Struktura bakteryjna komórki bakteryjnej. Struktura komórki bakteryjnej. Struktura komórki bakteryjnej: cechy. Jaka jest budowa komórki bakteryjnej?

Według naukowców wiek bakterii wynosi ponad 3,5 miliarda lat. Istniały na Ziemi na długo przed pojawieniem się wysoce zorganizowanych organizmów. Będąc u początków życia, organizmy bakteryjne otrzymały elementarną strukturę typu prokariotycznego, charakteryzującą się brakiem utworzonego jądra i błony jądrowej. Jednym z czynników wpływających na kształtowanie się ich właściwości biologicznych jest błona bakteryjna (ściana komórkowa).

Ściana bakteryjna ma spełniać kilka podstawowych funkcji:

być szkieletem bakterii;
nadaj mu określony kształt;
komunikować się ze środowiskiem zewnętrznym;
chronić przed szkodliwym działaniem czynników środowiskowych;
brać udział w podziale komórki bakteryjnej, która nie ma jądra i błony jądrowej;
zatrzymują na swojej powierzchni antygeny i różnego rodzaju receptory (typowe dla bakterii Gram-ujemnych).

Niektóre rodzaje bakterii mają otoczkę zewnętrzną, która jest trwała i służy do zachowania integralności mikroorganizmu przez długi czas. W tym przypadku błona bakteryjna jest formą pośrednią między cytoplazmą a torebką. Niektóre bakterie (na przykład leuconostoc) mają tę właściwość, że zamykają kilka komórek w jednej kapsułce. Nazywa się to zoogelem.

Skład chemiczny kapsułki charakteryzuje się obecnością polisacharydów oraz dużą ilością wody. Kapsułka może również umożliwiać bakteriom przyłączenie się do określonego obiektu.

Stopień jej wchłonięcia przez bakterię zależy od tego, jak łatwo substancja przenika przez otoczkę. Cząsteczki o długich łańcuchach, które są odporne na biodegradację, mają większe szanse na penetrację.

Co to jest skorupa?

Błona bakteryjna składa się z lipopolisacharydów, białek, lipoprotein i kwasów tejchojowych. Głównym składnikiem jest mureina (peptydoglikan).

Grubość ściany komórkowej może być różna i sięgać 80 nm. Powierzchnia nie jest ciągła, posiada pory o różnej średnicy, przez które drobnoustrój otrzymuje składniki odżywcze i uwalnia produkty swojej życiowej aktywności.

O znaczeniu ściany zewnętrznej świadczy jej znaczna masa – może ona wynosić od 10 do 50% suchej masy całej bakterii. Cytoplazma może wystawać, zmieniając wygląd zewnętrzny bakterii.

Wierzch muszli może być pokryty rzęskami lub może mieć wici, które składają się z flageliny, specyficznej substancji białkowej. Do przyczepienia się do błony bakteryjnej wici mają specjalne struktury - płaskie dyski. Bakterie z jedną wicią nazywane są monotrychowymi, te z dwoma nazywane są amfitrychami, te z kępką nazywane są lofotrichami, a te z wieloma kępkami nazywane są peritrichousami. Mikroorganizmy bez wici nazywane są atrichią.

Błona komórkowa ma wewnętrzną część, która zaczyna się formować po zakończeniu wzrostu komórki. W odróżnieniu od zewnętrznej składa się ze znacznie mniejszej ilości wody oraz posiada większą elastyczność i wytrzymałość.

Proces syntezy ściany drobnoustrojów rozpoczyna się wewnątrz bakterii. Aby to osiągnąć, zawiera sieć kompleksów polisacharydowych, które występują naprzemiennie w określonej kolejności (acetyloglukozamina i kwas acetylomuraminowy) i są połączone ze sobą silnymi wiązaniami peptydowymi. Montaż ściany odbywa się na zewnątrz, na membranie plazmowej, gdzie znajduje się skorupa.

Ponieważ bakteria nie ma jądra, nie ma błony jądrowej.

Skorupa to niezabarwiona, cienka struktura, której nie można nawet zobaczyć bez specjalnego zabarwienia komórek. W tym celu stosuje się plazmolizę i przyciemnione pole widzenia.

Plama Grama

Aby zbadać szczegółową strukturę komórki, w 1884 roku Christian Gram zaproponował specjalną metodę jej barwienia, która później została nazwana jego imieniem. Barwienie metodą Grama dzieli wszystkie mikroorganizmy na Gram-dodatnie i Gram-ujemne. Każdy gatunek ma swój własny biochemiczny i właściwości biologiczne. Różne kolory wynikają również ze struktury ściany komórkowej:

Gram-dodatnie bakterie mają masywną otoczkę zawierającą polisacharydy, białka i lipidy. Jest trwała, pory są minimalne, farba użyta do malowania mocno wnika i praktycznie się nie zmywa. Takie mikroorganizmy nabierają niebiesko-fioletowego koloru.
Gram-ujemne komórki bakteryjne mają pewne różnice: ich grubość ścianki jest mniejsza, ale otoczka ma dwie warstwy. Wewnętrzna warstwa składa się z peptydoglikanu, który ma luźniejszą strukturę i szerokie pory. Farbę barwiącą Gram można łatwo zmyć etanolem. Komórka ulega odbarwieniu. W przyszłości technika ta będzie polegać na dodaniu kontrastującego czerwonego barwnika, który zabarwi bakterie na czerwono lub różowo.

Udział drobnoustrojów Gram-dodatnich, nieszkodliwych dla człowieka, znacznie przewyższa bakterie Gram-ujemne. Do chwili obecnej sklasyfikowano trzy grupy drobnoustrojów Gram-ujemnych wywołujących choroby u ludzi:

ziarniaki (paciorkowce i gronkowce);
formy nieprzetrwalnikujące (korynebakterie i listeria);
formy przetrwalnikowe (Bacillus, Clostridia).

Charakterystyka przestrzeni peryplazmatycznej

Pomiędzy ścianą bakterii a błoną cytoplazmatyczną znajduje się przestrzeń peryplazmatyczna, w której znajdują się enzymy. Składnik ten jest strukturą obowiązkową, stanowi 10-12% suchej masy bakterii. Jeśli z jakiegoś powodu błona ulegnie zniszczeniu, komórka umiera. Informacja genetyczna znajduje się bezpośrednio w cytoplazmie i nie jest od niej oddzielona błoną jądrową.

Niezależnie od tego, czy drobnoustrój jest Gram-dodatni czy Gram-ujemny, stanowi on barierę osmotyczną mikroorganizmu, transporter cząsteczek organicznych i nieorganicznych w głąb komórki. Udowodniono także pewną rolę peryplazmy we wzroście drobnoustroju.

