - изпи (вили)

клетъчна стена- здрава, еластична структура, която придава на бактериите определена форма и заедно с подлежащата цитоплазмена мембрана ограничават високото осмотично налягане в бактериалната клетка. Той участва в процеса на клетъчно делене и транспорт на метаболити, има рецептори за бактериофаги, бактериоцини и различни вещества. Най-дебелата клетъчна стена при грам-положителните бактерии (фиг. 2.3). Така че, ако дебелината на клетъчната стена на грам-отрицателните бактерии е около 15-20 nm, тогава при грам-положителните бактерии тя може да достигне 50 nm или повече.

Клетъчната стена на бактериите е изградена от пептидогликан.Пептидогликанът е полимер. Представлява се от паралелни полизахаридни гликанови вериги, състоящи се от повтарящи се остатъци от N-ацетилглюкозамин и N-ацетилмураминова киселина, свързани с гликозидна връзка. Тази връзка се разрушава от лизозим, който е ацетилмурамидаза.

Тетрапептидът е свързан към N-ацетилмураминова киселина чрез ковалентни връзки. Тетрапептидът се състои от L-аланин, който е свързан с N-ацетилмураминова киселина; D-глутамин, който в грам-положителните бактерии е свързан с L-лизин, а в грам-положителните бактерии

Ориз. 2.3.Схема на архитектониката на бактериалната клетъчна стена

бактерии - с диаминопимелинова киселина (DAP), която е предшественик на лизин в процеса на бактериална биосинтеза на аминокиселини и е уникално съединение, което се среща само в бактериите; Четвъртата аминокиселина е D-аланин (фиг. 2.4).

Клетъчната стена на грам-положителните бактерии съдържа малко количество полизахариди, липиди и протеини. Основният компонент на клетъчната стена на тези бактерии е многослоен пептидогликан (муреин, мукопептид), който съставлява 40-90% от масата на клетъчната стена. Тетрапептидите на различни слоеве пептидогликан в грам-положителните бактерии са свързани помежду си чрез полипептидни вериги от 5 глицинови (пентаглицинови) остатъка, което придава на пептидогликана твърда геометрична структура (фиг. 2.4, b). Ковалентно свързан с пептидогликана на клетъчната стена на Грам-положителните бактерии тейхоеви киселини(от гръцки. техос- стена), чиито молекули са вериги от 8-50 остатъка от глицерол и рибитол, свързани с фосфатни мостове. Формата и силата на бактериите се придават от твърдата влакнеста структура на многослойния слой, с напречно свързани пептидни напречни връзки на пептидогликан.

Ориз. 2.4.Структура на пептидогликан: а - Грам-отрицателни бактерии; b - грам-положителни бактерии

Способността на грам-положителните бактерии да задържат тинтява виолетово в комбинация с йод (синьо-виолетов цвят на бактериите) по време на оцветяване по Грам се свързва със свойството на многослойния пептидогликан да взаимодейства с багрилото. В допълнение, последващото третиране на натривка от бактерии с алкохол причинява стесняване на порите в пептидогликана и по този начин задържа багрилото в клетъчната стена.

Грам-отрицателните бактерии след излагане на алкохол губят багрилото, което се дължи на по-малко количество пептидогликан (5-10% от масата на клетъчната стена); обезцветяват се със спирт, а при третиране с фуксин или сафранин стават червени. Това се дължи на структурните характеристики на клетъчната стена. Пептидогликанът в клетъчната стена на грам-отрицателните бактерии е представен от 1-2 слоя. Тетрапептидите на слоевете са свързани помежду си чрез директна пептидна връзка между аминогрупата на DAP на един тетрапептид и карбоксилната група на D-аланин на тетрапептида на друг слой (фиг. 2.4, а). Извън пептидогликана има слой липопротеин,свързан с пептидогликан чрез DAP. То е последвано от външна мембранаклетъчна стена.

външна мембранае мозаечна структура, представена от липополизахариди (LPS), фосфолипиди и протеини. Вътрешният му слой е представен от фосфолипиди, а LPS е разположен във външния слой (фиг. 2.5). По този начин външната памет-

Ориз. 2.5.Структура на липополизахарида

браната е асиметрична. LPS на външната мембрана се състои от три фрагмента:

Липид А - консервативна структура, почти същата при грам-отрицателните бактерии. Липид А се състои от фосфорилирани глюкозамин дизахаридни единици, към които са прикрепени дълги вериги от мастни киселини (виж Фигура 2.5);

Сърцевината или пръчката на частта на кравата (от лат. сърцевина- ядро), относително консервативна олигозахаридна структура;

Силно променлива О-специфична полизахаридна верига, образувана от повтарящи се идентични олигозахаридни последователности.

LPS е закотвен във външната мембрана от липид А, който определя токсичността на LPS и следователно се идентифицира с ендотоксин. Унищожаването на бактериите с антибиотици води до освобождаване на големи количества ендотоксин, което може да причини ендотоксичен шок у пациента. От липид А тръгва ядрото или основната част на LPS. Най-постоянната част от ядрото на LPS е кетодезоксиоктоновата киселина. O-специфична полизахаридна верига, простираща се от основната част на LPS молекулата,

състоящ се от повтарящи се олигозахаридни единици, определя серогрупата, серовар (вид бактерии, открити с помощта на имунен серум) на определен бактериален щам. По този начин концепцията за LPS се свързва с идеи за О-антигена, според който бактериите могат да бъдат диференцирани. Генетичните промени могат да доведат до дефекти, скъсяване на бактериалния LPS и в резултат на това до появата на груби колонии от R-форми, които губят своята O-антигенна специфичност.

Не всички грам-отрицателни бактерии имат пълна O-специфична полизахаридна верига, състояща се от повтарящи се олигозахаридни единици. По-специално, бактериите от рода Нейсерияимат къс гликолипид, наречен липоолигозахарид (LOS). Тя е сравнима с R-формата, която е загубила О-антигенна специфичност, наблюдавана при мутантни груби щамове. E. coli.Структурата на VOC наподобява тази на гликосфинголипида на човешката цитоплазмена мембрана, така че VOC имитира микроба, позволявайки му да избегне имунния отговор на гостоприемника.

Протеините на матрицата на външната мембрана проникват в нея по такъв начин, че белтъчните молекули, т.нар. порини,граничат с хидрофилни пори, през които преминава вода и малки хидрофилни молекули с относителна маса до 700 D.

