एक प्रोकैरियोटिक कोशिका की अल्ट्रास्ट्रक्चर। यूकेरियोट्स और प्रोकैरियोट्स कौन हैं: विभिन्न राज्यों से कोशिकाओं की तुलनात्मक विशेषताएं प्रोकैरियोट्स कोशिकाओं की ड्राइंग की संरचना

प्रोकैरियोटिक कोशिका जानवरों और पौधों की कोशिकाओं की तुलना में बहुत सरल है। बाहर, यह एक सेल दीवार से ढका हुआ है जो सुरक्षात्मक, आकार देने और परिवहन कार्यों को करता है। कोशिका भित्ति की कठोरता म्यूरिन द्वारा प्रदान की जाती है। कभी-कभी जीवाणु कोशिका कैप्सूल या श्लेष्म परत के साथ शीर्ष पर आच्छादित होती है।

यूकेरियोट्स की तरह बैक्टीरिया का प्रोटोप्लाज्म घिरा हुआ है प्लाज्मा झिल्ली. श्वसन की प्रक्रिया में शामिल मेसोसोम, बैक्टीरियोक्लोरोफिल और अन्य वर्णक झिल्ली के थैली जैसे, ट्यूबलर या लैमेलर इनवेगिनेशन में पाए जाते हैं। प्रोकैरियोट्स की आनुवंशिक सामग्री एक नाभिक नहीं बनाती है, लेकिन सीधे साइटोप्लाज्म में स्थित होती है। बैक्टीरियल डीएनए एक एकल गोलाकार अणु है, जिनमें से प्रत्येक में हजारों और लाखों आधार जोड़े होते हैं। एक जीवाणु कोशिका का जीनोम अधिक उन्नत जीवों की कोशिकाओं की तुलना में बहुत सरल होता है: औसतन, जीवाणु डीएनए में कई हजार जीन होते हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में नहीं पाया जाता है अन्तः प्रदव्ययी जलिका, ए राइबोसोमसाइटोप्लाज्म में स्वतंत्र रूप से तैरते हैं। प्रोकैरियोट्स में नहीं माइटोकॉन्ड्रिया; उनके कार्य का एक हिस्सा कोशिका झिल्ली द्वारा किया जाता है।

प्रोकैर्योसाइटों

बैक्टीरिया एक कोशिकीय संरचना वाले जीवों में सबसे छोटे हैं; उनका आकार 0.1 से 10 माइक्रोमीटर तक होता है। एक विशिष्ट मुद्रण बिंदु सैकड़ों हजारों मध्यम आकार के बैक्टीरिया को समायोजित कर सकता है। जीवाणुओं को केवल सूक्ष्मदर्शी से ही देखा जा सकता है, इसीलिए ये कहलाते हैं सूक्ष्मजीवों या सूक्ष्म जीव; सूक्ष्मजीवों का अध्ययन किया जा रहा है कीटाणु-विज्ञान . सूक्ष्म जीव विज्ञान का वह भाग जो बैक्टीरिया से संबंधित होता है, कहलाता है जीवाणुतत्व . इस विज्ञान की शुरुआत रखी एंथोनी वैन लीउवेनहोक 17वीं शताब्दी में।

जीवाणु सबसे पुराने ज्ञात जीव हैं। बैक्टीरिया और नीले-हरे शैवाल (स्ट्रोमेटोलाइट्स) की महत्वपूर्ण गतिविधि के निशान आर्कियन से संबंधित हैं और 3.5 अरब साल पहले के हैं।

प्रतिनिधियों के बीच जीन विनिमय की संभावना के कारण विभिन्न प्रकारऔर यहां तक ​​कि बच्चे के जन्म के समय, प्रोकैरियोट्स को व्यवस्थित करना काफी मुश्किल है। प्रोकैरियोट्स की संतोषजनक वर्गीकरण अभी तक निर्मित नहीं किया गया है; सभी मौजूदा प्रणालियाँ कृत्रिम हैं और बैक्टीरिया को उनके जातिवृत्तीय संबंध को ध्यान में रखे बिना, वर्णों के कुछ समूह के अनुसार वर्गीकृत करती हैं। पहले, बैक्टीरिया के साथ मशरूमऔर शैवालनिचले पौधों के उप-राज्य में शामिल। बैक्टीरिया को वर्तमान में प्रोकैरियोट्स के एक अलग साम्राज्य के रूप में वर्गीकृत किया गया है। सबसे आम वर्गीकरण प्रणाली है बर्गी प्रणालीकोशिका भित्ति की संरचना के आधार पर।

20वीं सदी के अंत में, वैज्ञानिकों ने पता लगाया कि बैक्टीरिया के एक अपेक्षाकृत कम अध्ययन वाले समूह की कोशिकाएँ - Archaebacteria - रोकना आरआरएनए, जो प्रोकैरियोटिक आरआरएनए और यूकेरियोटिक आरआरएनए दोनों से उनकी संरचना में भिन्न हैं। आर्कबैक्टीरिया के आनुवंशिक तंत्र की संरचना (उपस्थिति इंट्रोन्सऔर दोहराए जाने वाले क्रम प्रसंस्करण, प्रपत्र राइबोसोम) उन्हें यूकेरियोट्स के करीब लाता है; दूसरी ओर, आर्कबैक्टीरिया में प्रोकैरियोट्स (कोशिका में एक नाभिक की अनुपस्थिति, फ्लैगेल्ला, प्लास्मिड्स और गैस रिक्तिकाएं, आरआरएनए आकार, नाइट्रोजन स्थिरीकरण) की उपस्थिति के विशिष्ट लक्षण हैं। अंत में, आर्कबैक्टीरिया कोशिका भित्ति की संरचना, प्रकाश संश्लेषण के प्रकार और कुछ अन्य विशेषताओं में अन्य सभी जीवों से भिन्न होता है। आर्कबैक्टीरिया अत्यधिक परिस्थितियों में मौजूद हैं (उदाहरण के लिए, 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर गर्म झरनों में, समुद्र की गहराई में 260 एटीएम के दबाव में, संतृप्त नमक समाधान (30% NaCl) में)। कुछ आर्कबैक्टीरिया मीथेन का उत्पादन करते हैं, जबकि अन्य ऊर्जा के लिए सल्फर यौगिकों का उपयोग करते हैं।

जाहिरा तौर पर, आर्कबैक्टीरिया जीवों का एक बहुत प्राचीन समूह है; "चरम" संभावनाएँ पृथ्वी की सतह की स्थितियों की विशेषता की गवाही देती हैं आर्कियन युग. यह माना जाता है कि आर्कबैक्टीरिया काल्पनिक "कोशिकाओं" के सबसे करीब हैं, जिसने बाद में पृथ्वी पर जीवन की सभी विविधता को जन्म दिया।

हाल ही में यह स्पष्ट हो गया है कि तीन मुख्य प्रकार हैं आरआरएनए, प्रस्तुत, क्रमशः, पहला - यूकेरियोटिक कोशिकाओं में, दूसरा - वास्तविक जीवाणुओं की कोशिकाओं में, साथ ही साथ माइटोकॉन्ड्रियाऔर क्लोरोप्लास्टयूकेरियोट्स, तीसरा - आर्कबैक्टीरिया में। आणविक आनुवंशिकी के अध्ययन ने यूकेरियोट्स की उत्पत्ति के सिद्धांत पर एक नया नज़र डालने के लिए मजबूर किया है। वर्तमान में यह माना जाता है कि प्रोकैरियोट्स की तीन अलग-अलग शाखाएँ प्राचीन पृथ्वी पर एक साथ विकसित हुईं - आर्कबैक्टीरिया, यूबैक्टेरिया और urcaryotes , एक अलग संरचना और ऊर्जा प्राप्त करने के विभिन्न तरीकों की विशेषता है। उर्करियोट्स, जो वास्तव में यूकेरियोट्स के परमाणु-साइटोप्लाज्मिक घटक थे, को बाद में शामिल किया गया था सहजीवनयूबैक्टीरिया के विभिन्न समूहों के प्रतिनिधि, जो भविष्य के यूकेरियोटिक कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में बदल गए।

इस प्रकार, आर्कबैक्टीरिया के लिए पहले आवंटित वर्ग रैंक स्पष्ट रूप से अपर्याप्त है। वर्तमान में, कई शोधकर्ता प्रोकैरियोट्स को दो साम्राज्यों में विभाजित करते हैं: आर्कबैक्टीरिया और असली बैक्टीरिया (यूबैक्टीरिया ) या आर्किया के एक अलग साम्राज्य में भी आर्कबैक्टीरिया को अलग कर सकते हैं।

वास्तविक जीवाणुओं का वर्गीकरण में दिया गया है योजना.