Pracuję jako lekarz weterynarii. Interesuję się tańcem towarzyskim, sportem i jogą. Stawiam na rozwój osobisty i doskonalenie praktyk duchowych. Ulubione tematy: weterynaria, biologia, budownictwo, naprawy, podróże. Tabu: prawo, polityka, technologie informatyczne i gry komputerowe.

Strukturę bakterii dobrze zbadano za pomocą mikroskopii elektronowej całych komórek i ich ultracienkich skrawków. Komórka bakteryjna składa się ze ściany komórkowej, błony cytoplazmatycznej, cytoplazmy z wtrąceniami i jądra zwanego nukleoidem. Istnieją dodatkowe struktury: kapsułka, mikrokapsułka, śluz, wici, pilusy (ryc. 1); Niektóre bakterie są zdolne do tworzenia zarodników w niesprzyjających warunkach.

Ściana komórkowa - mocna, elastyczna struktura, która nadaje bakterii określony kształt i wraz z leżącą pod nią błoną cytoplazmatyczną „hamuje” wysokie ciśnienie osmotyczne w komórce bakteryjnej. Bierze udział w procesie podziału komórek i transporcie metabolitów. Najgrubszą ścianę komórkową występują u bakterii Gram-dodatnich (ryc. 1). Tak więc, jeśli grubość ściany komórkowej bakterii Gram-ujemnych wynosi około 15-20 nm, wówczas u bakterii Gram-dodatnich może osiągnąć 50 nm lub więcej. Ściana komórkowa bakterii Gram-dodatnich zawiera mała ilość polisacharydy, lipidy, białka.

Głównym składnikiem ściany komórkowej tych bakterii jest wielowarstwowa peptydoglikan(mureina, mukopeptyd), stanowiący 40-90% masy ściany komórkowej.

Nukleoid mesosomy Volutin

Ryż. 1. Budowa komórki bakteryjnej.

Kwasy teichojowe (z gr. Teichos -ściana), których cząsteczki są łańcuchami składającymi się z 8-50 reszt glicerolu i rybitolu, połączonych mostkami fosforanowymi. Kształt i siłę bakterii nadaje sztywna włóknista struktura peptydoglikanu, która jest wielowarstwowa i usieciowana peptydami. Peptydoglikan jest reprezentowany przez równoległe cząsteczki glikanu składające się z powtarzających się reszt N-acetyloglukozamina i N-kwas acetylomuraminowy połączony wiązaniem glikozydowym typu P (1 -> 4).

Lizozym, będący acetylmuramidazą, rozrywa te wiązania. Cząsteczki glikanu są połączone wiązaniem krzyżowym peptydowym. Stąd nazwa tego polimeru – peptydoglikan. Podstawą wiązania peptydowego peptydoglikanu u bakterii Gram-ujemnych są tetrapeptydy składające się z naprzemiennych L- I D-aminokwasy.

U E coliłańcuchy peptydowe są ze sobą połączone poprzez D- alanina jednego łańcucha i kwas mezodiaminopimelinowy drugiego.

Skład i struktura części peptydowej peptydoglikanu u bakterii Gram-ujemnych jest stabilna, w przeciwieństwie do peptydoglikanu bakterii Gram-dodatnich, którego aminokwasy mogą różnić się składem i sekwencją. Tetrapeptydy są tutaj połączone ze sobą łańcuchami polipeptydowymi złożonymi z 5 reszt glicyny. Bakterie Gram-dodatnie często zawierają lizynę zamiast kwasu mezodiaminopimelinowego. Fosfolipidy

Ryż. 2. Struktura struktur powierzchniowych bakterii Gram-dodatnich (gram+) i Gram-ujemnych (gram").

Elementy glikanowe (acetyloglukozamina i kwas acetylomuraminowy) oraz aminokwasy tetrapeptydowe (mezodiaminopimelinowy i Kwas L-glutaminowy, D-alanina) są charakterystyczną cechą bakterii, ponieważ zarówno one, jak i D-izomery aminokwasów są nieobecne u zwierząt i ludzi.

Zdolność bakterii Gram-dodatnich do zatrzymywania fioletu goryczki w połączeniu z jodem podczas barwienia metodą Grama (niebiesko-fioletowy kolor bakterii) jest związana z właściwością wielowarstwowego peptydoglikanu do interakcji z barwnikiem. Ponadto późniejsze traktowanie rozmazu bakteryjnego alkoholem powoduje zwężenie porów w peptydoglikanie i tym samym zatrzymanie barwnika w ścianie komórkowej. Po ekspozycji na alkohol bakterie Gram-ujemne tracą swój barwnik, odbarwiają się, a po potraktowaniu magentą stają się czerwone. Dzieje się tak za sprawą mniejszej ilości peptydoglikanu (5-10% masy ściany komórkowej).

Ściana komórkowa bakterii Gram-ujemnych zawiera zewnętrzna męmbrana, połączone poprzez lipoproteinę z leżącą poniżej warstwą peptydoglikanu (ryc. 2). Błona zewnętrzna jest falistą strukturą trójwarstwową, podobną do błony wewnętrznej, zwanej cytoplazmą. Głównym składnikiem tych błon jest dwucząsteczkowa (podwójna) warstwa lipidów.

Zewnętrzna membrana jest asymetryczną strukturą mozaikową reprezentowaną przez lipopolisacharydy, fosfolipidy i białka . Po jego zewnętrznej stronie jest lipopolisacharyd(LPS), składający się z trzech składników: lipidu A, część rdzeniowa lub rdzeń (łac. rdzeń - rdzeń) i specyficzny dla O łańcuch polisacharydowy utworzony przez powtarzające się sekwencje oligosacharydowe.

Lipopolisacharyd jest „zakotwiczony” w błonie zewnętrznej przez lipid A, powodujących toksyczność LPS, którą w związku z tym zidentyfikowano z endotoksyną. Niszczenie bakterii przez antybiotyki prowadzi do uwolnienia dużych ilości endotoksyn, co może doprowadzić u pacjenta do wstrząsu endotoksycznego.

