जीवाणु कोशिका संरचना चित्रण। बैक्टीरिया की संरचना

रूप।बैक्टीरिया के कई मुख्य रूप हैं - कोकॉइड, छड़ के आकार का, घुमावदार और शाखायुक्त (चित्र)।

गोलाकार (कोकल) रोगाणु एक गेंद के आकार के होते हैं, लेकिन वे अंडाकार, सपाट, एक तरफा अवतल या थोड़े लम्बे हो सकते हैं। कोशिका विभाजन के परिणामस्वरूप एक, दो, तीन परस्पर लंबवत या भिन्न तलों में गोलाकार आकृतियाँ बनती हैं। जब कोशिकाएँ एक तल में विभाजित होती हैं, तो कोशिकाएँ जोड़े में व्यवस्थित हो सकती हैं, और इसलिए ऐसे रूपों को कहा जाता है डिप्लोकॉसीयदि विभाजन एक ही तल में क्रमिक रूप से होता है और कोशिकाएँ एक श्रृंखला के रूप में जुड़ी हुई हैं, तो यह है स्ट्रेप्टोकोक्की (2).दो परस्पर लंबवत तलों में कोकस के विभाजन से चार कोशिकाओं का निर्माण होता है, या टेट्राकोका.पैकेट के आकार का कोक्सी, या सारसिनास (3),- तीन परस्पर लंबवत तलों में कोक्सी के विभाजन का परिणाम।

छड़ के आकार के, या बेलनाकार, रूपों को आमतौर पर बैक्टीरिया और बेसिली में विभाजित किया जाता है (चित्र 3)। जीवाणु - छड़ी के आकार का, गैर-बीजाणु निर्माण(लिखित बैक्ट।, उदाहरण के लिए बैक्ट। एसीटी)। बेसिली - छड़ी के आकार का, बीजाणु बनाना(वे वास लिखते हैं, उदाहरण के लिए वास. सबटिलिस)। बैक्टीरिया और बेसिली विभिन्न आकार और साइज़ में आते हैं। छड़ियों के सिरे अक्सर गोल होते हैं, लेकिन समकोण (एंथ्रेक्स का प्रेरक एजेंट) पर काटे जा सकते हैं, कभी-कभी संकुचित होते हैं।

चित्रा - बैक्टीरिया के मूल रूप:

1- स्टेफिलोकोसी; 2 - स्ट्रेप्टोकोक्की; 3 - सारसिन्स; 4 - गोनोकोकी; 5 - न्यूमोकोकी; 6 - न्यूमोकोकल कैप्सूल; 7 - कोरिनेबैक्टीरियम डिप्थीरिया; 8 - क्लॉस्ट्रिडिया; 9 – बेसिली; 10 - वाइब्रियोस; 11 - स्पिरिला; 12 - ट्रेपोनेमा; 13 - बोरेलिया; 14 - लेप्टोस्पाइरा; 15 - एक्टिनोमाइसेट्स; 16 - कशाभिका का स्थान: ए -मोनोट्रिच; बी- लोफोट्रिचस; वी -एम्फीट्रिचस, जी -पेरिट्रिचस

छड़ी के आकार के रूपों में से जो बीजाणु (बेसिली) बनाते हैं, वे हैं बेसिली (9 ) और क्लोस्ट्रिडिया (8 ). बेसिली को छोड़कर आप। एन्थ्रेसीस, गतिमान। बेसिली एरोबेस हैं। बेसिली में, बीजाणु एक वनस्पति कोशिका की मोटाई से अधिक नहीं होते हैं। क्लॉस्ट्रिडिया अवायवीय हैं। बीजाणु वनस्पति कोशिका से अधिक मोटे होते हैं। ऐसी आकृतियाँ एक धुरी, एक रैकेट, एक नींबू, एक ड्रमस्टिक जैसी होती हैं। क्लोस्ट्रीडिया प्रकृति में कई प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं। वे अवायवीय संक्रमण के प्रेरक कारक हैं। प्रोटीन पदार्थों, यूरिया के अमोनीकरण का कारण। वे ऑर्गनोफॉस्फोरस यौगिकों को विघटित करते हैं। आणविक नाइट्रोजन आदि को ठीक करें।

छड़ें, कोक्सी की तरह, जोड़े में या श्रृंखला में व्यवस्थित की जा सकती हैं। जब जीवाणु जोड़े में संयोजित होते हैं, तो वे बनते हैं डिप्लोबैक्टीरिया,बेसिली के उसी संबंध के साथ - डिप्लोबैसिलसइसलिए, स्ट्रेप्टोबैक्टीरियाऔर स्ट्रेप्टोबैसिली,यदि कोशिकाएँ एक श्रृंखला में व्यवस्थित हैं। टेट्राड और पैकेट रॉड के आकार के रूप नहीं बनाते हैं, क्योंकि वे अनुदैर्ध्य अक्ष के लंबवत एक विमान में विभाजित होते हैं।

रोगाणुओं के जटिल रूप न केवल लंबाई और व्यास से, बल्कि कर्ल की संख्या से भी निर्धारित होते हैं। विब्रियोस(10)आकार में अल्पविराम जैसा दिखता है। स्पिरिला (11)- 5 कर्ल तक बनने वाली जटिल आकृतियाँ। स्पाइरोकेटस- कई कर्ल के साथ पतले लंबे सिकुड़े हुए रूप। वे बैक्टीरिया और प्रोटोजोआ के बीच एक मध्यवर्ती स्थिति पर कब्जा कर लेते हैं। माइक्रोबैक्टीरिया- पार्श्व वृद्धि के साथ छड़ें (तपेदिक, पैराट्यूबरकुलोसिस के रोगजनक)। कोरिनेबैक्टीरियामाइकोबैक्टीरिया से मिलते-जुलते हैं, लेकिन सिरों पर बने गाढ़ेपन और साइटोप्लाज्म (डिप्थीरिया बेसिलस) में दानों के समावेशन के कारण उनसे भिन्न होते हैं। filamentousबैक्टीरिया बहुकोशिकीय जीव हैं जिनका आकार एक धागे जैसा होता है। मायक्सोबैक्टीरिया- फिसलने वाले सूक्ष्म जीव, जिनका आकार छड़ियों या धुरी जैसा होता है। प्रोस्टेकोबैक्टीरियात्रिकोणीय या अन्य आकार का हो सकता है। उनमें से कुछ में रेडियल समरूपता है। ऐसे जीवों को उनका नाम नुकीली वृद्धि की उपस्थिति से मिला - प्रोस्टेक। वे विभाजन या नवोदित द्वारा प्रजनन करते हैं।

आयाम.सूक्ष्मजीवों का आकार माइक्रोमीटर (µm) (एसआई प्रणाली के अनुसार 10 -6 मीटर) में निर्धारित किया जाता है। गोलाकार आकृतियों का व्यास 0.7-1.2 माइक्रोन है; छड़ के आकार की लंबाई 1.6-10 µm, चौड़ाई 0.3-1 µm. वायरस और भी छोटे जीव हैं। उनका आकार नैनोमीटर (1 एनएम = 10 -9 मीटर) में निर्धारित किया जाता है। रोगाणुओं के फिलामेंटस रूप कई दसियों माइक्रोमीटर की लंबाई तक पहुंचते हैं। इन प्राणियों के आकार की कल्पना करने के लिए, यह कहना पर्याप्त है कि पानी की एक बूंद में कई मिलियन या अरबों सूक्ष्मजीव हो सकते हैं।

संरचना।एक जीवाणु कोशिका में एक झिल्ली होती है, जिसकी बाहरी परत को कोशिका भित्ति कहा जाता है, और आंतरिक परत साइटोप्लाज्मिक झिल्ली होती है, साथ ही समावेशन और एक न्यूक्लियॉइड के साथ साइटोप्लाज्म भी होता है। अतिरिक्त संरचनाएं हैं: कैप्सूल, माइक्रोकैप्सूल, म्यूकस, फ्लैगेल्ला, पिली, प्लास्मिड; कुछ जीवाणु प्रतिकूल परिस्थितियों में बीजाणु बनाने में सक्षम होते हैं।

कोशिका भित्ति - एक मजबूत, लोचदार संरचना जो जीवाणु को एक निश्चित आकार देती है और, अंतर्निहित साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के साथ मिलकर, जीवाणु कोशिका में उच्च आसमाटिक दबाव को "रोकती" है। यह कोशिका को हानिकारक पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई से बचाता है, कोशिका विभाजन और चयापचयों के परिवहन की प्रक्रिया में भाग लेता है।

सबसे मोटी कोशिका भित्ति ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया (50-60 एनएम तक) में होती है; ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में यह 15-20 एनएम है।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में थोड़ी मात्रा में पॉलीसेकेराइड, लिपिड और प्रोटीन होते हैं। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति का मुख्य घटक बहुस्तरीय होता है पेप्टिडोग्लाइकन(म्यूरिन, म्यूकोपेप्टाइड), जो इसके द्रव्यमान का 40-90% बनता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में कोशिका भित्ति में पेप्टिडोग्लाइकन की मात्रा 5-20% होती है।

कोशिकाद्रव्य की झिल्लीजीवाणु कोशिका भित्ति की आंतरिक सतह से चिपक जाता है और साइटोप्लाज्म के बाहरी भाग को घेर लेता है। इसमें लिपिड की दोहरी परत होती है, साथ ही अभिन्न प्रोटीन भी होते हैं जो इसमें प्रवेश करते हैं। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली आसमाटिक दबाव, पदार्थों के परिवहन और कोशिका के ऊर्जा चयापचय के नियमन में शामिल होती है।

कोशिका द्रव्यजीवाणु कोशिका एक अर्ध-तरल, चिपचिपी, कोलाइडल प्रणाली है . साइटोप्लाज्म बैक्टीरिया कोशिका के बड़े हिस्से पर कब्जा कर लेता है और इसमें घुलनशील प्रोटीन, राइबोन्यूक्लिक एसिड, समावेशन और कई छोटे कण होते हैं। - राइबोसोम साइटोप्लाज्म में ग्लाइकोजन ग्रैन्यूल, पॉलीसेकेराइड, फैटी एसिड और पॉलीफॉस्फेट (वोलुटिन) के रूप में विभिन्न समावेश होते हैं।

कुछ स्थानों पर, साइटोप्लाज्म झिल्ली संरचनाओं से व्याप्त होता है - मेसोसोम , जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से उत्पन्न हुआ और इसके साथ संपर्क बनाए रखा। मेसोसोम विभिन्न कार्य करते हैं; उनमें और संबंधित साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में ऊर्जा प्रक्रियाओं में शामिल एंजाइम होते हैं - कोशिका को ऊर्जा की आपूर्ति करने में।

राइबोसोम 20-30 एनएम मापने वाले छोटे कणिकाओं के रूप में साइटोप्लाज्म में बिखरे हुए; राइबोसोम लगभग आधे आरएनए और प्रोटीन से बने होते हैं। राइबोसोम कोशिका प्रोटीन के संश्लेषण के लिए जिम्मेदार होते हैं। एक जीवाणु कोशिका में इनकी संख्या 5-50 हजार तक हो सकती है।

न्यूक्लियॉइड - बैक्टीरिया में नाभिक के बराबर। यह साइटोप्लाज्मोबैक्टीरिया में डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के रूप में स्थित होता है, एक रिंग में बंद होता है और कुंडल की तरह कसकर पैक किया जाता है। यूकेरियोट्स के केंद्रक के विपरीत, जीवाणु न्यूक्लियॉइड में परमाणु आवरण, न्यूक्लियोलस या मूल प्रोटीन (हिस्टोन) नहीं होता है। आमतौर पर, एक जीवाणु कोशिका में एक गुणसूत्र होता है, जो एक रिंग में बंद डीएनए अणु द्वारा दर्शाया जाता है।

न्यूक्लियॉइड के अलावा, जीवाणु कोशिका में आनुवंशिकता के एक्स्ट्राक्रोमोसोमल कारक हो सकते हैं - प्लाज्मिड्स , सहसंयोजक रूप से बंद डीएनए रिंगों का प्रतिनिधित्व करता है और जीवाणु गुणसूत्र की परवाह किए बिना प्रतिकृति करने में सक्षम है।

कैप्सूल- एक श्लेष्मा संरचना जो बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति से मजबूती से जुड़ी होती है और जिसकी बाहरी सीमाएँ स्पष्ट रूप से परिभाषित होती हैं। आमतौर पर कैप्सूल में पॉलीसेकेराइड होते हैं, कभी-कभी पॉलीपेप्टाइड होते हैं, उदाहरण के लिए, एंथ्रेक्स बैसिलस में। कैप्सूल बैक्टीरिया के फागोसाइटोसिस को रोकता है। कैप्सूल कुछ प्रकार के जीवाणुओं में अंतर्निहित होते हैं या तब बन सकते हैं जब कोई सूक्ष्म जीव किसी मैक्रोऑर्गेनिज्म में प्रवेश करता है।

कशाभिकाबैक्टीरिया कोशिका की गतिशीलता निर्धारित करते हैं। फ्लैगेल्ला साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से निकलने वाले पतले तंतु हैं; वे विशेष डिस्क द्वारा साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कोशिका भित्ति से जुड़े होते हैं और कोशिका से भी लंबे होते हैं। इनमें एक प्रोटीन होता है - फ्लैगेलिन, एक सर्पिल के रूप में मुड़ा हुआ।

विली,या पिया (फिम्ब्रिए) , - धागे जैसी संरचनाएं, कशाभिका से पतली और छोटी। पिली कोशिका की सतह से फैलती है और प्रोटीन पाइलिन से बनी होती है। वे प्रभावित कोशिका में बैक्टीरिया जोड़ने, पोषण और जल-नमक चयापचय के लिए जिम्मेदार हैं; सेक्स पिया (एफ-पिया)तथाकथित "पुरुष" दाता कोशिकाओं की विशेषता।