Между външната и цитоплазмената мембрана е периплазмено пространство,или периплазма, съдържаща ензими (протеази, липази, фосфатази, нуклеази, β-лактамази), както и компоненти на транспортни системи.

В случай на нарушение на синтеза на бактериалната клетъчна стена под въздействието на лизозим, пеницилин, защитни фактори на организма и други съединения се образуват клетки с променена (често сферична) форма: протопласти- бактерии, напълно лишени от клетъчна стена; сферопластиБактерии с частично запазена клетъчна стена. След отстраняване на инхибитора на клетъчната стена, такива променени бактерии могат да се обърнат, т.е. придобиват пълноценна клетъчна стена и възстановяват първоначалната си форма.

Бактерии от сфероиден или протопластен тип, които са загубили способността си да синтезират пептидогликан под въздействието на антибиотици или други фактори и могат да се размножават, се наричат Г-образна(от името на Института Д. Листър, където за първи път

сте проучени). L-формите могат да възникнат и в резултат на мутации. Те са осмотично чувствителни, сферични клетки с форма на колба с различни размери, включително тези, преминаващи през бактериални филтри. Някои L-форми (нестабилни), когато факторът, довел до промени в бактериите, бъде отстранен, могат да се обърнат, връщайки се към първоначалната бактериална клетка. L-формите могат да образуват много патогени на инфекциозни заболявания.

цитоплазмена мембранапри електронна микроскопия на ултратънки срезове, това е трислойна мембрана (2 тъмни слоя с дебелина 2,5 nm всеки са разделени от светъл - междинен). По структура тя е подобна на плазмолемата на животински клетки и се състои от двоен слой липиди, главно фосфолипиди, с вградени повърхностни и интегрални протеини, сякаш проникващи през мембранната структура. Някои от тях са пермеази, участващи в транспорта на вещества. За разлика от еукариотните клетки, в цитоплазмената мембрана на бактериалната клетка няма стероли (с изключение на микоплазмите).

Цитоплазмената мембрана е динамична структура с подвижни компоненти, поради което се представя като подвижна течна структура. Той обгражда външната част на цитоплазмата на бактериите и участва в регулирането на осмотичното налягане, транспорта на веществата и енергийния метаболизъм на клетката (поради ензимите на веригата за транспортиране на електрони, аденозинтрифосфатаза - АТФаза и др.). При прекомерен растеж (в сравнение с растежа на клетъчната стена) цитоплазмената мембрана образува инвагинати - инвагинации под формата на сложно усукани мембранни структури, т.нар. мезозоми.По-малко сложните усукани структури се наричат ​​интрацитоплазмени мембрани. Ролята на мезозомите и интрацитоплазмените мембрани не е напълно изяснена. Дори се предполага, че те са артефакт, който се получава след подготовката (фиксацията) на препарата за електронна микроскопия. Въпреки това се смята, че производните на цитоплазмената мембрана участват в клетъчното делене, осигурявайки енергия за синтеза на клетъчната стена, участват в секрецията на вещества, образуването на спори, т.е. в процеси с висока консумация на енергия. Цитоплазмата заема по-голямата част от бактерията

крайна клетка и се състои от разтворими протеини, рибонуклеинови киселини, включвания и множество малки гранули - рибозоми, отговорни за синтеза (транслацията) на протеини.

Рибозомибактериите имат размер около 20 nm и коефициент на утаяване 70S, за разлика от 80S рибозомите, характерни за еукариотните клетки. Следователно, някои антибиотици се свързват с бактериалните рибозоми и инхибират синтеза на бактериален протеин, без да засягат синтеза на протеин в еукариотните клетки. Бактериалните рибозоми могат да се разделят на две субединици: 50S и 30S. рРНК - консервативни елементи на бактерии ("молекулярен часовник" на еволюцията). 16S rRNA е част от малката субединица на рибозомите, а 23S rRNA е част от голямата субединица на рибозомите. Изследването на 16S rRNA е в основата на генната систематика, което позволява да се оцени степента на родство на организмите.

В цитоплазмата има различни включвания под формата на гликогенови гранули, полизахариди, β-хидроксимаслена киселина и полифосфати (волютин). Те се натрупват с излишък от хранителни вещества в околната среда и служат като резервни вещества за хранителни и енергийни нужди.

Волютинима афинитет към основни багрила и лесно се открива с помощта на специални методи за оцветяване (например според Neisser) под формата на метахроматични гранули. Толуидиново синьо или метиленово синьо оцветяват волутина в червено-виолетово, а бактериалната цитоплазма в синьо. Характерното разположение на гранулите от волютин се разкрива в дифтерийния бацил под формата на интензивно оцветени полюси на клетката. Метахроматичното оцветяване на волутин е свързано с високо съдържание на полимеризиран неорганичен полифосфат. Под електронна микроскопия те изглеждат като електронно плътни гранули с размер 0,1–1 µm.

Нуклеоиде еквивалентът на ядрото в бактериите. Той се намира в централната зона на бактериите под формата на двойноверижна ДНК, плътно опакована като топка. Бактериалният нуклеоид, за разлика от еукариотите, няма ядрена обвивка, ядро ​​и основни протеини (хистони). Повечето бактерии съдържат една хромозома, представена от ДНК молекула, затворена в пръстен. Но някои бактерии имат две пръстеновидни хромозоми. (V. cholerae)и линейни хромозоми (вижте раздел 5.1.1). Нуклеоидът се открива под светлинен микроскоп след оцветяване със специфична ДНК

методи: по Felgen или по Romanovsky-Giemsa. На електронни дифракционни модели на ултратънки срезове от бактерии нуклеоидът има формата на светли зони с фибриларни, нишковидни структури на ДНК, свързани с определени области с цитоплазмената мембрана или мезозома, участващи в хромозомната репликация.

В допълнение към нуклеоида, бактериалната клетка съдържа екстрахромозомни фактори на наследствеността - плазмиди (виж раздел 5.1.2), които са ковалентно затворени ДНК пръстени.

Капсула, микрокапсула, слуз.Капсула -мукозна структура с дебелина повече от 0,2 микрона, здраво свързана с бактериалната клетъчна стена и имаща ясно дефинирани външни граници. Капсулата се различава в петна-отпечатъци от патологичен материал. При чисти култури от бактерии капсулата се образува по-рядко. Открива се чрез специални методи за оцветяване на петна по Burri-Gins, които създават отрицателен контраст на веществата на капсулата: мастилото създава тъмен фон около капсулата. Капсулата се състои от полизахариди (екзополизахариди), понякога полипептиди, например в антраксния бацил се състои от полимери на D-глутаминова киселина. Капсулата е хидрофилна, съдържа голямо количество вода. Предотвратява фагоцитозата на бактериите. Капсулата е антигенна: антителата към капсулата причиняват нейното увеличаване (реакция на подуване на капсулата).