Z lipidów A rdzeń lub podstawowa część LPS odpada. Najbardziej stałą częścią rdzenia LPS jest kwas ketodeoksyoktonowy (kwas 3-deoksy-g)-manno-2-oktulozonowy). 0 -określa specyficzny łańcuch rozciągający się od rdzenia cząsteczki LPS serogrupa, serotyp (rodzaj bakterii wykrywany za pomocą surowicy odpornościowej) określonego szczepu bakterii. Zatem koncepcja LPS jest powiązana z koncepcją antygenu 0, który można wykorzystać do różnicowania bakterii. Zmiany genetyczne mogą prowadzić do zmian w biosyntezie składników LPS bakterie i co z tego wyniknie L-formy

Białka macierzy zewnętrzna błona wnika w nią w taki sposób, że cząsteczki białka tzw porinami, graniczą z hydrofilowymi porami, przez które przechodzi woda i małe cząsteczki o względnej masie do 700. Pomiędzy błoną zewnętrzną a błoną cytoplazmatyczną znajduje się przestrzeń peryplazmatyczna, czyli peryplazma, zawierająca enzymy. Kiedy synteza ściany komórkowej bakterii zostaje zakłócona pod wpływem lizozymu, penicyliny, czynników ochronnych organizmu i innych związków, powstają komórki o zmienionym (często kulistym) kształcie: protoplasty - bakterie całkowicie pozbawione ściany komórkowej; sferoplasty - bakterie z częściowo zachowaną ścianą komórkową. Po usunięciu inhibitora ściany komórkowej, takie zmienione bakterie mogą ulec odwróceniu, tj. uzyskać pełną ścianę komórkową i przywrócić jej pierwotny kształt.

Bakterie typu sfero- lub protoplastowego, które pod wpływem antybiotyków lub innych czynników utraciły zdolność do syntezy peptydoglikanu i są zdolne do namnażania, nazywa się Kształty L(od nazwy Instytutu Listera). L-formy mogą również powstawać w wyniku mutacji. Są to wrażliwe osmotycznie, kuliste komórki o kształcie kolby, różnej wielkości, w tym także te przechodzące przez filtry bakteryjne. Niektóre L- formy (niestabilne), po usunięciu czynnika wywołującego zmiany w bakteriach, mogą się odwrócić, „powracając” do pierwotnej komórki bakteryjnej. L- formy mogą tworzyć wiele patogenów chorób zakaźnych.

Błona cytoplazmatyczna w mikroskopii elektronowej ultracienkich przekrojów jest to trójwarstwowa otaczająca membrana zewnętrzna część cytoplazma bakteryjna. Strukturalnie przypomina plazmalemmę komórek zwierzęcych i składa się z podwójnej warstwy lipidów, głównie fosfolipidów z osadzoną powierzchnią i integralnymi białkami, które wydają się przenikać przez strukturę błony. Część z nich to permeazy biorące udział w transporcie substancji. Błona cytoplazmatyczna jest dynamiczną strukturą zawierającą ruchome elementy, dlatego uważa się ją za mobilną strukturę płynną. Bierze udział w regulacji ciśnienia osmotycznego, transporcie substancji i metabolizmie energetycznym komórki (za sprawą enzymów łańcucha transportu elektronów, trifosfatazy adenozyny itp.). Przy nadmiernym wzroście (w porównaniu ze wzrostem ściany komórkowej) błona cytoplazmatyczna tworzy wgłobienia - wgłobienia w postaci kompleksowo skręconych struktur błonowych, zwanych mezosomy. Nazywa się mniej złożone struktury skręcone błony wewnątrzcytoplazmatyczne. Rola mezosomów i błon wewnątrzcytoplazmatycznych nie jest w pełni poznana. Sugeruje się nawet, że są one artefaktem powstającym po przygotowaniu (utrwaleniu) próbki do mikroskopii elektronowej. Niemniej jednak uważa się, że pochodne błony cytoplazmatycznej biorą udział w podziale komórek, dostarczając energii do syntezy ściany komórkowej oraz biorą udział w wydzielaniu substancji, sporulacji, tj. w procesach o dużym zużyciu energii.

Cytoplazma zajmuje większość komórki bakteryjnej i składa się z rozpuszczalnych białek, kwasów rybonukleinowych, inkluzji i licznych małych granulek - rybosomy odpowiedzialny za syntezę (translację) białek. Rybosomy bakteryjne mają wielkość około 20 nm i współczynnik sedymentacji lata 70-te, 3 różnica w stosunku do 80^-rybosomów charakterystycznych dla komórek eukariotycznych. Dlatego niektóre antybiotyki, wiążąc się z rybosomami bakterii, hamują syntezę białek bakteryjnych bez wpływu na syntezę białek w komórkach eukariotycznych. Rybosomy bakteryjne mogą dysocjować na dwie podjednostki - 50 lat I 30 s . Cytoplazma zawiera różne wtrącenia w postaci granulek glikogenu, polisacharydów, kwasu poli-p-masłowego i polifosforanów (wolutyny). Kumulują się w przypadku nadmiaru składników odżywczych w środowisku i pełnią funkcję substancji rezerwowych na potrzeby żywieniowe i energetyczne. Volutin ma powinowactwo do podstawowych barwników, ma metachromazję i można go łatwo wykryć specjalnymi metodami barwienia. Charakterystyczny układ ziaren wolutyny ujawnia się u prątka błonicy w postaci intensywnie wybarwionych biegunów komórkowych.

Nukleoid - odpowiednik jądra u bakterii. Znajduje się w centralnej strefie bakterii w postaci dwuniciowego DNA, zamkniętego w pierścieniu i ciasno upakowanego jak kula. W przeciwieństwie do eukariontów jądro bakteryjne nie ma otoczki jądrowej, jąderka ani podstawowych białek (histonów). Zazwyczaj komórka bakteryjna zawiera jeden chromosom, reprezentowany przez cząsteczkę DNA zamkniętą w pierścieniu. Jeśli podział zostanie zakłócony, może zawierać 4 lub więcej chromosomów. Nukleoid wykrywa się w mikroskopie świetlnym po wybarwieniu metodami specyficznymi dla DNA: Feulgena lub Romanovsky-Giemsa. Na obrazach dyfrakcji elektronów ultracienkich skrawków bakterii nukleoid pojawia się jako jasne strefy z włóknistymi, nitkowatymi strukturami DNA związanymi w pewnych obszarach z błoną cytoplazmatyczną lub mezosomem zaangażowanym w replikację chromosomu.

Oprócz nukleoidu reprezentowanego przez jeden chromosom komórka bakteryjna zawiera pozachromosomalne czynniki dziedziczności - plazmidy, które są kowalencyjnie zamkniętymi pierścieniami DNA.

Kapsuła - struktura śluzowa o grubości ponad 0,2 mikrona, mocno związana ze ścianą komórkową bakterii i posiadająca wyraźnie określone granice zewnętrzne. Kapsułka jest widoczna w rozmazach odciskowych materiału patologicznego. W czystych kulturach bakteryjnych kapsułka tworzy się rzadziej. Wykrywa się go za pomocą specjalnych metod barwienia Burri-Gins, które tworzą negatywny kontrast substancji kapsułki.