में जीवाणु कोशिकाकोई नाभिक नहीं है, गुणसूत्र स्वतंत्र रूप से साइटोप्लाज्म में स्थित होते हैं। इसके अलावा, जीवाणु कोशिका में कोई झिल्ली अंग नहीं होते हैं: माइटोकॉन्ड्रिया, ईपीएस, गॉल्जीकायआदि। बाहर, कोशिका झिल्ली एक कोशिका भित्ति से ढकी होती है।

अधिकांश बैक्टीरिया पानी या वायु धाराओं का उपयोग करके निष्क्रिय रूप से चलते हैं। उनमें से केवल कुछ के पास आंदोलन के अंग हैं - कशाभिका . प्रोकैरियोटिक फ्लैगेल्ला संरचना में बहुत सरल होते हैं और इसमें फ्लैगेलिन प्रोटीन होता है, जो 10-20 एनएम व्यास में एक खोखला सिलेंडर बनाता है। वे सेल को आगे बढ़ाते हुए, माध्यम में पेंच करते हैं। जाहिर है, यह प्रकृति में ज्ञात एकमात्र संरचना है जो पहिया सिद्धांत का उपयोग करती है।

बैक्टीरिया को उनके आकार के अनुसार कई समूहों में बांटा गया है:

कोक्सी (एक गोल आकार है);

बेसिली (रॉड के आकार का रूप है);

स्पिरिला (एक सर्पिल का आकार है);

कंपन (अल्पविराम का रूप है)।

श्वसन की विधि के अनुसार जीवाणुओं को विभाजित किया गया है एरोबेस (अधिकांश बैक्टीरिया) और एनारोबेस (टेटनस, बोटुलिज़्म, गैस गैंग्रीन के कारक एजेंट)। पूर्व को सांस लेने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, बाद के लिए ऑक्सीजन बेकार या जहरीली भी होती है।

बैक्टीरिया लगभग हर 20 मिनट में (अनुकूल परिस्थितियों में) विभाजित करके प्रजनन करते हैं। डीएनए प्रतिकृति करता है, प्रत्येक बेटी कोशिका को मूल डीएनए की अपनी प्रति प्राप्त होती है। गैर-विभाजित कोशिकाओं के बीच डीएनए को स्थानांतरित करना भी संभव है ("नग्न" डीएनए पर कब्जा करके, की मदद से अक्तेरिओफगेसया द्वारा संयुग्मन , जब बैक्टीरिया मैथुन संबंधी फ़िम्ब्रिए द्वारा आपस में जुड़े होते हैं), हालाँकि, व्यक्तियों की संख्या में वृद्धि नहीं होती है। प्रजनन को सूर्य की किरणों और उनकी अपनी महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पादों द्वारा रोका जाता है।

बैक्टीरिया का व्यवहार विशेष रूप से जटिल नहीं है। रासायनिक रिसेप्टर्स पर्यावरण की अम्लता और विभिन्न पदार्थों की एकाग्रता में परिवर्तन दर्ज करते हैं: शर्करा, अमीनो एसिड, ऑक्सीजन। कई बैक्टीरिया तापमान या प्रकाश में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करते हैं और कुछ बैक्टीरिया पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र को महसूस कर सकते हैं।

प्रतिकूल परिस्थितियों में, जीवाणु घने खोल से ढका होता है, साइटोप्लाज्म निर्जलित होता है, और महत्वपूर्ण गतिविधि लगभग बंद हो जाती है। इस अवस्था में, बैक्टीरिया के बीजाणु एक गहरे निर्वात में घंटों तक रह सकते हैं, -240 ° C से +100 ° C तक तापमान सहन कर सकते हैं।

सभी जीवित जीवों को उनकी कोशिकाओं की मूल संरचना के आधार पर दो समूहों (प्रोकैरियोट्स या यूकेरियोट्स) में से एक में वर्गीकृत किया जा सकता है। प्रोकैरियोट्स जीवित जीव हैं जिनमें कोशिकाएं होती हैं जिनमें सेल न्यूक्लियस और मेम्ब्रेन ऑर्गेनेल नहीं होते हैं। यूकेरियोट्स जीवित जीव हैं जिनमें एक नाभिक और झिल्ली अंग होते हैं।

कोशिका जीवन और जीवित प्राणियों की हमारी आधुनिक परिभाषा का एक मूलभूत हिस्सा है। कोशिकाओं को जीवन के बुनियादी निर्माण खंडों के रूप में देखा जाता है और इसका उपयोग "जीवित" होने का अर्थ परिभाषित करने में किया जाता है।

आइए जीवन की एक परिभाषा पर एक नज़र डालें: "जीवित प्राणी रासायनिक संगठन हैं जो कोशिकाओं से बने होते हैं और प्रजनन करने में सक्षम होते हैं" (कीटन, 1986)। यह परिभाषा दो सिद्धांतों पर आधारित है - कोशिका सिद्धांत और जैवजनन का सिद्धांत। पहली बार 1830 के अंत में जर्मन वैज्ञानिकों मैथियास जैकब स्लेडेन और थियोडोर श्वान द्वारा प्रस्तावित किया गया था। उन्होंने तर्क दिया कि सभी जीवित चीजें कोशिकाओं से बनी होती हैं। 1858 में रुडोल्फ विर्चो द्वारा प्रस्तावित बायोजेनेसिस के सिद्धांत में कहा गया है कि सभी जीवित कोशिकाएं मौजूदा (जीवित) कोशिकाओं से उत्पन्न होती हैं और निर्जीव पदार्थ से अनायास उत्पन्न नहीं हो सकती हैं।

कोशिकाओं के घटक एक झिल्ली में बंद होते हैं जो बाहरी दुनिया और कोशिका के आंतरिक घटकों के बीच अवरोध के रूप में कार्य करता है। कोशिका झिल्ली एक चयनात्मक बाधा है, जिसका अर्थ है कि यह कोशिकाओं के कार्य करने के लिए आवश्यक संतुलन बनाए रखने के लिए कुछ रसायनों को गुजरने देती है।

कोशिका झिल्ली निम्नलिखित तरीकों से कोशिका से कोशिका में रसायनों की गति को नियंत्रित करती है:

• प्रसार (किसी पदार्थ के अणुओं की एकाग्रता को कम करने की प्रवृत्ति, यानी, उच्च सांद्रता वाले क्षेत्र से अणुओं की गति कम वाले क्षेत्र की ओर जब तक एकाग्रता बराबर नहीं हो जाती);
• ऑस्मोसिस (आंशिक रूप से पारगम्य झिल्ली के माध्यम से विलायक अणुओं की गति, एक विलेय की एकाग्रता को बराबर करने के लिए जो झिल्ली के माध्यम से स्थानांतरित करने में असमर्थ है);
• चयनात्मक परिवहन (झिल्ली चैनलों और पंपों का उपयोग करके)।