विवाद - विश्राम का अनोखा रूप ग्राम पॉजिटिवबैक्टीरिया बाहरी वातावरण में बैक्टीरिया के अस्तित्व के लिए प्रतिकूल परिस्थितियों (सूखना, पोषक तत्वों की कमी, आदि) के तहत बनते हैं। स्पोरुलेशन की प्रक्रिया कई चरणों से गुजरती है, जिसके दौरान साइटोप्लाज्म और क्रोमोसोम का हिस्सा अलग हो जाता है और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से घिरा होता है; एक प्रोस्पोर बनता है, फिर एक बहुपरत, खराब पारगम्य खोल बनता है, जो बीजाणु को तापमान और अन्य प्रतिकूल कारकों के प्रति प्रतिरोध प्रदान करता है। इस मामले में, एक जीवाणु के अंदर एक बीजाणु बनता है। स्पोरुलेशन प्रजातियों के संरक्षण में योगदान देता है और यह मशरूम की तरह प्रजनन की एक विधि नहीं है। जीवाणु बीजाणु मिट्टी में लंबे समय तक बने रह सकते हैं (एंथ्रेक्स और टेटनस के प्रेरक एजेंट - दशकों तक)। अनुकूल परिस्थितियों में बीजाणु अंकुरित होते हैं और एक बीजाणु से एक जीवाणु बनता है।

गतिशीलता।गोलाकार जीवाणु आमतौर पर गतिहीन होते हैं। छड़ के आकार के जीवाणु या तो गतिशील या गतिहीन होते हैं। घुमावदार और सर्पिल आकार के बैक्टीरिया गतिशील होते हैं। बैक्टीरिया की गति फ्लैगेल्ला का उपयोग करके की जाती है। फ्लैगेल्ला घूर्णी गति कर सकता है। फ्लैगेल्ला की उपस्थिति और उनका स्थान प्रजातियों के लिए एक निरंतर विशेषता है और इसका नैदानिक ​​​​मूल्य है। गति की गति अधिक होती है: एक सेकंड में, फ्लैगेल्ला वाली एक कोशिका अपने शरीर की लंबाई से 20-50 गुना अधिक दूरी तय कर सकती है।

कशाभिका जीवाणु शरीर की सतह पर अकेले स्थित होते हैं - मोनोट्रिचियल फ्लैगेलेशन, कोशिका के एक सिरे पर एक गुच्छा - लोफ़ोट्रिचियल, कोशिका के दोनों सिरों पर एक बंडल में - उभयचर; वे कोशिका की संपूर्ण सतह पर स्थित हो सकते हैं - पेरिट्रिचियल फ्लैगेलेशन. प्रतिकूल जीवन स्थितियों में, कोशिका उम्र बढ़ने और यांत्रिक तनाव के साथ, गतिशीलता खो सकती है।

सम्बंधित जानकारी।

बैक्टीरिया, अपनी स्पष्ट सादगी के बावजूद, एक अच्छी तरह से विकसित कोशिका संरचना रखते हैं जो उनके कई अद्वितीय जैविक गुणों के लिए जिम्मेदार है। कई संरचनात्मक विवरण बैक्टीरिया के लिए अद्वितीय हैं और आर्किया या यूकेरियोट्स में नहीं पाए जाते हैं। हालाँकि, बैक्टीरिया की सापेक्ष सादगी और व्यक्तिगत उपभेदों को बढ़ाने में आसानी के बावजूद, कई बैक्टीरिया को प्रयोगशाला में नहीं उगाया जा सकता है, और उनकी संरचनाएं अक्सर अध्ययन के लिए बहुत छोटी होती हैं। इसलिए, हालांकि जीवाणु कोशिका संरचना के कुछ सिद्धांतों को अच्छी तरह से समझा जाता है और यहां तक ​​कि अन्य जीवों पर भी लागू किया जाता है, जीवाणुओं की अधिकांश अनूठी विशेषताएं और संरचनाएं अभी भी अज्ञात हैं।

कोशिका आकृति विज्ञान

अधिकांश बैक्टीरिया या तो गोलाकार होते हैं, तथाकथित कोसी (ग्रीक शब्द से)। kokkos- अनाज या बेरी), या छड़ी के आकार का, तथाकथित बेसिली (लैटिन शब्द से)। रोग-कीट- चिपकना)। कुछ छड़ के आकार के बैक्टीरिया (वाइब्रियोस) कुछ हद तक मुड़े हुए होते हैं, जबकि अन्य सर्पिल कर्ल (स्पिरोचेट्स) बनाते हैं। बैक्टीरिया के रूपों की यह सारी विविधता उनकी कोशिका भित्ति और साइटोस्केलेटन की संरचना से निर्धारित होती है। ये रूप बैक्टीरिया के कार्य के लिए महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे बैक्टीरिया की पोषक तत्व प्राप्त करने, सतहों से जुड़ने, चलने और शिकारियों से बचने की क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं।

बैक्टीरिया का आकार

बैक्टीरिया के आकार और आकार (या आकारिकी) की एक विस्तृत श्रृंखला हो सकती है। आकार में, बैक्टीरिया कोशिकाएं आमतौर पर यूकेरियोटिक कोशिकाओं से 10 गुना छोटी होती हैं, बेशक अपने सबसे बड़े आकार में केवल 0.5-5.0 µm होती हैं, हालांकि विशाल बैक्टीरिया जैसे थियोमार्गरिटा नामिबिएन्सिसऔर एपुलोपिसियम फिशेलसोनी,आकार में 0.5 मिमी तक बढ़ सकता है और नग्न आंखों को दिखाई दे सकता है। सबसे छोटे मुक्त-जीवित बैक्टीरिया माइकोप्लाज्मा हैं, जो जीनस के सदस्य हैं माइकोप्लाज़्मालंबाई में केवल 0.3 माइक्रोन, आकार में लगभग सबसे बड़े वायरस के बराबर।

बैक्टीरिया के लिए छोटा आकार महत्वपूर्ण है क्योंकि इसके परिणामस्वरूप सतह क्षेत्र और आयतन का अनुपात बड़ा होता है, जिससे पोषक तत्वों के तेजी से परिवहन और अपशिष्ट के उत्सर्जन में सहायता मिलती है। इसके विपरीत, कम सतह क्षेत्र और आयतन अनुपात, सूक्ष्म जीव की चयापचय दर को सीमित करता है। बड़ी कोशिकाओं के अस्तित्व का कारण अज्ञात है, हालांकि ऐसा प्रतीत होता है कि बड़ी मात्रा का उपयोग मुख्य रूप से अतिरिक्त पोषक तत्वों को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। हालाँकि, मुक्त-जीवित जीवाणु का आकार भी सबसे छोटा होता है। सैद्धांतिक गणना के अनुसार, 0.15-0.20 माइक्रोन से कम व्यास वाली एक गोलाकार कोशिका स्वतंत्र प्रजनन में असमर्थ हो जाती है, क्योंकि इसमें भौतिक रूप से पर्याप्त मात्रा में सभी आवश्यक बायोपॉलिमर और संरचनाएं नहीं होती हैं। हाल ही में, नैनोबैक्टीरिया (और इसी तरह के नैनोबेसऔर अल्ट्रामाइक्रोबैक्टीरिया),इनका आकार "स्वीकार्य" से छोटा होता है, हालाँकि ऐसे जीवाणुओं का अस्तित्व अभी भी सवालों के घेरे में है। वे, वायरस के विपरीत, स्वतंत्र विकास और प्रजनन में सक्षम हैं, लेकिन उन्हें कई पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है जिन्हें वे मेजबान कोशिका से संश्लेषित नहीं कर सकते हैं।

कोशिका झिल्ली संरचना

अन्य जीवों की तरह, जीवाणु कोशिका दीवार कोशिका की संरचनात्मक अखंडता प्रदान करती है। प्रोकैरियोट्स में, कोशिका भित्ति का प्राथमिक कार्य कोशिका को उसके चारों ओर की तुलना में कोशिका के अंदर प्रोटीन और अन्य अणुओं की बहुत अधिक सांद्रता के कारण होने वाले आंतरिक स्फीति से बचाना है। जीवाणु कोशिका दीवार अन्य सभी जीवों की दीवार से पेप्टिडोग्लाइकन (रोल्स-एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एन-एसिटोमुरैमिक एसिड) की उपस्थिति से भिन्न होती है, जो सीधे साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बाहर स्थित होती है। पेप्टिडोग्लाइकन जीवाणु कोशिका दीवार की कठोरता के लिए और, आंशिक रूप से, कोशिका के आकार को निर्धारित करने के लिए जिम्मेदार है। यह अपेक्षाकृत छिद्रपूर्ण है और छोटे अणुओं के प्रवेश का विरोध नहीं करता है। अधिकांश जीवाणुओं में कोशिका भित्ति होती है (कुछ अपवादों को छोड़कर, जैसे कि माइकोप्लाज्मा और संबंधित बैक्टीरिया), लेकिन सभी कोशिका भित्तियों की संरचना समान नहीं होती है। जीवाणु कोशिका भित्ति के दो मुख्य प्रकार होते हैं, ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया, जो ग्राम स्टेनिंग द्वारा पहचाने जाते हैं।

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन की एक बहुत मोटी परत की उपस्थिति की विशेषता है, जो ग्राम धुंधला प्रक्रिया के दौरान जेंटियन वायलेट डाई के धुंधलापन के लिए जिम्मेदार है। ऐसी दीवार विशेष रूप से फाइला एक्टिनोबैक्टीरिया (या उच्च %G+C वाले ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया) और फर्मिक्यूट्स (या कम %G+C वाले ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया) से संबंधित जीवों में पाई जाती है। डाइनोकोकस-थर्मस समूह में बैक्टीरिया भी ग्राम दाग के लिए सकारात्मक दाग कर सकते हैं, लेकिन इसमें ग्राम-नकारात्मक जीवों की विशिष्ट कोशिका दीवार संरचनाएं होती हैं। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका दीवारों में पॉलीअल्कोहल का निर्माण होता है जिसे टेकोइक एसिड कहा जाता है, जिनमें से कुछ लिपिड के साथ मिलकर लिपोचोइक एसिड बनाते हैं। क्योंकि लिपोचोइक एसिड सहसंयोजक रूप से साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के भीतर लिपिड से बंधते हैं, वे पेप्टिडोग्लाइकन को झिल्ली से जोड़ने के लिए जिम्मेदार होते हैं। टेकोइक एसिड ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया को टेकोइक एसिड के मोनोमर्स के बीच फॉस्फोडिएस्टरेट बांड के कारण सकारात्मक विद्युत लाभ प्रदान करता है।

ग्राम-नकारात्मक जीवाणुओं की कोशिका भित्ति

ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के विपरीत, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकन की एक बहुत पतली परत होती है, जो ग्राम स्टेनिंग प्रक्रिया के दौरान कोशिका दीवारों में क्रिस्टल वायलेट डाई को शामिल करने में असमर्थता के लिए जिम्मेदार होती है। पेप्टिडोग्लाइकन परत के अलावा, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में एक दूसरी, तथाकथित बाहरी झिल्ली होती है, जो कोशिका दीवार के बाहर स्थित होती है और इसके बाहरी तरफ फॉस्फोलिपिड्स और लिपोपॉलीसेकेराइड को इकट्ठा करती है। नकारात्मक रूप से चार्ज किया गया लिपोपॉलीसेकेराइड कोशिका को नकारात्मक विद्युत चार्ज भी प्रदान करता है। बाहरी झिल्ली लिपोपॉलीसेकेराइड की रासायनिक संरचना अक्सर बैक्टीरिया के व्यक्तिगत उपभेदों के लिए अद्वितीय होती है और अक्सर उन उपभेदों के सदस्यों के साथ एंटीजन की प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदार होती है।

बाहरी झिल्ली

किसी भी फॉस्फोलिपिड बाइलेयर की तरह, बाहरी झिल्ली सभी आवेशित अणुओं के लिए काफी अभेद्य होती है। हालाँकि, बाहरी झिल्ली में मौजूद प्रोटीन चैनल (डिप) बाहरी झिल्ली में कई आयनों, शर्करा और अमीनो एसिड के निष्क्रिय परिवहन की अनुमति देते हैं। इस प्रकार, ये अणु बाहरी और साइटोप्लाज्मिक झिल्लियों के बीच की परत पेरिप्लास्मिक में मौजूद होते हैं। पेरिप्लास्मिक में पेप्टिडोग्लाइकन और कई प्रोटीन की एक परत होती है जो हाइड्रोलिसिस और बाह्यकोशिकीय संकेतों के स्वागत के लिए जिम्मेदार होती है। ऐसा पढ़ा जाता है कि पेरिप्लाज्मा अपने उच्च प्रोटीन और पेप्टिडोग्लाइकन सामग्री के कारण जेल जैसा होता है, तरल नहीं। पेरिप्लास्मिक झिल्ली से सिग्नल और महत्वपूर्ण पदार्थ साइटोप्लाज्मिक झिल्ली में परिवहन प्रोटीन का उपयोग करके कोशिका साइटोप्लाज्म में प्रवेश करते हैं।

बैक्टीरियल साइटोप्लाज्मिक झिल्ली

बैक्टीरियल साइटोप्लाज्मिक झिल्ली फॉस्फोलिपिड्स की एक दोहरी परत से बनी होती है, और इसलिए इसमें साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के सभी सामान्य कार्य होते हैं, जो अधिकांश अणुओं के लिए पारगम्यता अवरोधक के रूप में कार्य करता है और परिवहन प्रोटीन को घेरता है जो कोशिकाओं में अणुओं के परिवहन को नियंत्रित करता है। इन कार्यों के अलावा, बैक्टीरिया साइटोप्लाज्मिक झिल्ली पर ऊर्जा चक्रण प्रतिक्रियाएं भी होती हैं। यूकेरियोट्स के विपरीत, जीवाणु झिल्ली (कुछ अपवादों, जैसे कि माइकोप्लाज्मा और मेथनोट्रॉफ़्स) में आमतौर पर स्टेरोल्स नहीं होते हैं। हालाँकि, कई जीवाणुओं में संरचनात्मक रूप से संबंधित यौगिक होते हैं, जिन्हें होपानोइड्स कहा जाता है, जो संभवतः समान कार्य करते हैं। यूकेरियोट्स के विपरीत, बैक्टीरिया की झिल्लियों में विभिन्न प्रकार के फैटी एसिड हो सकते हैं। विशिष्ट संतृप्त और असंतृप्त फैटी एसिड के साथ, बैक्टीरिया में अतिरिक्त मिथाइल, हाइड्रॉक्सी या यहां तक ​​कि चक्रीय समूहों के साथ फैटी एसिड भी हो सकते हैं। इन फैटी एसिड के सापेक्ष अनुपात को जीवाणु द्वारा इष्टतम झिल्ली तरलता बनाए रखने के लिए समायोजित किया जा सकता है (उदाहरण के लिए, तापमान में परिवर्तन के दौरान)।

