संपूर्ण कोशिकाओं और उनके अल्ट्राथिन वर्गों के साथ-साथ अन्य विधियों के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके बैक्टीरिया की संरचना का अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है। एक जीवाणु कोशिका एक झिल्ली से घिरी होती है जिसमें एक कोशिका भित्ति और एक कोशिकाद्रव्य झिल्ली होती है। खोल के नीचे प्रोटोप्लाज्म होता है, जिसमें समावेशन के साथ साइटोप्लाज्म होता है और एक वंशानुगत उपकरण - नाभिक का एक एनालॉग, जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है (चित्र। 2.2)। अतिरिक्त संरचनाएं हैं: कैप्सूल, माइक्रोकैप्सूल, बलगम, फ्लैगेला, पिली। प्रतिकूल परिस्थितियों में कुछ जीवाणु बीजाणु बनाने में सक्षम होते हैं।

चावल। 2.2.एक जीवाणु कोशिका की संरचना: 1 - कैप्सूल; 2 - सेल की दीवार; 3 - साइटोप्लाज्मिक झिल्ली; 4 - मेसोसोम; 5 - न्यूक्लियॉइड; 6 - प्लास्मिड; 7 - राइबोसोम; 8 - समावेशन; 9 - फ्लैगेलम; 10 - पिया (विली)

कोशिका भित्ति- एक मजबूत, लोचदार संरचना जो बैक्टीरिया को एक निश्चित आकार देती है और, अंतर्निहित साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के साथ, जीवाणु कोशिका में उच्च आसमाटिक दबाव को रोकती है। यह कोशिका विभाजन और चयापचयों के परिवहन की प्रक्रिया में शामिल है, इसमें बैक्टीरियोफेज, बैक्टीरियोसिन और विभिन्न पदार्थों के लिए रिसेप्टर्स हैं। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में सबसे मोटी कोशिका भित्ति (चित्र। 2.3)। इसलिए, यदि ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति की मोटाई लगभग 15-20 एनएम है, तो ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में यह 50 एनएम या उससे अधिक तक पहुंच सकता है।

जीवाणुओं की कोशिका भित्ति बनी होती है पेप्टिडोग्लाइकन।पेप्टिडोग्लाइकन एक बहुलक है। यह समानांतर पॉलीसेकेराइड ग्लाइकेन श्रृंखलाओं द्वारा दर्शाया जाता है, जिसमें ग्लाइकोसिडिक बंधन से जुड़े एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड के अवशेषों को दोहराते हैं। यह बंधन लाइसोजाइम द्वारा तोड़ा जाता है, जो एसिटाइलमुरामिडेस है।

एक टेट्रापेप्टाइड सहसंयोजक बंधों द्वारा एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड से जुड़ा होता है। टेट्रापेप्टाइड में एल-अलैनिन होता है, जो एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड से जुड़ा होता है; डी-ग्लूटामाइन, जो ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में एल-लाइसिन से जुड़ा होता है, और ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में

चावल। 2.3.जीवाणु कोशिका भित्ति के वास्तुविज्ञान की योजना

बैक्टीरिया - डायमिनोपिमेलिक एसिड (डीएपी) के साथ, जो अमीनो एसिड के जीवाणु जैवसंश्लेषण की प्रक्रिया में लाइसिन का अग्रदूत है और केवल बैक्टीरिया में पाया जाने वाला एक अनूठा यौगिक है; चौथा अमीनो एसिड डी-अलैनिन (चित्र। 2.4) है।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में थोड़ी मात्रा में पॉलीसेकेराइड, लिपिड और प्रोटीन होते हैं। इन जीवाणुओं की कोशिका भित्ति का मुख्य घटक एक बहुपरत पेप्टिडोग्लाइकन (म्यूरिन, म्यूकोपेप्टाइड) है, जो कोशिका भित्ति के द्रव्यमान का 40-90% बनाता है। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकन की विभिन्न परतों के टेट्रापेप्टाइड्स 5 ग्लाइसिन (पेंटाग्लाइसिन) अवशेषों की पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, जो पेप्टिडोग्लाइकन को एक कठोर ज्यामितीय संरचना देता है (चित्र। 2.4, बी)। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति के पेप्टिडोग्लाइकन से सहसंयोजक बंधा होता है टेकोइक एसिड(ग्रीक से। तेखोस- दीवार), जिसके अणु फॉस्फेट पुलों से जुड़े ग्लिसरॉल और राइबिटोल के 8-50 अवशेषों की श्रृंखलाएं हैं। बैक्टीरिया का आकार और ताकत बहुपरत की कठोर रेशेदार संरचना द्वारा दी जाती है, जिसमें पेप्टिडोग्लाइकन के क्रॉस-लिंक्ड पेप्टाइड क्रॉस-लिंक होते हैं।

चावल। 2.4.पेप्टिडोग्लाइकन की संरचना: ए - ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया; बी - ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया

ग्राम धुंधला होने के दौरान आयोडीन (बैक्टीरिया का नीला-बैंगनी रंग) के साथ संयोजन में जेंटियन वायलेट को बनाए रखने के लिए ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की क्षमता डाई के साथ बातचीत करने के लिए बहुपरत पेप्टिडोग्लाइकन की संपत्ति से जुड़ी होती है। इसके अलावा, अल्कोहल के साथ बैक्टीरिया के स्मीयर के बाद के उपचार से पेप्टिडोग्लाइकन में छिद्रों का संकुचन होता है और इस तरह कोशिका की दीवार में डाई बरकरार रहती है।

अल्कोहल के संपर्क में आने के बाद ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया डाई खो देते हैं, जो पेप्टिडोग्लाइकन की एक छोटी मात्रा (कोशिका की दीवार के द्रव्यमान का 5-10%) के कारण होता है; वे शराब से फीके पड़ जाते हैं, और जब फुकसिन या सेफ्रेनिन के साथ इलाज किया जाता है, तो वे लाल हो जाते हैं। यह कोशिका भित्ति की संरचनात्मक विशेषताओं के कारण है। ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में पेप्टिडोग्लाइकन को 1-2 परतों द्वारा दर्शाया जाता है। परतों के टेट्रापेप्टाइड एक टेट्रापेप्टाइड के डीएपी के अमीनो समूह और दूसरी परत के टेट्रापेप्टाइड के डी-अलैनिन के कार्बोक्सिल समूह के बीच एक प्रत्यक्ष पेप्टाइड बंधन द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं (चित्र। 2.4, ए)। पेप्टिडोग्लाइकन के बाहर एक परत होती है लिपोप्रोटीन,डीएपी के माध्यम से पेप्टिडोग्लाइकन के लिए बाध्य। इसके बाद बाहरी झिल्लीकोशिका भित्ति।

बाहरी झिल्लीएक मोज़ेक संरचना है जिसे लिपोपॉलीसेकेराइड (LPS), फॉस्फोलिपिड और प्रोटीन द्वारा दर्शाया जाता है। इसकी आंतरिक परत को फॉस्फोलिपिड्स द्वारा दर्शाया जाता है, और एलपीएस बाहरी परत में स्थित होता है (चित्र 2.5)। इस प्रकार, बाहरी मेम-

चावल। 2.5.लिपोपॉलेसेकेराइड की संरचना

ब्रैन असममित है। बाहरी झिल्ली के LPS में तीन टुकड़े होते हैं:

लिपिड ए - एक रूढ़िवादी संरचना, ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में लगभग समान। लिपिड ए में फॉस्फोराइलेटेड ग्लूकोसामाइन डिसैकराइड इकाइयाँ होती हैं जिनसे फैटी एसिड की लंबी श्रृंखला जुड़ी होती है (चित्र 2.5 देखें);

गाय के हिस्से का कोर, या रॉड (अक्षांश से। सार- कोर), अपेक्षाकृत रूढ़िवादी ओलिगोसेकेराइड संरचना;

समान ओलिगोसेकेराइड अनुक्रमों को दोहराकर बनाई गई एक अत्यधिक परिवर्तनशील ओ-विशिष्ट पॉलीसेकेराइड श्रृंखला।

एलपीएस बाहरी झिल्ली में लिपिड ए द्वारा लंगर डाला जाता है, जो एलपीएस की विषाक्तता को निर्धारित करता है और इसलिए एंडोटॉक्सिन के साथ पहचाना जाता है। एंटीबायोटिक दवाओं द्वारा बैक्टीरिया के विनाश से बड़ी मात्रा में एंडोटॉक्सिन निकलता है, जिससे रोगी में एंडोटॉक्सिक शॉक हो सकता है। लिपिड ए से, कोर, या एलपीएस का मुख्य भाग निकल जाता है। एलपीएस के कोर का सबसे स्थिर हिस्सा केटोडॉक्सिओक्टोनिक एसिड है। एलपीएस अणु के मुख्य भाग से फैली ओ-विशिष्ट पॉलीसेकेराइड श्रृंखला,

दोहराए जाने वाले ओलिगोसेकेराइड इकाइयों से मिलकर, एक निश्चित जीवाणु तनाव के सेरोग्रुप, सेरोवर (प्रतिरक्षा सीरम का उपयोग करके पता लगाया गया एक प्रकार का बैक्टीरिया) निर्धारित करता है। इस प्रकार, एलपीएस की अवधारणा ओ-एंटीजन के बारे में विचारों से जुड़ी है, जिसके अनुसार बैक्टीरिया को विभेदित किया जा सकता है। आनुवंशिक परिवर्तन दोष पैदा कर सकते हैं, जीवाणु एलपीएस को छोटा कर सकते हैं, और इसके परिणामस्वरूप, आर-रूपों की खुरदरी कॉलोनियों की उपस्थिति जो अपनी ओ-एंटीजन विशिष्टता खो देती है।

सभी ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं में पूर्ण ओ-विशिष्ट पॉलीसेकेराइड श्रृंखला नहीं होती है जिसमें दोहराए जाने वाले ओलिगोसेकेराइड इकाइयां होती हैं। विशेष रूप से, जीनस के बैक्टीरिया नेइसेरियाएक छोटा ग्लाइकोलिपिड होता है जिसे लिपोलिगोसेकेराइड (LOS) कहा जाता है। यह आर-फॉर्म के तुलनीय है, जिसने ओ-एंटीजेनिक विशिष्टता खो दी है, जो उत्परिवर्ती खुरदरे उपभेदों में देखी गई है। ई कोलाई।वीओसी की संरचना मानव साइटोप्लाज्मिक झिल्ली ग्लाइकोस्फिंगोलिपिड से मिलती-जुलती है, इसलिए वीओसी सूक्ष्म जीव की नकल करता है, जिससे यह मेजबान की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया से बच जाता है।