Образуват се много бактерии микрокапсула- мукозна формация с дебелина под 0,2 микрона, открита само с електронна микроскопия.

За разграничаване от капсула слуз -мукоидни екзополизахариди, които нямат ясни външни граници. Слузта е разтворима във вода.

Мукоидните екзополизахариди са характерни за мукоидните щамове на Pseudomonas aeruginosa, често открити в храчките на пациенти с кистозна фиброза. Бактериалните екзополизахариди участват в адхезията (залепването към субстратите); те се наричат ​​още гликокаликс.

Капсулата и слузта предпазват бактериите от увреждане и изсушаване, тъй като, като хидрофилни, те свързват добре водата и предотвратяват действието на защитните фактори на макроорганизма и бактериофагите.

Камшичетабактериите определят мобилността на бактериалната клетка. Флагелите са тънки нишки, които поемат

произхождащи от цитоплазмената мембрана, са по-дълги от самата клетка. Камшичетата са с дебелина 12–20 nm и дължина 3–15 µm. Те се състоят от три части: спирална нишка, кука и базално тяло, съдържащо пръчка със специални дискове (една двойка дискове при грам-положителните и две двойки при грам-отрицателните бактерии). Дисковете на флагелата са прикрепени към цитоплазмената мембрана и клетъчната стена. Това създава ефекта на електрически двигател с прът - ротор, който върти флагела. Разликата на протонните потенциали на цитоплазмената мембрана се използва като източник на енергия. Механизмът на въртене се осигурява от протонна АТФ синтетаза. Скоростта на въртене на флагела може да достигне 100 оборота в минута. Ако една бактерия има няколко флагела, те започват да се въртят синхронно, преплитат се в един сноп, образувайки вид витло.

Флагелите са изградени от протеин, наречен флагелин. (флагелум- flagellum), който е антиген - така нареченият H-антиген. Флагелиновите субединици са навити.

Броят на камшичетата в бактериите от различни видове варира от един (monotrich) при Vibrio cholerae до десет или стотици, простиращи се по периметъра на бактерията (peritrich), при Escherichia coli, Proteus и др. Lofotrichs имат сноп от флагели в единия край на клетката. Амфитрихите имат един флагелум или сноп флагели в противоположните краища на клетката.

Флагелите се откриват с помощта на електронна микроскопия на препарати, напръскани с тежки метали, или в светлинен микроскоп след обработка чрез специални методи, базирани на ецване и адсорбция на различни вещества, което води до увеличаване на дебелината на флагелата (например след сребро).

Вили, или пили (фимбрии)- нишковидни образувания, по-тънки и по-къси (3-10 nm * 0,3-10 микрона) от камшичетата. Пили се простират от клетъчната повърхност и са съставени от протеин пилин. Известни са няколко вида триони. Пили от общ тип са отговорни за прикрепването към субстрата, храненето и водно-солевия метаболизъм. Те са многобройни - по няколкостотин на клетка. Половите пили (1-3 на клетка) създават контакт между клетките, прехвърляйки генетична информация между тях чрез конюгация (вижте глава 5). Особен интерес представляват пили тип IV, при които краищата са хидрофобни, в резултат на което се усукват, тези пили се наричат ​​още къдрици. Разположен-

те са разположени на полюсите на клетката. Тези пили се намират в патогенни бактерии. Те имат антигенни свойства, осъществяват контакт между бактерията и клетката гостоприемник и участват в образуването на биофилм (виж глава 3). Много пили са рецептори за бактериофаги.

Спорове -особена форма на покойни бактерии с грам-положителен тип структура на клетъчната стена. спорообразуващи бактерии от рода бацил,при които размерът на спората не надвишава диаметъра на клетката, се наричат ​​бацили. Спорообразуващите бактерии, при които размерът на спората надвишава диаметъра на клетката, поради което те имат формата на вретено, се наричат. клостридии,като бактерии от рода Clostridium(от лат. Clostridium- вретено). Спорите са устойчиви на киселини, поради което се оцветяват в червено по метода на Ауески или по метода на Ziehl-Nelsen, а вегетативната клетка е синя.

Спорулацията, формата и местоположението на спорите в клетка (вегетативно) са видово свойство на бактериите, което позволява да се разграничат един от друг. Формата на спорите е овална и сферична, разположението в клетката е терминално, т.е. в края на пръчката (в причинителя на тетанус), субтерминален - по-близо до края на пръчката (в патогени на ботулизъм, газова гангрена) и централен (в антраксни бацили).

Процесът на спорулация (спорулация) преминава през серия от етапи, по време на които част от цитоплазмата и хромозомата на бактериална вегетативна клетка се отделят, заобиколени от нарастваща цитоплазмена мембрана и се образува проспора.

Протопластът на проспората съдържа нуклеоид, система за синтез на протеини и система за производство на енергия, базирана на гликолиза. Цитохромите отсъстват дори в аеробите. Не съдържа АТФ, енергията за покълване се съхранява под формата на 3-глицерол фосфат.

Проспората е заобиколена от две цитоплазмени мембрани. Слоят, който обгражда вътрешната мембрана на спората, се нарича стена от спори,състои се от пептидогликан и е основният източник на клетъчната стена по време на покълването на спорите.

Между външната мембрана и стената на спората се образува дебел слой, състоящ се от пептидогликан, който има много напречни връзки, - кора.

Извън външната цитоплазмена мембрана се намира обвивка на спори,състоящ се от кератиноподобни протеини,

съдържащ множество вътрешномолекулни дисулфидни връзки. Тази обвивка осигурява устойчивост на химически агенти. Спорите на някои бактерии имат допълнително покритие - екзоспориумлипопротеинова природа. Така се образува многослойна слабо пропусклива обвивка.

Спорулацията е придружена от интензивно потребление от проспората, а след това от възникващата спорова обвивка на дипиколинова киселина и калциеви йони. Спората придобива устойчивост на топлина, което се свързва с наличието на калциев дипиколинат в нея.

Спорите могат да се запазят дълго време поради наличието на многослойна обвивка, калциев дипиколинат, ниско съдържание на вода и бавни метаболитни процеси. В почвата, например, патогените на антракс и тетанус могат да съществуват десетилетия.