प्रोकैरियोट्स ऐसे जीव हैं जो कोशिकाओं से बने होते हैं जिनमें सेल न्यूक्लियस या कोई मेम्ब्रेन ऑर्गेनेल नहीं होता है। इसका मतलब है कि प्रोकैरियोट्स में डीएनए की आनुवंशिक सामग्री नाभिक में बंधी नहीं है। इसके अलावा, प्रोकैरियोट्स का डीएनए यूकेरियोट्स की तुलना में कम संरचित होता है। प्रोकैरियोट्स में, डीएनए सिंगल-लूप है। यूकेरियोटिक डीएनए गुणसूत्रों में व्यवस्थित होता है। अधिकांश प्रोकैरियोट्स में केवल एक कोशिका (एककोशिकीय) होती है, लेकिन कुछ ऐसे होते हैं जो बहुकोशिकीय होते हैं। वैज्ञानिक प्रोकैरियोट्स को दो समूहों में विभाजित करते हैं: और।

एक विशिष्ट प्रोकैरियोटिक कोशिका में शामिल हैं:

• प्लाज्मा (कोशिका) झिल्ली;
• साइटोप्लाज्म;
• राइबोसोम;
• फ्लैगेल्ला और पिली;
• न्यूक्लियॉइड;
• प्लाज्मिड;

यूकैर्योसाइटों

यूकेरियोट्स जीवित जीव हैं जिनकी कोशिकाओं में एक नाभिक और झिल्ली अंग होते हैं। यूकेरियोट्स में आनुवंशिक सामग्री नाभिक में स्थित होती है, और डीएनए गुणसूत्रों में व्यवस्थित होता है। यूकेरियोटिक जीव एककोशिकीय या बहुकोशिकीय हो सकते हैं। यूकेरियोट्स हैं। इसके अलावा यूकेरियोट्स में पौधे, कवक और प्रोटोजोआ शामिल हैं।

एक विशिष्ट यूकेरियोटिक कोशिका में शामिल हैं:

• नाभिक;

जीवाणु कोशिका

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं प्राचीन काल की विशेषताओं को संरक्षित करते हुए, सबसे आदिम, बहुत सरल रूप से व्यवस्थित हैं। प्रोकैरियोटिक (या पूर्व-परमाणु) जीवों में बैक्टीरिया और नीले-हरे शैवाल (सायनोबैक्टीरिया) शामिल हैं। संरचना की समानता और अन्य कोशिकाओं से तेज अंतर के आधार पर, उन्हें बन्दूक के एक स्वतंत्र साम्राज्य में अलग कर दिया जाता है।

एक उदाहरण के रूप में बैक्टीरिया का उपयोग करते हुए एक प्रोकैरियोटिक कोशिका की संरचना पर विचार करें।

आनुवंशिक तंत्र को एकल रिंग क्रोमोसोम के डीएनए द्वारा दर्शाया जाता है, जो साइटोप्लाज्म में स्थित होता है और एक झिल्ली द्वारा इसे सीमांकित नहीं किया जाता है। नाभिक के ऐसे अनुरूप को न्यूक्लियॉइड कहा जाता है। डीएनए प्रोटीन के साथ कॉम्प्लेक्स नहीं बनाता है, और इसलिए सभी जीन जो क्रोमोसोम "वर्क" बनाते हैं, अर्थात। उनसे लगातार सूचनाएं पढ़ी जाती हैं।

एक प्रोकैरियोटिक कोशिका एक झिल्ली से घिरी होती है जो कोशिका द्रव्य को कोशिका भित्ति से अलग करती है, जो एक जटिल, अत्यधिक बहुलक पदार्थ से बनता है। साइटोप्लाज्म में कुछ ऑर्गेनेल होते हैं, लेकिन कई छोटे राइबोसोम मौजूद होते हैं (जीवाणु कोशिकाओं में 5,000 से 50,000 राइबोसोम होते हैं)।

साइटोप्लाज्म झिल्लियों से व्याप्त होता है जो एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम बनाता है, और इसमें राइबोसोम होते हैं जो प्रोटीन संश्लेषण करते हैं।

कोशिका भित्ति के भीतरी भाग को एक प्लाज़्मा झिल्ली द्वारा दर्शाया जाता है, जिसके प्रोट्रूशियंस साइटोप्लाज्म में कोशिका विभाजन, प्रजनन के निर्माण में शामिल मेसोसोम बनाते हैं, और डीएनए लगाव की साइट हैं। जीवाणुओं में श्वसन मेसोसोम में, साइटोप्लाज्मिक झिल्लियों में नीले-हरे शैवाल में होता है।

कई जीवाणुओं में, आरक्षित पदार्थ कोशिका के अंदर जमा होते हैं: पॉलीसेकेराइड, वसा, पॉलीफॉस्फेट। आरक्षित पदार्थ, चयापचय में शामिल होने के कारण, बाहरी ऊर्जा स्रोतों की अनुपस्थिति में कोशिका के जीवन को लम्बा खींच सकते हैं।

प्रोकैरियोटिक कोशिका की संरचना

(1-कोशिका भित्ति, 2-बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली, 3-गुणसूत्र (परिपत्र डीएनए अणु), 4-राइबोसोम, 5-मेसोसोम, 6-बाहरी साइटोप्लाज्मिक झिल्ली का अंतर्वलन, 7-वैक्यूल, 8-फ्लैगेला, 9-स्टैक झिल्ली, जिसमें प्रकाश संश्लेषण होता है)

आमतौर पर, बैक्टीरिया दो में विभाजित होकर प्रजनन करते हैं। कोशिका बढ़ाव के बाद, एक अनुप्रस्थ सेप्टम धीरे-धीरे बनता है, जो बाहर से अंदर की दिशा में बिछाया जाता है, फिर बेटी कोशिकाएं अलग हो जाती हैं या विशेषता समूहों - जंजीरों, संकुल आदि में जुड़ी रहती हैं। जीवाणु - एस्चेरिचिया कोली हर 20 मिनट में अपनी संख्या दोगुनी कर देता है।

बैक्टीरिया की विशेषता स्पोरुलेशन है। यह मदर सेल से साइटोप्लाज्म के एक हिस्से के अलग होने से शुरू होता है। अलग किए गए हिस्से में एक जीनोम होता है और यह साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से घिरा होता है। फिर एक कोशिका भित्ति, अक्सर बहुस्तरीय, बीजाणु के चारों ओर बढ़ती है। बैक्टीरिया में, यौन प्रक्रिया को दो कोशिकाओं के बीच अनुवांशिक जानकारी के आदान-प्रदान के रूप में देखा जाता है। यौन प्रक्रिया सूक्ष्मजीवों की वंशानुगत परिवर्तनशीलता को बढ़ाती है।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं का आकार इतना विविध नहीं है। गोल कोशिकाओं को कोक्सी कहा जाता है। आर्किया और यूबैक्टीरिया दोनों का यह रूप हो सकता है। स्ट्रेप्टोकोकी कोक्सी एक श्रृंखला में व्यवस्थित होते हैं। Staphylococci कोक्सी के क्लस्टर हैं, diplococci दो कोशिकाओं में एकजुट हैं, टेट्राड चार हैं, और सार्सिन आठ हैं। रॉड के आकार के बैक्टीरिया को बैसिली कहा जाता है। दो छड़ें - डिप्लोबैसिली, एक श्रृंखला में फैली हुई - स्ट्रेप्टोबैसिली। कोरीनेफॉर्म बैक्टीरिया (एक क्लब के समान सिरों पर एक विस्तार के साथ), स्पिरिला (लंबी घुमावदार कोशिकाएं), वाइब्रियोस (छोटी घुमावदार कोशिकाएं) और स्पिरोकेट्स (स्पिरिला से अलग कर्ल) भी हैं।

एक जीवाणु कोशिका का आकार सबसे महत्वपूर्ण व्यवस्थित विशेषताओं में से एक है।

4 मुख्य कोशिका प्रकार हैं:

