Бактериальная клетка окружена оболочкой, состоящей из клеточной стенки и плазмолеммы. Внутреннее содержимое клетки называется протоплазма, оно состоит из цитоплазмы с включениями и нуклеоида. Некоторые бактерии имеют дополнительные структуры: капсулу, микрокапсулу, слизистую оболочку, жгутики, пили. Многие бактерии имеют способность образовывать споры в неблагоприятных условиях.
Оболочка клетки
Снаружи бактерии покрыты плазмолеммой, имеющей в своей основе липидный бислой и белки. В большинстве случаев снаружи от мембраны присутствует клеточная стенка. Кроме того существует ряд бактерий, не имеющих клеточной стенки, к ним относят микоплазм.
Капсула, микрокапсула, слизь
Капсулы и микрокапсулы – дополнительная оболочка бактерий, состоящая из мукополисахаридов или белков, служащая для защиты от внешних факторов, в том числе от фагоцитоза. Имеет постоянные границы и способны варьировать в толщине в зависимости от количества воды в ее составе.
Слизь – тонкая непостоянная растворимая оболочка, не имеющая четких границ.
Протопласт
Внутри каждой бактерии находится цитоплазма с органеллами (постоянными компонентами) и включениями (непостоянными элементами цитоплазмы). К органеллам относятся рибосомы, нуклеоид – основной генетический аппарат бактериальной клетки и плазмиды – нехромосомные генетические элементы.
Органеллы бактериальной клетки
Рибосомы выполняют функцию синтеза белка и часто собираются в полисомы – цепочки рибосом на молекулах иРНК. В отличие от эукариотических клеток, бактериальные рибосомы мельче и имеют коэффициент седиментации 70 S. Бактериальные рибосомы состоят из двух субъединиц: 50 S и 30 S.
В состав малой субъединицы входит 16S-рРНК а в большую 23 S-рРНК и 16S-рРНК.
Нуклеоид – хранилище генетической информации, которые представляет собой кольцевую молекулу ДНК с упаковочными белками и аппаратом транскрипции и трансляции. Чаще всего нуклеоид содержит одну хромосому, реже две. Иногда нуклеоид имеет точки соприкосновения с цитоплазматической мембраной или мезосомами, в этих участках может происходить репликация. Все синтетические процессы в клетках прокариот идут с большей скоростью и с большим числом ошибок, чем в эукариотических. Это связано с высокой скоростью метаболизма и слабым развитием репаративного аппарата.
Высокая вероятность ошибок репликации, однако, означает наличие высокого потенциала изменчивости , что в совокупности с высокой скоростью деления бактериальных клеток, дает высокую скорость эволюции данных организмов.
Плазмида или нехромосомный генетический элемент содержится не во всех клетках и обычно несет дополнительные гены, например с факторами устойчивости к антибиотикам. Кроме того существуют F-плазмиды, способные передаваться через F-пили другим бактериальным клеткам, этот процесс называется Также на внутренних поверхностях цитоплазматической мембраны могут образовываться выпячивания – мезосомы, в которых обычно происходят процессы ассимиляции, например, фотосинтез или хемосинтез, а также дыхание.
Включения цитоплазмы
В качестве запасных веществ бактерии способны накапливать различные вещества, котороые они используют в качестве источника энергии при неблагоприятных условиях и во время деления. Такими веществами могут быть гликоген и другие полисахариды, β-оксимасляная кислота и полифосфаты, например, волютин.
Жгутики, пили
Жгутики – постоянные образования бактериальной клетки, служащие для передвижения. Состоят из белка флагеллина, который является H-антигеном/ Пили (фимбрии или ворсинки) - нитевидные тонкие и короткие образования, состоящие из белка пилина.
Пили выполняют разнообразные функции, например, прикрепление к субстрату, питание, водно-солевой обмен, передача плазмид (F-пили).