Zwykle kapsułka składa się z polisacharydów (egzopolisacharydów), czasami z polipeptydów, na przykład z prątka wąglika. Kapsułka jest hydrofilowa, zapobiega fagocytozie bakterii.

Tworzy się wiele bakterii mikrokapsułka - tworzenie się śluzu o grubości mniejszej niż 0,2 mikrona, wykrywalne jedynie za pomocą mikroskopii elektronowej. Należy go odróżnić od kapsułki szlam -śluzowate egzopolisacharydy, które nie mają wyraźnych granic zewnętrznych. Śluzowe egzopolisacharydy są charakterystyczne dla śluzowatych szczepów Pseudomonas aeruginosa, często spotykanych w plwocinie pacjentów z mukowiscydozą. Egzopolisacharydy bakteryjne biorą udział w adhezji (przyklejaniu się do podłoża), nazywane są także glikokaliks. Oprócz syntezy egzopolisacharydów przez bakterie istnieje inny mechanizm ich powstawania: poprzez działanie zewnątrzkomórkowych enzymów bakteryjnych na disacharydy. W rezultacie powstają dekstrany i lewany. Kapsułka i śluz chronią bakterie przed uszkodzeniem i wysychaniem, ponieważ będąc hydrofilowymi, dobrze wiążą wodę i uniemożliwiają działanie czynników ochronnych makroorganizmu i bakteriofagów.

Wici bakterie determinują ruchliwość komórki bakteryjnej. Wici to cienkie włókna pochodzące z błony cytoplazmatycznej i są dłuższe niż sama komórka (ryc. 3). Grubość wici wynosi 12-20 nm, długość 3-12 µm. Liczba wici u bakterii różne rodzaje różni się od jednego (monorichalny) cholera vibrio ma do dziesiątek i setek wici rozciągających się wzdłuż obwodu bakterii (około-trich) w Escherichia coli, Proteus itp. Lofotrich mają wiązkę wici na jednym końcu komórki. Amfitrycha mają jedną wici lub wiązkę wici na przeciwległych końcach komórki. Wici są przymocowane do błony cytoplazmatycznej i ściany komórkowej za pomocą specjalnych krążków. Wici składają się z białka - flageliny (z naT.wici - wici), który ma specyficzność antygenową. Podjednostki flageliny są skręcone w kształcie spirali. Wici wykrywa się za pomocą mikroskopii elektronowej preparatów pokrytych metalami ciężkimi lub w mikroskopie świetlnym po obróbce specjalnymi metodami polegającymi na wytrawianiu i adsorpcji różnych substancji prowadzących do zwiększenia grubości wici (na przykład po srebrzeniu).

Ryż. 3. Escherichia coli. Obraz dyfrakcyjny elektronów (przygotowanie V.S. Tyurina). 1 - wici, 2 - kosmki, 3 - F-pili.

Kosmki lub pilusy (fimbrie), - formacje nitkowate (ryc. 3), cieńsze i krótsze (3-10 nm x 0,3-10 µm) niż wici. Pili wystają z powierzchni komórki i składają się z pilinu białkowego. Mają działanie antygenowe. Do pilusów zalicza się: pilusy odpowiedzialne za adhezję, czyli tzw. do przyłączania bakterii do dotkniętej komórki (pili typu 1 lub typu ogólnego - pilusy zwykłe), pił, odpowiedzialny za odżywianie, metabolizm wody i soli; seksualny (F-pił) lub pilusy koniugacyjne (pili typu 2). Pile ogólnego typu są liczne - kilkaset na komórkę. Pili płciowe tworzą tak zwane „męskie” komórki dawcy zawierające pasażowalne plazmidy (F, R, Kol). Zwykle jest ich 1-3 na komórkę. Charakterystyczną cechą pilusów płciowych jest interakcja ze specjalnymi „męskimi” kulistymi bakteriofagami, które są intensywnie adsorbowane na pilusach płciowych.

Spór - specyficzna forma bakterii firmicute spoczynkowych, tj. bakterie o gram-dodatniej strukturze ściany komórkowej.

Zarodniki powstają w niesprzyjających warunkach dla istnienia bakterii (przesuszenie, niedobór składników odżywczych itp.). W tym przypadku w jednej bakterii powstaje jeden zarodnik. Tworzenie zarodników przyczynia się do zachowania gatunku i nie jest metodą rozmnażania, jak w przypadku grzybów.

Czasami nazywane są bakteriami tlenowymi tworzącymi przetrwalniki, w których wielkość zarodników nie przekracza średnicy komórki pałeczki. Bakterie beztlenowe tworzące przetrwalniki, których wielkość zarodników przekracza średnicę komórki i dlatego przyjmują kształt wrzecionowaty, nazywane są bakteriami beztlenowymi tworzącymi przetrwalniki. Clostridia(łac. Clostridium- wrzeciono).

Proces sporulacja(sporulacja) przechodzi przez szereg etapów, podczas których część cytoplazmy i chromosomu zostają oddzielone i otoczone błoną cytoplazmatyczną; Tworzy się prospora, następnie tworzy się wielowarstwowa, słabo przepuszczalna otoczka. Sporulacji towarzyszy intensywne spożywanie prospory, a następnie tworzenie się otoczki zarodników kwasu dipikolinowego i jonów wapnia. Po utworzeniu wszystkich struktur zarodnik uzyskuje odporność na ciepło, co jest związane z obecnością dipikolinianu wapnia. Sporulacja, kształt i umiejscowienie zarodników w komórce (wegetatywnej) są właściwością gatunkową bakterii, która pozwala je odróżnić. Kształt zarodników może być owalny, kulisty, lokalizacja w komórce jest końcowa, tj. na końcu patyka (czynnik wywołujący tężec), subterminal - bliżej końca patyka (patogeny zatrucia jadem kiełbasianym, zgorzel gazowa) i centralny (pałeczka wąglika).

Wymiary - od 1 do 15 mikronów. Podstawowe formularze:

Formy bakterii:

mezosomy

mureina Gram-dodatnie(barwione metodą Grama) i Gram-ujemne

nukleoid. Plazmidy odcinek.

Wiele bakterii tak ma wici(10) i pił (fimbrie)

Yandex.DirectWszystkie reklamy

Sporulacja

Reprodukcja.

Koniugacja

Transformacja

Transmisja

Wirusy

Rozmiary wirusów wynoszą 10–300 nm. Forma wirusa:

Kapsyd Superkapsyd

wirion

Struktura komórek bakteryjnych

Pierwsze bakterie pojawiły się prawdopodobnie ponad 3,5 miliarda lat temu i przez prawie miliard lat były jedynymi żywymi istotami na naszej planecie. Obecnie są one wszechobecne i determinują różnorodne procesy zachodzące w przyrodzie.