बाहरी झिल्ली के मैट्रिक्स के प्रोटीन इसे इस तरह से पार करते हैं कि प्रोटीन अणु, जिन्हें कहा जाता है पोरिन,वे हाइड्रोफिलिक छिद्रों की सीमा बनाते हैं जिसके माध्यम से पानी और छोटे हाइड्रोफिलिक अणु 700 डी तक के सापेक्ष द्रव्यमान के साथ गुजरते हैं।

बाह्य और कोशिकाद्रव्यी झिल्लियों के बीच होता है पैरीप्लास्मिक स्पेस,या पेरिप्लाज्म युक्त एंजाइम (प्रोटीज, लाइपेस, फॉस्फेटेस, न्यूक्लीज, β-लैक्टामेस), साथ ही परिवहन प्रणालियों के घटक।

लाइसोजाइम, पेनिसिलिन, शरीर के सुरक्षात्मक कारकों और अन्य यौगिकों के प्रभाव में जीवाणु कोशिका की दीवार के संश्लेषण के उल्लंघन के मामले में, एक परिवर्तित (अक्सर गोलाकार) आकार वाली कोशिकाएं बनती हैं: मूलतत्त्वों- बैक्टीरिया पूरी तरह से कोशिका भित्ति से रहित होते हैं; स्फेरोप्लास्टआंशिक रूप से संरक्षित कोशिका भित्ति वाले जीवाणु। कोशिका भित्ति अवरोधक को हटाने के बाद, ऐसे परिवर्तित जीवाणु उलट सकते हैं, i. एक पूर्ण कोशिका भित्ति प्राप्त करें और अपने मूल आकार को पुनर्स्थापित करें।

गोलाकार या प्रोटोप्लास्ट प्रकार के जीवाणु जो एंटीबायोटिक या अन्य कारकों के प्रभाव में पेप्टिडोग्लाइकन को संश्लेषित करने की क्षमता खो चुके हैं और गुणा करने में सक्षम हैं, कहलाते हैं एल आकार(डी लिस्टर संस्थान के नाम से, जहां वे पहले

आपका अध्ययन किया गया है)। उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप एल-रूप भी उत्पन्न हो सकते हैं। वे आसमाटिक रूप से संवेदनशील, गोलाकार, फ्लास्क के आकार की विभिन्न आकार की कोशिकाएं हैं, जिनमें जीवाणु फिल्टर से गुजरने वाली कोशिकाएं भी शामिल हैं। कुछ एल-रूप (अस्थिर) जब बैक्टीरिया में परिवर्तन करने वाले कारक को हटा दिया जाता है, तो वे मूल जीवाणु कोशिका में वापस लौट सकते हैं। एल-रूप संक्रामक रोगों के कई रोगजनकों का निर्माण कर सकते हैं।

कोशिकाद्रव्य की झिल्लीअल्ट्राथिन वर्गों के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के तहत, यह एक तीन-परत झिल्ली है (दो अंधेरे परतें 2.5 एनएम मोटी प्रत्येक को एक प्रकाश - मध्यवर्ती द्वारा अलग किया जाता है)। संरचना में, यह पशु कोशिकाओं के प्लास्मोल्मा के समान है और इसमें लिपिड की एक दोहरी परत होती है, मुख्य रूप से फॉस्फोलिपिड्स, एम्बेडेड सतह और अभिन्न प्रोटीन के साथ, जैसे कि झिल्ली संरचना के माध्यम से घुसना। उनमें से कुछ पदार्थों के परिवहन में शामिल परमिट हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं के विपरीत, जीवाणु कोशिका के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में कोई स्टेरोल नहीं होते हैं (माइकोप्लाज्मा के अपवाद के साथ)।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली मोबाइल घटकों के साथ एक गतिशील संरचना है, इसलिए इसे एक मोबाइल द्रव संरचना के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। यह बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म के बाहरी हिस्से को घेरता है और आसमाटिक दबाव, पदार्थों के परिवहन और कोशिका के ऊर्जा चयापचय (इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला के एंजाइमों के कारण, एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट - एटीपीस, आदि) के नियमन में शामिल होता है। अत्यधिक वृद्धि के साथ (कोशिका की दीवार के विकास की तुलना में), साइटोप्लाज्मिक झिल्ली इनवेगिनेट्स बनाती है - जटिल रूप से मुड़ झिल्ली संरचनाओं के रूप में इनवेजिनेशन, जिसे कहा जाता है मेसोसोमकम जटिल मुड़ संरचनाओं को इंट्रासाइटोप्लाज्मिक झिल्ली कहा जाता है। मेसोसोम और इंट्रासाइटोप्लाज्मिक झिल्ली की भूमिका को पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। यह भी सुझाव दिया गया है कि वे एक आर्टिफैक्ट हैं जो इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी की तैयारी की तैयारी (निर्धारण) के बाद होते हैं। फिर भी, यह माना जाता है कि साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के व्युत्पन्न कोशिका विभाजन में भाग लेते हैं, कोशिका भित्ति के संश्लेषण के लिए ऊर्जा प्रदान करते हैं, पदार्थों के स्राव में भाग लेते हैं, बीजाणु निर्माण करते हैं, अर्थात। उच्च ऊर्जा खपत वाली प्रक्रियाओं में। साइटोप्लाज्म बैक्टीरिया के थोक पर कब्जा कर लेता है

एक नाल कोशिका और इसमें घुलनशील प्रोटीन, राइबोन्यूक्लिक एसिड, समावेशन और कई छोटे दाने होते हैं - प्रोटीन के संश्लेषण (अनुवाद) के लिए जिम्मेदार राइबोसोम।

राइबोसोमयूकेरियोटिक कोशिकाओं की विशेषता 80S राइबोसोम के विपरीत बैक्टीरिया का आकार लगभग 20 एनएम और अवसादन गुणांक 70S होता है। इसलिए, कुछ एंटीबायोटिक्स जीवाणु राइबोसोम से बंधते हैं और यूकेरियोटिक कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण को प्रभावित किए बिना जीवाणु प्रोटीन संश्लेषण को रोकते हैं। बैक्टीरियल राइबोसोम दो सबयूनिट्स में अलग हो सकते हैं: 50S और 30S। rRNA - बैक्टीरिया के रूढ़िवादी तत्व (विकास की "आणविक घड़ी")। 16S rRNA राइबोसोम के छोटे सबयूनिट का हिस्सा है, और 23S rRNA राइबोसोम के बड़े सबयूनिट का हिस्सा है। 16S rRNA का अध्ययन जीन सिस्टमैटिक्स का आधार है, जिससे जीवों की संबंधितता की डिग्री का आकलन करना संभव हो जाता है।

साइटोप्लाज्म में ग्लाइकोजन ग्रैन्यूल, पॉलीसेकेराइड, β-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड और पॉलीफॉस्फेट (वोल्टिन) के रूप में विभिन्न समावेशन होते हैं। वे पर्यावरण में पोषक तत्वों की अधिकता के साथ जमा होते हैं और पोषण और ऊर्जा की जरूरतों के लिए आरक्षित पदार्थों के रूप में कार्य करते हैं।

वोल्यूटिनमूल रंगों के लिए एक आत्मीयता है और आसानी से विशेष धुंधला तरीकों (उदाहरण के लिए, नीसर के अनुसार) का उपयोग मेटाक्रोमैटिक कणिकाओं के रूप में किया जाता है। Toluidine नीला या मेथिलीन नीला दाग स्वैच्छिक लाल-बैंगनी, और जीवाणु कोशिका द्रव्य नीला। डिप्थीरिया बेसिलस में वॉल्युटिन ग्रैन्यूल्स की विशिष्ट व्यवस्था कोशिका के तीव्र दाग वाले ध्रुवों के रूप में प्रकट होती है। वॉलुटिन के मेटाक्रोमैटिक धुंधलापन पोलीमराइज़्ड अकार्बनिक पॉलीफ़ॉस्फेट की एक उच्च सामग्री के साथ जुड़ा हुआ है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के तहत, वे आकार में 0.1-1 माइक्रोन आकार में इलेक्ट्रॉन-घने कणिकाओं की तरह दिखते हैं।

न्यूक्लियॉइडबैक्टीरिया में नाभिक के बराबर है। यह डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के रूप में बैक्टीरिया के मध्य क्षेत्र में स्थित होता है, जो एक गेंद की तरह कसकर पैक होता है। यूकेरियोट्स के विपरीत जीवाणु न्यूक्लियॉइड में एक परमाणु लिफाफा, न्यूक्लियोलस और मूल प्रोटीन (हिस्टोन) नहीं होता है। अधिकांश जीवाणुओं में एक गुणसूत्र होता है, जो एक वलय में बंद डीएनए अणु द्वारा दर्शाया जाता है। लेकिन कुछ जीवाणुओं में दो वलय के आकार के गुणसूत्र होते हैं। (वी. हैजा)और रैखिक गुणसूत्र (खंड 5.1.1 देखें)। विशिष्ट डीएनए के साथ धुंधला होने के बाद एक प्रकाश माइक्रोस्कोप के तहत न्यूक्लियॉइड का पता लगाया जाता है

विधियाँ: फेलगेन के अनुसार या रोमानोव्स्की-गिमेसा के अनुसार। बैक्टीरिया के अल्ट्राथिन वर्गों के इलेक्ट्रॉन विवर्तन पैटर्न पर, न्यूक्लियॉइड में फाइब्रिलर के साथ प्रकाश क्षेत्र का रूप होता है, डीएनए की थ्रेड जैसी संरचनाएं कुछ क्षेत्रों से जुड़ी होती हैं जिनमें साइटोप्लाज्मिक झिल्ली या क्रोमोसोम प्रतिकृति में शामिल मेसोसोम होते हैं।

न्यूक्लियॉइड के अलावा, जीवाणु कोशिका में आनुवंशिकता के एक्स्ट्राक्रोमोसोमल कारक होते हैं - प्लास्मिड (खंड 5.1.2 देखें), जो सहसंयोजक रूप से बंद डीएनए रिंग हैं।