बैक्टीरिया की सतह संरचनाएँ

विली और फ़िम्ब्रिए

विली और फ़िम्ब्रिए (पिली, फ़िम्ब्रिए)- बैक्टीरिया की सतह संरचना में प्राच्य। पहले इन शब्दों को अलग-अलग पेश किया गया था, लेकिन अब समान संरचनाओं को प्रकार I, IV और सेक्स विल्ली के रूप में वर्गीकृत किया गया है, लेकिन कई अन्य प्रकार अवर्गीकृत हैं।

जननांग विली बहुत लंबे (5-20 माइक्रोन) होते हैं और जीवाणु कोशिका पर कम मात्रा में मौजूद होते हैं। इनका उपयोग जीवाणु संयुग्मन के दौरान डीएनए के आदान-प्रदान के लिए किया जाता है।

टाइप I विली या फ़िम्ब्रिया छोटे (1-5 माइक्रोन) होते हैं, बाहरी झिल्ली से कई दिशाओं में विस्तारित होते हैं, और आकार में ट्यूबलर होते हैं, जो फाइलम प्रोटीओबैक्टीरिया के कई सदस्यों में मौजूद होते हैं। इन रेशों का उपयोग आमतौर पर सतहों से जुड़ने के लिए किया जाता है।

टाइप IV विल्ली या फ़िम्ब्रिया मध्यम लंबाई (लगभग 5 माइक्रोन) के होते हैं, जो बैक्टीरिया के ध्रुवों पर स्थित होते हैं। टाइप IV विली सतहों (उदाहरण के लिए, बायोफिल्म के निर्माण के दौरान), या अन्य कोशिकाओं (उदाहरण के लिए, रोगजनन के दौरान पशु कोशिकाओं) से जुड़ने में मदद करता है। कुछ बैक्टीरिया (जैसे मायक्सोकोकस) गति के तंत्र के रूप में टाइप IV विली का उपयोग करते हैं।

बध करनेवाला

सतह पर, पेप्टिडाइग्लाइकन परत या बाहरी झिल्ली के बाहर, अक्सर एक प्रोटीन एस-परत होती है। हालाँकि इस परत का कार्य पूरी तरह से ज्ञात नहीं है, लेकिन ऐसा माना जाता है कि यह परत कोशिका की सतह को रासायनिक और भौतिक सुरक्षा प्रदान करती है और एक मैक्रोमोलेक्यूलर बाधा के रूप में काम कर सकती है। यह भी माना जाता है कि एस-परतों के अन्य कार्य भी हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, वे रोगजनकता कारकों के रूप में कार्य कर सकते हैं कैम्पिलोबैक्टरऔर इसमें बाहरी एंजाइम होते हैं बैसिलस स्टीयरोथर्मोफिलस।

कैप्सूल और बलगम

कई बैक्टीरिया अपनी कोशिका भित्ति के बाहर बाह्य कोशिकीय पॉलिमर का स्राव करते हैं। ये पॉलिमर आमतौर पर पॉलीसेकेराइड और कभी-कभी प्रोटीन से बने होते हैं। कैप्सूल अपेक्षाकृत अभेद्य संरचनाएं हैं जिन्हें कई रंगों से रंगा नहीं जा सकता है। इनका उपयोग आम तौर पर बायोफिल्म बनाते समय बैक्टीरिया को अन्य कोशिकाओं या निर्जीव सतहों से जोड़ने के लिए किया जाता है। इनमें सेलुलर पॉलिमर की अव्यवस्थित श्लेष्म परत से लेकर अत्यधिक संरचित झिल्ली कैप्सूल तक एक विविध संरचना होती है। कभी-कभी ये संरचनाएं मैक्रोफेज जैसी यूकेरियोटिक कोशिकाओं द्वारा कोशिकाओं को घेरने से बचाने में शामिल होती हैं। इसके अलावा, बलगम स्राव में धीमी गति से चलने वाले बैक्टीरिया के लिए एक संकेतन कार्य होता है और संभवतः इसका उपयोग सीधे बैक्टीरिया की गति के लिए किया जाता है।

कशाभिका

शायद जीवाणु कोशिका की सबसे आसानी से पहचानी जाने वाली बाह्यकोशिकीय संरचना फ्लैगेल्ला है। बैक्टीरियल फ्लैगेला फिलामेंटस संरचनाएं हैं जो फ्लैगेलर मोटर का उपयोग करके सक्रिय रूप से अपनी धुरी के चारों ओर घूमती हैं और तरल वातावरण में कई बैक्टीरिया की गति के लिए जिम्मेदार होती हैं। फ्लैगेला का स्थान बैक्टीरिया के प्रकार पर निर्भर करता है और यह कई प्रकार का होता है। सेल फ्लैगेल्ला जटिल संरचनाएं हैं जिनमें कई प्रोटीन होते हैं। फिलामेंट स्वयं फ्लैगेलिन (FlaA) से बना होता है, जो एक ट्यूबलर आकार का फिलामेंट बनाता है। बेसल मोटर एक बड़ा प्रोटीन कॉम्प्लेक्स है जो कोशिका की दीवार और उसकी दोनों झिल्लियों (यदि मौजूद हो) को फैलाता है, जिससे घूर्णी मोटर बनती है। यह मोटर साइटोप्लाज्मिक झिल्ली पर विद्युत क्षमता के कारण चलती है।

स्राव प्रणाली

इसके अलावा, विशेष स्राव प्रणालियाँ साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कोशिका झिल्ली में स्थित होती हैं, जिनकी संरचना जीवाणु के प्रकार पर निर्भर करती है।

आंतरिक संरचना

यूकेरियोट्स की तुलना में, जीवाणु कोशिका की अंतःकोशिकीय संरचना कुछ सरल होती है। बैक्टीरिया में यूकेरियोट्स की तरह लगभग कोई झिल्ली अंग नहीं होते हैं, बेशक, क्रोमोसोम और राइबोसोम सभी बैक्टीरिया में पाए जाने वाले एकमात्र आसानी से दिखाई देने वाले इंट्रासेल्युलर संरचनाएं हैं। हालाँकि जीवाणुओं के कुछ समूहों में जटिल, विशिष्ट अंतःकोशिकीय संरचनाएँ होती हैं, उनमें से कुछ की चर्चा नीचे की गई है।

साइटोप्लाज्म और साइटोस्केलेटन

आंतरिक झिल्ली के भीतर जीवाणु कोशिका के संपूर्ण आंतरिक भाग को साइटोप्लाज्म कहा जाता है। साइटोप्लाज्म का सजातीय अंश, जिसमें घुलनशील आरएनए, प्रोटीन, उत्पाद और चयापचय प्रतिक्रियाओं के सब्सट्रेट का एक सेट होता है, साइटोसोल कहलाता है। साइटोप्लाज्म का दूसरा भाग क्रोमोसोम, राइबोसोम, बैक्टीरियल साइटोस्केलेटन और अन्य सहित विभिन्न संरचनात्मक तत्वों द्वारा दर्शाया जाता है। हाल तक, यह माना जाता था कि बैक्टीरिया में साइटोस्केलेटन नहीं होता है, लेकिन अब बैक्टीरिया में सभी प्रकार के यूकेरियोटिक फिलामेंट्स के ऑर्थोलॉग या यहां तक ​​कि होमोलॉग पाए गए हैं: सूक्ष्मनलिकाएं (एफटीएसजेड), एक्टिन (एमआरईबी और पारम) और मध्यवर्ती फिलामेंट्स (क्रेस्टेंटिन)। साइटोस्केलेटन के कई कार्य होते हैं, जो अक्सर कोशिका आकार और अंतःकोशिकीय परिवहन के लिए जिम्मेदार होते हैं।

जीवाणु गुणसूत्र और प्लास्मिड

यूकेरियोट्स के विपरीत, जीवाणु गुणसूत्र झिल्ली से घिरे नाभिक के आंतरिक भाग में स्थित नहीं होता है, बल्कि साइटोप्लाज्म में स्थित होता है। इसका मतलब यह है कि अनुवाद, प्रतिलेखन और प्रतिकृति की प्रक्रियाओं के माध्यम से सेलुलर जानकारी का स्थानांतरण एक ही डिब्बे के भीतर होता है और इसके घटक विशेष रूप से राइबोसोम में साइटोप्लाज्म की अन्य संरचनाओं के साथ बातचीत कर सकते हैं। जीवाणु गुणसूत्र को यूकेरियोट्स की तरह हिस्टोन का उपयोग करके पैक नहीं किया जाता है, बल्कि यह एक कॉम्पैक्ट, सुपरकोइल्ड संरचना के रूप में मौजूद होता है जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है। जीवाणु गुणसूत्र स्वयं गोलाकार होते हैं, हालाँकि रैखिक गुणसूत्रों के उदाहरण हैं (उदाहरण के लिए, में)। बोरेलिया बर्गडोरफेरी)।क्रोमोसोमल डीएनए के साथ, अधिकांश बैक्टीरिया में प्लास्मिड नामक डीएनए के छोटे स्वतंत्र टुकड़े भी होते हैं, जो अक्सर व्यक्तिगत प्रोटीन को एनकोड करते हैं जो फायदेमंद होते हैं लेकिन मेजबान जीवाणु के लिए कम महत्व रखते हैं। प्लास्मिड को बैक्टीरिया द्वारा आसानी से प्राप्त या खोया जा सकता है और क्षैतिज जीन स्थानांतरण के रूप में बैक्टीरिया के बीच स्थानांतरित किया जा सकता है।

राइबोसोम और प्रोटीन कॉम्प्लेक्स

अधिकांश जीवाणुओं में, असंख्य अंतःकोशिकीय संरचनाएँ राइबोसोम हैं, जो सभी जीवित जीवों में प्रोटीन संश्लेषण का स्थल हैं। बैक्टीरियल राइबोसोम भी यूकेरियोटिक और आर्कियल राइबोसोम से कुछ अलग होते हैं और इनका अवसादन स्थिरांक 70S होता है (यूकेरियोट्स में 80S के विपरीत)। यद्यपि राइबोसोम बैक्टीरिया में सबसे आम इंट्रासेल्युलर प्रोटीन कॉम्प्लेक्स है, अन्य बड़े कॉम्प्लेक्स कभी-कभी इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके देखे जाते हैं, हालांकि ज्यादातर मामलों में उनका उद्देश्य अज्ञात है।

आंतरिक झिल्ली

जीवाणु कोशिका और यूकेरियोटिक कोशिका के बीच मुख्य अंतरों में से एक परमाणु झिल्ली की अनुपस्थिति है और, अक्सर, साइटोप्लिज्म के भीतर झिल्ली की अनुपस्थिति होती है। कई महत्वपूर्ण जैव रासायनिक प्रतिक्रियाएं, जैसे ऊर्जा चक्र प्रतिक्रियाएं, झिल्लियों में आयनिक ग्रेडिएंट के कारण होती हैं, जिससे बैटरी जैसा संभावित अंतर पैदा होता है। बैक्टीरिया में आंतरिक झिल्लियों की कमी का मतलब है कि ये प्रतिक्रियाएं, जैसे कि इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला प्रतिक्रियाओं में इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के पार, साइटोप्लाज्म और पेरिप्लाज्म के बीच होती हैं। हालाँकि, कुछ प्रकाश संश्लेषक जीवाणुओं में उनसे प्राप्त साइटोप्लाज्मिक प्रकाश संश्लेषक झिल्लियों का एक विकसित नेटवर्क होता है। बैंगनी बैक्टीरिया में (उदा. रोडोबैक्टर)उन्होंने साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के साथ एक संबंध बनाए रखा है, जिसे इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के तहत अनुभागों पर आसानी से पता लगाया जा सकता है, लेकिन साइनोबैक्टीरिया में यह कनेक्शन या तो ढूंढना मुश्किल है या विकास की प्रक्रिया में खो गया है।

granules

कुछ बैक्टीरिया ग्लाइकोजन, पॉलीफॉस्फेट, सल्फर, या पॉलीहाइड्रॉक्सीअल्केनोएट्स जैसे पोषक तत्वों को संग्रहीत करने के लिए इंट्रासेल्युलर ग्रैन्यूल बनाते हैं, जिससे बैक्टीरिया को बाद में उपयोग के लिए इन पदार्थों को संग्रहीत करने की क्षमता मिलती है।

गैस पुटिकाएँ

गैस पुटिकाएं कुछ तैरते जीवाणुओं में पाई जाने वाली धुरी के आकार की संरचनाएं होती हैं जो इन जीवाणुओं की कोशिकाओं को उछाल प्रदान करती हैं, जिससे उनका समग्र घनत्व कम हो जाता है। इनमें एक प्रोटीन खोल होता है जो पानी के लिए बहुत अभेद्य होता है लेकिन अधिकांश गैसों के लिए भेदन योग्य होता है। अपने गैस पुटिकाओं में मौजूद गैस की मात्रा को समायोजित करके, जीवाणु अपने समग्र घनत्व को बढ़ा या घटा सकता है और इस प्रकार पानी के स्तंभ के भीतर ऊपर या नीचे जा सकता है, जिससे खुद को विकास के लिए इष्टतम वातावरण में बनाए रखा जा सकता है।

कार्बोक्सीसोम्स

कार्बोक्सीसोम इंट्रासेल्युलर संरचनाएं हैं जो कई ऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया, जैसे साइनोबैक्टीरिया, नाइट्रस बैक्टीरिया और नाइट्रोबैक्टीरिया में पाई जाती हैं। ये प्रोटीन संरचनाएं हैं जो आकृति विज्ञान में वायरल कणों से मिलती जुलती हैं, और इन जीवों में कार्बन डाइऑक्साइड स्थिरीकरण एंजाइम (विशेष रूप से राइबुलोज बिस्फोस्फेट कार्बोक्सिलेज/ऑक्सीजिनेज, रूबिस्को और कार्बोनिक एनहाइड्रेज़) होते हैं। ऐसा माना जाता है कि कार्बोनिक एनहाइड्रेज़ द्वारा बाइकार्बोनेट को कार्बोनिक एसिड में तेजी से परिवर्तित करने के साथ-साथ एंजाइमों की उच्च स्थानीय सांद्रता साइटोप्लाज्म के भीतर कार्बन डाइऑक्साइड के तेजी से और अधिक कुशल निर्धारण की अनुमति देती है।

ऐसी संरचनाओं में कोएंजाइम बी 12 युक्त ग्लिसरॉल डिहाइड्रैटेज़ पाया जाता है, जो एंटरोबैक्टीरियासी परिवार के कुछ सदस्यों में ग्लिसरॉल से 1,3-प्रोपेनेडियोल के किण्वन में एक प्रमुख एंजाइम है (उदाहरण के लिए) साल्मोनेला)।

मैग्नेटोसोम्स

बैक्टीरिया में झिल्ली ऑर्गेनेल का एक प्रसिद्ध वर्ग जो यूकेरियोटिक ऑर्गेनेल से अधिक मिलता-जुलता है, लेकिन साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से भी जुड़ा हो सकता है, वह मैग्नेटोसोम है, जो मैग्नेटोटैक्टिक बैक्टीरिया में मौजूद होता है।

खेत पर बैक्टीरिया

बैक्टीरिया की भागीदारी से किण्वित दूध उत्पाद (केफिर, पनीर) और ओट्सोटिक एसिड प्राप्त होते हैं। बैक्टीरिया के कुछ समूहों का उपयोग एंटीबायोटिक्स और विटामिन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। गोभी का अचार बनाने और चमड़ा कम करने के लिए उपयोग किया जाता है। और कृषि में, बैक्टीरिया का उपयोग हरे पशु आहार के उत्पादन और भंडारण के लिए किया जाता है।

यह खेत पर अफ़सोस की बात है

बैक्टीरिया भोजन को खराब कर सकते हैं। उत्पादों में बसने से, वे मनुष्यों और जानवरों दोनों के लिए विषाक्त पदार्थ पैदा करते हैं यदि सीरम और जहरीली दवाओं का समय पर उपयोग नहीं किया जाता है, तो व्यक्ति की मृत्यु हो सकती है! इसलिए, खाने से पहले सब्जियों और फलों को अवश्य धोएं!