Kształt i wielkość bakterii

Bakterie to jednokomórkowe mikroskopijne organizmy. Mają kształt patyków, kulek, spirali. Niektóre gatunki tworzą skupiska kilku tysięcy komórek. Długość bakterii w kształcie pręcika wynosi 0,002-0,003 mm. Dlatego nawet pod mikroskopem bardzo trudno jest dostrzec poszczególne bakterie. Łatwo je jednak zauważyć gołym okiem, gdy rozwijają się w dużych ilościach i tworzą kolonie. W warunkach laboratoryjnych kolonie bakterii hoduje się na specjalnych podłożach zawierających niezbędne składniki odżywcze.

Komórka bakteryjna, podobnie jak komórki roślin, grzybów i zwierząt, jest pokryta błoną plazmatyczną. Ale w przeciwieństwie do nich gęsta błona komórkowa znajduje się po zewnętrznej stronie membrany. Składa się z trwałej substancji i pełni zarówno funkcje ochronne, jak i wspierające, nadając komórce trwały kształt. Przez błonę komórkową składniki odżywcze swobodnie przedostają się do komórki, a niepotrzebne substancje uwalniane są do środowiska. Często bakterie wytwarzają dodatkową warstwę ochronną śluzu na błonie komórkowej - kapsułkę.

Na powierzchni błony komórkowej niektórych bakterii występują narośla - długie wici (jedna, dwie lub więcej) lub krótkie, cienkie kosmki. Z ich pomocą bakterie się przemieszczają. W cytoplazmie komórki bakteryjnej znajduje się substancja jądrowa - nukleoid, który niesie informację dziedziczną.

Jaka jest budowa komórek bakteryjnych, czy też wszystko jest tak proste, jak się wydaje

Substancja jądrowa, w przeciwieństwie do jądra, nie jest oddzielona od cytoplazmy. Z powodu braku utworzonego jądra i innych cech strukturalnych komórki wszystkie bakterie łączą się w odrębne królestwo żywej natury - królestwo bakterii.

Rozmieszczenie bakterii i ich rola w przyrodzie

Bakterie są najpowszechniejszymi żywymi stworzeniami na Ziemi. Żyją wszędzie: w wodzie, powietrzu, glebie. Bakterie potrafią żyć nawet tam, gdzie inne organizmy nie mogą przetrwać: w gorących źródłach, w lodach Antarktydy, w podziemnych polach naftowych, a nawet w reaktorach jądrowych. Każda komórka bakteryjna jest bardzo mała, ale całkowita liczba bakterii na Ziemi jest ogromna. Ten
wiąże się z dużym tempem rozwoju bakterii. Bakterie pełnią w przyrodzie różnorodne funkcje.

Rola bakterii w tworzeniu minerałów paliwowych jest ogromna. Przez miliony lat rozkładały pozostałości organizmów morskich i roślin lądowych. W wyniku żywotnej działalności bakterii powstały złoża ropy naftowej, gazu ziemnego i węgla.

Struktura komórki bakteryjnej

Wymiary - od 1 do 15 mikronów. Podstawowe formularze: 1) ziarniaki (kuliste), 2) prątki (w kształcie pręta), 3) wibrios (w kształcie przecinka), 4) spirilla i krętki (skręcone spiralnie).

Formy bakterii:
1 - ziarniaki; 2 - pałeczki; 3 - wibracje; 4-7 - spirilla i krętki.

Struktura komórki bakteryjnej:
1 - rana błony cytoplazmatycznej; 2 - ściana komórkowa; 3 - kapsułka śluzowa; 4 - cytoplazma; 5 - chromosomalny DNA; 6 - rybosomy; 7 - mezo-soma; 8 - rany błony fotosyntetycznej; 9 - włączenie; 10 - spalić tiki; 11 - pił.

Komórka bakteryjna jest otoczona błoną. Wewnętrzną warstwę błony reprezentuje błona cytoplazmatyczna (1), nad którą znajduje się ściana komórkowa (2); U wielu bakterii nad ścianą komórkową znajduje się torebka śluzowa (3). Struktura i funkcje błony cytoplazmatycznej komórek eukariotycznych i prokariotycznych nie różnią się. Błona może tworzyć fałdy tzw mezosomy(7). Oni mogą mięć różne kształty(w kształcie worka, rurowy, lamelkowy itp.).

Enzymy znajdują się na powierzchni mezosomów. Ściana komórkowa jest gruba, gęsta, sztywna, składa się z mureina(główny składnik) i inne substancje organiczne. Mureina to regularna sieć równoległych łańcuchów polisacharydowych połączonych ze sobą krótkimi łańcuchami białkowymi. W zależności od cech strukturalnych ściany komórkowej bakterie dzielą się na Gram-dodatnie(barwione metodą Grama) i Gram-ujemne(nie malowany). U bakterii Gram-ujemnych ściana jest cieńsza, bardziej złożona, a nad warstwą mureiny znajduje się na zewnątrz warstwa lipidów. Przestrzeń wewnętrzna wypełniona jest cytoplazmą (4).

Materiał genetyczny jest reprezentowany przez okrągłe cząsteczki DNA. Te DNA można z grubsza podzielić na „chromosomalne” i plazmidowe. DNA „chromosomalny” (5) to DNA przyczepiony do błony, zawierający kilka tysięcy genów, w przeciwieństwie do chromosomalnego DNA eukariotycznego, nie ma on charakteru liniowego i nie jest powiązany z białkami. Obszar, w którym znajduje się to DNA, nazywa się nukleoid. Plazmidy- pozachromosomalne elementy genetyczne. Są to małe, okrągłe DNA, niezwiązane z białkami, niezwiązane z błoną i zawierające niewielką liczbę genów. Liczba plazmidów może być różna. Najlepiej zbadanymi plazmidami są te niosące informację o oporności na leki(czynnik R), biorąc udział w procesie seksualnym (czynnik F). Plazmid, który może łączyć się z chromosomem, nazywa się odcinek.

W komórce bakteryjnej brakuje wszystkich organelli błonowych charakterystycznych dla komórki eukariotycznej (mitochondria, plastydy, EPS, aparat Golgiego, lizosomy).

Cytoplazma bakterii zawiera rybosomy typu 70S (6) i inkluzje (9). Z reguły rybosomy łączą się w polisomy. Każdy rybosom składa się z małej (30S) i dużej podjednostki (50S). Funkcja rybosomu: składanie łańcucha polipeptydowego. Inkluzje mogą być reprezentowane przez grudki skrobi, glikogenu, wolutyny i kropelki lipidów.