कैप्सूल, माइक्रोकैप्सूल, बलगम।कैप्सूल - 0.2 माइक्रोन से अधिक मोटी श्लेष्मा संरचना, जो बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति से मजबूती से जुड़ी होती है और स्पष्ट रूप से परिभाषित बाहरी सीमाएं होती है। कैप्सूल रोग संबंधी सामग्री से स्मीयर-छापों में अलग है। बैक्टीरिया की शुद्ध संस्कृतियों में, कैप्सूल कम बार बनता है। यह बुरी-गिन्स के अनुसार धुंधला धुंधला के विशेष तरीकों से पता चला है, जो कैप्सूल पदार्थों के नकारात्मक विपरीत बनाते हैं: स्याही कैप्सूल के चारों ओर एक अंधेरे पृष्ठभूमि बनाती है। कैप्सूल में पॉलीसेकेराइड (एक्सोपॉलीसेकेराइड) होते हैं, कभी-कभी पॉलीपेप्टाइड होते हैं, उदाहरण के लिए, एंथ्रेक्स बेसिलस में, इसमें डी-ग्लूटामिक एसिड के पॉलिमर होते हैं। कैप्सूल हाइड्रोफिलिक है, इसमें बड़ी मात्रा में पानी होता है। यह बैक्टीरिया के फैगोसाइटोसिस को रोकता है। कैप्सूल एंटीजेनिक है: कैप्सूल के प्रति एंटीबॉडी इसकी वृद्धि (कैप्सूल सूजन प्रतिक्रिया) का कारण बनते हैं।

कई बैक्टीरिया बनते हैं माइक्रोकैप्सूल- 0.2 माइक्रोन से कम की मोटाई के साथ श्लेष्म गठन, केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के साथ पता चला।

एक कैप्सूल से अलग होने के लिए कीचड़ -म्यूकॉइड एक्सोपॉलीसेकेराइड जिनकी स्पष्ट बाहरी सीमाएँ नहीं होती हैं। कीचड़ पानी में घुलनशील है।

म्यूकॉइड एक्सोपॉलीसेकेराइड स्यूडोमोनास एरुगिनोसा के म्यूकॉइड उपभेदों की विशेषता है, जो अक्सर सिस्टिक फाइब्रोसिस वाले रोगियों के थूक में पाए जाते हैं। बैक्टीरियल एक्सोपॉलीसेकेराइड आसंजन (सब्सट्रेट से चिपके हुए) में शामिल होते हैं; उन्हें ग्लाइकोकैलिक्स भी कहा जाता है।

कैप्सूल और बलगम बैक्टीरिया को नुकसान और सूखने से बचाते हैं, क्योंकि हाइड्रोफिलिक होने के कारण, वे पानी को अच्छी तरह से बांधते हैं और मैक्रोऑर्गेनिज्म और बैक्टीरियोफेज के सुरक्षात्मक कारकों की कार्रवाई को रोकते हैं।

कशाभिकाबैक्टीरिया जीवाणु कोशिका की गतिशीलता का निर्धारण करते हैं। कशाभिका पतले तंतु होते हैं जो ग्रहण करते हैं

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से उत्पन्न होने वाले, स्वयं कोशिका से अधिक लंबे होते हैं। कशाभिकाएं 12-20 एनएम मोटी और 3-15 माइक्रोन लंबी होती हैं। इनमें तीन भाग होते हैं: एक सर्पिल फिलामेंट, एक हुक, और एक बेसल बॉडी जिसमें विशेष डिस्क के साथ एक रॉड होती है (ग्राम-पॉजिटिव में डिस्क की एक जोड़ी और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में दो जोड़ी)। फ्लैगेला की डिस्क साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कोशिका भित्ति से जुड़ी होती हैं। यह एक रॉड के साथ एक इलेक्ट्रिक मोटर का प्रभाव पैदा करता है - एक रोटर जो फ्लैगेलम को घुमाता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली पर प्रोटॉन क्षमता के अंतर का उपयोग ऊर्जा स्रोत के रूप में किया जाता है। रोटेशन तंत्र प्रोटॉन एटीपी सिंथेटेस द्वारा प्रदान किया जाता है। फ्लैगेलम के रोटेशन की गति 100 आरपीएम तक पहुंच सकती है। यदि एक जीवाणु में कई कशाभिकाएँ होती हैं, तो वे समकालिक रूप से घूमना शुरू कर देते हैं, एक बंडल में आपस में जुड़ते हुए, एक प्रकार का प्रोपेलर बनाते हैं।

फ्लैगेल्ला फ्लैगेलिन नामक प्रोटीन से बने होते हैं। (फ्लैगेलम)- फ्लैगेलम), जो एक एंटीजन है - तथाकथित एच-एंटीजन। फ्लैगेलिन सबयूनिट कुंडलित होते हैं।

विभिन्न प्रजातियों के जीवाणुओं में कशाभिका की संख्या विब्रियो हैजा में एक (मोनोट्रिच) से लेकर एस्चेरिचिया कोलाई, प्रोटीस आदि में जीवाणु (पेरिट्रिच) की परिधि के साथ फैले दस या सैकड़ों तक भिन्न होती है। लोफोट्रिच के एक सिरे पर फ्लैगेला का एक बंडल होता है। सेल का। एम्फीट्रिचस में कोशिका के विपरीत छोर पर एक फ्लैगेलम या फ्लैगेला का एक बंडल होता है।

फ्लैगेला को भारी धातुओं के साथ छिड़काव की तैयारी के इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके, या एक प्रकाश माइक्रोस्कोप में विभिन्न पदार्थों के नक़्क़ाशी और सोखने के आधार पर विशेष तरीकों से प्रसंस्करण के बाद पता लगाया जाता है, जिससे फ्लैगेला की मोटाई में वृद्धि होती है (उदाहरण के लिए, चांदी के बाद)।

विली, या पिली (फिम्ब्रिया)- फ्लैगेला की तुलना में फिलामेंटस फॉर्मेशन, पतले और छोटे (3-10 एनएम * 0.3-10 माइक्रोन)। पिली कोशिका की सतह से फैली होती है और पिलिन प्रोटीन से बनी होती है। कई प्रकार के आरी ज्ञात हैं। एक सामान्य प्रकार के पिली सब्सट्रेट, पोषण और पानी-नमक चयापचय के लगाव के लिए जिम्मेदार होते हैं। वे असंख्य हैं - प्रति सेल कई सौ। सेक्स पिली (1-3 प्रति कोशिका) कोशिकाओं के बीच संपर्क बनाते हैं, उनके बीच आनुवंशिक जानकारी को संयुग्मन द्वारा स्थानांतरित करते हैं (अध्याय 5 देखें)। विशेष रुचि के प्रकार IV पिली हैं, जिसके सिरे हाइड्रोफोबिक होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप वे मुड़ जाते हैं, इन पिली को कर्ल भी कहा जाता है। स्थित-

वे कोशिका के ध्रुवों पर स्थित होते हैं। ये पिली रोगजनक बैक्टीरिया में पाए जाते हैं। उनमें प्रतिजैविक गुण होते हैं, वे जीवाणु और परपोषी कोशिका के बीच संपर्क बनाते हैं, और एक बायोफिल्म के निर्माण में भाग लेते हैं (अध्याय 3 देखें)। कई पिली बैक्टीरियोफेज के लिए रिसेप्टर्स हैं।

विवाद -ग्राम-पॉजिटिव प्रकार की कोशिका भित्ति संरचना के साथ आराम करने वाले बैक्टीरिया का एक अजीबोगरीब रूप। जीनस के बीजाणु बनाने वाले बैक्टीरिया बेसिलस,जिसमें बीजाणु का आकार कोशिका के व्यास से अधिक न हो, जीवाणु कहलाते हैं। बीजाणु बनाने वाले जीवाणु जिनमें बीजाणु का आकार कोशिका के व्यास से अधिक होता है, जिसके कारण वे धुरी का रूप धारण कर लेते हैं, कहलाते हैं क्लोस्ट्रीडिया,जैसे कि जीनस के बैक्टीरिया क्लोस्ट्रीडियम(अक्षांश से। क्लोस्ट्रीडियम- धुरी)। बीजाणु एसिड प्रतिरोधी होते हैं, इसलिए वे औजेस्की विधि के अनुसार या ज़ीहल-नेल्सन विधि के अनुसार लाल रंग के होते हैं, और वनस्पति कोशिका नीली होती है।

स्पोरुलेशन, एक कोशिका (वनस्पति) में बीजाणुओं का आकार और स्थान बैक्टीरिया की एक प्रजाति संपत्ति है, जो उन्हें एक दूसरे से अलग करना संभव बनाता है। बीजाणुओं का आकार अंडाकार और गोलाकार होता है, कोशिका में स्थान टर्मिनल होता है, अर्थात। छड़ी के अंत में (टेटनस के प्रेरक एजेंट में), सबटर्मिनल - छड़ी के अंत के करीब (बोटुलिज़्म, गैस गैंग्रीन के रोगजनकों में) और केंद्रीय (एंथ्रेक्स बेसिली में)।

स्पोरुलेशन (स्पोरुलेशन) की प्रक्रिया चरणों की एक श्रृंखला से गुजरती है, जिसके दौरान साइटोप्लाज्म का हिस्सा और एक जीवाणु वनस्पति कोशिका के गुणसूत्र अलग हो जाते हैं, एक बढ़ती हुई साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से घिरे होते हैं, और एक प्रोस्पोर बनता है।

प्रोस्पोर प्रोटोप्लास्ट में एक न्यूक्लियॉइड, एक प्रोटीन-संश्लेषण प्रणाली और ग्लाइकोलाइसिस पर आधारित एक ऊर्जा-उत्पादक प्रणाली होती है। एरोबेस में भी साइटोक्रोम अनुपस्थित होते हैं। इसमें एटीपी नहीं होता है, अंकुरण के लिए ऊर्जा 3-ग्लिसरॉल फॉस्फेट के रूप में संग्रहीत होती है।

प्रोस्पोर दो साइटोप्लाज्मिक झिल्लियों से घिरा होता है। बीजाणु की भीतरी झिल्ली को घेरने वाली परत कहलाती है बीजाणु दीवार,इसमें पेप्टिडोग्लाइकन होता है और बीजाणु के अंकुरण के दौरान कोशिका भित्ति का मुख्य स्रोत होता है।

बाहरी झिल्ली और बीजाणु दीवार के बीच पेप्टिडोग्लाइकन की एक मोटी परत बनती है, जिसमें कई क्रॉसलिंक होते हैं, - प्रांतस्था।

बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बाहर स्थित होता है बीजाणु खोल,केरातिन जैसे प्रोटीन से मिलकर बनता है,