При благоприятни условия спорите покълват през три последователни етапа: активиране, започване, растеж. В този случай една бактерия се образува от една спора. Активирането е готовността за покълване. При температура 60-80 °С спората се активира за покълване. Инициирането на покълването отнема няколко минути. Етапът на растеж се характеризира с бърз растеж, придружен от разрушаване на черупката и освобождаване на разсада.

Време за четене: 6 мин

Съвременната наука постигна фантастичен напредък през последните векове. Някои мистерии обаче все още вълнуват умовете на видни учени.

Днес отговорът на неотложния въпрос не е намерен - колко разновидности на бактериите съществуват на нашата огромна планета?

бактерия- организъм с уникална вътрешна организация, която се характеризира с всички процеси, характерни за живите организми. Бактериалната клетка има много удивителни характеристики, една от които е разнообразието от форми.

Бактериалната клетка може да бъде сферична, пръчковидна, кубична или звездовидна. В допълнение, бактериите са леко огънати или образуват различни къдрици.

Формата на клетката играе важна роля за правилното функциониране на микроорганизма, тъй като може да повлияе на способността на бактерията да се прикрепя към други повърхности, да получава необходимите вещества и да се движи.

Минималният размер на клетката обикновено е 0,5 µm, но в изключителни случаи размерът на бактерията може да достигне 5,0 µm.

Структурата на клетката на всяка бактерия е строго подредена. Структурата му се различава значително от структурата на други клетки, като растения и животни. Клетките на всички видове бактерии нямат такива елементи като: диференцирано ядро, вътреклетъчни мембрани, митохондрии, лизозоми.

Бактериите имат специфични структурни компоненти – постоянни и непостоянни.

Постоянните компоненти включват: цитоплазмена мембрана (плазмолема), клетъчна стена, нуклеоид, цитоплазма. Непостоянни структури са: капсула, камшичета, плазмиди, пили, власинки, фимбрии, спори.

цитоплазмена мембрана

Всяка бактерия е обвита от цитоплазмена мембрана (плазмолема), която включва 3 слоя. Мембраната съдържа глобулини, отговорни за селективния транспорт на различни вещества в клетката.

Плазмената мембрана също така изпълнява следните важни функции:

• механичен- осигурява автономното функциониране на бактерията и всички структурни елементи;
• рецептор- протеините, разположени в плазмалемата, действат като рецептори, тоест помагат на клетката да възприема различни сигнали;
• енергияНякои протеини са отговорни за функцията за пренос на енергия.

Нарушаването на функционирането на плазмената мембрана води до факта, че бактерията се разпада и умира.

клетъчна стена

Структурният компонент, присъщ само на бактериалните клетки, е клетъчната стена. Това е твърда пропусклива мембрана, която действа като важен компонент на структурния скелет на клетката. Намира се от външната страна на цитоплазмената мембрана.

Клетъчната стена изпълнява функцията на защита и освен това придава на клетката постоянна форма. Повърхността му е покрита с многобройни спори, които пропускат необходимите вещества и премахват продуктите на гниене от микроорганизма.

Защитата на вътрешните компоненти от осмотични и механични ефекти е друга функция на стената. Играе незаменима роля в контрола на деленето на клетката и разпределението на наследствените белези в нея. Съдържа пептидогликан, който придава на клетката ценни имунобиологични характеристики.

Дебелината на клетъчната стена варира от 0,01 до 0,04 µm. С възрастта бактериите растат и съответно се увеличава количеството материал, от който е изграден.

Нуклеоид

Нуклеоиде прокариот, който съхранява цялата наследствена информация на бактериална клетка. Нуклеоидът се намира в централната част на бактерията. Неговите свойства са еквивалентни на ядрото.

Нуклеоидът е единична ДНК молекула, затворена в пръстен. Дължината на молекулата е 1 mm, а количеството информация е около 1000 характеристики.

Нуклеоидът е основният носител на материал за свойствата на бактерията и основният фактор за предаването на тези свойства на потомството. Нуклеоидът в бактериалните клетки няма ядро, мембрана или основни протеини.

Цитоплазма

Цитоплазма- воден разтвор, съдържащ следните компоненти: минерални съединения, хранителни вещества, протеини, въглехидрати и липиди. Съотношението на тези вещества зависи от възрастта и вида на бактериите.

Цитоплазмата съдържа различни структурни компоненти: рибозоми, гранули и мезозоми.

• Рибозомите са отговорни за синтеза на протеини. Техният химичен състав включва РНК молекули и протеин.
• Мезозомите участват в образуването на спори и възпроизвеждането на клетките. Може да бъде под формата на мехур, бримка, тубула.
• Гранулите служат като допълнителен енергиен ресурс за бактериалните клетки. Тези елементи се предлагат в различни форми. Те съдържат полизахариди, нишесте, мастни капки.

Капсула

КапсулаТова е мукозна структура, плътно свързана с клетъчната стена. Разглеждайки го под светлинен микроскоп, може да се види, че капсулата обгръща клетката и нейните външни граници имат ясно изразен контур. В бактериалната клетка капсулата служи като защитна бариера срещу фаги (вируси).

Бактериите образуват капсула, когато условията на околната среда станат агресивни. Капсулата включва в състава си основно полизахариди, а в определени случаи може да съдържа фибри, гликопротеини, полипептиди.

Основните функции на капсулата:

• • адхезия с клетки в човешкото тяло. Например, стрептококите се слепват със зъбния емайл и в съюз с други микроби провокират кариес;
  • защита от негативни условия на околната среда: токсични вещества, механични повреди, повишени нива на кислород;
  • участие във водния метаболизъм (защита на клетките от изсушаване);
  • създаване на допълнителна осмотична бариера.

Капсулата се състои от 2 слоя:

• вътрешен - част от цитоплазмения слой;
• външен - резултат от отделителната функция на бактерията.

Класификацията се основава на структурните характеристики на капсулите. Те са:

• нормално;
• сложни капсули;
• с напречно ивични фибрили;
• прекъснати капсули.

Някои бактерии образуват и микрокапсула, която представлява слузесто образувание. Микрокапсулата може да бъде открита само под електронен микроскоп, тъй като дебелината на този елемент е само 0,2 микрона или дори по-малко.

Камшичета

Повечето бактерии имат повърхностни структури на клетката, които осигуряват нейната подвижност и движение - флагели. Това са дълги процеси под формата на лява спирала, изградена от флагелин (свиващ се протеин).