बैक्टीरिया के बीजाणु और निष्क्रिय रूप

फाइलम फर्मिक्यूट्स के कुछ बैक्टीरिया एंडोस्पोर बनाने में सक्षम हैं, जो उन्हें अत्यधिक पर्यावरणीय और रासायनिक स्थितियों (उदाहरण के लिए, ग्राम-पॉजिटिव) का सामना करने की अनुमति देते हैं। बेसिलस, एनारोबैक्टर, हेलिओबैक्टीरियमऔर क्लोस्ट्रीडियम)।लगभग सभी मामलों में, एक एंडोस्प्रोरा बनता है, इसलिए यह एक प्रजनन प्रक्रिया नहीं है, हालाँकि अवायवीय जीवाणुप्रति कोशिका सात एंडोस्पोर तक बन सकते हैं। एंडोस्पोर्स में एक केंद्रीय नाभिक होता है जो डीएनए और राइबोसोम युक्त साइटोप्लाज्म से बना होता है, जो प्लग की एक परत से घिरा होता है और एक अभेद्य और कठोर झिल्ली द्वारा संरक्षित होता है। एंडोस्पोर्स किसी भी चयापचय का प्रदर्शन नहीं करते हैं और अत्यधिक भौतिक रासायनिक दबावों का सामना कर सकते हैं, जैसे उच्च स्तर पराबैंगनी विकिरण, गामा विकिरण, डिटर्जेंट, कीटाणुनाशक, गर्मी, दबाव और सुखाने। इस निष्क्रिय अवस्था में, ये जीव, कुछ मामलों में, लाखों वर्षों तक व्यवहार्य रह सकते हैं और बाहरी अंतरिक्ष में भी जीवित रह सकते हैं। एंडोस्पोर्स बीमारियों का कारण बन सकते हैं, उदाहरण के लिए एंथ्रेक्स एंडोस्पोर्स के साँस लेने के कारण हो सकता है कीटाणु ऐंथरैसिस।

जीनस में मीथेन-ऑक्सीकरण करने वाले बैक्टीरिया मिथाइलोसिनसऐसे बीजाणु भी बनते हैं जो सूखने के प्रतिरोधी होते हैं, तथाकथित एक्सोस्पोर्स,क्योंकि इनका निर्माण कोशिका के अंत में नवोदित होने से होता है। एक्सोस्पोर्स में डायमिनोपिकोलिनिक एसिड नहीं होता है, जो एंडोस्पोर्स का एक विशिष्ट घटक है। सिस्ट अन्य निष्क्रिय, मोटी दीवार वाली संरचनाएं हैं जो पीढ़ी के सदस्यों द्वारा बनाई जाती हैं एज़ोटोबैक्टर, बडेलोविब्रियो (बीडेलोसिस्ट्स),और मायक्सोकोकस (मायक्सोस्पोर्स)।वे सूखने और अन्य हानिकारक प्रभावों के प्रति प्रतिरोधी हैं, लेकिन एंडोपोर्स की तुलना में कुछ हद तक। जब सिस्ट बनते हैं, प्रतिनिधि एज़ोटोबैक्टर,कोशिका विभाजन कोशिका के चारों ओर एक मोटी बहुस्तरीय दीवार और झिल्ली के निर्माण के साथ समाप्त होता है। फिलामेंटस एक्टिनोबैक्टीरिया दो श्रेणियों के प्रजनन बीजाणु बनाते हैं: कंडीशनियोस्पोर्स,जो माइसीलियम जैसे धागों से बनी बीजाणुओं की श्रृंखलाएं हैं, और स्पोरैंगियोस्पोर्स,जो विशेष थैलियों में बनते हैं, स्पोरैंगिया.

विषय पर वीडियो

एक जीवाणु कोशिका में एक कोशिका भित्ति, एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, समावेशन के साथ साइटोप्लाज्म और एक नाभिक होता है जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है (चित्र 3.4)। अतिरिक्त संरचनाएं हैं: कैप्सूल, माइक्रोकैप्सूल, म्यूकस, फ्लैगेल्ला, पिली। प्रतिकूल परिस्थितियों में कुछ बैक्टीरिया बनने में सक्षम होते हैं विवादों.

चावल। 3.4

कोशिका भित्ति. ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में थोड़ी मात्रा में पॉलीसेकेराइड, लिपिड और प्रोटीन होते हैं। इन जीवाणुओं की मोटी कोशिका भित्ति का मुख्य घटक मल्टीलेयर पेप्टिडोग्लाइकन (म्यूरिन, म्यूकोपेप्टाइड) है, जो कोशिका भित्ति द्रव्यमान का 40-90% होता है (चित्र 3.5, 3.7)। टेकोइक एसिड (ग्रीक से। टेकोस- दीवार)।

चावल। 3-5-

चावल। 3.6.चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोपीएल-रूप

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में लिपोप्रोटीन द्वारा पेप्टिडोग्लाइकन की अंतर्निहित परत से बंधी एक बाहरी झिल्ली शामिल होती है। जीवाणुओं के अति पतले खंडों पर, बाहरी झिल्ली आंतरिक झिल्ली के समान एक लहरदार तीन-परत संरचना की तरह दिखती है, जिसे साइटोप्लाज्मिक कहा जाता है (चित्र 3.5, 3.8)। इन झिल्लियों का मुख्य घटक लिपिड की एक द्विआण्विक (डबल) परत है। बाहरी झिल्ली की भीतरी परत फॉस्फोलिपिड्स से बनी होती है, और बाहरी परत में लिपोपॉलीसेकेराइड होता है। बाहरी झिल्ली के लिपोपॉलीसेकेराइड में 3 टुकड़े होते हैं: लिपिड ए - एक रूढ़िवादी संरचना, ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में लगभग समान; कोर, या कोर, क्रस्टल भाग (अक्षांश से)। मुख्य- कोर), अपेक्षाकृत रूढ़िवादी ऑलिगोसेकेराइड संरचना (एलपीएस कोर का सबसे स्थिर हिस्सा केटोडोक्सीओक्टोनिक एसिड है); एक अत्यधिक परिवर्तनशील ओ-विशिष्ट पॉलीसेकेराइड श्रृंखला जो समान ऑलिगोसेकेराइड अनुक्रम (0-एंटीजन) को दोहराकर बनाई जाती है। बाहरी झिल्ली के मैट्रिक्स प्रोटीन इसमें प्रवेश करते हैं ताकि पोरिन्स नामक प्रोटीन अणु हाइड्रोफिलिक छिद्रों को पंक्तिबद्ध कर सकें जिनके माध्यम से पानी और छोटे हाइड्रोफिलिक अणु गुजरते हैं।

चावल। 3-7लिस्टेरिया सेल के पतले खंड का इलेक्ट्रॉन विवर्तन पैटर्न- लिस्टेरियाmonocytogenes(ए. ए. अवक्यान, एल. एन. कैट्स. आई. बी. पावलोवा के अनुसार)। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, मेसोसोम और न्यूक्लियॉइड को फाइब्रिलर, धागे जैसी डीएनए संरचनाओं के साथ प्रकाश क्षेत्रों के रूप में अच्छी तरह से परिभाषित किया गया है; कोशिका भित्ति - मोटी, ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की विशिष्ट

चावल। 3.8. ब्रुसेला कोशिका के अति पतले खंड का इलेक्ट्रॉन विवर्तन पैटर्न (ब्रूसिलाmelitensis). ए. ए. अवक्यान, एल. एन. कैट्स, आई. बी. पावलोवा के अनुसार।

न्यूक्लियॉइड में फाइब्रिलर, धागे जैसी डीएनए संरचनाओं के साथ प्रकाश क्षेत्रों की उपस्थिति होती है; कोशिका भित्ति - पतली, ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की विशिष्ट

बाहरी और साइटोप्लाज्मिक झिल्लियों के बीच एक पेरिप्लास्मिक स्थान या पेरिप्लाज्म होता है, जिसमें एंजाइम (प्रोटीज, लाइपेस, फॉस्फेटेस, न्यूक्लीज, बीटा-लैक्टामेस) और परिवहन प्रणालियों के घटक होते हैं।
जब लाइसोजाइम, पेनिसिलिन और शरीर के सुरक्षात्मक कारकों के प्रभाव में जीवाणु कोशिका दीवार का संश्लेषण बाधित होता है, तो संशोधित (अक्सर गोलाकार) आकार वाली कोशिकाएं बनती हैं: प्रोटोप्लास्ट - बैक्टीरिया पूरी तरह से एक कोशिका दीवार से रहित; स्फेरोप्लास्ट आंशिक रूप से संरक्षित कोशिका भित्ति वाले बैक्टीरिया होते हैं। स्फेरो- या प्रोटोप्लास्ट प्रकार के बैक्टीरिया, जो एंटीबायोटिक दवाओं या अन्य कारकों के प्रभाव में पेप्टिडोग्लाइकन को संश्लेषित करने की क्षमता खो देते हैं और प्रजनन करने में सक्षम होते हैं, एल-फॉर्म कहलाते हैं (चित्र 3.बी)। कुछ एल-फॉर्म (अस्थिर), जब बैक्टीरिया में परिवर्तन का कारण बनने वाले कारक को हटा दिया जाता है, तो मूल जीवाणु कोशिका में "वापस" लौट सकते हैं।

कोशिकाद्रव्य की झिल्ली अल्ट्राथिन खंडों की इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में, यह एक तीन-परत झिल्ली है (2 अंधेरे परतें 2.5 एनएम मोटी एक प्रकाश मध्यवर्ती द्वारा अलग की जाती हैं)। संरचना में, यह पशु कोशिकाओं के प्लाज़्मालेम्मा के समान है और इसमें एम्बेडेड सतह और अभिन्न प्रोटीन के साथ फॉस्फोलिपिड्स की दोहरी परत होती है, जैसे कि झिल्ली की संरचना में प्रवेश कर रही हो। अत्यधिक वृद्धि (कोशिका दीवार की वृद्धि की तुलना में) के साथ, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली इनवेजिनेट्स बनाती है - जटिल रूप से मुड़ी हुई झिल्ली संरचनाओं के रूप में इनवेजिनेशन, जिन्हें मेसोसोम कहा जाता है (चित्र 3.7)। कम जटिल रूप से मुड़ी हुई संरचनाओं को इंट्रासाइटोप्लाज्मिक झिल्ली कहा जाता है।
साइटोप्लाज्म में घुलनशील प्रोटीन, राइबोन्यूक्लिक एसिड, समावेशन और कई छोटे कण - राइबोसोम होते हैं, जो प्रोटीन के संश्लेषण (अनुवाद) के लिए जिम्मेदार होते हैं। यूकेरियोटिक कोशिकाओं की विशेषता वाले ईओबी राइबोसोम के विपरीत, बैक्टीरियल राइबोसोम का आकार लगभग 20 एनएम और अवसादन गुणांक 70S होता है। राइबोसोमल आरएनए (आरआरएनए) बैक्टीरिया के संरक्षित तत्व हैं (विकास की "आणविक घड़ी")। 16S rRNA छोटी राइबोसोमल सबयूनिट का हिस्सा है, और 23S rRNA बड़ी राइबोसोमल सबयूनिट का हिस्सा है। 16एस आरआरएनए का अध्ययन जीन सिस्टमैटिक्स का आधार है, जो जीवों की संबंधितता की डिग्री का आकलन करने की अनुमति देता है। साइटोप्लाज्म में ग्लाइकोजन ग्रैन्यूल, पॉलीसेकेराइड, बीटा-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड और पॉलीफॉस्फेट (वोलुटिन) के रूप में विभिन्न समावेश होते हैं। वे जीवाणुओं की पोषण और ऊर्जा आवश्यकताओं के लिए आरक्षित पदार्थ हैं। वॉलुटिन में मूल रंगों के प्रति आकर्षण है और इसे मेटाक्रोमैटिक ग्रैन्यूल के रूप में विशेष धुंधला तरीकों (उदाहरण के लिए, नीसर के अनुसार) का उपयोग करके आसानी से पहचाना जा सकता है। ल्यूटिन कणिकाओं की विशिष्ट व्यवस्था डिप्थीरिया बेसिलस में तीव्रता से दागदार कोशिका ध्रुवों के रूप में प्रकट होती है (चित्र 3.87)।

चावल। 3-9 ए

चावल। 3-9 बी. शुद्ध संस्कृति धब्बाक्लेबसिएलानिमोनिया, बुर्री-जिप्सम धुंधलापन। कैप्सूल दिखाई दे रहे हैं - रॉड के आकार के बैक्टीरिया के चारों ओर हल्का प्रभामंडल

चावल। 3.10.एस्चेरिचिया कोली के फ्लैगेल्ला और पिली। प्लैटिनम-पैलेडियम मिश्र धातु से लेपित जीवाणु का इलेक्ट्रॉन विवर्तन पैटर्न। वी. एस. ट्यूरिन द्वारा तैयारी