कई इंट्रामोल्युलर डाइसल्फ़ाइड बांड युक्त। यह खोल रासायनिक एजेंटों को प्रतिरोध प्रदान करता है। कुछ जीवाणुओं के बीजाणुओं का अतिरिक्त आवरण होता है - एक्सोस्पोरियमलिपोप्रोटीन प्रकृति। इस प्रकार, एक बहुपरत खराब पारगम्य खोल का निर्माण होता है।

स्पोरुलेशन के साथ प्रोस्पोर द्वारा गहन खपत होती है, और फिर डिपिकोलिनिक एसिड और कैल्शियम आयनों के उभरते हुए बीजाणु खोल द्वारा। बीजाणु गर्मी प्रतिरोध प्राप्त करता है, जो इसमें कैल्शियम डिपीकोलिनेट की उपस्थिति से जुड़ा होता है।

बहु-स्तरित खोल, कैल्शियम डिपीकोलिनेट, कम पानी की मात्रा और सुस्त चयापचय प्रक्रियाओं की उपस्थिति के कारण बीजाणु लंबे समय तक बना रह सकता है। मिट्टी में, उदाहरण के लिए, एंथ्रेक्स और टेटनस रोगजनक दशकों तक बने रह सकते हैं।

अनुकूल परिस्थितियों में, बीजाणु लगातार तीन चरणों में अंकुरित होते हैं: सक्रियण, दीक्षा, वृद्धि। ऐसे में एक बीजाणु से एक जीवाणु बनता है। सक्रियण अंकुरण के लिए तत्परता है। 60-80 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, बीजाणु अंकुरण के लिए सक्रिय होता है। अंकुरण की शुरुआत में कई मिनट लगते हैं। विकास चरण को तेजी से विकास, खोल के विनाश और अंकुर की रिहाई के साथ विशेषता है।

पढ़ने का समय: 6 मिनट

आधुनिक विज्ञान ने हाल की शताब्दियों में शानदार प्रगति की है। हालांकि, कुछ रहस्य अभी भी प्रमुख वैज्ञानिकों के मन को उत्साहित करते हैं।

आज इस अत्यावश्यक प्रश्न का उत्तर नहीं मिला है - हमारे विशाल ग्रह पर बैक्टीरिया की कितनी किस्में मौजूद हैं?

जीवाणु- एक अद्वितीय आंतरिक संगठन वाला जीव, जो जीवित जीवों की सभी प्रक्रियाओं की विशेषता है। जीवाणु कोशिका में कई अद्भुत विशेषताएं होती हैं, जिनमें से एक आकार की विविधता है।

एक जीवाणु कोशिका गोलाकार, छड़ के आकार, घन या तारे के आकार की हो सकती है। इसके अलावा, बैक्टीरिया थोड़े मुड़े हुए होते हैं या कई तरह के कर्ल बनाते हैं।

कोशिका का आकार सूक्ष्मजीव के समुचित कार्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि यह जीवाणु की अन्य सतहों से जुड़ने, आवश्यक पदार्थ प्राप्त करने और स्थानांतरित करने की क्षमता को प्रभावित कर सकता है।

न्यूनतम सेल आकार आमतौर पर 0.5 माइक्रोन होता है, हालांकि, असाधारण मामलों में, जीवाणु का आकार 5.0 माइक्रोन तक पहुंच सकता है।

किसी भी जीवाणु की कोशिका की संरचना का कड़ाई से आदेश दिया जाता है। इसकी संरचना अन्य कोशिकाओं, जैसे पौधों और जानवरों की संरचना से काफी भिन्न होती है। सभी प्रकार के जीवाणुओं की कोशिकाओं में ऐसे तत्व नहीं होते हैं जैसे: एक विभेदित नाभिक, इंट्रासेल्युलर झिल्ली, माइटोकॉन्ड्रिया, लाइसोसोम।

बैक्टीरिया के विशिष्ट संरचनात्मक घटक होते हैं - स्थायी और गैर-स्थायी।

स्थायी घटकों में शामिल हैं: साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (प्लास्मोल्मा), कोशिका भित्ति, न्यूक्लियॉइड, साइटोप्लाज्म। गैर-स्थायी संरचनाएं हैं: कैप्सूल, फ्लैगेला, प्लास्मिड, पिली, विली, फिम्ब्रिए, बीजाणु।

कोशिकाद्रव्य की झिल्ली

कोई भी जीवाणु एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (प्लास्मोल्मा) से घिरा होता है, जिसमें 3 परतें होती हैं। झिल्ली में ग्लोब्युलिन होते हैं जो कोशिका में विभिन्न पदार्थों के चयनात्मक परिवहन के लिए जिम्मेदार होते हैं।

प्लाज्मा झिल्ली निम्नलिखित महत्वपूर्ण कार्य भी करती है:

• यांत्रिक- जीवाणु और सभी संरचनात्मक तत्वों के स्वायत्त कामकाज को सुनिश्चित करता है;
• रिसेप्टर- प्लाज्मालेम्मा में स्थित प्रोटीन रिसेप्टर्स के रूप में कार्य करते हैं, अर्थात वे कोशिका को विभिन्न संकेतों को समझने में मदद करते हैं;
• ऊर्जाकुछ प्रोटीन ऊर्जा हस्तांतरण के कार्य के लिए जिम्मेदार होते हैं।

प्लाज्मा झिल्ली के कामकाज का उल्लंघन इस तथ्य की ओर जाता है कि जीवाणु ढह जाता है और मर जाता है।

कोशिका भित्ति

केवल जीवाणु कोशिकाओं में निहित संरचनात्मक घटक कोशिका भित्ति है। यह एक कठोर पारगम्य झिल्ली है, जो कोशिका के संरचनात्मक कंकाल के एक महत्वपूर्ण घटक के रूप में कार्य करती है। यह साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बाहर स्थित होता है।

कोशिका भित्ति सुरक्षा का कार्य करती है, और इसके अतिरिक्त कोशिका को एक स्थायी आकार देती है। इसकी सतह कई बीजाणुओं से ढकी होती है जो आवश्यक पदार्थों को अंदर आने देते हैं और सूक्ष्मजीव से क्षय उत्पादों को हटा देते हैं।

आसमाटिक और यांत्रिक प्रभावों से आंतरिक घटकों की सुरक्षा दीवार का एक अन्य कार्य है। यह कोशिका विभाजन के नियंत्रण और उसमें वंशानुगत लक्षणों के वितरण में एक अनिवार्य भूमिका निभाता है। इसमें पेप्टिडोग्लाइकन होता है, जो कोशिका को मूल्यवान इम्युनोबायोलॉजिकल विशेषताएं देता है।

कोशिका भित्ति की मोटाई 0.01 से 0.04 µm तक होती है। उम्र के साथ, बैक्टीरिया बढ़ते हैं और जिस सामग्री से इसे बनाया जाता है उसकी मात्रा उसी के अनुसार बढ़ती जाती है।

न्यूक्लियॉइड

न्यूक्लियॉइडएक प्रोकैरियोट है, जो एक जीवाणु कोशिका की सभी वंशानुगत जानकारी को संग्रहीत करता है। न्यूक्लियॉइड जीवाणु के मध्य भाग में स्थित होता है। इसके गुण कर्नेल के बराबर हैं।

एक न्यूक्लियॉइड एक एकल डीएनए अणु है जो एक वलय में बंद होता है। अणु की लंबाई 1 मिमी है, और जानकारी की मात्रा लगभग 1000 विशेषताएं हैं।

न्यूक्लियॉइड जीवाणु के गुणों के बारे में सामग्री का मुख्य वाहक है और संतानों को इन गुणों के संचरण में मुख्य कारक है। जीवाणु कोशिकाओं में न्यूक्लियॉइड में न्यूक्लियोलस, झिल्ली या मूल प्रोटीन नहीं होता है।

कोशिका द्रव्य

कोशिका द्रव्य- एक जलीय घोल जिसमें निम्नलिखित घटक होते हैं: खनिज यौगिक, पोषक तत्व, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट और लिपिड। इन पदार्थों का अनुपात बैक्टीरिया की उम्र और प्रकार पर निर्भर करता है।

साइटोप्लाज्म में विभिन्न संरचनात्मक घटक होते हैं: राइबोसोम, कणिकाएं और मेसोसोम।

• राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं। उनकी रासायनिक संरचना में आरएनए अणु और प्रोटीन शामिल हैं।
• मेसोसोम बीजाणु निर्माण और कोशिका प्रजनन में शामिल होते हैं। बुलबुले, लूप, नलिका के रूप में हो सकता है।
• कणिकाएं जीवाणु कोशिकाओं के लिए एक अतिरिक्त ऊर्जा संसाधन के रूप में कार्य करती हैं। ये तत्व विभिन्न रूपों में आते हैं। इनमें पॉलीसेकेराइड, स्टार्च, वसा की बूंदें होती हैं।

कैप्सूल

कैप्सूलयह एक श्लेष्म संरचना है जो कोशिका की दीवार से कसकर बंधी होती है। एक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के तहत इसकी जांच करने पर, कोई भी देख सकता है कि कैप्सूल कोशिका को ढंकता है और इसकी बाहरी सीमाओं में स्पष्ट रूप से परिभाषित समोच्च होता है। एक जीवाणु कोशिका में, कैप्सूल फेज (वायरस) के खिलाफ एक सुरक्षात्मक बाधा के रूप में कार्य करता है।

जब पर्यावरण की स्थिति आक्रामक हो जाती है तो बैक्टीरिया एक कैप्सूल बनाते हैं। कैप्सूल में इसकी संरचना में मुख्य रूप से पॉलीसेकेराइड शामिल हैं, और कुछ मामलों में इसमें फाइबर, ग्लाइकोप्रोटीन, पॉलीपेप्टाइड हो सकते हैं।

कैप्सूल के मुख्य कार्य:

• • मानव शरीर में कोशिकाओं के साथ आसंजन। उदाहरण के लिए, स्ट्रेप्टोकोकी दांतों के इनेमल के साथ चिपक जाता है और अन्य रोगाणुओं के साथ मिलकर क्षरण को भड़काता है;
  • नकारात्मक पर्यावरणीय परिस्थितियों से सुरक्षा: विषाक्त पदार्थ, यांत्रिक क्षति, ऊंचा ऑक्सीजन स्तर;
  • जल चयापचय में भागीदारी (कोशिकाओं को सूखने से बचाना);
  • एक अतिरिक्त आसमाटिक अवरोध का निर्माण।

कैप्सूल 2 परतें बनाता है:

• आंतरिक - साइटोप्लाज्म परत का हिस्सा;
• बाहरी - जीवाणु के उत्सर्जन कार्य का परिणाम।