Wiele bakterii tak ma wici(10) i pił (fimbrie)(jedenaście). Wici nie są ograniczone błoną, mają falisty kształt i składają się z kulistych podjednostek białka flageliny. Podjednostki te ułożone są spiralnie i tworzą wydrążony cylinder o średnicy 10–20 nm. Struktura wici prokariotycznej przypomina jedną z mikrotubul wici eukariotycznej. Liczba i lokalizacja wici może się różnić. Pili to proste nitkowate struktury na powierzchni bakterii. Są cieńsze i krótsze niż wici. Są to krótkie, puste w środku cylindry wykonane z pilinu białkowego. Pili służą do mocowania bakterii do podłoża i siebie nawzajem. Podczas koniugacji powstają specjalne F-pili, poprzez które materiał genetyczny jest przenoszony z jednej komórki bakteryjnej do drugiej.

Yandex.DirectWszystkie reklamy

Sporulacja u bakterii jest to sposób na przetrwanie niesprzyjających warunków. Zarodniki powstają zwykle pojedynczo w „komórce macierzystej” i nazywane są endosporami. Zarodniki charakteryzują się dużą odpornością na promieniowanie, ekstremalne temperatury, suszenie i inne czynniki powodujące śmierć komórek wegetatywnych.

Reprodukcja. Bakterie rozmnażają się bezpłciowo – dzieląc „komórkę macierzystą” na dwie części. Replikacja DNA następuje przed podziałem.

Bakterie rzadko przechodzą proces seksualny, podczas którego następuje rekombinacja materiału genetycznego. Należy podkreślić, że u bakterii nigdy nie powstają gamety, zawartość komórek nie łączy się, lecz DNA przenosi się z komórki dawcy do komórki biorcy. Istnieją trzy metody transferu DNA: koniugacja, transformacja, transdukcja.

Koniugacja- jednokierunkowy transfer plazmidu F z komórki dawcy do komórki biorcy stykającej się ze sobą. W tym przypadku bakterie są połączone ze sobą specjalnymi pilami F (fimbrie F), przez które przenoszone są fragmenty DNA. Koniugację można podzielić na następujące etapy: 1) rozwinięcie plazmidu F, 2) penetracja jednego z łańcuchów plazmidu F do komórki biorcy poprzez pilus F, 3) synteza komplementarnego łańcucha na jednoniciowa matryca DNA (występuje zarówno w komórce dawcy (F+), jak iw komórce biorcy (F-)).

Komórka bakteryjna. Struktura

W każdym przypadku DNA jest aktywnie absorbowane przez komórkę biorcy i integrowane z jej własnym „chromosomem”.

Transmisja- przeniesienie fragmentu DNA z komórki dawcy do komórki biorcy za pomocą bakteriofagów.

Wirusy

Wirusy składają się z kwasu nukleinowego (DNA lub RNA) i białek tworzących otoczkę wokół tego kwasu nukleinowego, tj. reprezentują kompleks nukleoproteinowy. Niektóre wirusy zawierają lipidy i węglowodany. Wirusy zawsze zawierają jeden rodzaj kwasu nukleinowego – DNA lub RNA. Co więcej, każdy z kwasów nukleinowych może być jednoniciowy lub dwuniciowy, zarówno liniowy, jak i kołowy.

Rozmiary wirusów wynoszą 10–300 nm. Forma wirusa: kuliste, w kształcie pręta, nitkowate, cylindryczne itp.

Kapsyd- otoczka wirusa zbudowana jest z podjednostek białkowych ułożonych w określony sposób. Kapsyd chroni kwas nukleinowy wirusa przed różnymi wpływami i zapewnia osadzanie się wirusa na powierzchni komórki gospodarza. Superkapsyd charakterystyczne dla złożonych wirusów (HIV, wirusy grypy, opryszczka). Zachodzi podczas opuszczania wirusa przez komórkę gospodarza i stanowi zmodyfikowany region jądra lub zewnętrznej błony cytoplazmatycznej komórki gospodarza.

Jeśli wirus znajduje się wewnątrz komórki gospodarza, istnieje w postaci kwasu nukleinowego. Jeśli wirus znajduje się poza komórką gospodarza, wówczas jest to kompleks nukleoproteinowy i nazywa się tę swobodną formę istnienia wirion. Wirusy są wysoce specyficzne, tj. mogą wykorzystywać do swojego utrzymania ściśle określony krąg gospodarzy.

Struktura komórki bakteryjnej

Wymiary - od 1 do 15 mikronów. Podstawowe formularze: 1) ziarniaki (kuliste), 2) prątki (w kształcie pręta), 3) wibrios (w kształcie przecinka), 4) spirilla i krętki (skręcone spiralnie).

Formy bakterii:
1 - ziarniaki; 2 - pałeczki; 3 - wibracje; 4-7 - spirilla i krętki.

Komórka bakteryjna jest otoczona błoną. Wewnętrzną warstwę błony reprezentuje błona cytoplazmatyczna (1), nad którą znajduje się ściana komórkowa (2); U wielu bakterii nad ścianą komórkową znajduje się torebka śluzowa (3). Struktura i funkcje błony cytoplazmatycznej komórek eukariotycznych i prokariotycznych nie różnią się. Błona może tworzyć fałdy tzw mezosomy(7). Mogą mieć różne kształty (torebkowe, rurowe, lamelkowe itp.).

Materiał genetyczny jest reprezentowany przez okrągłe cząsteczki DNA. Te DNA można z grubsza podzielić na „chromosomalne” i plazmidowe. DNA „chromosomalny” (5) to DNA przyczepiony do błony, zawierający kilka tysięcy genów, w przeciwieństwie do chromosomalnego DNA eukariotycznego, nie ma on charakteru liniowego i nie jest powiązany z białkami. Obszar, w którym znajduje się to DNA, nazywa się nukleoid. Plazmidy- pozachromosomalne elementy genetyczne. Są to małe, okrągłe DNA, niezwiązane z białkami, niezwiązane z błoną i zawierające niewielką liczbę genów. Liczba plazmidów może być różna. Najlepiej zbadanymi plazmidami są te, które niosą informację o lekooporności (czynnik R) oraz te, które biorą udział w procesie seksualnym (czynnik F). Plazmid, który może łączyć się z chromosomem, nazywa się odcinek.

W komórce bakteryjnej brakuje wszystkich organelli błonowych charakterystycznych dla komórki eukariotycznej (mitochondria, plastydy, EPS, aparat Golgiego, lizosomy).