1) Cocci बैक्टीरिया होते हैं जिनका गोलाकार आकार होता है। विभाजन के बाद गोलाकार जीवाणु बन सकते हैं:

ए) डिप्लोकॉसी - एक कैप्सूल में दो कोशिकाएं। प्रतिनिधि: न्यूमोकोकस - निमोनिया का प्रेरक एजेंट;

बी) स्ट्रेप्टोकोकी - एक श्रृंखला के रूप में कोसी द्वारा गठित। प्रतिनिधि: टॉन्सिलिटिस और स्कार्लेट ज्वर के प्रेरक एजेंट;

ग) स्टेफिलोकोसी - अंगूर का एक गुच्छा जैसा दिखता है। प्रतिनिधि: स्टेफिलोकोकी के विभिन्न उपभेद फुरुनकुलोसिस, निमोनिया का कारण बनते हैं, विषाक्त भोजनऔर कुछ अन्य बीमारियाँ।

2) बेसिली सीधे, रॉड के आकार के बैक्टीरिया होते हैं:

a) बीजाणु न बनाने वाली छड़ें जीवाणु कहलाती हैं। प्रतिनिधि: आम आंतों के सहजीवन, टाइफाइड बुखार के प्रेरक एजेंट, नोड्यूल बैक्टीरिया;

बी) बीजाणु बनाने वाली छड़ें बेसिली कहलाती हैं। प्रतिनिधि: मिट्टी में बहुत कुछ, उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया, एंथ्रेक्स रोगजनकों, तपेदिक के प्रेरक एजेंट - कोच की छड़ी।

3) स्पिरिला, स्पाइरोकेट्स- सर्पिल आकार।

ए) स्पिरिला एक फ्लैगेलम के साथ सर्पिल छड़ें हैं। प्रतिनिधि : साधारण निवासी मुंह.

बी) स्पाइरोकेट्स - कोशिकाओं का आकार बहुत जटिल होता है, लेकिन उनके चलने के तरीके में अंतर होता है। प्रतिनिधि: मौखिक गुहा के सामान्य निवासी, उपदंश के प्रेरक एजेंट।

4) वाइब्रियो छोटी छड़ें होती हैं, जो हमेशा अल्पविराम के रूप में घुमावदार होती हैं। प्रतिनिधि: हैजा का प्रेरक एजेंट।

प्रोकैरियोट्स लगभग 3.5 अरब साल पहले पृथ्वी पर दिखाई दिए और संभवतः आधुनिक प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स को जन्म देने वाले पहले सेलुलर जीवन रूप थे।

हमारे लेख में, हम प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की संरचना पर विचार करेंगे। संगठन के स्तर में ये जीव महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं। और इसका कारण अनुवांशिक जानकारी की संरचना की ख़ासियत है।

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं की संरचना की विशेषताएं

प्रोकैरियोट्स सभी जीवित जीव हैं जिनकी कोशिकाओं में एक नाभिक नहीं होता है। पाँच आधुनिक लोगों के प्रतिनिधियों में से केवल एक ही उनका है - बैक्टीरिया। जिन प्रोकैरियोट्स की संरचना पर हम विचार कर रहे हैं उनमें नीले-हरे शैवाल और आर्किया के प्रतिनिधि भी शामिल हैं।

उनकी कोशिकाओं में एक गठित नाभिक की अनुपस्थिति के बावजूद, उनमें अनुवांशिक सामग्री होती है। यह आपको वंशानुगत जानकारी को संग्रहीत और प्रसारित करने की अनुमति देता है, लेकिन प्रजनन के तरीकों की विविधता को सीमित करता है। सभी प्रोकैरियोट्स अपनी कोशिकाओं को दो में विभाजित करके प्रजनन करते हैं। वे माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के लिए सक्षम नहीं हैं।

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की संरचना

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की संरचनात्मक विशेषताएं जो उन्हें अलग करती हैं, काफी महत्वपूर्ण हैं। आनुवंशिक सामग्री की संरचना के अलावा, यह कई अंगकों पर भी लागू होता है। यूकेरियोट्स, जिनमें पौधे, कवक और जानवर शामिल हैं, में माइटोकॉन्ड्रिया, गोल्गी कॉम्प्लेक्स, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम और साइटोप्लाज्म में कई प्लास्टिड होते हैं। प्रोकैरियोट्स के पास नहीं है। दोनों की कोशिका भित्ति अलग है रासायनिक संरचना. बैक्टीरिया में, इसमें जटिल कार्बोहाइड्रेट पेक्टिन या म्यूरिन होते हैं, जबकि पौधों में यह सेलूलोज़ पर आधारित होता है, और कवक में - चिटिन।

डिस्कवरी इतिहास

प्रोकैरियोट्स की संरचना और जीवन की विशेषताएं वैज्ञानिकों को केवल 17 वीं शताब्दी में ज्ञात हुईं। और यह इस तथ्य के बावजूद है कि ये जीव अपनी स्थापना के समय से ही ग्रह पर मौजूद हैं। 1676 में, इसके निर्माता एंथोनी वैन लीउवेनहोक द्वारा पहली बार एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के माध्यम से उनकी जांच की गई थी। सभी सूक्ष्म जीवों की तरह, वैज्ञानिक ने उन्हें "जानवर" कहा। "बैक्टीरिया" शब्द केवल 19 वीं शताब्दी की शुरुआत में दिखाई दिया। यह प्रसिद्ध जर्मन प्रकृतिवादी क्रिश्चियन एरेनबर्ग द्वारा प्रस्तावित किया गया था। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के निर्माण के युग में "प्रोकैरियोट्स" की अवधारणा बाद में उत्पन्न हुई। और सबसे पहले, वैज्ञानिकों ने विभिन्न प्राणियों की कोशिकाओं के आनुवंशिक तंत्र की संरचना में अंतर के तथ्य को स्थापित किया। 1937 में ई. चैटन ने इस विशेषता के अनुसार जीवों को दो समूहों में संयोजित करने का प्रस्ताव दिया: प्रो- और यूकेरियोट्स। यह विभाजन आज तक मौजूद है। 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में, स्वयं प्रोकैरियोट्स के बीच एक भेद खोजा गया: आर्किया और बैक्टीरिया।

सतह उपकरण की विशेषताएं

प्रोकैरियोट्स के सतह तंत्र में एक झिल्ली और एक कोशिका भित्ति होती है। इनमें से प्रत्येक भाग की अपनी विशेषताएं हैं। उनकी झिल्ली लिपिड और प्रोटीन की दोहरी परत से बनी होती है। प्रोकैरियोट्स, जिनकी संरचना काफी आदिम है, में दो प्रकार की कोशिका भित्ति संरचना होती है। इस प्रकार, ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में, इसमें मुख्य रूप से पेप्टिडोग्लाइकन होता है, जिसकी मोटाई 80 एनएम तक होती है, और यह झिल्ली से कसकर जुड़ा होता है। इस संरचना की एक विशिष्ट विशेषता इसमें छिद्रों की उपस्थिति है जिसके माध्यम से कई अणु प्रवेश करते हैं। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति बहुत पतली होती है - अधिकतम 3 एनएम तक। यह झिल्ली से कसकर नहीं चिपकता है। प्रोकैरियोट्स के कुछ प्रतिनिधियों के बाहर एक श्लेष्म कैप्सूल भी होता है। यह जीवों को सूखने, यांत्रिक क्षति से बचाता है, एक अतिरिक्त आसमाटिक अवरोध बनाता है।