वर्गीकरण कैप्सूल की संरचनात्मक विशेषताओं पर आधारित था। वे हैं:

• सामान्य;
• जटिल कैप्सूल;
• क्रॉस-धारीदार तंतुओं के साथ;
• बंद कैप्सूल।

कुछ बैक्टीरिया एक माइक्रोकैप्सूल भी बनाते हैं, जो एक श्लेष्म गठन है। माइक्रोकैप्सूल केवल एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत पता लगाया जा सकता है, क्योंकि इस तत्व की मोटाई केवल 0.2 माइक्रोन या उससे भी कम है।

कशाभिका

अधिकांश बैक्टीरिया में कोशिका की सतह संरचनाएं होती हैं जो इसकी गतिशीलता और गति प्रदान करती हैं - फ्लैगेला। ये एक बाएं हाथ के सर्पिल के रूप में लंबी प्रक्रियाएं हैं, जो फ्लैगेलिन (एक सिकुड़ा हुआ प्रोटीन) से निर्मित होती हैं।

फ्लैगेला का मुख्य कार्य यह है कि वे बैक्टीरिया को अधिक अनुकूल परिस्थितियों की तलाश में तरल वातावरण में स्थानांतरित करने की अनुमति देते हैं। एक कोशिका में कशाभिका की संख्या भिन्न हो सकती है: कोशिका की पूरी सतह पर एक से कई कशाभिकाएं, कशाभिकाएं या केवल इसके एक ध्रुव पर।

उनमें फ्लैगेला की संख्या के आधार पर कई प्रकार के बैक्टीरिया होते हैं:

• मोनोट्रिचस- उनके पास केवल एक फ्लैगेलम है।
• लोफोट्रिचस- जीवाणु के एक सिरे पर कशाभिका की एक निश्चित संख्या होती है।
• उभयचर- ध्रुवीय विपरीत ध्रुवों पर फ्लैगेला की उपस्थिति की विशेषता।
• पेरिट्रिचि- फ्लैगेला जीवाणु की पूरी सतह पर स्थित होते हैं, उन्हें धीमी और चिकनी गति की विशेषता होती है।
• अट्रीचि- कशाभ अनुपस्थित हैं।

फ्लैगेल्ला मोटर गतिविधि करते हैं, घूर्णी गति करते हैं। यदि बैक्टीरिया में फ्लैगेला नहीं होता है, तो यह अभी भी हिलने में सक्षम है, या बल्कि, कोशिका की सतह पर बलगम की मदद से स्लाइड कर सकता है।

प्लास्मिड

प्लास्मिड छोटे मोबाइल डीएनए अणु होते हैं जो गुणसूत्र आनुवंशिकता कारकों से अलग होते हैं। इन घटकों में आमतौर पर आनुवंशिक सामग्री होती है जो जीवाणु को एंटीबायोटिक दवाओं के प्रति अधिक प्रतिरोधी बनाती है।

वे अपने गुणों को एक सूक्ष्मजीव से दूसरे में स्थानांतरित कर सकते हैं। अपनी सभी विशेषताओं के बावजूद, प्लास्मिड एक जीवाणु कोशिका के जीवन के लिए महत्वपूर्ण तत्वों के रूप में कार्य नहीं करते हैं।

पिली, विली, फिम्ब्रिए

ये संरचनाएं बैक्टीरिया की सतहों पर स्थानीयकृत होती हैं। इनकी गिनती दो यूनिट से लेकर कई हजार प्रति सेल तक होती है। बैक्टीरियल मोटाइल सेल और इम्मोबिल सेल दोनों में ये संरचनात्मक तत्व होते हैं, क्योंकि इनका हिलने-डुलने की क्षमता पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

मात्रात्मक रूप से, पिली कई सौ प्रति जीवाणु तक पहुंचती है। पिली हैं जो पोषण, जल-नमक चयापचय, साथ ही संयुग्मन (सेक्स) पिली के लिए जिम्मेदार हैं।

विली को एक खोखले बेलनाकार आकार की विशेषता है। इन संरचनाओं के माध्यम से ही वायरस जीवाणु में प्रवेश करते हैं।

विली को जीवाणु का आवश्यक घटक नहीं माना जाता है, क्योंकि उनके बिना भी विभाजन और वृद्धि की प्रक्रिया सफलतापूर्वक पूरी की जा सकती है।

फ़िम्ब्रिया, एक नियम के रूप में, कोशिका के एक छोर पर स्थित होते हैं। ये संरचनाएं शरीर के ऊतकों में सूक्ष्मजीव को स्थिर करने की अनुमति देती हैं। कुछ फ़िम्ब्रिया में विशेष प्रोटीन होते हैं जो कोशिकाओं के रिसेप्टर अंत के संपर्क में होते हैं।

फ़िम्ब्रिया फ्लैगेला से इस मायने में भिन्न है कि वे मोटे और छोटे होते हैं, और आंदोलन के कार्य को भी महसूस नहीं करते हैं।

विवाद

जीवाणु के नकारात्मक भौतिक या रासायनिक हेरफेर (सूखने या पोषक तत्वों की कमी के परिणामस्वरूप) की स्थिति में बीजाणु बनते हैं। वे बीजाणु आकार में विविध हैं, क्योंकि वे विभिन्न कोशिकाओं में पूरी तरह से भिन्न हो सकते हैं। बीजाणुओं का आकार भी भिन्न होता है - वे अंडाकार या गोलाकार होते हैं।

कोशिका में स्थान के अनुसार, बीजाणुओं को विभाजित किया जाता है:

• केंद्रीय - बहुत केंद्र में उनकी स्थिति, उदाहरण के लिए, एंथ्रेक्स में;
• सबटर्मिनल - छड़ी के अंत में स्थित, एक क्लब का आकार दे रहा है (गैस गैंग्रीन के प्रेरक एजेंट में)।

अनुकूल वातावरण में, बीजाणु जीवन चक्र में निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:

• प्रारंभिक चरण;
• सक्रियण चरण;
• दीक्षा चरण;
• अंकुरण चरण।

बीजाणुओं को उनकी विशेष जीवन शक्ति द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, जो उनके खोल के कारण प्राप्त होता है। यह बहुस्तरीय है और इसमें मुख्य रूप से प्रोटीन होता है। नकारात्मक परिस्थितियों और बाहरी प्रभावों के लिए बीजाणुओं का बढ़ा प्रतिरोध प्रोटीन के कारण सुनिश्चित होता है।

एक कोशिका के संरचनात्मक घटक जीवाणु लिफाफा होते हैं, जिसमें एक कोशिका भित्ति, एक कोशिकाद्रव्य झिल्ली और कभी-कभी एक कैप्सूल होता है; कोशिका द्रव्य; राइबोसोम; विभिन्न साइटोप्लाज्मिक समावेशन; नाभिक (नाभिक)। कुछ प्रकार के जीवाणुओं में बीजाणु, कशाभिका, सिलिया (पिली, फिम्ब्रिए) भी होते हैं (चित्र 2)।

कोशिका भित्तिअधिकांश प्रजातियों के जीवाणुओं का अनिवार्य गठन। इसकी संरचना प्रकार और संबद्धता पर निर्भर करती है
ग्राम धुंधला द्वारा विभेदित समूहों के लिए बैक्टीरिया। सेल की दीवार का द्रव्यमान पूरे सेल के शुष्क द्रव्यमान का लगभग 20% है, मोटाई 15 से 80 एनएम तक है।

चावल। 3. जीवाणु कोशिका की संरचना की योजना

1 - कैप्सूल; 2 - सेल की दीवार; 3 - साइटोप्लाज्मिक झिल्ली; 4 - साइटोप्लाज्म; 5 - मेसोसोम; 6 - राइबोसोम; 7 - न्यूक्लियॉइड; 8 - इंट्रासाइटोप्लाज्मिक झिल्ली संरचनाएं; 9 - वसा बूँदें; 10 - पॉलीसेकेराइड कणिकाओं; 11 - पॉलीफॉस्फेट कणिकाओं; 12 - सल्फर समावेशन; 13 - फ्लैगेला; 14 - बेसल बॉडी

कोशिका भित्ति में व्यास में 1 एनएम तक छिद्र होते हैं, इसलिए यह एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली है जिसके माध्यम से पोषक तत्व प्रवेश करते हैं और चयापचय उत्पाद निकलते हैं।

बाहरी वातावरण में बैक्टीरिया द्वारा स्रावित विशिष्ट एंजाइमों द्वारा प्रारंभिक हाइड्रोलाइटिक दरार के बाद ही ये पदार्थ माइक्रोबियल सेल में प्रवेश कर सकते हैं।

कोशिका भित्ति की रासायनिक संरचना विषमांगी होती है, लेकिन यह एक निश्चित प्रकार के जीवाणुओं के लिए स्थिर होती है, जिसका उपयोग पहचान के लिए किया जाता है। कोशिका भित्ति की संरचना में नाइट्रोजन यौगिक, लिपिड, सेल्युलोज, पॉलीसेकेराइड, पेक्टिन पदार्थ पाए गए।

कोशिका भित्ति का सबसे महत्वपूर्ण रासायनिक घटक एक जटिल पॉलीसेकेराइड पेप्टाइड है। इसे पेप्टिडोग्लाइकन, ग्लाइकोपेप्टाइड, म्यूरिन (अक्षांश से। मुरुसो - दीवार)।

म्यूरिन एक संरचनात्मक बहुलक है जो एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एसिटाइलमुरैमिक एसिड द्वारा निर्मित ग्लाइकेन अणुओं से बना है। इसका संश्लेषण साइटोप्लाज्म में साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के स्तर पर किया जाता है।

विभिन्न प्रकार की कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन में एक विशिष्ट अमीनो एसिड संरचना होती है और इसके आधार पर, एक निश्चित रसायन विज्ञान, जिसे लैक्टिक एसिड और अन्य बैक्टीरिया की पहचान करते समय ध्यान में रखा जाता है।

ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में, पेप्टिडोग्लाइकन को एक परत द्वारा दर्शाया जाता है, जबकि ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की दीवार में यह कई परतें बनाता है।

1884 में, ग्राम ने एक ऊतक धुंधला विधि प्रस्तावित की जिसका उपयोग प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं को दागने के लिए किया गया था। यदि, ग्राम धुंधला होने के दौरान, स्थिर कोशिकाओं को क्रिस्टल वायलेट डाई के अल्कोहल समाधान के साथ इलाज किया जाता है, और फिर आयोडीन समाधान के साथ, तो ये पदार्थ म्यूरिन के साथ एक स्थिर रंगीन परिसर बनाते हैं।