न्यूक्लियॉइड - बैक्टीरिया में केन्द्रक के बराबर। यह बैक्टीरिया के मध्य क्षेत्र में डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए के रूप में स्थित होता है, एक रिंग में बंद होता है और गेंद की तरह कसकर पैक किया जाता है (चित्र 3.4, 3.7 और 3.8)। यूकेरियोट्स के विपरीत, बैक्टीरिया के केंद्रक में परमाणु आवरण, न्यूक्लियोलस और मूल प्रोटीन (हिस्टोन) नहीं होते हैं। आमतौर पर में
एक जीवाणु कोशिका में एक गुणसूत्र होता है, जो एक वलय में बंद डीएनए अणु द्वारा दर्शाया जाता है। एक गुणसूत्र द्वारा दर्शाए गए न्यूक्लियॉइड के अलावा, जीवाणु कोशिका में सहसंयोजक रूप से बंद डीएनए रिंगों के रूप में एक्स्ट्राक्रोमोसोमल आनुवंशिकता कारक होते हैं - तथाकथित प्लास्मिड (चित्र 3.4 देखें)।

कैप्सूल, माइक्रोकैप्सूल, बलगम।कैप्सूल 0.2 माइक्रोन से अधिक मोटी एक श्लेष्मा संरचना है, जो बैक्टीरिया कोशिका दीवार से मजबूती से जुड़ी होती है और इसकी बाहरी सीमाएं स्पष्ट रूप से परिभाषित होती हैं। कैप्सूल पैथोलॉजिकल सामग्री से इंप्रेशन स्मीयर में दिखाई देता है (चित्र 3.9 ए देखें)। शुद्ध जीवाणु संस्कृतियों में, कैप्सूल कम बार बनता है। इसका पता स्मीयर को दागने के विशेष तरीकों से लगाया जाता है (उदाहरण के लिए, बुर्री-गिन्स के अनुसार), जो कैप्सूल के पदार्थों के बीच एक नकारात्मक विपरीतता पैदा करता है: स्याही कैप्सूल के चारों ओर एक गहरे रंग की पृष्ठभूमि बनाती है (चित्र 3.9 बी देखें)।
कैप्सूल में पॉलीसेकेराइड (एक्सोपॉलीसेकेराइड), कभी-कभी पॉलीपेप्टाइड होते हैं; उदाहरण के लिए, एंथ्रेक्स बैसिलस में डी-ग्लूटामिक एसिड के पॉलिमर होते हैं। कैप्सूल हाइड्रोफिलिक है और बैक्टीरिया के फागोसाइटोसिस को रोकता है। कैप्सूल एंटीजेनिक है: कैप्सूल के खिलाफ एंटीबॉडी इसके विस्तार (कैप्सूल सूजन प्रतिक्रिया) का कारण बनते हैं।

अनेक जीवाणु बनते हैं माइक्रोकैप्सूल - 0.2 माइक्रोन से कम मोटी श्लेष्मा का गठन, केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा पता लगाया जा सकता है। बलगम को कैप्सूल से अलग किया जाना चाहिए - म्यूकॉइड एक्सोपॉलीसेकेराइड जिनकी स्पष्ट सीमाएँ नहीं होती हैं। बलगम पानी में घुलनशील होता है। बैक्टीरियल एक्सोपॉलीसेकेराइड आसंजन (सब्सट्रेट से चिपकना) में शामिल होते हैं, उन्हें ग्लाइकोकैलिक्स भी कहा जाता है। बैक्टीरिया द्वारा एक्सोपॉलीसेकेराइड के संश्लेषण के अलावा, उनके गठन के लिए एक और तंत्र है: डिसैकराइड पर बाह्यकोशिकीय जीवाणु एंजाइमों की कार्रवाई के माध्यम से। परिणामस्वरूप, डेक्सट्रांस और लेवांस बनते हैं।

कशाभिका जीवाणु जीवाणु कोशिका की गतिशीलता निर्धारित करते हैं। फ्लैगेल्ला साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से निकलने वाले पतले तंतु हैं और कोशिका से भी लंबे होते हैं (चित्र 3.10)। फ्लैगेल्ला की मोटाई 12-20 एनएम, लंबाई 3-15 µm है। इनमें 3 भाग होते हैं: एक सर्पिल फिलामेंट, एक हुक और एक बेसल बॉडी जिसमें विशेष डिस्क वाली एक रॉड होती है (ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में 1 जोड़ी डिस्क और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में 2 जोड़ी डिस्क)। फ्लैगेल्ला डिस्क द्वारा साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कोशिका भित्ति से जुड़े होते हैं। यह एक मोटर रॉड के साथ एक इलेक्ट्रिक मोटर का प्रभाव पैदा करता है जो फ्लैगेलम को घुमाता है। फ्लैगेल्ला में एक प्रोटीन होता है - फ्लैगेलिन (से कशाभिका- फ्लैगेलम), जो एच-एंटीजन है। फ्लैगेलिन उपइकाइयां एक सर्पिल में मुड़ी हुई हैं। विभिन्न प्रजातियों के जीवाणुओं में कशाभिका की संख्या विब्रियो कॉलेरी में एक (मोनोट्रिच) से लेकर एस्चेरिचिया कोली, प्रोटियस आदि में जीवाणु (पेरीट्रिच) की परिधि के साथ फैली हुई दसियों और सैकड़ों कशाभिका तक होती है।

चावल। 3.11.टेटनस बैसिलस के एक अति पतले खंड का इलेक्ट्रॉन विवर्तन पैटर्न(क्लोस्ट्रीडियमटेटानी) जीवाणु की कायिक कोशिका में बहुस्तरीय झिल्ली वाला एक टर्मिनल बीजाणु बनता है। (ए. ए. अवक्यान, एल. एन. कैट्स, आई. बी. पावलोवा के अनुसार)

लोफोट्रिच में कोशिका के एक सिरे पर कशाभिका का एक बंडल होता है। एम्फीट्रिची में कोशिका के विपरीत छोर पर एक फ्लैगेलम या फ्लैगेला का एक बंडल होता है।

पिली (फिम्ब्रिए, विली) - धागे जैसी संरचनाएं, फ्लैगेल्ला की तुलना में पतली और छोटी (3-10 एनएम x 0.3-10 µm)। पिली कोशिका की सतह से फैलती है और इसमें प्रोटीन पिलिन होता है, जिसमें एंटीजेनिक गतिविधि होती है। पिली आसंजन के लिए जिम्मेदार होती है, यानी, बैक्टीरिया को प्रभावित कोशिका से जोड़ने के लिए, साथ ही पिली पोषण, पानी-नमक चयापचय, और यौन (एफ-पिली), या संयुग्मन पिली के लिए जिम्मेदार होती है। पिली असंख्य हैं - प्रति कोशिका कई सौ।

हालाँकि, आमतौर पर प्रति कोशिका 1-3 सेक्स पिली होती हैं: वे तथाकथित "पुरुष" दाता कोशिकाओं द्वारा बनाई जाती हैं जिनमें ट्रांसमिसिबल प्लास्मिड (एफ-, आर-, कोल-प्लास्मिड) होते हैं। सेक्स पिली की एक विशिष्ट विशेषता विशेष "पुरुष" गोलाकार बैक्टीरियोफेज के साथ बातचीत है, जो सेक्स पिली पर तीव्रता से अवशोषित होते हैं (चित्र 3.10)।

विवाद - आराम करने वाले फर्मिक्यूट बैक्टीरिया का एक अजीब रूप, यानी। ग्राम-पॉजिटिव प्रकार की कोशिका भित्ति संरचना वाले बैक्टीरिया। विवादबैक्टीरिया के अस्तित्व के लिए प्रतिकूल परिस्थितियों (सूखना, पोषक तत्वों की कमी, आदि) के तहत बनते हैं। जीवाणु कोशिका के अंदर एक एकल बीजाणु (एंडोस्पोर) बनता है। बीजाणुओं का निर्माण प्रजातियों के संरक्षण में योगदान देता है और यह प्रजनन की एक विधि नहीं है, जैसा कि कवक में होता है। बीजाणु बनाने वाले जीवाणुबैसिलस जीनस के बीजाणु कोशिका के व्यास से बड़े नहीं होते हैं। ऐसे बैक्टीरिया जिनमें बीजाणु का आकार कोशिका के व्यास से अधिक होता है, क्लोस्ट्रीडिया कहलाते हैं, उदाहरण के लिए, जीनस क्लॉस्ट्रिडियम (लैटिन) के बैक्टीरिया। क्लोस्ट्रीडियम- धुरी). बीजाणु अम्ल-प्रतिरोधी होते हैं, इसलिए औजेस्ज़की विधि या ज़ीहल-नील्सन विधि का उपयोग करके उन्हें लाल रंग दिया जाता है, और वनस्पति कोशिका को नीला रंग दिया जाता है (चित्र 3.2 देखें, बेसिली, क्लॉस्ट्रिडिया)।
बीजाणुओं का आकार अंडाकार, गोलाकार हो सकता है; कोशिका में स्थान टर्मिनल है, यानी छड़ी के अंत में (टेटनस के प्रेरक एजेंट में), सबटर्मिनल - छड़ी के अंत के करीब (बोटुलिज़्म, गैस गैंग्रीन के प्रेरक एजेंट में) और केंद्रीय (एंथ्रेक्स बेसिलस में) ). बहुपरत खोल (चित्र 3.11), कैल्शियम डिपिकोलिनेट, कम पानी की मात्रा और सुस्त चयापचय प्रक्रियाओं की उपस्थिति के कारण बीजाणु लंबे समय तक बना रहता है। अनुकूल परिस्थितियों में, बीजाणु लगातार 3 चरणों से गुजरते हुए अंकुरित होते हैं: सक्रियण, आरंभ, अंकुरण।

बैक्टीरिया प्रोकैरियोट्स हैं (चित्र 1.2) और पौधे और पशु कोशिकाओं (यूकेरियोट्स) से काफी भिन्न हैं। वे एकल-कोशिका वाले जीवों से संबंधित हैं और एक कोशिका भित्ति, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, साइटोप्लाज्म, न्यूक्लियॉइड (जीवाणु कोशिका के अनिवार्य घटक) से बने होते हैं। कुछ जीवाणुओं में कशाभिका, कैप्सूल और बीजाणु (जीवाणु कोशिका के वैकल्पिक घटक) हो सकते हैं।

चावल। 1.2. फ्लैगेल्ला के साथ प्रोकैरियोटिक (जीवाणु) कोशिका का संयुक्त योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व।
1 - पॉलीहाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड ग्रैन्यूल; 2 - वसा की बूंदें; 3 - सल्फर समावेशन; 4 - ट्यूबलर थायलाकोइड्स; 5 - लैमेलर थायलाकोइड्स; 6 - बुलबुले; 7 - क्रोमैटोफोर्स; 8 - नाभिक (न्यूक्लियॉइड); 9 - राइबोसोम; 10 - साइटोप्लाज्म; 11 - बेसल बॉडी; 12 - कशाभिका; 13 - कैप्सूल; 14 - कोशिका भित्ति; 15 - साइटोप्लाज्मिक झिल्ली; 16 - मेसोसोमा; 17 - गैस रिक्तिकाएँ; 18 - लैमेलर संरचनाएं; 19 - पॉलीसेकेराइड कणिकाएँ; 20 - पॉलीफॉस्फेट ग्रैन्यूल

कोशिका भित्ति

कोशिका भित्ति बैक्टीरिया की बाहरी संरचना होती है, जो 30-35 एनएम मोटी होती है, जिसका मुख्य घटक पेप्टिडोग्लाइकन (म्यूरिन) होता है। पेप्टिडोग्लाइकन एक संरचनात्मक बहुलक है जिसमें ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (छवि) से जुड़े एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एन-एसिटाइलमुरैमिक एसिड के वैकल्पिक सबयूनिट शामिल हैं।
1.3).

चावल। 1.3. पेप्टिडोग्लाइकेन की एकल-परत संरचना का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व

समानांतर पॉलीसेकेराइड (ग्लाइकेन) श्रृंखलाएं क्रॉस पेप्टाइड पुलों द्वारा एक दूसरे से जुड़ी होती हैं (चित्र 1.4)।

चावल। 1.4. पेप्टिडोग्लाइकेन संरचना की विस्तृत संरचना हल्के और काले छोटे तीर क्रमशः लाइसोजाइम (मुरामिडेज़) और विशिष्ट म्यूरोएंडोपेप्टिडेज़ द्वारा विच्छेदित बंधनों को दर्शाते हैं।

पॉलीसेकेराइड ढांचा पशु मूल के एंटीबायोटिक लाइसोजाइम द्वारा आसानी से नष्ट हो जाता है। पेप्टाइड बांड पेनिसिलिन के लिए लक्ष्य हैं, जो उनके संश्लेषण को रोकता है और कोशिका भित्ति के निर्माण को रोकता है। पेप्टिडोग्लाइकन की मात्रात्मक सामग्री बैक्टीरिया की ग्राम स्टेन की क्षमता को प्रभावित करती है। म्यूरिन परत (90-95%) की महत्वपूर्ण मोटाई वाले बैक्टीरिया लगातार जेंटियन वायलेट के साथ नीले-बैंगनी रंग में रंगे रहते हैं और उन्हें ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया कहा जाता है।

कोशिका भित्ति में पेप्टिडोग्लाइकेन (5-10%) की पतली परत वाले ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया शराब के संपर्क में आने के बाद अपना जेंटियन बैंगनी रंग खो देते हैं और इसके अतिरिक्त मैजेंटा गुलाबी रंग के हो जाते हैं। ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव प्रोकैरियोट्स की कोशिका दीवारें रासायनिक संरचना (तालिका 1.1) और अल्ट्रास्ट्रक्चर (चित्र 1.5) दोनों में तेजी से भिन्न होती हैं।

चावल। 1.5. ग्राम-पॉजिटिव (ए) और ग्राम-नेगेटिव (बी) प्रोकैरियोट्स में कोशिका भित्ति का योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व: 1 - साइटोप्लाज्मिक झिल्ली; 2 - पेप्टिडोग्लाइकेन; 3 - पेरिप्लास्मिक स्पेस; 4 - बाहरी झिल्ली; 5 - डीएनए

पेप्टिडोग्लाइकन के अलावा, ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति में टेकोइक एसिड (पॉलीफॉस्फेट यौगिक) होते हैं, और कम मात्रा में - लिपिड, पॉलीसेकेराइड और प्रोटीन होते हैं।

तालिका 1.1. ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव प्रोकैरियोट्स की कोशिका दीवारों की रासायनिक संरचना

ग्राम-नेगेटिव प्रोकैरियोट्स में एक बाहरी झिल्ली होती है, जिसमें लिपिड (22%), प्रोटीन, पॉलीसेकेराइड और लिपोप्रोटीन शामिल होते हैं।

बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति मुख्य रूप से रचनात्मक और सुरक्षात्मक कार्य करती है, कठोरता प्रदान करती है, एक कैप्सूल बनाती है, और कोशिकाओं की फेज को सोखने की क्षमता निर्धारित करती है।

सभी बैक्टीरिया, ग्राम स्टेनिंग से उनके संबंध के आधार पर, ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव में विभाजित होते हैं।

ग्राम धुंधला तकनीक

1. स्मीयर पर फिल्टर पेपर रखें और 1-2 मिनट के लिए जेंटियन वायलेट का कार्बोलिक घोल डालें।
2. कागज हटाएं, डाई निकाल दें और पानी से दाग को धोए बिना लूगोल के घोल में 1 मिनट के लिए डालें।
3. लुगोल का घोल निकालें और 30 सेकंड के लिए 96% अल्कोहल में तैयारी को ख़राब करें।
4. पानी से धो लें.
5. फुकसिन के जलीय घोल से 1-2 मिनट तक पेंट करें।
6. पानी से धोकर सुखा लें.