प्रोकैरियोटिक अंग

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स की कोशिका की संरचना के अपने महत्वपूर्ण अंतर हैं, जो मुख्य रूप से कुछ जीवों की उपस्थिति में होते हैं। ये स्थायी संरचनाएं समग्र रूप से जीवों के विकास के स्तर को निर्धारित करती हैं। उनमें से अधिकांश प्रोकैरियोट्स में अनुपस्थित हैं। इन कोशिकाओं में प्रोटीन संश्लेषण राइबोसोम द्वारा होता है। जलीय प्रोकैरियोट्स में एरोसोम होते हैं। ये गैस गुहाएं हैं जो उछाल प्रदान करती हैं और जीवों के विसर्जन की डिग्री को नियंत्रित करती हैं। केवल प्रोकैरियोट्स में मेसोसोम होते हैं। माइक्रोस्कोपी की तैयारी में रासायनिक निर्धारण तकनीकों के उपयोग के दौरान साइटोप्लाज्मिक झिल्ली के ये तह केवल होते हैं। बैक्टीरिया और आर्किया के संचलन के अंग सिलिया या फ्लैगेला हैं। और सब्सट्रेट से लगाव पीने से होता है। प्रोटीन सिलिंडर द्वारा निर्मित इन संरचनाओं को विली और पिली भी कहा जाता है।

न्यूक्लियॉइड क्या है

लेकिन सबसे महत्वपूर्ण अंतर प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के जीन की संरचना है। इन सभी जीवों के पास है यूकेरियोट्स में, यह गठित नाभिक के अंदर स्थित होता है। इस दो-झिल्ली ऑर्गेनेल का अपना मैट्रिक्स है जिसे न्यूक्लियोप्लाज्म, लिफाफा और क्रोमैटिन कहा जाता है। यहां, न केवल अनुवांशिक जानकारी का भंडारण किया जाता है, बल्कि आरएनए अणुओं का संश्लेषण भी किया जाता है। न्यूक्लियोली में, वे बाद में राइबोसोम के सबयूनिट बनाते हैं - प्रोटीन संश्लेषण के लिए जिम्मेदार ऑर्गेनेल।

प्रोकैरियोटिक जीन की संरचना सरल होती है। उनकी वंशानुगत सामग्री को न्यूक्लियॉइड या परमाणु क्षेत्र द्वारा दर्शाया गया है। प्रोकैरियोट्स में डीएनए गुणसूत्रों में पैक नहीं होता है, लेकिन एक गोलाकार बंद संरचना होती है। न्यूक्लियॉइड में आरएनए और प्रोटीन अणु भी होते हैं। उत्तरार्द्ध कार्य में यूकेरियोटिक हिस्टोन के समान हैं। वे डीएनए दोहराव, आरएनए संश्लेषण, रासायनिक संरचना की मरम्मत और न्यूक्लिक एसिड ब्रेक में शामिल हैं।

जीवन की विशेषताएं

प्रोकैरियोट्स, जिनकी संरचना जटिल नहीं है, जटिल जीवन प्रक्रियाओं को पूरा करते हैं। ये पोषण, श्वसन, अपनी तरह का प्रजनन, गति, चयापचय हैं ... और केवल एक सूक्ष्म कोशिका ही यह सब करने में सक्षम है, जिसका आकार 250 माइक्रोन तक है! इसलिए आदिमता के बारे में अपेक्षाकृत ही बात की जा सकती है।

प्रोकैरियोट्स की संरचनात्मक विशेषताएं भी उनके शरीर क्रिया विज्ञान के तंत्र को निर्धारित करती हैं। उदाहरण के लिए, वे तीन तरह से ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम हैं। पहला किण्वन है। यह कुछ बैक्टीरिया द्वारा किया जाता है। यह प्रक्रिया रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं पर आधारित है, जिसके दौरान एटीपी अणु संश्लेषित होते हैं। यह एक रासायनिक यौगिक है, जिसके विभाजन के दौरान कई चरणों में ऊर्जा निकलती है। इसलिए, यह व्यर्थ नहीं है जिसे "सेल बैटरी" कहा जाता है। अगला तरीका सांस लेना है। इस प्रक्रिया का सार कार्बनिक पदार्थों का ऑक्सीकरण है। कुछ प्रोकैरियोट्स प्रकाश संश्लेषण में सक्षम हैं। उनके उदाहरण नीले-हरे शैवाल हैं और जिनकी कोशिकाओं में प्लास्टिड होते हैं। लेकिन आर्किया क्लोरोफिल मुक्त प्रकाश संश्लेषण में सक्षम हैं। इस प्रक्रिया के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड स्थिर नहीं होता है, लेकिन एटीपी अणु सीधे बनते हैं। इसलिए, वास्तव में, यह एक वास्तविक फोटोफॉस्फोराइलेशन है।

शक्ति प्रकार

प्रजनन के रूप

प्रोकैरियोट्स, जिसकी संरचना को एक कोशिका द्वारा दर्शाया गया है, इसे दो भागों में विभाजित करके या मुकुलन द्वारा गुणा किया जाता है। यह विशेषता उनकी संरचना के कारण भी है।बाइनरी विखंडन की प्रक्रिया दोहरीकरण, या डीएनए प्रतिकृति से पहले होती है। इस मामले में, न्यूक्लिक एसिड अणु पहले खोल देता है, जिसके बाद प्रत्येक स्ट्रैंड को डुप्लिकेट किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप गुणसूत्रों को ध्रुवों की ओर मोड़ दिया जाता है। कोशिकाएं आकार में बढ़ती हैं, उनके बीच एक कसना बनता है, और फिर उनका अंतिम अलगाव होता है। कुछ बैक्टीरिया अलैंगिक रूप से प्रजनन करने वाली कोशिकाओं - बीजाणुओं का उत्पादन करने में भी सक्षम हैं।

बैक्टीरिया और आर्किया: विशिष्ट विशेषताएं

लंबे समय तक, आर्किया, बैक्टीरिया के साथ मिलकर, द्रोब्यंका साम्राज्य के प्रतिनिधि थे। दरअसल, उनके पास कई समान संरचनात्मक विशेषताएं हैं। यह मुख्य रूप से उनकी कोशिकाओं का आकार और आकार है। हालाँकि जैव रासायनिक अनुसंधानदिखाया कि उनमें यूकेरियोट्स के साथ कई समानताएं हैं। यह एंजाइमों की प्रकृति है, जिसके प्रभाव में आरएनए और प्रोटीन अणुओं के संश्लेषण की प्रक्रियाएं होती हैं।

आर्किया ने लगभग सभी आवासों में महारत हासिल कर ली है। वे प्लैंकटन की रचना में विशेष रूप से विविध हैं। प्रारंभ में, सभी आर्किया को चरमपंथियों के रूप में वर्गीकृत किया गया था, क्योंकि वे गर्म झरनों में, उच्च लवणता वाले जल निकायों में और महत्वपूर्ण दबाव के साथ गहराई में रहने में सक्षम हैं।

प्रकृति और मानव जीवन में प्रोकैरियोट्स का मूल्य

प्रकृति में प्रोकैरियोट्स की भूमिका महत्वपूर्ण है। सबसे पहले, वे ग्रह पर उत्पन्न होने वाले पहले जीवित जीव हैं। वैज्ञानिकों ने पाया है कि बैक्टीरिया और आर्किया की उत्पत्ति लगभग 3.5 अरब साल पहले हुई थी। सहजीवन के सिद्धांत से पता चलता है कि कुछ यूकेरियोटिक कोशिका अंग भी उनसे उत्पन्न हुए हैं। हम विशेष रूप से प्लास्टिड्स और माइटोकॉन्ड्रिया के बारे में बात कर रहे हैं।

प्राप्त करने के लिए कई प्रोकैरियोट्स जैव प्रौद्योगिकी में अपना आवेदन पाते हैं दवाइयाँ, एंटीबायोटिक्स, एंजाइम, हार्मोन, उर्वरक, शाकनाशी। मनुष्य प्रयोग करता रहा है लाभकारी गुणपनीर, केफिर, दही बनाने के लिए लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया, मसालेदार उत्पाद. इन जीवों की सहायता से जल निकायों और मिट्टी की शुद्धि, विभिन्न धातुओं के अयस्कों का संवर्धन किया जाता है। बैक्टीरिया मनुष्यों और कई जानवरों के आंतों के माइक्रोफ्लोरा का निर्माण करते हैं। आर्किया के साथ, वे कई पदार्थों का चक्र करते हैं: नाइट्रोजन, लोहा, सल्फर, हाइड्रोजन।