होमोपोसिटिव सूक्ष्मजीवों में, दागदार वायलेट कॉम्प्लेक्स इथेनॉल के प्रभाव में नहीं घुलता है और तदनुसार, फीका नहीं पड़ता है; जब फुकसिन (लाल डाई) के साथ दाग दिया जाता है, तो कोशिकाएं गहरे बैंगनी रंग की रहती हैं।

सूक्ष्मजीवों की ग्राम-नकारात्मक प्रजातियों में, जेंटियन वायलेट इथेनॉल में घुल जाता है और पानी से धोया जाता है, और जब फुकसिन के साथ दाग दिया जाता है, तो कोशिका लाल हो जाती है।

ऐनालीन डाई से और ग्राम विधि के अनुसार सूक्ष्मजीवों की दागने की क्षमता कहलाती है टिंक्टोरियल गुण . उनका अध्ययन युवा (18-24 घंटे) संस्कृतियों में किया जाना चाहिए, क्योंकि पुरानी संस्कृतियों में कुछ ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया ग्राम विधि द्वारा सकारात्मक दाग लगाने की क्षमता खो देते हैं।

पेप्टिडोग्लाइकन का महत्व इस तथ्य में निहित है कि, इसके लिए धन्यवाद, कोशिका की दीवार में कठोरता होती है, अर्थात। लोच, और जीवाणु कोशिका का सुरक्षात्मक ढांचा है।

जब पेप्टिडोग्लाइकन नष्ट हो जाता है, उदाहरण के लिए, लाइसोजाइम की कार्रवाई के तहत, कोशिका की दीवार अपनी कठोरता खो देती है और ढह जाती है। कोशिका (साइटोप्लाज्म) की सामग्री, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के साथ मिलकर एक गोलाकार आकार प्राप्त कर लेती है, अर्थात यह एक प्रोटोप्लास्ट (स्फेरोप्लास्ट) बन जाती है।

कई संश्लेषण और अवक्रमण करने वाले एंजाइम कोशिका भित्ति से जुड़े होते हैं। कोशिका भित्ति के घटकों को कोशिका द्रव्य झिल्ली में संश्लेषित किया जाता है और फिर कोशिका भित्ति में ले जाया जाता है।

कोशिकाद्रव्य की झिल्लीकोशिका भित्ति के नीचे स्थित होता है और इसकी आंतरिक सतह से सटा हुआ होता है। यह साइटोप्लाज्म और कोशिका की आंतरिक सामग्री - प्रोटोप्लास्ट के चारों ओर एक अर्ध-पारगम्य झिल्ली है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली साइटोप्लाज्म की मोटी बाहरी परत होती है।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली साइटोप्लाज्म और पर्यावरण के बीच मुख्य बाधा है, इसकी अखंडता के उल्लंघन से कोशिका मृत्यु होती है। इसमें कई प्रजातियों में प्रोटीन (50-75%), लिपिड (15-45%) होते हैं - कार्बोहाइड्रेट (1-19%)।

झिल्ली के मुख्य लिपिड घटक फॉस्फो- और ग्लाइकोलिपिड हैं।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, इसमें स्थानीयकृत एंजाइमों की मदद से, विभिन्न कार्य करता है: यह झिल्ली लिपिड को संश्लेषित करता है - कोशिका भित्ति के घटक; झिल्ली एंजाइम - झिल्ली के माध्यम से विभिन्न कार्बनिक और अकार्बनिक अणुओं और आयनों को चुनिंदा रूप से परिवहन करते हैं, झिल्ली सेलुलर ऊर्जा के परिवर्तन के साथ-साथ विद्युत रासायनिक ऊर्जा और इलेक्ट्रॉनों के हस्तांतरण में गुणसूत्र प्रतिकृति में शामिल होती है।

इस प्रकार, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कोशिका में चयनात्मक प्रवेश प्रदान करती है और इससे विभिन्न पदार्थों और आयनों को हटाती है।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के व्युत्पन्न हैं मेसोसोम . ये गोलाकार संरचनाएं होती हैं, जब झिल्ली को एक कर्ल में घुमाया जाता है। वे दोनों तरफ स्थित हैं - सेल सेप्टम के गठन के स्थल पर या परमाणु डीएनए के स्थानीयकरण के क्षेत्र के पास।

मेसोसोम उच्च जीवों की कोशिकाओं में कार्यात्मक रूप से माइटोकॉन्ड्रिया के बराबर होते हैं। वे जीवाणुओं की रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं में भाग लेते हैं, कोशिका भित्ति के निर्माण में कार्बनिक पदार्थों के संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

कैप्सूलसेल कोट की बाहरी परत का व्युत्पन्न है और एक या अधिक माइक्रोबियल कोशिकाओं के आसपास एक श्लेष्म झिल्ली है। इसकी मोटाई 10 माइक्रोन तक पहुंच सकती है, जो बैक्टीरिया की मोटाई से कई गुना ज्यादा है।

कैप्सूल एक सुरक्षात्मक कार्य करता है। जीवाणु कैप्सूल की रासायनिक संरचना अलग है। ज्यादातर मामलों में, इसमें जटिल पॉलीसेकेराइड, म्यूकोपॉलीसेकेराइड, कभी-कभी पॉलीपेप्टाइड होते हैं।

कैप्सुलेशन आमतौर पर एक प्रजाति विशेषता है। हालांकि, एक माइक्रोकैप्सूल की उपस्थिति अक्सर बैक्टीरिया की खेती की स्थितियों पर निर्भर करती है।

कोशिका द्रव्य- बड़ी मात्रा में पानी (80-85%) के साथ एक जटिल कोलाइडल प्रणाली, जिसमें प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, साथ ही साथ खनिज यौगिक और अन्य पदार्थ बिखरे हुए हैं।

साइटोप्लाज्म एक कोशिका की सामग्री है जो एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से घिरी होती है। इसे दो कार्यात्मक भागों में विभाजित किया गया है।

साइटोप्लाज्म का एक हिस्सा एक सॉल (समाधान) की स्थिति में होता है, एक सजातीय संरचना होती है और इसमें घुलनशील राइबोन्यूक्लिक एसिड, एंजाइम प्रोटीन और चयापचय उत्पादों का एक सेट होता है।

दूसरे भाग का प्रतिनिधित्व राइबोसोम, विभिन्न रासायनिक प्रकृति के समावेशन, आनुवंशिक उपकरण और अन्य इंट्रासाइटोप्लास्मिक संरचनाओं द्वारा किया जाता है।

राइबोसोम- ये सबमाइक्रोस्कोपिक ग्रैन्यूल हैं, जो गोलाकार न्यूक्लियोप्रोटीन कण होते हैं जिनका व्यास 10 से 20 एनएम होता है, जिनका आणविक भार लगभग 2-4 मिलियन होता है।

प्रोकैरियोट्स के राइबोसोम में 60% आरएनए (राइबोन्यूक्लिक एसिड) होता है, जो केंद्र में स्थित होता है, और 40 % प्रोटीन जो न्यूक्लिक एसिड को बाहर की तरफ ले जाता है।

साइटोप्लाज्मिक समावेशनचयापचय उत्पाद हैं, साथ ही आरक्षित उत्पाद भी हैं, जिसके कारण कोशिका पोषक तत्वों की कमी की स्थिति में रहती है।

प्रोकैरियोट्स की आनुवंशिक सामग्री में साइटोप्लाज्म के मध्य भाग में स्थित एक कॉम्पैक्ट संरचना के डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) का एक डबल स्ट्रैंड होता है और एक झिल्ली द्वारा इससे अलग नहीं होता है। जीवाणु डीएनए यूकेरियोटिक डीएनए से संरचना में भिन्न नहीं होता है, लेकिन चूंकि यह एक झिल्ली द्वारा कोशिका द्रव्य से अलग नहीं होता है, आनुवंशिक सामग्री को कहा जाता है न्यूक्लियॉइडया जीनोफोर. परमाणु संरचनाएं गोलाकार या घोड़े की नाल के आकार की होती हैं।

विवादबैक्टीरिया एक निष्क्रिय, गैर-प्रजनन रूप हैं। वे कोशिका के अंदर बनते हैं, गोल या अंडाकार रूप होते हैं। बीजाणु मुख्य रूप से ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया, पुरानी संस्कृतियों में एरोबिक और एनारोबिक प्रकार के श्वसन के साथ रॉड के आकार के होते हैं, साथ ही प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों (पोषक तत्वों और नमी की कमी, माध्यम में चयापचय उत्पादों का संचय, पीएच और खेती के तापमान में परिवर्तन) , वायुमंडलीय ऑक्सीजन और आदि की उपस्थिति या अनुपस्थिति) एक वैकल्पिक विकास कार्यक्रम पर स्विच कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप विवाद हो सकते हैं। इस मामले में, कोशिका में एक बीजाणु बनता है। यह इंगित करता है कि बैक्टीरिया में स्पोरुलेशन प्रजातियों (व्यक्तिगत) के संरक्षण के लिए एक अनुकूलन है और उनके प्रजनन का एक तरीका नहीं है। स्पोरुलेशन की प्रक्रिया, एक नियम के रूप में, बाहरी वातावरण में 18-24 घंटों के भीतर होती है।

एक परिपक्व बीजाणु मातृ कोशिका के आयतन का लगभग 0.1 होता है। विभिन्न जीवाणुओं में बीजाणु कोशिका में आकार, आकार, स्थान में भिन्न होते हैं।

वे सूक्ष्मजीव जिनका बीजाणु व्यास वानस्पतिक कोशिका की चौड़ाई से अधिक नहीं होता है, कहलाते हैं बेसिलीजीवाणु जिनमें बीजाणु होते हैं, जिनका व्यास कोशिका के व्यास से 1.5-2 गुना बड़ा होता है, कहलाते हैं क्लोस्ट्रीडिया.