धुंधलापन के परिणामस्वरूप, ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया बैंगनी रंग में रंग जाते हैं, ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया लाल रंग में रंग जाते हैं।

ग्राम धुंधलापन के प्रति बैक्टीरिया के अलग-अलग रवैये का कारण इस तथ्य से समझाया गया है कि लुगोल के समाधान के साथ उपचार के बाद, जेंटियन वायलेट के साथ आयोडीन का एक अल्कोहल-अघुलनशील कॉम्प्लेक्स बनता है। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में यह कॉम्प्लेक्स, उनकी दीवारों की कमजोर पारगम्यता के कारण फैल नहीं पाता है, जबकि ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में इसे इथेनॉल और फिर पानी से धोने से आसानी से हटाया जा सकता है।

जो बैक्टीरिया पूरी तरह से कोशिका भित्ति से रहित होते हैं, उन्हें प्रोटोप्लास्ट कहा जाता है; वे आकार में गोलाकार होते हैं और उनमें प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड और एंजाइमों को विभाजित करने, श्वसन करने और संश्लेषित करने की क्षमता होती है। प्रोटोप्लास्ट अस्थिर संरचनाएं हैं, आसमाटिक दबाव, यांत्रिक तनाव और वातन में परिवर्तन के प्रति बहुत संवेदनशील हैं, कोशिका दीवार के घटक भागों को संश्लेषित करने की क्षमता नहीं रखते हैं, जीवाणु वायरस (बैक्टीरियोफेज) से संक्रमित नहीं होते हैं और सक्रिय गतिशीलता नहीं रखते हैं।

यदि, लाइसोजाइम और अन्य कारकों के प्रभाव में, कोशिका भित्ति का आंशिक विघटन होता है, तो जीवाणु कोशिकाएं गोलाकार निकायों में बदल जाती हैं, जिन्हें स्फेरोप्लास्ट कहा जाता है।

कुछ बाहरी कारकों के प्रभाव में, बैक्टीरिया अपनी कोशिका भित्ति को खोने में सक्षम होते हैं, जिससे एल-फॉर्म बनते हैं (डी. लिस्टर इंस्टीट्यूट के नाम पर, जहां उन्हें पहली बार अलग किया गया था); ऐसा परिवर्तन स्वतःस्फूर्त हो सकता है (उदाहरण के लिए, क्लैमाइडिया में) या प्रेरित, उदाहरण के लिए, एंटीबायोटिक दवाओं के प्रभाव में। स्थिर और अस्थिर एल-फॉर्म हैं। पूर्व प्रत्यावर्तन में सक्षम नहीं हैं, जबकि बाद वाले कारण कारक को हटाने के बाद अपने मूल स्वरूप में वापस आ जाते हैं।

कोशिकाद्रव्य की झिल्ली

जीवाणु कोशिका का साइटोप्लाज्म कोशिका भित्ति से 5-10 एनएम मोटी एक पतली, अर्ध-पारगम्य संरचना से घिरा होता है जिसे साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (सीपीएम) कहा जाता है। सीपीएम में प्रोटीन अणुओं से व्याप्त फॉस्फोलिपिड्स की दोहरी परत होती है (चित्र 1.6)।

चित्र.1.6. प्लाज्मा झिल्ली की संरचना फॉस्फोलिपिड अणुओं की दो परतें, हाइड्रोफोबिक ध्रुव एक दूसरे के सामने होती हैं और गोलाकार प्रोटीन अणुओं की दो परतों से ढकी होती हैं।

पोषक तत्वों के हस्तांतरण में शामिल कई एंजाइम और प्रोटीन, साथ ही जैविक ऑक्सीकरण के अंतिम चरण (डीहाइड्रोजनेज, साइटोक्रोम सिस्टम, एटीपीस) के एंजाइम और इलेक्ट्रॉन वाहक सीपीएम से जुड़े हुए हैं।

एंजाइम जो पेप्टिडोग्लाइकन, कोशिका दीवार प्रोटीन और उनकी अपनी संरचनाओं के संश्लेषण को उत्प्रेरित करते हैं, सीएमपी पर स्थानीयकृत होते हैं। झिल्ली प्रकाश संश्लेषण के दौरान ऊर्जा रूपांतरण का स्थल भी है।

पैरीप्लास्मिक स्पेस

पेरिप्लास्मिक स्पेस (पेरिप्लाज्मिक) कोशिका भित्ति और सीपीएम के बीच का क्षेत्र है। पेरिप्लाज्म की मोटाई लगभग 10 एनएम है; मात्रा पर्यावरणीय परिस्थितियों और सबसे ऊपर, समाधान के आसमाटिक गुणों पर निर्भर करती है।

पेरिप्लाज्म में कोशिका के सभी पानी का 20% तक शामिल हो सकता है; कुछ एंजाइम (फॉस्फेटेस, परमीज़, न्यूक्लीज़ इत्यादि) और संबंधित सब्सट्रेट ले जाने वाले परिवहन प्रोटीन इसमें स्थानीयकृत होते हैं।

कोशिका द्रव्य

सीपीएम से घिरी कोशिका की सामग्री, जीवाणु साइटोप्लाज्म का निर्माण करती है। साइटोप्लाज्म का वह हिस्सा जिसमें एक सजातीय कोलाइडल स्थिरता होती है और जिसमें घुलनशील आरएनए, एंजाइम, सब्सट्रेट और चयापचय उत्पाद होते हैं, साइटोसोल के रूप में नामित होता है। साइटोप्लाज्म का दूसरा भाग विभिन्न संरचनात्मक तत्वों द्वारा दर्शाया जाता है: मेसोसोम, राइबोसोम, समावेशन, न्यूक्लियॉइड, प्लास्मिड।

राइबोसोम 15-20 एनएम के व्यास के साथ सूक्ष्मदर्शी राइबोन्यूक्लियोप्रोटीन कणिकाएं हैं। राइबोसोम में सभी जीवाणु आरएनए का लगभग 80-85% होता है। प्रोकैरियोटिक राइबोसोम का अवसादन स्थिरांक 70 S होता है। वे दो कणों से निर्मित होते हैं: 30 S (छोटी सबयूनिट) और 50 S (बड़ी सबयूनिट) (चित्र 1.7)।

चावल। 1.7. राइबोसोम (ए) और उसके उपकण - बड़े (बी) और छोटे (सी) राइबोसोम प्रोटीन संश्लेषण की साइट के रूप में कार्य करते हैं।

साइटोप्लाज्मिक समावेशन

अक्सर, बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में विभिन्न समावेशन पाए जाते हैं जो जीवन के दौरान बनते हैं: तटस्थ लिपिड, मोम, सल्फर, ग्लाइकोजन ग्रैन्यूल, β-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड (विशेष रूप से जीनस बैसिलस में) की बूंदें। ग्लाइकोजन और β-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड बैक्टीरिया के लिए ऊर्जा के आरक्षित स्रोत के रूप में काम करते हैं।

कुछ जीवाणुओं के कोशिका द्रव्य में प्रोटीन क्रिस्टल होते हैं जो कीड़ों पर विषैला प्रभाव डालते हैं।

कुछ बैक्टीरिया पॉलीफॉस्फेट ग्रैन्यूल (वॉलुटिन अनाज, मेटाक्रोमैटिक अनाज) के रूप में फॉस्फोरिक एसिड जमा करने में सक्षम हैं। वे फॉस्फेट डिपो की भूमिका निभाते हैं और एक गेंद या दीर्घवृत्त के आकार में घने संरचनाओं के रूप में पाए जाते हैं, जो मुख्य रूप से कोशिका के ध्रुवों पर स्थित होते हैं। आमतौर पर प्रत्येक ध्रुव पर एक दाना होता है।

न्यूक्लियॉइड

न्यूक्लियॉइड बैक्टीरिया का परमाणु उपकरण है। एक गुणसूत्र के अनुरूप डीएनए अणु द्वारा दर्शाया गया। यह बंद है, एक परमाणु रिक्तिका में स्थित है, और इसमें साइटोप्लाज्म से इसे सीमित करने वाली कोई झिल्ली नहीं है।

डीएनए के साथ आरएनए और आरएनए पोलीमरेज़ की एक छोटी मात्रा जुड़ी होती है। डीएनए आरएनए से बने एक केंद्रीय कोर के चारों ओर कुंडलित होता है और एक उच्च क्रम वाली कॉम्पैक्ट संरचना बनाता है। अधिकांश प्रोकैरियोट्स के गुणसूत्रों का आणविक भार 1-3 x 109 की सीमा में होता है, अवसादन स्थिरांक 1300-2000 एस होता है। एक डीएनए अणु में 1.6 x 10 न्यूक्लियोटाइड जोड़े शामिल होते हैं। प्रोकैरियोटिक और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के आनुवंशिक तंत्र में अंतर इसका नाम निर्धारित करते हैं: पूर्व में यह एक न्यूक्लियॉइड (नाभिक के समान एक गठन) है, बाद में नाभिक के विपरीत।

बैक्टीरिया के न्यूक्लियॉइड में बुनियादी वंशानुगत जानकारी होती है, जो विशिष्ट प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण में महसूस होती है। प्रतिकृति, मरम्मत, प्रतिलेखन और अनुवाद की प्रणालियाँ एक जीवाणु कोशिका के डीएनए से जुड़ी होती हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिका में न्यूक्लियॉइड का पता प्रकाश या चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप का उपयोग करके दागदार तैयारियों में लगाया जा सकता है।

कई बैक्टीरिया में, एक्स्ट्राक्रोमोसोमल आनुवंशिक तत्व - प्लास्मिड - साइटोप्लाज्म में पाए जाते हैं। वे छल्ले में बंद डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए हैं, जिसमें 1500-40000 न्यूक्लियोटाइड जोड़े होते हैं और 100 जीन तक होते हैं।

कैप्सूल

कैप्सूल जीवाणु कोशिका दीवार की एक श्लेष्म परत है, जिसमें पॉलीसेकेराइड या पॉलीपेप्टाइड होते हैं। अधिकांश बैक्टीरिया एक माइक्रोकैप्सूल (0.2 माइक्रोन से कम मोटा) बना सकते हैं।

कशाभिका

फ्लैगेल्ला गति के एक अंग के रूप में कार्य करता है, जो बैक्टीरिया को 20-60 μm/सेकंड की गति से चलने की अनुमति देता है। बैक्टीरिया में एक या एक से अधिक फ्लैगेला हो सकते हैं, जो शरीर की पूरी सतह पर स्थित होते हैं या एक ध्रुव पर या विभिन्न ध्रुवों पर बंडलों में एकत्रित होते हैं। फ्लैगेला की मोटाई औसतन 10-30 एनएम है, और लंबाई 10-20 µm तक पहुंचती है।

फ्लैगेलम का आधार एक लंबा सर्पिल धागा (फाइब्रिल) है, जो कोशिका दीवार की सतह पर एक मोटी घुमावदार संरचना में बदल जाता है - एक हुक और बेसल ग्रेन्युल से जुड़ा होता है, जो कोशिका दीवार और सीपीएम (छवि) में एम्बेडेड होता है। 1.8).