Wiele bakterii tak ma wici(10) i pił (fimbrie)(jedenaście). Wici nie są ograniczone błoną, mają falisty kształt i składają się z kulistych podjednostek białka flageliny.

Struktura komórki bakteryjnej: cechy. Jaka jest budowa komórki bakteryjnej?

Podjednostki te ułożone są spiralnie i tworzą wydrążony cylinder o średnicy 10–20 nm. Struktura wici prokariotycznej przypomina jedną z mikrotubul wici eukariotycznej. Liczba i lokalizacja wici może się różnić. Pili to proste nitkowate struktury na powierzchni bakterii. Są cieńsze i krótsze niż wici. Są to krótkie, puste w środku cylindry wykonane z pilinu białkowego. Pili służą do mocowania bakterii do podłoża i siebie nawzajem. Podczas koniugacji powstają specjalne F-pili, poprzez które materiał genetyczny jest przenoszony z jednej komórki bakteryjnej do drugiej.

Yandex.DirectWszystkie reklamy

Sporulacja u bakterii jest to sposób na przetrwanie niesprzyjających warunków. Zarodniki powstają zwykle pojedynczo w „komórce macierzystej” i nazywane są endosporami. Zarodniki są wysoce odporne na promieniowanie, ekstremalne temperatury, suszenie i inne czynniki powodujące śmierć komórek wegetatywnych.

Reprodukcja. Bakterie rozmnażają się bezpłciowo – dzieląc „komórkę macierzystą” na dwie części. Replikacja DNA następuje przed podziałem.

Transformacja- jednokierunkowy transfer fragmentów DNA z komórki dawcy do komórki biorcy, które nie stykają się ze sobą. W tym przypadku komórka dawcy albo „uwalnia” z siebie niewielki fragment DNA, albo DNA przedostaje się do środowiska po śmierci tej komórki. W każdym przypadku DNA jest aktywnie absorbowane przez komórkę biorcy i integrowane z jej własnym „chromosomem”.

Transmisja- przeniesienie fragmentu DNA z komórki dawcy do komórki biorcy za pomocą bakteriofagów.

Wirusy

Rozmiary wirusów wynoszą 10–300 nm. Forma wirusa: kuliste, w kształcie pręta, nitkowate, cylindryczne itp.

Bakterie (trawa)

Kształt i budowa komórek bakteryjnych

Bakterie to najstarsza grupa organizmów żywych, której rozmiary najczęściej nie przekraczają 0,5 mikrona. Ich strukturę można zbadać jedynie pod mikroskopem elektronowym (ryc. 2.1). Bakterie nie mają mitochondriów, lizosomów, kompleksu Golgiego ani siateczki śródplazmatycznej. Nie mają plastydów ani utworzonego jądra, a substancja jądrowa (DNA) jest reprezentowana przez jeden chromosom w kształcie pierścienia (nukleoid) znajdujący się bezpośrednio w cytoplazmie, ale w jednym punkcie połączony z błoną cytoplazmatyczną. Cytoplazma zawiera wiele rybosomów, w których intensywnie zachodzi synteza białek. Większość bakterii jest bezbarwna, ale niektóre są zielone lub fioletowe. Bakterie to najpowszechniejsze organizmy w przyrodzie, zaliczane są do prokariotów, czyli tzw. organizmy przedjądrowe.

Ryż. 2.1. Bakteria

Kształt bakterii jest zróżnicowany. Niektóre z nich wyglądają jak pojedyncze kulki - ziarniaki, które mogą tworzyć pary - diplokoki, cztery - tetrakoki i tworzyć łańcuchy - paciorkowce. Skupiska ziarniaków wyglądają jak paczki - sarcina lub kiście winogron - gronkowce. Niektóre bakterie są wydłużone w postaci pręcików - prątków, inne zakrzywione w kształcie przecinka - vibrios lub kilka razy na całej długości - spirilla (ryc. 2.2).

Ryż. 2.2. Kształty komórek bakteryjnych:

1 – ziarniaki; 2, 3 – diplokoki; 4 – paciorkowce; 5 – tetrakoki; 6 – gronkowce; 7 – sarcyny; 8, 9 – prątki; 10 – łańcuchy prątków; 11 – wibratory; 12 – spiryl; 13 – biczowane, 14 – rzęskowe

Wiele bakterii tak ma organoidy ruchu- jedna lub więcej wici. Bakterie, które nie mają wici, ale są pokryte na zewnątrz śluzem, są również zdolne do ruchu ślizgowego. Niektóre bakterie wodne i glebowe, zwłaszcza sinice, mogą unosić się i opadać, regulując ilość gazu w wakuolach gazu obecnych w cytoplazmie.

Komórka bakteryjna jest pokryta błoną składającą się z: błona cytoplazmatyczna I Ściana komórkowa(ryc. 2.3). Błona składa się z białek i lipidów. Jest półprzepuszczalny i zapewnia selektywne wnikanie substancji do wnętrza komórki oraz uwalnianie produktów rozkładu do środowiska. Na powierzchni wgłębień błony cytoplazmatycznej bakterii, zwanych mezosomami, znajdują się enzymy oksydacyjne biorące udział w procesie oddychania. Takie inwazje błony pełnią rolę mitochondriów i niektórych innych organelli, których nie ma w komórce bakteryjnej. U bakterii zdolnych do fotosyntezy (sinice, bakterie zielone itp.) pigmenty fotosyntetyczne zlokalizowane są na mezosomach.

Ryż. 2.3. Schemat budowy komórki bakteryjnej:

1 – rybosomy; 2 – błona komórkowa; 3 – torebka śluzowa; 4 – nukleoid; 5 – ściana komórkowa; 6 – wici; 7 – mezosoma

Ściana komórkowa jest również przepuszczalna dla składników odżywczych i produktów przemiany materii. Posiada silną siatkę murein (peptydoglikanów), nadaje bakterii określony kształt i chroni ją przed wpływami środowiska. U niektórych bakterii błona cytoplazmatyczna i ściana komórkowa biorą udział w tworzeniu kolejnej, zewnętrznej warstwy błony – torebki. Kapsułka to półpłynna masa śluzowa pokrywająca zewnętrzną stronę ściany komórkowej. Pełni funkcję ochronną.