Основната функция на камшичетата е, че позволяват на бактериите да се движат в течна среда в търсене на по-благоприятни условия. Броят на флагелите в една клетка може да варира: от един до няколко флагела, флагела по цялата повърхност на клетката или само на един от нейните полюси.

Има няколко вида бактерии в зависимост от броя на камшичетата в тях:

• Монотричен- имат само един камшик.
• лофотрихус- имат определен брой флагели в единия край на бактерията.
• амфитрихи- характеризира се с наличието на камшичета на полярните противоположни полюси.
• Перитричи- камшичетата са разположени по цялата повърхност на бактерията, характеризират се с бавно и плавно движение.
• Атричи- флагели отсъстват.

Флагелите извършват двигателна дейност, извършвайки ротационни движения. Ако бактериите нямат флагели, те все още могат да се движат или по-скоро да се плъзгат с помощта на слуз по повърхността на клетката.

Плазмиди

Плазмидите са малки подвижни ДНК молекули, отделни от хромозомните наследствени фактори. Тези компоненти обикновено съдържат генетичен материал, който прави бактерията по-устойчива на антибиотици.

Те могат да прехвърлят свойствата си от един микроорганизъм на друг. Въпреки всичките си характеристики, плазмидите не действат като важни елементи за живота на бактериалната клетка.

Пили, вили, фимбрии

Тези структури са локализирани върху повърхностите на бактериите. Те броят от две единици до няколко хиляди на клетка. Както бактериалната подвижна клетка, така и неподвижната клетка имат тези структурни елементи, тъй като те не оказват влияние върху способността за движение.

Количествено пилите достигат няколкостотин на бактерия. Има пили, които отговарят за храненето, водно-солевия метаболизъм, както и конюгационни (полови) пили.

Вилите се характеризират с куха цилиндрична форма. Именно през тези структури вирусите навлизат в бактерията.

Власинките не се считат за основни компоненти на бактерия, тъй като дори и без тях процесът на делене и растеж може да бъде успешно завършен.

Фимбриите са разположени, като правило, в единия край на клетката. Тези структури позволяват на микроорганизма да се фиксира в тъканите на тялото. Някои фимбрии имат специални протеини, които са в контакт с рецепторните окончания на клетките.

Фимбриите се различават от жгутиците по това, че са по-дебели и по-къси и също така не реализират функцията на движение.

полемика

Спорите се образуват в случай на отрицателна физическа или химическа манипулация на бактерията (в резултат на изсушаване или липса на хранителни вещества). Те са различни по размер на спорите, тъй като те могат да бъдат напълно различни в различните клетки. Формата на спорите също е различна - те са овални или сферични.

По местоположение в клетката спорите се разделят на:

• централно - тяхното положение в самия център, както например при антракс;
• субтерминален - разположен в края на пръчката, придаващ формата на клуб (при причинителя на газова гангрена).

В благоприятна среда жизненият цикъл на спорите включва следните етапи:

• подготвителен етап;
• етап на активиране;
• начален етап;
• етап на покълване.

Спорите се отличават със своята специална жизненост, която се постига благодарение на тяхната обвивка. Той е многопластов и се състои основно от протеини. Повишената устойчивост на спорите към негативни условия и външни влияния се осигурява именно благодарение на протеините.

Структурните компоненти на клетката са обвивката на бактериите, състояща се от клетъчна стена, цитоплазмена мембрана и понякога капсула; цитоплазма; рибозоми; различни цитоплазмени включвания; нуклеоид (ядро). Някои видове бактерии също имат спори, флагели, реснички (пили, фимбрии) (фиг. 2).

клетъчна стеназадължително образуване на бактерии от повечето видове. Структурата му зависи от вида и принадлежността
бактерии до групи, диференцирани чрез оцветяване по Грам. Масата на клетъчната стена е около 20% от сухата маса на цялата клетка, дебелината е от 15 до 80 nm.

Ориз. 3. Схема на структурата на бактериална клетка

1 - капсула; 2 - клетъчна стена; 3 - цитоплазмена мембрана; 4 - цитоплазма; 5 - мезозоми; 6 - рибозоми; 7 - нуклеоид; 8 - интрацитоплазмени мембранни образувания; 9 - мастни капки; 10 - полизахаридни гранули; 11 - полифосфатни гранули; 12 - серни включвания; 13 - камшичета; 14 - базално тяло

Клетъчната стена има пори с диаметър до 1 nm, така че е полупропусклива мембрана, през която проникват хранителни вещества и се освобождават метаболитни продукти.

Тези вещества могат да проникнат в микробната клетка само след предварително хидролитично разцепване от специфични ензими, секретирани от бактерии във външната среда.

Химичният състав на клетъчната стена е разнороден, но е постоянен за определен вид бактерии, което се използва за идентификация. В състава на клетъчната стена са открити азотни съединения, липиди, целулоза, полизахариди, пектинови вещества.

Най-важният химичен компонент на клетъчната стена е сложен полизахарид пептид. Нарича се още пептидогликан, гликопептид, муреин (от лат. Мурус - стена).

Муреинът е структурен полимер, съставен от гликанови молекули, образувани от ацетилглюкозамин и ацетилмураминова киселина. Неговият синтез се осъществява в цитоплазмата на нивото на цитоплазмената мембрана.

Пептидогликанът на клетъчната стена от различни видове има специфичен аминокиселинен състав и в зависимост от това определен хемотип, който се взема предвид при идентифицирането на млечнокисели и други бактерии.

В клетъчната стена на грам-отрицателните бактерии пептидогликанът е представен от един слой, докато в стената на грам-положителните бактерии той образува няколко слоя.

През 1884 г. Грам предлага метод за оцветяване на тъкани, който се използва за оцветяване на прокариотни клетки. Ако по време на оцветяването по Грам фиксираните клетки се третират с алкохолен разтвор на кристално виолетово багрило и след това с йоден разтвор, тогава тези вещества образуват стабилен оцветен комплекс с муреин.

При хомопозитивните микроорганизми оцветеният виолетов комплекс не се разтваря под въздействието на етанол и съответно не се обезцветява; когато се оцветяват с фуксин (червено багрило), клетките остават тъмно лилави.

При грам-отрицателни видове микроорганизми тинтява виолетово се разтваря в етанол и се измива с вода, а при оцветяване с фуксин клетката става червена.