चावल। 1.8. ई. कोली फ्लैगेलम के बेसल सिरे का योजनाबद्ध मॉडल, पृथक ऑर्गेनेल के इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ पर आधारित

बेसल कणिकाओं का व्यास लगभग 40 एनएम होता है और इसमें कई वलय होते हैं (ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में एक जोड़ी, ग्राम-नेगेटिव प्रोकैरियोट्स में चार)। कोशिका भित्ति की पेप्टिडोग्लाइकेन परत को हटाने से बैक्टीरिया की गति करने की क्षमता खत्म हो जाती है, हालांकि फ्लैगेल्ला बरकरार रहता है।

फ्लैगेला में कुछ कार्बोहाइड्रेट और आरएनए के साथ लगभग पूरी तरह से प्रोटीन फ्लैगेलिन होता है।

विवाद

कुछ जीवाणु सक्रिय वृद्धि की अवधि के अंत में बीजाणु बनाने में सक्षम होते हैं। इससे पहले पर्यावरण में पोषक तत्वों की कमी, इसके पीएच में बदलाव और विषाक्त चयापचय उत्पादों का संचय होता है। एक नियम के रूप में, एक जीवाणु कोशिका एक बीजाणु बनाती है - बीजाणुओं का स्थानीयकरण अलग होता है (केंद्रीय, टर्मिनल, उपटर्मिनल - चित्र 1.9)।

चावल। 1.9. बीजाणु बनाने वाली कोशिकाओं के विशिष्ट रूप।

यदि बीजाणुओं का आकार छड़ के आकार के जीवाणु के अनुप्रस्थ आकार से अधिक नहीं होता है, तो बाद वाले को बैसिलस कहा जाता है। जब बीजाणु का व्यास बड़ा होता है, तो जीवाणुओं का स्पिंडल आकार होता है और उन्हें क्लॉस्ट्रिडिया कहा जाता है।

रासायनिक संरचना के संदर्भ में, बीजाणु और वनस्पति कोशिकाओं के बीच अंतर केवल रासायनिक यौगिकों की मात्रात्मक सामग्री में होता है। बीजाणुओं में पानी कम और लिपिड अधिक होते हैं।

बीजाणु अवस्था में, सूक्ष्मजीव चयापचय रूप से निष्क्रिय होते हैं, उच्च तापमान (140-150 डिग्री सेल्सियस) और रासायनिक कीटाणुनाशकों के संपर्क का सामना करते हैं, और पर्यावरण में लंबे समय तक बने रहते हैं।

एक बार पोषक माध्यम में, बीजाणु वनस्पति कोशिकाओं में अंकुरित हो जाते हैं। बीजाणु अंकुरण की प्रक्रिया में तीन चरण शामिल हैं: सक्रियण, प्रारंभिक चरण और विकास चरण। निष्क्रियता की स्थिति को बाधित करने वाले सक्रिय एजेंटों में ऊंचा तापमान, पर्यावरण की अम्लीय प्रतिक्रिया, यांत्रिक क्षति आदि शामिल हैं। बीजाणु पानी को अवशोषित करना शुरू कर देता है और, हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों की मदद से, अपने स्वयं के कई संरचनात्मक घटकों को नष्ट कर देता है। बाहरी परतों के नष्ट होने के बाद, वनस्पति कोशिका के निर्माण की अवधि जैवसंश्लेषण की सक्रियता के साथ शुरू होती है, जो कोशिका विभाजन के साथ समाप्त होती है।

एल.वी. टिमोशेंको, एम.वी. चुबिक

19वीं और 20वीं सदी की शुरुआत के जीवविज्ञानी सेलुलर संगठन के दृष्टिकोण से बैक्टीरिया को आदिम जीव मानते थे और उन्हें जीवन की चरम सीमा माना जाता था। प्रामाणिक जर्मन वैज्ञानिक कोहन ने लिखा है कि बैक्टीरिया सभी जीवित रूपों में "सबसे छोटा" और "सरल" हैं, जीवन की सीमा रेखा बनाते हुए इन रूपों से परे अस्तित्व में नहीं है;

हालाँकि, जैसे-जैसे विज्ञान विकसित हुआ, अधिक उन्नत सूक्ष्म उपकरण और नई अनुसंधान विधियाँ बनाई गईं। जीवाणु कोशिकाओं के अध्ययन में आधुनिक अनुसंधान विधियों के उपयोग - इलेक्ट्रोलाइट और चरण-कंट्रास्ट माइक्रोस्कोपी, विभेदित सेंट्रीफ्यूजेशन, आइसोटोप का उपयोग - ने व्यक्तिगत सेलुलर संरचनाओं की पहचान करना और उनकी जैविक भूमिका को स्पष्ट करना संभव बना दिया।

एक जीवाणु कोशिका में एक जटिल, कड़ाई से व्यवस्थित संरचना होती है। शारीरिक दृष्टि से, जीवाणु रूपात्मक रूप से विभेदित होता है। यह बुनियादी और अस्थायी संरचनाओं के बीच अंतर करता है। कोशिका के मुख्य घटकों में कोशिका भित्ति, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, राइबोसोम के साथ साइटोप्लाज्म, विभिन्न समावेशन और न्यूक्लियॉइड शामिल हैं। ये संरचनाएँ जीवाणु विकास के कुछ निश्चित चरणों में ही पाई जाती हैं।

कोशिका भित्ति एक मजबूत, लोचदार संरचना होती है जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कैप्सूल के बीच स्थित होती है, और गैर-कैप्सुलर जीवाणु प्रजातियों में यह कोशिका का बाहरी आवरण होती है। कोशिका भित्ति एक पतली, रंगहीन संरचना होती है, यह विशेष उपचार के बिना साधारण सूक्ष्मदर्शी में दिखाई नहीं देती है। कोशिका भित्ति बैक्टीरिया को एक स्थायी आकार देती है और कोशिका के कंकाल का प्रतिनिधित्व करती है। इसे प्रकाश माइक्रोस्कोपी द्वारा केवल बैक्टीरिया के बड़े रूपों में ही देखा जा सकता है। उदाहरण के लिए, सल्फर जीवाणु बेगियाटोआ मिराबिलिस में दीवार स्पष्ट रूप से दिखाई देती है और इसमें डबल-सर्किट संरचना होती है। जीवाणु कोशिका दीवार को प्लास्मोलिसिस के दौरान माइक्रोस्कोप के अंधेरे क्षेत्र में देखा जा सकता है। माइकोप्लाज्मा और एल-फॉर्म बैक्टीरिया में कोशिका भित्ति नहीं होती है; अन्य सभी प्रोकैरियोट्स के लिए यह एक अनिवार्य संरचना है। कोशिका भित्ति बैक्टीरिया के शुष्क भार का औसतन 20% बनाती है; इसकी मोटाई 50 एनएम या अधिक तक पहुँच सकती है। कोशिका झिल्ली महत्वपूर्ण कार्य करती है: यह बैक्टीरिया को हानिकारक पर्यावरणीय कारकों, आसमाटिक सदमे से बचाती है, चयापचय में भाग लेती है और कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में, सतह एंटीजन और फेज के लिए विशिष्ट रिसेप्टर्स शामिल करती है, और मेटाबोलाइट्स का परिवहन करती है। जीवाणु खोल अर्ध-पारगम्य है, जो बाहरी वातावरण से कोशिका में पोषक तत्वों के चयनात्मक प्रवेश को सुनिश्चित करता है। कोशिका भित्ति के सहायक बहुलक को पेप्टिडोग्लाइकन कहा जाता है (समानार्थक शब्द: म्यूकोपेप्टाइड, म्यूरिन - लैटिन म्यूरस से - दीवार) एक नेटवर्क संरचना बनाता है जो सहसंयोजक रूप से टेकोइक एसिड (ग्रीक टेकोस - दीवार से) से बंधी होती है। कोशिका दीवार के अल्ट्राथिन खंडों का अध्ययन करते समय, यह पाया गया कि यह अंतर्निहित संरचनाओं से समान रूप से जुड़ा हुआ है, छिद्रों से व्याप्त है, जिसके कारण विभिन्न पदार्थ कोशिका में प्रवेश करते हैं और इसके विपरीत। प्राप्त फोटोग्राम से पता चला कि कोशिका भित्ति में समान इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल घनत्व नहीं है, यानी इसमें परतें हैं। दीवार जीवाणु को ढाँचा बनाती है; इसकी मोटाई और घनत्व माइक्रोबियल कोशिका की पूरी परिधि के साथ समान होती है। कोशिका भित्ति में कोशिका शुष्क पदार्थ का 5 से 50% भाग होता है।

प्रकाश सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करके सूक्ष्मजीवों की शारीरिक रचना का अध्ययन करते समय, उन्हें दागने की आवश्यकता उत्पन्न हुई। इस आवश्यकता को एच. ग्राम ने महसूस किया, जिन्होंने 1884 में उनके नाम पर एक धुंधला विधि प्रस्तावित की और हमारे समय में बैक्टीरिया को अलग करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। ग्राम स्टेनिंग के संबंध में, सभी सूक्ष्मजीवों को दो समूहों में विभाजित किया गया है: ग्राम-पॉजिटिव (ग्राम-पॉजिटिव) और ग्राम-नेगेटिव (ग्राम-नेगेटिव)। विधि का सार यह है कि ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया जेंटियन वायलेट और आयोडीन के कॉम्प्लेक्स को मजबूती से बांधते हैं, जो इथेनॉल से फीका नहीं पड़ता है और नीले-बैंगनी शेष रहते हुए अतिरिक्त डाई फुकसिन को स्वीकार नहीं करता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में, उल्लिखित कॉम्प्लेक्स को इथेनॉल के साथ बैक्टीरिया के शरीर से धोया जाता है और जब मैजेंटा के साथ इलाज किया जाता है, तो वे लाल (फुचिन रंग) हो जाते हैं।

प्रोकैरियोट्स के इस ग्राम धुंधलापन को उनकी कोशिका भित्ति की विशिष्ट रासायनिक संरचना और संरचना द्वारा समझाया गया है। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति विशाल, मोटी (20-100 एनएम) होती है, जो साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से कसकर चिपकी होती है, इसकी अधिकांश रासायनिक संरचना पेप्टिडोग्लाइकन (40-90%) द्वारा दर्शायी जाती है, जो टेइकोइक एसिड से जुड़ी होती है। ग्राम-पॉजिटिव सूक्ष्मजीवों की दीवार में थोड़ी मात्रा में पॉलीसेकेराइड, लिपिड और प्रोटीन होते हैं। पेप्टिडोग्लाइकेन के संरचनात्मक माइक्रोफाइब्रिल्स कसकर, कॉम्पैक्ट रूप से क्रॉस-लिंक्ड होते हैं, इसमें छिद्र संकीर्ण होते हैं और इसलिए बैंगनी कॉम्प्लेक्स धोया नहीं जाता है, बैक्टीरिया नीले-बैंगनी रंग में रंगे होते हैं।

ग्राम-नकारात्मक सूक्ष्मजीवों की संरचना और संरचना कुछ विशेषताओं द्वारा विशेषता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की तुलना में पतली होती है और 14-17 एनएम होती है। इसमें दो परतें होती हैं: बाहरी और आंतरिक। आंतरिक परत को पेप्टिडोग्लाइकेन द्वारा दर्शाया जाता है, जो कोशिका को एक पतले (2 एनएम) निरंतर नेटवर्क के रूप में घेरता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकन 1-10% होता है, इसके माइक्रोफाइब्रिल्स ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया की तुलना में कम मजबूती से जुड़े होते हैं, छिद्र चौड़े होते हैं और इसलिए जेंटियन वायलेट और आयोडीन का कॉम्प्लेक्स इथेनॉल के साथ दीवार से बाहर निकल जाता है, सूक्ष्मजीवों को लाल रंग में रंगा जाता है (एक अतिरिक्त डाई का रंग - फुकसिन)। बाहरी परत में फॉस्फोलिपिड, मोनोपॉलीसेकेराइड, लिपोप्रोटीन और प्रोटीन होते हैं। जानवरों के लिए विषैले ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका दीवारों से लिपोपॉलीसेकेराइड (एलपीएस) को एंडोटॉक्सिन कहा जाता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में टेकोइक एसिड नहीं पाया गया है। कोशिका भित्ति और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के बीच के अंतराल को पेरिप्लास्मिक स्पेस कहा जाता है, जिसमें एंजाइम होते हैं।

लाइसोजाइम, पेनिसिलिन और अन्य यौगिकों के प्रभाव में, कोशिका भित्ति का संश्लेषण बाधित हो जाता है और परिवर्तित आकार वाली कोशिकाएँ बनती हैं: प्रोटोप्लास्ट - बैक्टीरिया पूरी तरह से कोशिका भित्ति से रहित होते हैं और स्फेरोप्लास्ट - आंशिक रूप से नष्ट कोशिका भित्ति वाले बैक्टीरिया। प्रोटोप्लास्ट और स्फेरोप्लास्ट आकार में गोलाकार होते हैं और मूल कोशिकाओं से 3-10 गुना बड़े होते हैं। बढ़े हुए आसमाटिक दबाव की स्थितियों में, वे बढ़ सकते हैं और यहां तक ​​कि गुणा भी कर सकते हैं, लेकिन सामान्य परिस्थितियों में वे मर जाते हैं और मर जाते हैं। जब निरोधात्मक कारक हटा दिया जाता है, तो प्रोटोप्लास्ट और स्फेरोप्लास्ट अपने मूल रूप में वापस आ सकते हैं, कभी-कभी बैक्टीरिया के एल-रूप में परिवर्तित हो जाते हैं। 1935 में लिस्टर इंस्टीट्यूट में बैक्टीरिया के एल-रूपों को अलग किया गया था। वे बैक्टीरिया पर विभिन्न प्रकार के एल-ट्रांसफॉर्मिंग एजेंटों (एंटीबायोटिक्स, अमीनो एसिड, पराबैंगनी किरणें, एक्स-रे, आदि) के प्रभाव के परिणामस्वरूप बनते हैं। ये ऐसे बैक्टीरिया हैं जो आंशिक रूप से या पूरी तरह से कोशिका भित्ति पेप्टिडोग्लाइकन को संश्लेषित करने की क्षमता खो चुके हैं। प्रोटोप्लास्ट और स्फेरोप्लास्ट की तुलना में, वे अधिक स्थिर होते हैं और प्रजनन करने की क्षमता रखते हैं। कई संक्रामक रोगों के प्रेरक एजेंट एल-फॉर्म बना सकते हैं।

साइटोप्लाज्मिक झिल्ली (प्लास्मोलेम्मा) एक अर्ध-पारगम्य, तीन-परत मल्टीप्रोटीन कोशिका संरचना है जो साइटोप्लाज्म को कोशिका भित्ति से अलग करती है। यह कोशिका का एक आवश्यक घटक है, जो इसके शुष्क पदार्थ का 8-15% बनता है। जब साइटोप्लाज्मिक झिल्ली नष्ट हो जाती है, तो कोशिका मर जाती है। रासायनिक रूप से, झिल्ली एक प्रोटीन-लिपिड कॉम्प्लेक्स है जिसमें प्रोटीन (50-70%) और लिपिड (15-50%) होता है। साइटोप्लाज्मिक झिल्ली कोशिका के जीवन में महत्वपूर्ण कार्य करती है। यह कोशिका का आसमाटिक अवरोध है, चयापचय, कोशिका वृद्धि की प्रक्रियाओं में भाग लेता है, कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों के अणुओं का चयनात्मक स्थानांतरण करता है, आदि। कोशिका वृद्धि के दौरान, साइटोप्लाज्मिक झिल्ली इनवेगिनेट्स - प्रोट्रूशियंस बनाती है, जिन्हें मेसोसोम कहा जाता है। मेसोसोम ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में अच्छी तरह से व्यक्त होते हैं, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में बदतर होते हैं, और रिकेट्सिया और माइकोप्लाज्मा में बहुत खराब होते हैं। जीवाणु न्यूक्लियॉइड से जुड़े मेसोसोम को न्यूक्लियोसोम कहा जाता है। वे माइक्रोबियल कोशिकाओं के कैरियोपिनेसिस और कैरियोकेनेसिस में भाग लेते हैं। मेसोसोम का महत्व पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। यह माना जाता है कि वे जीवाणु श्वसन की प्रक्रिया में सक्रिय भाग लेते हैं, इसलिए उनकी तुलना माइटोकॉन्ड्रिया से की जाती है। शायद मेसोसोम एक संरचनात्मक कार्य करते हैं और, कोशिका को अलग-अलग वर्गों में विभाजित करते हुए, चयापचय प्रक्रियाओं के क्रम में योगदान करते हैं।