Komórka bakteryjna jako całość ma dość prostą strukturę. Jest oddzielony od środowiska zewnętrznego błoną cytoplazmatyczną i wypełniony cytoplazmą, w której zlokalizowana jest strefa nukleoidowa, zawierająca kolistą cząsteczkę DNA, na której może „zawiesić” transkrybowany mRNA, do którego z kolei przyłączają się rybosomy, syntetyzując białka na jego matrycy jednocześnie z procesem syntezy samych matryc. Jednocześnie DNA można powiązać z białkami, które dokonują jego replikacji i naprawy. Rybosomy bakteryjne są mniejsze niż rybosomy eukariotyczne i mają współczynnik sedymentacji 70S. One, podobnie jak eukariotyczne, składają się z dwóch podjednostek - małej (30S), która zawiera 16S rRNA i dużej - 50S, która obejmuje cząsteczki 23S i 5S rRNA.

Na fotografii uzyskanej za pomocą mikroskopii transmisyjnej (ryc. 1) wyraźnie widać strefę światła, w której zlokalizowany jest aparat genetyczny i zachodzą procesy transkrypcji i translacji. Rybosomy są widoczne jako małe, ziarniste wtrącenia.

Najczęściej w komórce bakteryjnej genom jest reprezentowany tylko przez jedną cząsteczkę DNA, która jest zamknięta w pierścieniu, ale są wyjątki. Niektóre bakterie mogą mieć kilka cząsteczek DNA. Na przykład Deinococus radiodurans, bakteria znana ze swojej fenomenalnej odporności na promieniowanie i zdolności do wygodnego wytrzymywania dawek promieniowania 2000 razy większych od dawki śmiertelnej dla człowieka, ma dwie kopie swojego genomowego DNA. Wiadomo, że bakterie mają trzy lub cztery kopie. U niektórych gatunków DNA może nie być zamknięte w okręgu, a niektóre Agrobacterium zawierają jeden kolisty i jeden liniowy DNA.

Oprócz nukleoidu materiał genetyczny może być prezentowany w komórce w postaci dodatkowych małych okrągłych cząsteczek DNA - plazmidów. Plazmidy replikują się niezależnie od nukleoidu i często zawierają geny przydatne komórce, nadające komórce na przykład odporność na antybiotyki, zdolność do asymilacji nowych substratów, zdolność do koniugacji i wiele więcej. Plazmidy mogą być przenoszone zarówno z komórki macierzystej do komórki potomnej, jak i poprzez transfer poziomy mogą być przenoszone z jednej komórki do drugiej.

Komórka bakteryjna jest najczęściej otoczona nie tylko błoną, ale także ścianą komórkową i ze względu na rodzaj budowy ściany komórkowej bakterie dzieli się na dwie grupy – gram-dodatnie i gram-ujemne.

Ścianę komórkową bakterii tworzy peptydoglikan – mureina. Na poziomie molekularnym warstwa mureiny jest siecią utworzoną przez cząsteczki N-acetyloglukozaminy i kwasu N-acetylomuraminowego, połączonych ze sobą w długie łańcuchy wiązaniami β-1-4-glikozydowymi, sąsiednie łańcuchy z kolei są połączone krzyżowymi mostkami peptydowymi (ryc. 2) . Tworzy to jedną dużą sieć otaczającą komórkę.

Bakterie Gram-dodatnie mają grubą ścianę komórkową umieszczoną na górze błony. Mureina jest usieciowana innym rodzajem cząsteczek - kwasami teichojowymi i lipotejchojowymi (jeśli są połączone z lipidami błonowymi). Uważa się, że cząsteczki te nadają ścianie komórkowej elastyczność podczas bocznego ściskania i rozciągania, działając jak sprężyny. Ponieważ warstwa mureiny jest gruba, łatwo ulega plamieniu metodą Grama: komórki wydają się jasnofioletowe, ponieważ barwnik (goryczka lub fiolet metylowy) utknął w warstwie ściany komórkowej.

U bakterii Gram-ujemnych warstwa mureiny jest bardzo cienka (wyjątkiem są sinice), dlatego podczas barwienia Gramem następuje wypłukiwanie fioletowego barwnika, a komórki barwi się kolorem drugiego barwnika (ryc. 3) .

Ściana komórkowa bakterii Gram-ujemnych jest pokryta od góry inną, zewnętrzną błoną połączoną z peptydoklikanem za pomocą lipoprotein. Przestrzeń między błoną cytoplazmatyczną a błoną zewnętrzną nazywa się peryplazmą. Błona zewnętrzna zawiera lipopoliproteiny, lipopolisacharydy (LPS), a także białka tworzące pory hydrofilowe. Składniki błony zewnętrznej często odpowiadają za interakcję komórki ze środowiskiem zewnętrznym. Zawiera antygeny, receptory fagowe, cząsteczki biorące udział w koniugacji itp.

Ponieważ struktura powłoki różni się w komórkach Gram-dodatnich i Gram-ujemnych (ryc. 4, u góry), aparat zakotwiczający wici w powłoce komórkowej również się różni (ryc. 4, u dołu).

Wić bakterii Gram-dodatnich jest zakotwiczona w błonie za pomocą dwóch pierścieni białkowych (pierścienia S i pierścienia M) i jest napędzana przez system białek, które zużywając energię, powodują wirowanie nici. U bakterii Gram-ujemnych oprócz tej struktury znajdują się jeszcze dwa pierścienie, które dodatkowo mocują wici w zewnętrznej błonie i ścianie komórkowej.

Sama wici u bakterii składa się z białka flageliny, którego podjednostki są połączone w helisę zawierającą w środku wnękę i tworzącą nić. Nić mocowana jest elastycznie do aparatu kotwiącego i skrętnego za pomocą haka.

Oprócz wici na powierzchni komórek bakteryjnych mogą występować inne narośla zwane pilusami. Są to pilusy białkowe, które umożliwiają bakteriom przyczepianie się do różnych powierzchni (zwiększając hydrofobowość komórki) lub biorą udział w transporcie metabolitów i procesie koniugacji (F-pili).

Komórka bakteryjna zwykle nie zawiera wewnątrz żadnych struktur błonowych, w tym pęcherzyków, ale mogą występować różnego rodzaju wtręty (lipidy rezerwowe, siarka) oraz pęcherzyki gazu otoczone błoną białkową. Bez błony komórka może przechowywać cząsteczki polisacharydu, cyjanoficynę (jako magazyn azotu), a także może zawierać karboksysomy – pęcherzyki zawierające enzym RuBisCO, niezbędny do wiązania dwutlenku węgla w cyklu Calvina.

W mikrobiologii termin ten oznacza składnik odżywczy, który może zostać wchłonięty przez mikroorganizm

Nazwa zespołów pochodzi od nazwiska lekarza G.K. Grama, który opracował metodę barwienia ścian komórkowych bakterii, pozwalającą na rozróżnienie komórek różne rodzaje struktura ściany komórkowej.

Karboksylaza/oksygenaza rybulozobisfosforanowa