Нарича се способността на микроорганизмите да се оцветяват с аналинови багрила и по метода на Грам тинкториални свойства . Те трябва да бъдат изследвани в млади (18-24 часа) култури, тъй като някои Грам-положителни бактерии в стари култури губят способността си да оцветяват положително по метода на Грам.

Значението на пептидогликана се състои в това, че благодарение на него клетъчната стена има твърдост, т.е. еластичност и е защитната рамка на бактериалната клетка.

Когато пептидогликанът се унищожи, например под действието на лизозима, клетъчната стена губи своята твърдост и се срутва. Съдържанието на клетката (цитоплазмата), заедно с цитоплазмената мембрана, придобива сферична форма, т.е. става протопласт (сферопласт).

Много синтезиращи и разграждащи ензими са свързани с клетъчната стена. Компонентите на клетъчната стена се синтезират в цитоплазмената мембрана и след това се транспортират в клетъчната стена.

цитоплазмена мембранаразположен под стената на клетката и плътно прилепнал към вътрешната й повърхност. Представлява полупропусклива мембрана, обграждаща цитоплазмата и вътрешното съдържание на клетката - протопласта. Цитоплазмената мембрана е удебеленият външен слой на цитоплазмата.

Цитоплазмената мембрана е основната бариера между цитоплазмата и околната среда, нарушаването на нейната цялост води до клетъчна смърт. Състои се от протеини (50-75%), липиди (15-45%), в много видове - въглехидрати (1-19%).

Основният липиден компонент на мембраната са фосфо- и гликолипидите.

Цитоплазмената мембрана с помощта на локализирани в нея ензими изпълнява различни функции: синтезира мембранни липиди - компоненти на клетъчната стена; мембранни ензими - селективно транспортират различни органични и неорганични молекули и йони през мембраната, мембраната участва в трансформацията на клетъчната енергия, както и в репликацията на хромозомите, в преноса на електрохимична енергия и електрони.

По този начин цитоплазмената мембрана осигурява селективно навлизане в клетката и отстраняване от нея на различни вещества и йони.

Производни на цитоплазмената мембрана са мезозоми . Това са сферични структури, образувани, когато мембраната е усукана на къдрица. Те са разположени от двете страни - на мястото на образуване на клетъчната преграда или близо до зоната на локализиране на ядрената ДНК.

Мезозомите са функционално еквивалентни на митохондриите в клетките на висшите организми. Те участват в окислително-възстановителните реакции на бактериите, играят важна роля в синтеза на органични вещества, в образуването на клетъчната стена.

Капсулае производно на външния слой на клетъчната обвивка и представлява лигавица, обграждаща една или повече микробни клетки. Дебелината му може да достигне 10 микрона, което е многократно повече от дебелината на самата бактерия.

Капсулата изпълнява защитна функция. Химическият състав на бактериалната капсула е различен. В повечето случаи се състои от сложни полизахариди, мукополизахариди, понякога полипептиди.

Капсулирането обикновено е видова черта. Въпреки това, появата на микрокапсула често зависи от условията на култивиране на бактерии.

Цитоплазма- сложна колоидна система с голямо количество вода (80-85%), в която са разпръснати протеини, въглехидрати, липиди, както и минерални съединения и други вещества.

Цитоплазмата е съдържанието на клетката, заобиколена от цитоплазмена мембрана. Разделен е на две функционални части.

Една част от цитоплазмата е в състояние на зол (разтвор), има хомогенна структура и съдържа набор от разтворими рибонуклеинови киселини, ензимни протеини и метаболитни продукти.

Другата част е представена от рибозоми, включвания с различна химическа природа, генетичен апарат и други интрацитоплазмени структури.

Рибозоми- това са субмикроскопични гранули, които са сферични нуклеопротеинови частици с диаметър от 10 до 20 nm, молекулно тегло около 2-4 милиона.

Рибозомите на прокариотите се състоят от 60% РНК (рибонуклеинова киселина), разположена в центъра, и 40 % протеин, който покрива нуклеиновата киселина отвън.

Цитоплазмени включванияса метаболитни продукти, както и резервни продукти, поради които клетката живее в условия на дефицит на хранителни вещества.

Генетичният материал на прокариотите се състои от двойна верига от дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) с компактна структура, разположена в централната част на цитоплазмата и не отделена от нея с мембрана. Бактериалната ДНК не се различава по структура от еукариотната ДНК, но тъй като не е отделена от цитоплазмата с мембрана, генетичният материал се нарича нуклеоидили генофор. Ядрените структури са сферични или подковообразни.

полемикабактериите са латентна, невъзпроизвеждаща се форма. Те се образуват вътре в клетката, представляват кръгли или овални образувания. Спорите образуват предимно грам-положителни бактерии, пръчковидни с аеробен и анаеробен тип дишане в стари култури, както и при неблагоприятни условия на околната среда (липса на хранителни вещества и влага, натрупване на метаболитни продукти в средата, промени в рН и температура на култивиране , наличието или отсъствието на атмосферен кислород и др.) могат да преминат към алтернативна програма за развитие, което води до спорове. В този случай в клетката се образува една спора. Това показва, че спорообразуването при бактериите е адаптация за запазване на вида (индивида), а не е начин за тяхното размножаване. Процесът на спорулация се случва, като правило, във външната среда в рамките на 18-24 часа.

Една зряла спора е приблизително 0,1 от обема на майчината клетка. Спорите при различните бактерии се различават по форма, размер, местоположение в клетката.

Наричат ​​се микроорганизми, чийто диаметър на спорите не надвишава ширината на вегетативната клетка бацили, бактериите, които имат спори, чийто диаметър е 1,5-2 пъти по-голям от диаметъра на клетката, се наричат клостридии.

Вътре в микробната клетка спората може да бъде разположена в средата - централна позиция, в края - терминална и между центъра и края на клетката - субтерминална позиция.

Камшичетабактериите са локомоторни органи (органи на движение), с помощта на които бактериите могат да се движат със скорост до 50-60 микрона / сек. В същото време за 1 s бактериите покриват дължината на тялото си 50-100 пъти. Дължината на флагела надвишава дължината на бактериите 5-6 пъти. Дебелината на флагела е средно 12-30 nm.

Броят на камшичетата, техният размер и разположение са постоянни за определени видове прокариоти и затова се вземат предвид при идентифицирането им.