दूसरी ओर, कई बैक्टीरिया प्रेरक एजेंट हैं खतरनाक बीमारियाँकई पौधों और जानवरों की प्रजातियों की प्रचुरता को नियंत्रित करना। इनमें प्लेग, सिफलिस, हैजा, एंथ्रेक्स, डिप्थीरिया शामिल हैं।

तो, प्रोकैरियोट्स ऐसे जीव कहलाते हैं जिनकी कोशिकाएँ एक गठित नाभिक से रहित होती हैं। उनकी आनुवंशिक सामग्री को एक न्यूक्लियॉइड द्वारा दर्शाया जाता है, जिसमें एक गोलाकार डीएनए अणु होता है। आधुनिक जीवों में, प्रोकैरियोट्स में बैक्टीरिया और आर्किया शामिल हैं।

राज्य में शामिल सभी सूक्ष्मजीवों के लिए, एक प्रोकैरियोटिक प्रकार का कोशिका संगठन विशेषता है, जो उनके अल्ट्रास्ट्रक्चर की विशेषताओं के साथ-साथ कई मैक्रोमोलेक्यूल्स की संरचना और कार्यों से निर्धारित होता है। सभी ज्ञात कोशिकाओं में से, प्रोकैरियोटिक सबसे सरल और संभवत: पहली कोशिका है जो लगभग 3.6 बिलियन वर्ष पहले उत्पन्न हुई थी।

वर्तमान में, यह माना जाता है कि किसी समय कोशिकाओं का विकास दो स्वतंत्र दिशाओं में हुआ। जीवों के दो समूह दिखाई दिए - प्रोकैरियोट्स, जिसमें परमाणु सामग्री शेल द्वारा सीमित नहीं थी, और यूकेरियोट्स, जिनके पास परमाणु खोल के साथ एक गठित नाभिक होता है।

प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स के बीच मुख्य अंतर इस प्रकार हैं:

प्रोकैरियोटिक कोशिकाओं में विशेष इंट्रासेल्युलर लिपोप्रोटीन झिल्ली द्वारा साइटोप्लाज्म से सीमित कोई कंपार्टमेंट या ऑर्गेनेल नहीं होते हैं: एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (रेटिकुलम), माइटोकॉन्ड्रिया, गोल्गी उपकरण, लाइसोसोम, क्लोरोप्लास्ट;

प्रोकैरियोट्स की परमाणु संरचना, जिसे न्यूक्लियॉइड कहा जाता है, में एक ताकना परिसर के साथ एक परमाणु लिफाफा नहीं होता है और प्रोटीन (बिना हिस्टोन) के डीएनए मैक्रोमोलेक्यूल द्वारा दर्शाया जाता है;

एक प्रोकैरियोटिक कोशिका का जीनोम एक वृत्ताकार गुणसूत्र में व्यवस्थित होता है, जो एक एकल प्रतिकृति है और माइटोसिस द्वारा विभाजित नहीं होता है;

अतिरिक्त प्रतिकृतियां परिपत्र प्लाज्मिड डीएनए अणुओं द्वारा प्रदर्शित की जा सकती हैं;

एक प्रोकैरियोटिक कोशिका में 708 के अवसादन स्थिरांक के साथ केवल एक प्रकार का राइबोसोम होता है, और कुछ राइबोसोम साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से जुड़े होते हैं, जो यूकेरियोट्स में कभी नहीं देखा जाता है;

प्रोकैरियोट्स की कोशिका भित्ति में एक बायोहेटरोपॉलीमर, पेप्टिडोग्लाइकन होता है, जो केवल बैक्टीरिया की विशेषता है।

कुछ प्रोकैरियोट्स में संरचनाएं होती हैं जो यूकेरियोट्स के पास नहीं होती हैं:

चल बैक्टीरिया में फ्लैगेलिन प्रोटीन से बने विशेष जीवाणु फ्लैगेल्ला होते हैं;

प्रतिकूल परिस्थितियों में बैक्टीरिया के बीजाणु-गठन रूपों को आराम करने वाली कोशिकाओं के प्रकार में बदल दिया जाता है, प्रतिरोध के संदर्भ में अद्वितीय, - जीवाणु बीजाणु;

प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं बहुत छोटी होती हैं; अधिकांश जीवाणु कोशिकाओं का व्यास 1 माइक्रोन से अधिक नहीं होता है, लेकिन लंबाई महत्वपूर्ण हो सकती है, उदाहरण के लिए, कुछ स्पाइरोकेट्स में - 500 माइक्रोन तक। माना जाता है कि प्रोकैरियोट्स का छोटा आकार उनके अल्ट्रास्ट्रक्चर में विशेष झिल्ली प्रणालियों की अनुपस्थिति से जुड़ा हुआ है, जिससे सेल आकार में वृद्धि के अनुपात में इंट्रासेल्युलर प्रक्रियाओं का समन्वय करना मुश्किल हो जाता है।

सेलुलर संरचना स्पष्ट रूप से प्रोकैरियोट्स को वायरस से अलग करती है। जीवाणु कोशिकाओं के संगठन की प्रधानता पर जोर देते हुए, हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वे यूकेरियोटिक कोशिकाओं की तुलना में बहुत अधिक समय के लिए अपनी दिशा में विकसित हुए, और हालांकि एक प्रोकैरियोटिक कोशिका की विकासवादी संभावनाएं स्पष्ट रूप से सीमित हैं, उनके सेलुलर संगठन में परिवर्तन हुआ विकास की प्रक्रिया में, जिसने धीरे-धीरे इसकी जटिलता को जन्म दिया।

बैक्टीरिया कई विशेषताओं में यूकेरियोट्स से मौलिक रूप से भिन्न होते हैं, और उनकी संरचना और कार्यप्रणाली की विशेषताओं का ज्ञान कीमोथेरेपी दवाओं के एक चयनात्मक रोगाणुरोधी कार्रवाई की संभावना को समझना संभव बनाता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और ठीक साइटोकेमिकल अध्ययन के उपयोग ने उनके अल्ट्रास्ट्रक्चर (चित्र 1) का अध्ययन करना संभव बना दिया। एक जीवाणु कोशिका के आवश्यक घटक साइटोप्लाज्म के आसपास के साइटोप्लाज्मिक झिल्ली होते हैं, जिसमें राइबोसोम और एक न्यूक्लियॉइड होता है। L-forms और mycoplasmas के अपवाद के साथ सभी जीवाणुओं की कोशिकाओं में एक कोशिका भित्ति होती है। अन्य संरचनाएं पूरक हैं और विभिन्न प्रजातियों की रूपात्मक और कार्यात्मक विशेषताएं निर्धारित करती हैं: कैप्सूल, फ्लैगेला, पिली, बीजाणु और समावेशन।

चावल। 1. प्रोकैरियोटिक कोशिका की संरचना की योजना:

/ - कैप्सूल; 2 - कोशिका भित्ति; 3 - कोशिकाद्रव्य की झिल्ली; 4 - mesosomes; 5 - साइटोप्लाज्म; 6 - न्यूक्लियॉइड; 7 - प्लाज्मिड;

8 - राइबोसोम और पॉलीसोम; 9 - कशाभिका; 10 - पिया; 11 - ग्लाइकोजन कणिकाएं; 12 - लिपिड बूंदें; 13 - वॉल्युटिन ग्रैन्यूलस; 14 - सल्फर समावेशन