कोशिका का साइटोप्लाज्म एक अर्ध-तरल द्रव्यमान है जो जीवाणु की मुख्य मात्रा पर कब्जा करता है, जिसमें 90% तक पानी होता है। इसमें साइटोसोल नामक एक सजातीय अंश होता है, जिसमें संरचनात्मक तत्व शामिल होते हैं - राइबोसोम, इंट्रासाइटोप्लाज्मिक झिल्ली, विभिन्न प्रकार के गठन, न्यूक्लियॉइड। इसके अलावा, साइटोप्लाज्म में घुलनशील आरएनए घटक, सब्सट्रेट पदार्थ, एंजाइम और चयापचय उत्पाद होते हैं।

साइटोप्लाज्म कोशिका का आंतरिक वातावरण बनाता है, जो सभी इंट्रासेल्युलर संरचनाओं को एकजुट करता है और एक दूसरे के साथ उनकी बातचीत सुनिश्चित करता है।

प्रोप्लाज्मोटिक कोशिका का सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक घटक न्यूक्लियॉइड है, जो यूकेरियोट्स में नाभिक का एक एनालॉग है। यह कोशिका के मध्य क्षेत्र में साइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से स्थित होता है, और एक डबल-स्ट्रैंडेड डीएनए होता है जो एक रिंग में बंद होता है और एक कुंडल की तरह कसकर पैक किया जाता है। यूकेरियोट्स के स्पष्ट रूप से परिभाषित नाभिक के विपरीत, न्यूक्लियॉइड में परमाणु झिल्ली, न्यूक्लियोली या बुनियादी प्रोटीन (हिस्टोन) नहीं होता है। इसके बावजूद, यह माना जाता है कि न्यूक्लियॉइड एक विभेदित संरचना है। कोशिका की कार्यात्मक अवस्था के आधार पर, न्यूक्लियॉइड अलग-अलग हो सकता है और इसमें अलग-अलग टुकड़े हो सकते हैं। इसकी विसंगति को कोशिका विभाजन और डीएनए अणु की प्रतिकृति द्वारा समझाया गया है। न्यूक्लियॉइड डीएनए जीवाणु कोशिका की आनुवंशिक जानकारी का वाहक है। प्रकाश माइक्रोस्कोपी के साथ, विशेष तरीकों (फ्यूलजेन, रोमानोस्की-गिम्सा) का उपयोग करके बैक्टीरिया को धुंधला करके न्यूक्लियॉइड का पता लगाया जा सकता है। न्यूक्लियॉइड के अलावा, कई प्रकार के प्रोकैरियोट्स - प्लास्मिड की कोशिकाओं में एक्स्ट्राक्रोमोसोमल आनुवंशिकता कारक पाए गए हैं, जो स्वायत्त प्रतिकृति में सक्षम डीएनए अणु हैं।

कोशिकांगों में राइबोसोम शामिल होते हैं - 15-20 एनएम के व्यास वाले गोलाकार राइबोन्यूक्लिक कण। एक प्रोकैरियोटिक कोशिका में 5 से 20 हजार तक राइबोसोम हो सकते हैं। राइबोसोम में छोटी और बड़ी उपइकाइयाँ होती हैं, जिनमें क्रमशः 30 और 50 एस के सेवरबर्ग अवसादन स्थिरांक होते हैं। मैसेंजर आरएनए का एक अणु आमतौर पर एक धागे में बंधे मोतियों की तरह कई राइबोसोम को जोड़ता है। राइबोसोम के ऐसे जुड़ाव को पॉलीसोम कहा जाता है। राइबोसोम में उच्च संश्लेषण गतिविधि होती है; वे माइक्रोबियल कोशिका के जीवन के लिए आवश्यक प्रोटीन का संश्लेषण करते हैं।

बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म में विभिन्न प्रकार के समावेशन की पहचान की गई है, जो ठोस, तरल और गैसीय हो सकते हैं। वे आरक्षित पोषक तत्व (पॉलीसेकेराइड, लिपिड, सल्फर जमा, आदि) और चयापचय उत्पाद हैं।

कैप्सूल एक श्लेष्मा संरचना है, जो 0.2 माइक्रोन से अधिक मोटी होती है, जो कोशिका भित्ति से जुड़ी होती है और पर्यावरण से स्पष्ट रूप से सीमांकित होती है। विशेष तरीकों (ओल्ट, मिखिन, बुर्री-गिन्स के अनुसार) का उपयोग करके बैक्टीरिया को धुंधला करने के मामले में प्रकाश माइक्रोस्कोपी द्वारा इसका पता लगाया जाता है। कई बैक्टीरिया एक माइक्रोकैप्सूल बनाते हैं - 0.2 माइक्रोन से कम का श्लेष्म गठन, जिसे केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी या रासायनिक और इम्यूनोकेमिकल विधियों द्वारा पहचाना जाता है। कैप्सूल कोशिका की एक आवश्यक संरचना नहीं है; इसके नुकसान से जीवाणु की मृत्यु नहीं होती है। कैप्सूल से बलगम को अलग करना आवश्यक है - म्यूकोइड एक्सोपॉलीसेकेराइड। श्लेष्म पदार्थ कोशिका की सतह पर जमा होते हैं, अक्सर इसके व्यास से अधिक होते हैं और उनकी कोई स्पष्ट सीमा नहीं होती है।

प्रोकैरियोट्स के कैप्सूल पदार्थ में मुख्य रूप से होमो- या हेटरोपॉलीसेकेराइड होते हैं। कुछ बैक्टीरिया (उदाहरण के लिए, ल्यूकोनोस्टोक) में एक कैप्सूल में कई माइक्रोबियल कोशिकाएं बंद होती हैं। एक कैप्सूल में बंद बैक्टीरिया गुच्छों का निर्माण करते हैं जिन्हें ज़ोगल्स कहा जाता है।

कैप्सूल महत्वपूर्ण जैविक कार्य करता है। इसमें कैप्सुलर एंटीजन होते हैं जो बैक्टीरिया की विषाणुता, विशिष्टता और प्रतिरक्षात्मकता निर्धारित करते हैं। कैप्सूल माइक्रोबियल कोशिका को यांत्रिक तनाव, सूखने, फेज द्वारा संक्रमण, विषाक्त पदार्थों और फागोसाइटोसिस से बचाता है। रोगजनक सहित कुछ प्रकार के जीवाणुओं में, यह सब्सट्रेट से कोशिकाओं के जुड़ाव को बढ़ावा देता है।

कशाभिका जीवाणु संचलन के अंगक हैं। वे पतली, लंबी, धागे जैसी संरचनाएं हैं जिनमें प्रोटीन फ़्लैगेलिन (लैटिन फ़्लैगेलम से - फ़्लैगेलम) होता है। इस प्रोटीन में एंटीजन विशिष्टता होती है। फ्लैगेल्ला की लंबाई जीवाणु कोशिका की लंबाई से कई गुना अधिक है और 3-12 माइक्रोमीटर है, और मोटाई 12-20 एनएम है। फ्लैगेल्ला विशेष डिस्क द्वारा साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कोशिका भित्ति से जुड़े होते हैं। फ्लैगेल्ला का पता इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी या प्रकाश माइक्रोस्कोप का उपयोग करके लगाया जाता है, लेकिन विशेष तरीकों से तैयारी के प्रसंस्करण के बाद। फ्लैगेल्ला महत्वपूर्ण कोशिका संरचनाएं नहीं हैं। विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं में फ्लैगेल्ला की संख्या भिन्न-भिन्न होती है (1 से 50 तक) और उनके स्थानीयकरण के स्थान भी भिन्न-भिन्न होते हैं, लेकिन प्रत्येक प्रजाति के लिए स्थिर होते हैं। फ्लैगेल्ला के स्थान के आधार पर, उन्हें प्रतिष्ठित किया जाता है: मोनोट्रिचस - एक ध्रुवीय रूप से स्थित फ्लैगेलम वाले बैक्टीरिया; एम्फीटिरिच - दो ध्रुवीय रूप से व्यवस्थित फ्लैगेल्ला वाले बैक्टीरिया, या प्रत्येक छोर पर फ्लैगेल्ला का एक बंडल; लोफोट्रिच - कोशिका के एक सिरे पर कशाभिका के बंडल वाले जीवाणु; पेरिट्रिच बैक्टीरिया होते हैं जिनमें कोशिका की पूरी परिधि के आसपास कई फ्लैगेल्ला स्थित होते हैं। बिना फ्लैगेल्ला वाले बैक्टीरिया को एट्रीचिया कहा जाता है। कशाभिका विशिष्ट रूप से तैरती हुई छड़ के आकार की और घुमावदार आकृतियाँ होती हैं और, एक अपवाद के रूप में, कोक्सी में पाई जाती हैं। मोनोट्रिच और लोफोट्रिच 50 माइक्रोन प्रति सेकंड की गति से चलते हैं। बैक्टीरिया आमतौर पर बेतरतीब ढंग से चलते हैं। पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव में, बैक्टीरिया आंदोलन के निर्देशित रूपों - टैक्सियों में सक्षम हैं। टैक्सियाँ सकारात्मक और नकारात्मक हो सकती हैं। केमोटैक्सिस होते हैं - पर्यावरण में रसायनों की सांद्रता में अंतर के कारण, एयरोटैक्सिस - ऑक्सीजन, फोटोटैक्सिस - प्रकाश की तीव्रता, मैग्नेटोटैक्सिस - चुंबकीय क्षेत्र में नेविगेट करने के लिए सूक्ष्मजीवों की क्षमता द्वारा विशेषता।

पिली (विली) फ्लैगेल्ला से छोटी धागे जैसी संरचनाएं हैं। उनकी लंबाई 0.3 से 10 माइक्रोन, मोटाई 3-10 एनएम तक पहुंचती है। पिली साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से उत्पन्न होती है और सूक्ष्मजीवों के गतिशील और गैर-गतिशील रूपों में पाई जाती है। इन्हें केवल इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके पहचाना जा सकता है। एक जीवाणु कोशिका की सतह पर 1-2 से लेकर कई दसियों, सैकड़ों और यहां तक ​​कि हजारों पिली भी हो सकती हैं। पिली प्रोटीन पाइलिन से बनी होती है और इसमें एंटीजेनिक गतिविधि होती है।

पिली के सामान्य और यौन प्रकार होते हैं। पूर्व आसंजन के लिए जिम्मेदार हैं, यानी, प्रभावित कोशिका से बैक्टीरिया का जुड़ाव, पोषण, पानी-नमक चयापचय, बैक्टीरिया का समूह में जमा होना, बाद वाले दाता से प्राप्तकर्ता तक वंशानुगत सामग्री (डीएनए) के स्थानांतरण के लिए जिम्मेदार हैं। बैक्टीरिया की एक ही प्रजाति में दोनों प्रकार की पिली हो सकती है।

बीजाणु (एंडोस्पोर) आराम करने वाली कोशिकाओं का एक विशेष रूप हैं, जो चयापचय दर में तेज कमी और उच्च प्रतिरोध की विशेषता रखते हैं। जीवाणुओं के अस्तित्व के लिए प्रतिकूल परिस्थितियों में बीजाणु बनते हैं। एक कोशिका के अंदर एक बीजाणु बनता है। पोषक तत्वों की कमी, पीएच परिवर्तन, सी, एन, पी की कमी, शुष्कन, कोशिका के आसपास के वातावरण में चयापचय उत्पादों के संचय आदि के दौरान स्पोरुलेशन देखा जाता है। बीजाणुओं की विशेषता जीनोम दमन, उपचय, साइटोप्लाज्म में कम पानी की मात्रा, वृद्धि है। कैल्शियम धनायनों की सांद्रता, डिपिकोलिनिक एसिड की उपस्थिति।

प्रकाश सूक्ष्मदर्शी के दृश्य क्षेत्र में बीजाणु 0.8-1.5 माइक्रोन के आकार के साथ अंडाकार, अत्यधिक अपवर्तक प्रकाश संरचनाओं की तरह दिखते हैं। वे जीवाणु जिनके बीजाणु का आकार कोशिका व्यास से अधिक नहीं होता है उन्हें बैसिली कहा जाता है, और जिनके बीजाणु का आकार इससे अधिक होता है उन्हें क्लॉस्ट्रिडिया कहा जाता है। कोशिका में बीजाणु केंद्रीय रूप से, अंत के करीब - सबटर्मिनल, जीवाणु के अंत में - टर्मिनल पर स्थित हो सकता है। बीजाणु की संरचना जटिल होती है, लेकिन विभिन्न प्रकार के जीवाणुओं में एक ही प्रकार की होती है। बीजाणु के मध्य भाग को स्पोरोप्लाज्म कहा जाता है, इसमें न्यूक्लिक एसिड, प्रोटीन और डिपिकोलिनिक एसिड होते हैं। स्पोरोप्लाज्म में न्यूक्लियॉइड, राइबोसोम और अस्पष्ट रूप से परिभाषित झिल्ली संरचनाएं होती हैं। स्पोरोप्लाज्म एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली द्वारा तैयार किया जाता है, उसके बाद एक अल्पविकसित पेप्टिडोग्लाइकन परत, फिर कॉर्टेक्स की एक विशाल परत, या अन्यथा, एक कॉर्टेक्स। वल्कुट की सतह पर एक बाहरी झिल्ली होती है। बीजाणु का बाहरी भाग एक बहुपरत आवरण से ढका होता है, जो बीजाणु के विशिष्ट तत्वों और कैल्शियम डिपिकोलिनेट के साथ मिलकर इसकी स्थिरता निर्धारित करता है। बीजाणुओं का मुख्य उद्देश्य प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीवाणुओं को संरक्षित करना है। बीजाणु उच्च तापमान और रसायनों के प्रति प्रतिरोधी होते हैं, और दसियों या सैकड़ों वर्षों तक निष्क्रिय अवस्था में लंबे समय तक मौजूद रह सकते हैं।

वीडियो: हाउसप्लांट की पत्ती का कोशिका केंद्रक अंडरमाइक्रोस्कोप