В зависимост от броя и местоположението на камшичетата, бактериите се делят на монотрихозни (монополярни монотрихи) - клетки с един флагел в единия от краищата, лофотрихозни (монополярни политрихиозни) - в един от краищата е разположен сноп камшичета, амфитрихи (биполярни). polytrichous) - камшичетата са разположени на всеки от полюсите, перитрихозни - флагелите са разположени по цялата повърхност на клетката (фиг. 4) и atrichous - бактерии, лишени от флагели.

Характерът на движението на бактериите зависи от броя на камшичетата, възрастта, характеристиките на културата, температурата, наличието на различни химикали и други фактори. Монотриките имат най-висока мобилност.

Камшичетата се срещат по-често в пръчковидни бактерии; те не са жизненоважни клетъчни структури, тъй като има нефлагелирани варианти на подвижни бактерии.

Бактериалната клетка като цяло е подредена доста просто. Тя е отделена от външната среда чрез цитоплазмена мембрана и изпълнена с цитоплазма, в която се намира нуклеоидната зона, включително кръгова ДНК молекула, от която транскрибираната иРНК може да "виси", към която от своя страна са прикрепени рибозоми, синтезиращ протеин върху неговата матрица едновременно с процеса на синтезиране на самия протеин.матрици. В същото време ДНК може да бъде свързана с протеини, които извършват нейната репликация и възстановяване. Бактериалните рибозоми са по-малки от еукариотните и имат коефициент на утаяване 70S. Те, подобно на еукариотните, се образуват от две субединици - малка (30S), която включва 16S рРНК, и голяма - 50S, включваща 23S и 5S рРНК молекули.

На снимката, получена с помощта на трансмисионна микроскопия (фиг. 1), ясно се вижда ярка зона, в която се намира генетичният апарат и протичат процесите на транскрипция и транслация. Рибозомите се виждат като малки гранулирани включвания.

Най-често в една бактериална клетка геномът е представен само от една ДНК молекула, която е затворена в пръстен, но има и изключения. Някои бактерии могат да имат повече от една ДНК молекула. Например, Deinococus radiodurans, бактерия, известна със своята феноменална устойчивост на радиация и способността си безопасно да издържа на доза радиация, 2000 пъти по-голяма от смъртоносната доза за хората, има две копия на своята геномна ДНК. Известно е, че бактериите имат три или четири копия. Някои видове ДНК може да не са затворени в кръг, а някои Agrobacterium съдържат една кръгова и една линейна ДНК.

В допълнение към нуклеоида, генетичният материал може да присъства в клетката под формата на допълнителни малки кръгови ДНК молекули - плазмиди. Плазмидите се репликират независимо от нуклеоида и често съдържат гени, които са полезни за клетката, давайки на клетката, например, резистентност към антибиотици, способност да абсорбира нови субстрати, способност за конюгиране и много други. Плазмидите могат да се пренасят както от майчината клетка в дъщерната клетка, така и чрез хоризонтален трансфер могат да се пренасят от една клетка в друга.

Бактериалната клетка най-често е заобиколена не само от мембрана, но и от клетъчна стена, като според вида на устройството на клетъчната стена бактериите се разделят на две групи - грам-положителни и грам-отрицателни.

Клетъчната стена на бактериите се образува от пептидогликан - муреин. На молекулярно ниво муреиновият слой е мрежа, образувана от молекули на N-ацетилглюкозамин и N-ацетилмурамова киселина, омрежени в дълги вериги чрез β-1-4-гликозидни връзки, съседните вериги от своя страна са свързани с напречни пептидни мостове (фиг. 2) . Така се получава една голяма мрежа, обграждаща клетката.

Грам-положителните бактерии имат дебела клетъчна стена, която седи върху мембрана. Муреинът е омрежен с друг вид молекули - тейхоевата и липотейхоевата (ако са свързани с мембранните липиди) киселини. Смята се, че тези молекули придават на клетъчната стена еластичност при напречен натиск и напрежение, действайки като пружини. Тъй като муреиновият слой е дебел, той се оцветява лесно с метода на Грам: клетките изглеждат ярко лилави, защото багрилото (генциан или метилвиолет) се забива в слоя на клетъчната стена.

В грам-отрицателните бактерии муреиновият слой е много тънък (с изключение на цианобактериите), следователно, когато се оцветява по Грам, виолетовата боя се измива и клетките се оцветяват в цвета на втората боя (фиг. 3 ).

Клетъчната стена на грам-отрицателните бактерии е покрита отгоре с друга, външна мембрана, прикрепена към пептидогликана чрез липопротеини. Пространството между цитоплазмената мембрана и външната мембрана се нарича периплазма. Външната мембрана съдържа липополипротеини, липополизахариди (LPS), както и протеини, които образуват хидрофилни пори. Компонентите на външната мембрана често са отговорни за взаимодействието на клетката с външната среда. Съдържа антигени, фагови рецептори, молекули, участващи в конюгацията и др.

Тъй като грам-положителните и грам-отрицателните клетки се различават по структурата на обвивката (фиг. 4, отгоре), апаратът, който закотвя флагела в клетъчната обвивка, също се различава (фиг. 4, отдолу).

Флагелумът на грам-положителните бактерии е закотвен в мембраната от два протеинови пръстена (S-пръстен и М-пръстен) и се задвижва от система от протеини, които, консумирайки енергия, карат нишката да се върти. В грам-отрицателните бактерии, в допълнение към този дизайн, има още два пръстена, които допълнително фиксират флагела във външната мембрана и клетъчната стена.

Самият бактериален флагелум се състои от флагелин протеин, чиито субединици са свързани в спирала, която има кухина вътре и образува нишка. Конецът е гъвкаво прикрепен към анкерния и усукващ апарат с помощта на кука.

В допълнение към камшичетата, на повърхността на бактериалните клетки може да има други израстъци - пили. Това са протеинови власинки, които позволяват на бактериите да се придържат към различни повърхности (повишавайки хидрофобността на клетката) или да участват в транспорта на метаболити и процеса на конюгация (F-пили).

Бактериалната клетка обикновено не съдържа никакви мембранни структури вътре, включително везикули, но може да има различни видове включвания (резервни липиди, сяра) и газови мехурчета, заобиколени от протеинова мембрана. Без мембрана клетката може да съхранява полизахаридни молекули, цианофицин (като азотно депо) и може също да съдържа карбоксизоми - везикули, съдържащи ензима RuBisCO, който е необходим за фиксиране на въглероден диоксид в цикъла на Калвин.

В микробиологията този термин се отнася до хранително вещество, което може да бъде поето от микроорганизъм.