माइक्रोबियल सेल के अंदर, बीजाणु मध्य में स्थित हो सकता है - केंद्रीय स्थिति, अंत में - टर्मिनल और केंद्र और सेल के अंत के बीच - सबटर्मिनल स्थान।

कशाभिकाबैक्टीरिया लोकोमोटर अंग (आंदोलन के अंग) हैं, जिनकी मदद से बैक्टीरिया 50-60 माइक्रोन / सेकंड तक की गति से आगे बढ़ सकते हैं। वहीं, 1 सेकेंड तक बैक्टीरिया अपने शरीर की लंबाई 50-100 गुना तक ढक लेते हैं। फ्लैगेला की लंबाई बैक्टीरिया की लंबाई से 5-6 गुना अधिक होती है। कशाभिका की मोटाई औसतन 12-30 एनएम है।

कुछ प्रकार के प्रोकैरियोट्स के लिए फ्लैगेला की संख्या, उनका आकार और स्थान स्थिर होता है और इसलिए उनकी पहचान करते समय उन्हें ध्यान में रखा जाता है।

फ्लैगेला की संख्या और स्थान के आधार पर, बैक्टीरिया को मोनोट्रिचस (मोनोपोलर मोनोट्रिचस) में विभाजित किया जाता है - एक छोर पर एक फ्लैगेलम वाली कोशिकाएं, लोफोट्रिचस (मोनोपोलर पॉलीट्रिचस) - फ्लैगेला का एक बंडल सिरों में से एक पर स्थित होता है, एम्फीट्रिचस (द्विध्रुवीय पॉलीट्रिचस) ) - फ्लैगेला प्रत्येक ध्रुव पर स्थित होते हैं, पेरिट्रिचस - फ्लैगेला कोशिका की पूरी सतह पर स्थित होते हैं (चित्र 4) और एट्रिचस - फ्लैगेला से रहित बैक्टीरिया।

बैक्टीरिया की गति की प्रकृति फ्लैगेला की संख्या, उम्र, संस्कृति की विशेषताओं, तापमान, विभिन्न रसायनों की उपस्थिति और अन्य कारकों पर निर्भर करती है। मोनोट्रिचस में सबसे अधिक गतिशीलता होती है।

फ्लैगेल्ला अधिक बार रॉड के आकार के बैक्टीरिया में पाए जाते हैं; वे महत्वपूर्ण कोशिका संरचनाएं नहीं हैं, क्योंकि मोटाइल बैक्टीरिया के गैर-फ्लैगेलेटेड वेरिएंट हैं।

पूरी तरह से जीवाणु कोशिका को काफी सरलता से व्यवस्थित किया जाता है। यह बाहरी वातावरण से एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है और साइटोप्लाज्म से भरा होता है, जिसमें न्यूक्लियॉइड ज़ोन स्थित होता है, जिसमें एक गोलाकार डीएनए अणु भी शामिल होता है, जिसमें से लिखित एमआरएनए "लटका" हो सकता है, जिससे बदले में, राइबोसोम जुड़े होते हैं, प्रोटीन को स्वयं संश्लेषित करने की प्रक्रिया के साथ-साथ इसके मैट्रिक्स पर प्रोटीन को संश्लेषित करना। उसी समय, डीएनए को प्रोटीन से जोड़ा जा सकता है जो इसकी प्रतिकृति और मरम्मत करता है। बैक्टीरियल राइबोसोम यूकेरियोटिक से छोटे होते हैं और इनका अवसादन गुणांक 70S होता है। वे, यूकेरियोटिक की तरह, दो सबयूनिट्स द्वारा बनते हैं - एक छोटा (30S), जिसमें 16S rRNA शामिल है, और एक बड़ा - 50S, जिसमें 23S और 5S rRNA अणु शामिल हैं।

ट्रांसमिशन माइक्रोस्कोपी (चित्र 1) की मदद से प्राप्त तस्वीर स्पष्ट रूप से एक उज्ज्वल क्षेत्र दिखाती है जिसमें आनुवंशिक उपकरण स्थित है और प्रतिलेखन और अनुवाद की प्रक्रियाएं होती हैं। राइबोसोम छोटे दानेदार समावेशन के रूप में दिखाई देते हैं।

सबसे अधिक बार, एक जीवाणु कोशिका में, जीनोम को केवल एक डीएनए अणु द्वारा दर्शाया जाता है, जो एक रिंग में बंद होता है, लेकिन कुछ अपवाद भी हैं। कुछ जीवाणुओं में एक से अधिक डीएनए अणु हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, डीनोकोकस रेडियोड्यूरन, एक जीवाणु जो विकिरण के लिए अपने अभूतपूर्व प्रतिरोध और मनुष्यों के लिए घातक खुराक के 2,000 गुना विकिरण की खुराक को सुरक्षित रूप से झेलने की क्षमता के लिए जाना जाता है, में इसके जीनोमिक डीएनए की दो प्रतियां हैं। बैक्टीरिया की तीन या चार प्रतियां ज्ञात हैं। डीएनए की कुछ प्रजातियां एक सर्कल में बंद नहीं हो सकती हैं, और कुछ एग्रोबैक्टीरियम में एक गोलाकार और एक रैखिक डीएनए होता है।

न्यूक्लियॉइड के अलावा, आनुवंशिक सामग्री अतिरिक्त छोटे गोलाकार डीएनए अणुओं - प्लास्मिड के रूप में कोशिका में मौजूद हो सकती है। प्लास्मिड न्यूक्लियॉइड से स्वतंत्र रूप से दोहराते हैं और अक्सर ऐसे जीन होते हैं जो कोशिका के लिए उपयोगी होते हैं, उदाहरण के लिए, एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोध, नए सब्सट्रेट को अवशोषित करने की क्षमता, संयुग्मित करने की क्षमता और बहुत कुछ। प्लास्मिड को मातृ कोशिका से बेटी कोशिका में स्थानांतरित किया जा सकता है, और क्षैतिज स्थानांतरण द्वारा उन्हें एक कोशिका से दूसरी कोशिका में स्थानांतरित किया जा सकता है।

एक जीवाणु कोशिका सबसे अधिक बार न केवल एक झिल्ली से, बल्कि एक कोशिका भित्ति से भी घिरी होती है, और कोशिका भित्ति संरचना के प्रकार के अनुसार, जीवाणुओं को दो समूहों में विभाजित किया जाता है - ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव।

बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन - म्यूरिन द्वारा बनाई जाती है। आणविक स्तर पर, म्यूरिन परत एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड के अणुओं द्वारा गठित एक नेटवर्क है, जो β-1-4-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा लंबी श्रृंखलाओं में क्रॉस-लिंक किया जाता है, आसन्न श्रृंखलाएं, बदले में, अनुप्रस्थ से जुड़ी होती हैं। पेप्टाइड ब्रिज (चित्र 2)। तो यह सेल के चारों ओर एक बड़ा नेटवर्क निकला।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में एक मोटी कोशिका भित्ति होती है जो एक झिल्ली के ऊपर बैठती है। म्यूरिन एक अन्य प्रकार के अणुओं के साथ क्रॉस-लिंक्ड है - टेकोइक और लिपोटेइकोइक (यदि वे झिल्ली लिपिड से जुड़े हैं) एसिड। यह माना जाता है कि ये अणु कोशिका की दीवार को अनुप्रस्थ संपीड़न और तनाव के तहत लोच देते हैं, जो स्प्रिंग्स के रूप में कार्य करते हैं। चूंकि म्यूरिन की परत मोटी होती है, यह ग्राम विधि से आसानी से दागदार हो जाती है: कोशिकाएं चमकीले बैंगनी रंग की दिखती हैं क्योंकि डाई (जेंटियन या मिथाइल वायलेट) कोशिका की दीवार की परत में फंस जाती है।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में, म्यूरिन की परत बहुत पतली होती है (सायनोबैक्टीरिया के अपवाद के साथ), इसलिए, जब ग्राम द्वारा दाग दिया जाता है, तो वायलेट डाई को धोया जाता है, और कोशिकाओं को दूसरी डाई के रंग में दाग दिया जाता है (चित्र 3)। )

ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं की कोशिका भित्ति लिपोप्रोटीन द्वारा पेप्टिडोग्लाइकन से जुड़ी एक अन्य, बाहरी, झिल्ली से ऊपर से ढकी होती है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और बाहरी झिल्ली के बीच के स्थान को पेरिप्लाज्म कहा जाता है। बाहरी झिल्ली में लिपोपॉलीप्रोटीन, लिपोपॉलीसेकेराइड (LPS), साथ ही प्रोटीन होते हैं जो हाइड्रोफिलिक छिद्र बनाते हैं। बाहरी झिल्ली के घटक अक्सर बाहरी वातावरण के साथ कोशिका की बातचीत के लिए जिम्मेदार होते हैं। इसमें एंटीजन, फेज रिसेप्टर्स, संयुग्मन में शामिल अणु आदि शामिल हैं।

चूंकि ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव कोशिकाएं पूर्णांक की संरचना में भिन्न होती हैं (चित्र 4, शीर्ष), सेल पूर्णांक में फ्लैगेलम को लंगर डालने वाला उपकरण भी भिन्न होता है (चित्र 4, नीचे)।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया का फ्लैगेलम झिल्ली में दो प्रोटीन रिंग (एस-रिंग और एम-रिंग) द्वारा लंगर डाला जाता है और प्रोटीन की एक प्रणाली द्वारा संचालित होता है, जो ऊर्जा की खपत करता है, फिलामेंट को स्पिन करता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में, इस डिज़ाइन के अलावा, दो और रिंग होते हैं जो बाहरी झिल्ली और सेल वॉल में फ्लैगेलम को अतिरिक्त रूप से ठीक करते हैं।

बैक्टीरियल फ्लैगेलम में ही फ्लैगेलिन प्रोटीन होता है, जिसके सबयूनिट एक हेलिक्स से जुड़े होते हैं जिसके अंदर एक गुहा होता है और एक धागा बनता है। धागा लचीले ढंग से एक हुक का उपयोग करके एंकरिंग और मरोड़ तंत्र से जुड़ा होता है।

फ्लैगेला के अलावा, बैक्टीरिया कोशिकाओं की सतह पर अन्य प्रकोप भी हो सकते हैं - पिली। ये प्रोटीन विली हैं जो बैक्टीरिया को विभिन्न सतहों (कोशिका के हाइड्रोफोबिसिटी को बढ़ाने) का पालन करने की अनुमति देते हैं या मेटाबोलाइट्स और संयुग्मन प्रक्रिया (एफ-पिली) के परिवहन में भाग लेते हैं।

एक जीवाणु कोशिका में आमतौर पर पुटिकाओं सहित कोई झिल्ली संरचना नहीं होती है, लेकिन प्रोटीन झिल्ली से घिरे विभिन्न प्रकार के समावेशन (आरक्षित लिपिड, सल्फर) और गैस बुलबुले हो सकते हैं। एक झिल्ली के बिना, एक कोशिका पॉलीसेकेराइड अणुओं, साइनोफाइसिन (नाइट्रोजन डिपो के रूप में) को स्टोर कर सकती है, और इसमें कार्बोक्सीसोम्स भी हो सकते हैं - वेसिकल्स जिसमें एंजाइम RuBisCO होता है, जो केल्विन चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड को ठीक करने के लिए आवश्यक है।