सतह संरचनाएं। कैप्सूल -यह फाइब्रिलर या गोलाकार संरचना की विभिन्न मोटाई की कोशिका की बाहरी, सबसे ऊपर की श्लेष्मा परत है। इसमें एक पॉलीसेकेराइड, म्यूकोपॉलीसेकेराइड या पॉलीपेप्टाइड प्रकृति है और इसमें 98% तक पानी होता है। मोटाई के आधार पर, एक माइक्रोकैप्सूल (0.2 माइक्रोन से कम मोटा) और एक मैक्रोकैप्सूल प्रतिष्ठित हैं। कैप्सूल सेल का एक अनिवार्य संरचनात्मक तत्व नहीं है। कैप्सूल निर्माण का जैविक अर्थ कई कार्यों द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिनमें शामिल हैं: फागोसाइट्स और वायरस, विषाक्त पदार्थों और विकिरण से सुरक्षा; रोगजनक बैक्टीरिया में इम्यूनोलॉजिकल मिमिक्री; कम आर्द्रता की स्थिति में नमी का संरक्षण; सघन सतह से कोशिका का जुड़ाव।

पिया (फ़िम्ब्रिया, विली, सिलिया) -ये 0.3-10 माइक्रोमीटर लंबे, व्यास में 10 एनएम तक प्रोटीन प्रकृति के सीधे बेलनाकार रूप हैं, समान रूप से सेल की सतह को कवर करते हैं (कई सौ प्रति सेल तक), लोकोमोटर फ़ंक्शन नहीं कर रहे हैं।

सामान्य प्रकार के पिली होते हैं जो एक सब्सट्रेट, मानव कोशिकाओं (सूक्ष्मजीवों के आसंजन की घटना) और संयुग्मन के दौरान एक दाता कोशिका से एक प्राप्तकर्ता कोशिका में आनुवंशिक सामग्री के हस्तांतरण में शामिल सेक्स पिली के लिए एक जीवाणु कोशिका के लगाव को बढ़ावा देते हैं, जैसे साथ ही कोशिकाओं पर विशिष्ट बैक्टीरियोफेज के सोखने का कारण बनता है।

कशाभिका -कोशिका की सतह पर 3-12 माइक्रोन लंबी और 10-30 एनएम मोटी, प्रोटीन प्रकृति (फ्लैगेलिन प्रोटीन) के सर्पिल रूप से घुमावदार बेलनाकार संरचनाओं के रूप में जीवाणु आंदोलन के अंग, बेसल बॉडी (डिस्क सिस्टम) से साइटोप्लाज्मिक झिल्ली से जुड़े होते हैं (देखें) सहित मैं)। संख्या और स्थान

फ्लैगेलेशन अलग हो सकता है और एक प्रजाति विशेषता है (चित्र 2)। मोनोट्रिचस (अंत में एक फ्लैगेलम के साथ बैक्टीरिया), एम्फिट्रिचस (ध्रुवों पर स्थित फ्लैगेला के साथ बैक्टीरिया), लोफोट्रिचस (एक छोर पर फ्लैगेल्ला के एक गुच्छा के साथ कोशिकाएं) और पेरिट्रिचस (पूरे सेल बॉडी में 2-30 फ्लैगेला के साथ)।

पिली और फ्लैगेल्ला एक जीवाणु कोशिका के अनिवार्य अंग नहीं हैं।

कोशिका भित्ति -जीवाणु के मुख्य संरचनात्मक तत्वों में से एक जो कोशिका की यांत्रिक सुरक्षा करता है। माइकोप्लाज्मा और एल-फॉर्म के अलावा, सभी जीवाणुओं की कोशिकाएं एक कोशिका भित्ति से ढकी होती हैं, जिसकी मोटाई होती है अलग - अलग प्रकार 0.01-14 माइक्रोन के भीतर उतार-चढ़ाव करता है। यह एक सघन प्रत्यास्थ संरचना है -

चावल। 2. बैक्टीरिया के मुख्य रूप (A. A. Vorobyov et al., 1994 के अनुसार):

/ - स्टेफिलोकोसी; 2 - स्ट्रेप्टोकोकी; 3 - सार्सिन्स; 4 - gonococci;

5- न्यूमोकोकी; 6- न्यूमोकोकल कैप्सूल; 7- कॉरिनेबैक्टीरियम डिप्थीरिया; 8 - क्लॉस्ट्रिडिया; 9 - बेसिली; 10 - कंपन; 11 - स्पिरिला; 12 - ट्रेपोस्मा; - बोरेलिया; 14 - लेप्टोस्पाइरा; 15- एक्टिनोमाइसेट्स; 16 - कशाभिका का स्थान: ए -एकत्रिक; बी -लोफोट्रिचस; सी - उभयचर; जी - पेरिट्रिचस

आरयू, जो कोशिका के प्रोटोप्लास्ट को घेरता है और इसे एक स्थायी आकार और कठोरता देता है। जब वे हाइपोटोनिक वातावरण में प्रवेश करते हैं तो कोशिका भित्ति आसमाटिक सूजन और कोशिकाओं के टूटने को रोकती है। पानी, अन्य छोटे अणु और विभिन्न आयन आसानी से कोशिका भित्ति में छोटे छिद्रों से होकर गुजरते हैं, लेकिन प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड के बड़े अणु उनके माध्यम से नहीं गुजरते हैं।

कोशिका भित्ति का मुख्य रासायनिक घटक एक विशिष्ट हेटरोपॉलीमर है - पेप्टिडोग्लाइकेन (म्यूरिन, म्यूकोपेप्टाइड, ग्लूकोसैमिनोपेप्टाइड, ग्लाइकोपेप्टाइड), जिसमें चेन होती है जिसमें एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन और एम-एसिटाइलमुरामिक एसिड अवशेष वैकल्पिक होते हैं, जो β-1,4-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड द्वारा परस्पर जुड़े होते हैं। . यह यूकेरियोटिक से जीवाणु खोल संरचनाओं को तेजी से अलग करता है और एंटीमाइक्रोबायल कीमोथेरेपी के लिए उपयोग किए जाने वाले बैक्टीरिया की "एच्लीस हील" बनाता है।

साइटोप्लाज्म का संगठन। कोशिकाद्रव्य की झिल्ली(सीएम) यह आवश्यक सेलुलर संरचनाओं में से एक है, इसकी मोटाई 7-13 एनएम है और यह सेल प्रोटोप्लास्ट को सीमित करते हुए सीधे सेल की दीवार के नीचे स्थित है। उनकी संरचना में, जीवाणु, पशु और पौधों की कोशिकाओं की झिल्ली बहुत समान होती है। वर्तमान में, अधिकांश वैज्ञानिकों द्वारा सीएम संरचना के द्रव-मोज़ेक मॉडल को स्वीकार किया जाता है। इस मॉडल के अनुसार, सीएम में एक दोहरी परत (15-30% फॉस्फोलिपिड और ट्राइग्लिसराइड के अणु होते हैं, जिसमें हाइड्रोफोबिक सिरे अंदर की ओर निर्देशित होते हैं और हाइड्रोफिलिक "सिर" बाहर की ओर होते हैं। प्रोटीन अणु (50-70%) इसमें मोज़ेक रूप से डूबे होते हैं। झिल्ली इसमें कार्बोहाइड्रेट (2-5%) और आरएनए भी होते हैं। सीएम एक प्लास्टिक "द्रव" गठन है, जो चयापचय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, एक अर्ध-पारगम्य संरचना है, आसमाटिक दबाव बनाए रखता है, कोशिका में पदार्थों के प्रवेश को नियंत्रित करता है और विशिष्ट परमीज़ (एंजाइम) की सब्सट्रेट प्रणाली के माध्यम से अंतिम चयापचयों का उत्सर्जन- सीएम श्वसन की प्रक्रियाओं से जुड़ा होता है जो कोशिका को ऊर्जा की आपूर्ति करता है, अर्थात, वे कार्य जिनके लिए यूकेरियोटिक कोशिका में माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट की झिल्ली जिम्मेदार होती है .