Това име на групите идва от името на лекаря Г.К. Грам, който разработи метод за оцветяване на бактериални клетъчни стени, който прави възможно разграничаването на клетки с различни видове структура на клетъчната стена.

Рибулоза бифосфат карбоксилаза/оксигеназа

Основните разлики между прокариотната (бактериална) клетка и еукариотната са: липсата на формализирано ядро ​​(т.е. ядрена мембрана), липсата на вътреклетъчни мембрани, нуклеоли, комплекс Голджи, лизозоми и митохондрии.

Основните структури на бактериалната клетка са:

Нуклеоид - е наследствен (генетичен) материал на бактериална клетка, представен от 1 ДНК молекула, затворена в пръстен и супернавита (усукана в рехава топка). Дължината на ДНК е около 1 мм. Количеството информация е около 1000 гена (характеристики). Нуклеоидът не е отделен от цитоплазмата с мембрана.

Цитоплазмата е колоид, т.е. воден разтвор на протеини, въглехидрати. Липиди, минерали, в които има рибозоми, включвания, плазмиди.

Синтезът на протеини се осъществява върху рибозомите. Рибозомите на прокариотите се различават от еукариотните с по-малки размери (70 S).

Включенията са резервни хранителни вещества на бактериална клетка, както и натрупвания на пигменти. Резервните хранителни вещества включват: гранули от волютин (неорганичен полифосфат), гликоген, гранулоза, нишесте, мастни капки, натрупвания от пигмент, сяра, калций. Включванията, като правило, се образуват, когато бактериите се отглеждат върху богата хранителна среда и изчезват по време на гладуване.

Клетъчна мембрана – ограничава цитоплазмата. Състои се от двоен слой от фосфолипиди и вградени мембранни протеини. CM, в допълнение към бариерните и транспортните функции, играят ролята на център на метаболитна активност (за разлика от еукариотната клетка). Мембранните протеини, отговорни за транспортирането на основни вещества в клетката, се наричат ​​пермеази. На вътрешната повърхност на CM има ензимни ансамбли, т.е. подредени натрупвания на ензимни молекули, отговорни за синтеза на енергийни носители - ATP молекули. CM може да образува инвагинации в цитоплазмата, които се наричат ​​мезозоми.Има два вида мезозоми:

Септални - образуват напречни прегради в процеса на клетъчно делене.

Странично - служат за увеличаване на повърхността на CM и увеличаване на скоростта на метаболитните процеси.

Нуклеоидът, CP и CM образуват протопласт.

Едно от отличителните свойства на бактериите е много високо вътреклетъчно осмотично налягане (от 5 до 20 atm), което е резултат от интензивен метаболизъм. Следователно, за да се предпази от осмотичен шок, бактериалната клетка е заобиколена от здрава клетъчна стена.

Според структурата на клетъчната стена всички бактерии се делят на 2 групи: Имащи еднослойна клетъчна стена – Грам-положителни. Имащи двуслойна клетъчна стена - Грам-отрицателни. Имената Грам+ и Грам- имат своя собствена история. През 1884 г. датският микробиолог Ханс Кристиан Грам разработва оригинален метод за оцветяване на микроби, в резултат на който някои бактерии се оцветяват в синьо (грам+), а други в червено (грам-). Химическата основа на различното оцветяване на бактериите по метода на Грам е изяснена сравнително наскоро - преди около 35 години. Оказа се, че G- и G+ бактериите имат различна структура на клетъчната стена. Структурата на клетъчната стена на G+ бактериите. Основата на клетъчната стена на G+ бактериите е изградена от 2 полимера: пептидогликан и тейхоеви киселини. Пептидогликанът е линеен полимер с редуващи се остатъци от мурамова киселина и ацетилглюкозамин. Тетрапептидът (протеин) е ковалентно свързан с мурамовата киселина. Нишките на пептидогликана са свързани помежду си чрез пептиди и образуват здрава рамка - основата на клетъчната стена. Между нишките на пептидогликана има друг полимер - тейхоеви киселини (глицерол TK и рибитол TK) - полимер на полифосфати. Тейхоевите киселини действат върху повърхността на клетъчната стена и са основните антигени на G+ бактериите. В допълнение, Mg рибонуклеатът е включен в клетъчната стена на G+ бактериите. Стената на G-бактериите се състои от 2 слоя: вътрешният слой е представен от моно- или двуслоен пептидогликан (тънък слой). Външният слой се състои от липополизахариди, липопротеини, протеини, фосфолипиди. LPS на всички G-бактерии имат токсични и прагови свойства и се наричат ​​ендотоксини.

При излагане на определени вещества, като пеницилин, синтезът на пептидогликановия слой се нарушава. В същото време от G+ бактерии се образува протопласт, а от G-бактерии - сферопласт (тъй като външният слой на клетъчната стена се запазва).

При определени условия на култивиране клетките без клетъчна стена запазват способността си да растат и да се делят и такива форми се наричат ​​L-форми (по името на института Листър, където е открит този феномен). В някои случаи, след елиминирането на фактора, който инхибира синтеза на клетъчната стена, L-формите могат да се превърнат в първоначалните си форми.

Много бактерии синтезират мукозна субстанция, състояща се от мукополизахариди, която се отлага от външната страна на клетъчната стена, обграждайки бактериалната клетка с лигавична обвивка. Това е капсула. Функцията на капсулата е да предпазва бактериите от фазоцитоза.

Повърхностни структури на бактериална клетка.

Органите на прикрепване към субстрата (адхезия) са пили (фимбрии) или реснички. Те започват от клетъчната мембрана. Състои се от пилин протеин. Броят на пилите може да достигне 400 на 1 клетка.

Органите за предаване на наследствената информация са F-drank или секс-drank. F-хапчетата се образуват само ако клетката е нечетна за плазмида, т.к F-pili протеините кодират плазмидна ДНК. Те представляват тънка дълга тръба, която се прикрепя към друга бактериална клетка. През образувания канал плазмидът преминава в съседната бактериална клетка.

Органите на движение - флагели - са спирални нишки. Тяхната дължина може да надвишава диаметъра им 10 или повече пъти. Камшичетата са изградени от протеина флагелин. Основата на флагела е свързана с клетъчната мембрана чрез базалното тяло. Базалното тяло се състои от система от пръстени, които, докато се въртят, предават въртеливо движение на флагела. Според разположението на флагела бактериите се разделят на моно-, лофо-, амфи-, перитрихални.