सूक्ष्म जीव विज्ञान में, यह शब्द एक पोषक तत्व को संदर्भित करता है जिसे एक सूक्ष्मजीव द्वारा लिया जा सकता है।

समूहों का यह नाम डॉक्टर जी.के. ग्राम, जिन्होंने जीवाणु कोशिका की दीवारों को धुंधला करने की एक विधि विकसित की, जिससे विभिन्न प्रकार की कोशिका भित्ति संरचना वाली कोशिकाओं के बीच अंतर करना संभव हो गया।

रिबुलोज बिस्फोस्फेट कार्बोक्सिलेज/ऑक्सीजनेज

एक प्रोकैरियोटिक (बैक्टीरिया) कोशिका और एक यूकेरियोटिक के बीच मुख्य अंतर हैं: एक औपचारिक नाभिक (यानी, परमाणु झिल्ली) की अनुपस्थिति, इंट्रासेल्युलर झिल्ली, न्यूक्लियोली, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, लाइसोसोम और माइटोकॉन्ड्रिया की अनुपस्थिति।

एक जीवाणु कोशिका की मुख्य संरचनाएँ हैं:

न्यूक्लियॉइड - एक जीवाणु कोशिका की एक वंशानुगत (आनुवंशिक) सामग्री है, जिसे 1 डीएनए अणु द्वारा दर्शाया जाता है, एक अंगूठी में बंद किया जाता है और सुपरकोल्ड (एक ढीली गेंद में घुमाया जाता है)। डीएनए की लंबाई लगभग 1 मिमी है। जानकारी की मात्रा लगभग 1000 जीन (विशेषताएं) है। न्यूक्लियॉइड एक झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से अलग नहीं होता है।

साइटोप्लाज्म एक कोलाइड है, अर्थात। प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट का जलीय घोल। लिपिड, खनिज, जिसमें राइबोसोम, समावेशन, प्लास्मिड होते हैं।

प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम पर होता है। प्रोकैरियोट्स के राइबोसोम छोटे आकार (70 एस) में यूकेरियोटिक से भिन्न होते हैं।

समावेशन एक जीवाणु कोशिका के आरक्षित पोषक तत्व हैं, साथ ही साथ पिगमेंट का संचय भी है। आरक्षित पोषक तत्वों में शामिल हैं: वॉलुटिन (अकार्बनिक पॉलीफॉस्फेट), ग्लाइकोजन, ग्रेन्युलोसा, स्टार्च, वसा की बूंदें, वर्णक का संचय, सल्फर, कैल्शियम के कण। समावेशन, एक नियम के रूप में, तब बनते हैं जब बैक्टीरिया समृद्ध पोषक माध्यम पर उगाए जाते हैं और भुखमरी के दौरान गायब हो जाते हैं।

कोशिका झिल्ली - कोशिका द्रव्य को सीमित करता है। फॉस्फोलिपिड और एम्बेडेड झिल्ली प्रोटीन की दोहरी परत से मिलकर बनता है। सीएम, बाधा और परिवहन कार्यों के अलावा, चयापचय गतिविधि के केंद्र की भूमिका निभाते हैं (यूकेरियोटिक सेल के विपरीत)। कोशिका में आवश्यक पदार्थों के परिवहन के लिए जिम्मेदार झिल्ली प्रोटीन को पर्मीज़ कहा जाता है। सीएम की आंतरिक सतह पर एंजाइम एन्सेम्बल होते हैं, यानी ऊर्जा वाहक - एटीपी अणुओं के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार एंजाइम अणुओं के संचय का आदेश दिया जाता है। सीएम साइटोप्लाज्म में आक्रमण कर सकते हैं, जिन्हें मेसोसोम कहा जाता है।मेसोसोम दो प्रकार के होते हैं:

सेप्टल - कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में अनुप्रस्थ विभाजन बनाते हैं।

पार्श्व - सीएम की सतह को बढ़ाने और चयापचय प्रक्रियाओं की दर को बढ़ाने के लिए काम करते हैं।

न्यूक्लियॉइड, सीपी और सीएम प्रोटोप्लास्ट बनाते हैं।

बैक्टीरिया के विशिष्ट गुणों में से एक बहुत अधिक इंट्रासेल्युलर आसमाटिक दबाव (5 से 20 एटीएम तक) है, जो गहन चयापचय का परिणाम है। इसलिए, आसमाटिक सदमे से बचाने के लिए, जीवाणु कोशिका एक मजबूत कोशिका भित्ति से घिरी होती है।

कोशिका भित्ति की संरचना के अनुसार, सभी जीवाणुओं को 2 समूहों में विभाजित किया जाता है: एकल-परत कोशिका भित्ति - ग्राम-पॉजिटिव। दो-परत कोशिका भित्ति होना - ग्राम-नकारात्मक। ग्राम+ और ग्राम नामों का अपना इतिहास है। 1884 में, डेनिश माइक्रोबायोलॉजिस्ट हंस क्रिश्चियन ग्राम ने रोगाणुओं को धुंधला करने के लिए एक मूल विधि विकसित की, जिसके परिणामस्वरूप कुछ बैक्टीरिया नीले (ग्राम +) और अन्य लाल (ग्राम-) थे। ग्राम विधि के अनुसार जीवाणुओं के विभिन्न रंगों का रासायनिक आधार अपेक्षाकृत हाल ही में स्पष्ट किया गया था - लगभग 35 वर्ष पहले। यह पता चला कि G- और G+ बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति की संरचना अलग-अलग होती है। G+ बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति की संरचना। G+ बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति का आधार 2 पॉलिमर से बना होता है: पेप्टिडोग्लाइकन और टेकोइक एसिड। पेप्टिडोग्लाइकन एक रैखिक बहुलक है जिसमें बारी-बारी से मुरमिक एसिड और एसिटाइलग्लुकोसामाइन अवशेष होते हैं। एक टेट्रापेप्टाइड (प्रोटीन) सहसंयोजक रूप से म्यूरामिक एसिड से बंधा होता है। पेप्टिडोग्लाइकन की किस्में पेप्टाइड्स के माध्यम से परस्पर जुड़ी होती हैं और एक मजबूत ढांचा बनाती हैं - कोशिका भित्ति का आधार। पेप्टिडोग्लाइकन की किस्में के बीच एक और बहुलक है - टेइकोइक एसिड (ग्लिसरॉल टीके और राइबिटोल टीके) - पॉलीफॉस्फेट का एक बहुलक। टेइकोइक एसिड कोशिका भित्ति की सतह पर कार्य करते हैं और G+ बैक्टीरिया के मुख्य प्रतिजन होते हैं। इसके अलावा, Mg राइबोन्यूक्लिएट G+ बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में शामिल होता है। जी-बैक्टीरिया की दीवार में 2 परतें होती हैं: आंतरिक परत को पेप्टिडोग्लाइकन (पतली परत) के एक मोनो- या बाइलेयर द्वारा दर्शाया जाता है। बाहरी परत में लिपोपॉलीसेकेराइड, लिपोप्रोटीन, प्रोटीन, फॉस्फोलिपिड होते हैं। सभी जी-बैक्टीरिया के एलपीएस में विषाक्त और दहलीज गुण होते हैं और इन्हें एंडोटॉक्सिन कहा जाता है।

पेनिसिलिन जैसे कुछ पदार्थों के संपर्क में आने पर पेप्टिडोग्लाइकन परत का संश्लेषण बाधित हो जाता है। उसी समय, जी+ बैक्टीरिया से एक प्रोटोप्लास्ट बनता है, और जी-बैक्टीरिया से एक स्फेरोप्लास्ट (क्योंकि कोशिका की दीवार की बाहरी परत संरक्षित होती है)।

खेती की कुछ शर्तों के तहत, कोशिका भित्ति की कमी वाली कोशिकाएं बढ़ने और विभाजित होने की क्षमता बनाए रखती हैं, और ऐसे रूपों को एल-फॉर्म कहा जाता है (लिस्टर इंस्टीट्यूट के नाम पर, जहां इस घटना की खोज की गई थी)। कुछ मामलों में, कोशिका भित्ति के संश्लेषण को बाधित करने वाले कारक के उन्मूलन के बाद, एल-रूप अपने मूल रूपों में बदल सकते हैं।

कई बैक्टीरिया म्यूकोपॉलीसेकेराइड्स से युक्त एक श्लेष्म पदार्थ को संश्लेषित करते हैं, जो कोशिका की दीवार के बाहर जमा होता है, एक श्लेष्म म्यान के साथ जीवाणु कोशिका के आसपास होता है। यह एक कैप्सूल है। कैप्सूल का कार्य बैक्टीरिया को फासोसाइटोसिस से बचाना है।

एक जीवाणु कोशिका की सतह संरचनाएं।

सब्सट्रेट (आसंजन) से लगाव के अंग पिली (फिम्ब्रिया) या सिलिया हैं। वे कोशिका झिल्ली से शुरू होते हैं। पिलिन प्रोटीन से बना है। पिली की संख्या 400 प्रति 1 सेल तक पहुंच सकती है।

वंशानुगत जानकारी के संचरण के अंग एफ-ड्रिंक या सेक्स-ड्रिंक हैं। F-गोलियाँ तभी बनती हैं जब कोशिका प्लाज्मिड से विषम होती है, क्योंकि एफ-पिली प्रोटीन प्लास्मिड डीएनए को एनकोड करते हैं। वे एक पतली लंबी ट्यूब होती हैं जो एक अन्य जीवाणु कोशिका से जुड़ जाती हैं। गठित चैनल के माध्यम से, प्लास्मिड पड़ोसी जीवाणु कोशिका में गुजरता है।

आंदोलन के अंग - फ्लैगेला - सर्पिल धागे हैं। उनकी लंबाई उनके व्यास से 10 या अधिक गुना अधिक हो सकती है। फ्लैगेल्ला प्रोटीन फ्लैगेलिन से बने होते हैं। फ्लैगेलम का आधार बेसल बॉडी के माध्यम से कोशिका झिल्ली से जुड़ा होता है। बेसल बॉडी में रिंगों की एक प्रणाली होती है, जो घूर्णन करते समय, फ्लैगेलम को घूर्णी गति संचारित करती है। फ्लैगेलम के स्थान के अनुसार, बैक्टीरिया को मोनो-, लोफो-, एम्फी-, पेरिट्रिचस में विभाजित किया जाता है।