ВНУТРИ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ - Царство бактерии - Система органического мира

В бактериальной клетке отсутствует ядро, хромосомы свободно располагаются в цитоплазме. По этой причине бактерий выделили в отдельное надцарство Прокариоты. Кроме того, в клетке бактерии отсутствуют мембранные органоиды: митохондрии, ЭПС, аппарат Гольджи и пр. Снаружи клеточная мембрана покрыта клеточной стенкой.

Большинство бактерий передвигаются пассивно, с помощью водных или воздушных течений. Только некоторые из них имеют органеллы движения — жгутики. Жгутики прокариот очень просты по устройству и состоят из белка флагеллина, образующего полый цилиндр диаметром 10-20 нм. Они ввинчиваются в среду, продвигая клетку вперёд. По- видимому, это единственная известная в природе структура, использующая такой принцип.

В 1695 году Антони ван Левенгук издал книгу “Тайны природы, открытые Антонием ван Левенгуком при помощи микроскопа”. В этом труде, в зависимости от формы клеток, Левенгук подразделял бактерии на несколько групп, которые по сей день используются в микробиологии:

- кокки (имеют округлую форму);

- бациллы (имеют палочковидную форму);

- спириллы (имеют форму спирали);

- вибрионы (имеют форму запятой);

- сарцины (имеют форму пакетов из 8 клеток);

- диплококки (состоят из двух кокков);

- стрептококки (имеют вид бус из нескольких бусинок);

- стафилококки (несколько бактерий соединяются в подобие виноградной грозди).

По способу питания бактерии делятся на две большие группы: автотрофы и гетеротрофы. К автотрофам, не нуждающимся в веществах, произведённых другими организмами, относятся фотосинтетики (например, пурпурные бактерии и цианобактерии) и хемосинтетики (железобактерии, серобактерии, азотные бактерии). Цианобактерии (синезёленые “водоросли”) расщепляют воду на водород, используемый для синтеза углеводов, и кислород. По- видимому, именно эти организмы в свое время наполнили атмосферу Земли кислородом. К гетеротрофам относятся паразиты (возбудители гонореи, менингита и пр.) и сапрофиты (например, бактерии гниения или брожения).

По способу дыхания бактерии делятся на аэробов (большинство бактерий) и анаэробов (возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены). Первым для дыхания нужен кислород, для вторых кислород бесполезен или даже ядовит.

Бактерии размножаются путем деления. В благоприятных условиях среды деление бактериальной клетки происходит примерно каждые 20 минут. ДНК реплицируется, каждая дочерняя клетка получает по своей копии родительской ДНК. Возможна также передача ДНК между неделящимися клетками (посредством захвата “голой” ДНК, при помощи бактериофагов или путём конъюгации, когда бактерии соединяются между собой копуляционными фимбриями), однако увеличения количества особей при этом не происходит. Размножению препятствуют солнечные лучи и продукты их собственной жизнедеятельности.

Поведение бактерий не отличается особой сложностью. Химические рецепторы регистрируют изменения кислотности среды и концентрацию различных веществ: сахаров, аминокислот, кислорода. Многие бактерии реагируют на изменения температуры или освещенности, некоторые бактерии могут чувствовать магнитное поле Земли.

При неблагоприятных условиях бактерия покрывается плотной оболочкой, цитоплазма обезвоживается, жизнедеятельность почти прекращается. В таком состоянии споры бактерии могут часами находиться в глубоком вакууме, переносить температуру от -240°С до +1000°С.