तथाकथित आवंटित करें मेसोसोम्स -सीएम के आक्रमण नलिकाओं, पुटिकाओं और लैमेली द्वारा निर्मित मिश्रित झिल्ली प्रणाली हैं। यह माना जाता है कि वे बैक्टीरिया की श्वसन गतिविधि के केंद्र के कार्य करते हैं, प्रतिकृति के बाद कोशिका विभाजन और बेटी गुणसूत्रों के विचलन में भाग लेते हैं।

कोशिका द्रव्यसीएम द्वारा सीमित जीवाणु की मात्रा भरता है। यह एक जटिल कोलाइडल प्रणाली है, जिसमें प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, खनिज और 70-80% पानी होता है। साइटोप्लाज्म इंट्रासेल्युलर ऑर्गेनेल (न्यूक्लियॉइड, राइबोसोम, विभिन्न समावेशन) का स्थान है और इंट्रासेल्युलर चयापचय में शामिल है। चरित्र-

एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की कमी और उच्च इलेक्ट्रॉन घनत्व जानवरों और पौधों की कोशिकाओं की तुलना में प्रोकैरियोट्स के साइटोप्लाज्म के संगठन की विशेषता है।

न्यूक्लियॉइड -एक जीवाणु कोशिका की परमाणु सामग्री। यह प्रोटीन के साथ संयोजन में 2-3 10 के आणविक भार के साथ एक डीएनए मैक्रोमोलेक्यूल के दोहरे स्ट्रैंड द्वारा दर्शाया गया है, जिसके बीच यूकेरियोट्स की कोई परमाणु (हिस्टोन और हिस्टोन जैसी) प्रोटीन विशेषता नहीं है। यूकेरियोटिक कोशिकाओं के सच्चे नाभिक के विपरीत, न्यूक्लियॉइड में परमाणु छिद्रित झिल्ली नहीं होती है, माइटोसिस द्वारा विभाजित नहीं होती है, और विभाजन अवधि के दौरान सभी आनुवंशिक सूचनाओं को एक रिंग क्रोमोसोम एन्कोडिंग का प्रतिनिधित्व करता है।

प्लाज्मिड्स -स्व-प्रतिकृति में सक्षम एक्स्ट्राक्रोमोसोमल सर्कुलर डीएनए क्षेत्रों के रूप में वैकल्पिक इंट्रासेल्युलर संरचनाएं। अतिरिक्त लक्षणों की विरासत का कारण: दवा प्रतिरोध, विषाक्तता, बैक्टीरियोसिनोजेनिसिटी, आदि।

राइबोसोम -ऑर्गेनेल जिसमें प्रोटीन संश्लेषण होता है। प्रत्येक राइबोसोम का आकार 20x30x30 एनएम और 70S का अवसादन स्थिरांक होता है (क्योंकि अल्ट्रासेंट्रीफ्यूगेशन के दौरान, राइबोसोम 808 के अवसादन स्थिरांक वाले बड़े यूकेरियोटिक साइटोप्लास्मिक राइबोसोम के विपरीत लगभग 70 स्वीडनबर्ग इकाइयों (एस) की दर से व्यवस्थित होते हैं)। मुक्त अवस्था में, बैक्टीरियल राइबोसोम दो सबयूनिट्स - 30S और 50S के रूप में होता है, दोनों सबयूनिट्स में लगभग 40% राइबोसोमल RNA और 60% प्रोटीन होता है। प्रोटीन संश्लेषण के दौरान, राइबोसोम मैसेंजर आरएनए की मदद से पॉलीसोम बनाते हैं, जो आमतौर पर सीएम से जुड़ा होता है। सेल की उम्र और संस्कृति की स्थिति के आधार पर बैक्टीरिया में 5,000 से 50,000 राइबोसोम हो सकते हैं।

बैक्टीरिया और यूकेरियोटिक कोशिकाओं के राइबोसोम के बीच अंतर का ज्ञान उन एंटीबायोटिक दवाओं की रोगाणुरोधी क्रिया के तंत्र को समझने के लिए महत्वपूर्ण है जो बैक्टीरिया के राइबोसोम पर प्रोटीन संश्लेषण को रोकते हैं और 80S राइबोसोम के कार्य को प्रभावित नहीं करते हैं।

बैक्टीरिया के बीजाणु (एन्डोस्पोरस) -प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों में कुछ प्रकार के ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया के आराम करने वाले रूप।

बीजाणु का निर्माण कई चरणों में होता है, जब बीजाणु पूरी तरह से परिपक्व हो जाता है, तो कोशिका का वानस्पतिक भाग सूख जाता है और मर जाता है (इंक. I, II देखें)।

स्पोरुलेशन (स्पोरुलेशन) की प्रक्रिया में, कई मुख्य चरणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। स्पोरुलेशन में जाने वाली कोशिका का विकास रुक जाता है; एक नियम के रूप में, इसमें दो या दो से अधिक न्यूक्लियॉइड होते हैं। पहले चरण में, सेलुलर डीएनए का हिस्सा सेल के ध्रुवों में से एक में स्थानीयकृत होता है। फिर निष्कर्ष के साथ साइटोप्लाज्म का एक हिस्सा

इसमें एक और गुणसूत्र एक साइटोप्लाज्मिक झिल्ली द्वारा अलग किया जाता है, जैसे कि कोशिका की गहराई में बढ़ रहा हो, और एक प्रोस्पोर बनता है, जो एक डबल झिल्ली झिल्ली से घिरा होता है।

फिर, दो झिल्लियों के बीच, एक पेप्टिडोग्लाइकन प्रकृति के बीजाणु की एक बहुपरत दीवार और एक प्रांतस्था (कॉर्टेक्स) का निर्माण होता है। झिल्लियों के बाहर, एक पॉलीपेप्टाइड झिल्ली और एक्सोस्पोर भी बनते हैं, जो एक मुक्त म्यान के रूप में बीजाणु को घेरते हैं। एक पूरी तरह से गठित जीवाणु बीजाणु एक सघन कोशिका क्षेत्र है जिसमें एक न्यूक्लियॉइड और राइबोसोम होते हैं, जो एक घने बहुस्तरीय झिल्ली से घिरे होते हैं, जो डिपिकोलिनिक एसिड के कैल्शियम लवण से संसेचित होते हैं।

स्पोरुलेशन रॉड के आकार के बैक्टीरिया - बेसिली और क्लॉस्ट्रिडिया की विशेषता है (चित्र 2 देखें)। कोशिका के वानस्पतिक भाग में बीजाणुओं की केंद्रीय, टर्मिनल और सबटर्मिनल व्यवस्था होती है, जो रोगज़नक़ का एक विभेदक निदान संकेत है।

एक जीवाणु में, एक बीजाणु बनता है, जो आराम की अवस्था में होता है, जबकि सभी चयापचय प्रक्रियाएं व्यावहारिक रूप से शून्य हो जाती हैं, लेकिन कोशिका की संभावित व्यवहार्यता संरक्षित रहती है। चूंकि इस प्रक्रिया में सूक्ष्मजीवों की संख्या में वृद्धि नहीं होती है, बैक्टीरिया में स्पोरुलेशन प्रजनन का एक तरीका नहीं है, बल्कि जीवित रहने के लिए केवल एक अनुकूलन है। भौतिक और रासायनिक कारकों के प्रतिरोध में अद्वितीय जीवाणु बीजाणु, लंबे समय तक (दसियों वर्षों) व्यवहार्यता के नुकसान के बिना बाहरी वातावरण में जीवित रह सकते हैं, जिससे बीजाणु-असर वाले रोगजनक बैक्टीरिया से लड़ना मुश्किल हो जाता है।

इंट्राप्लास्मिक समावेशन।"समावेश" शब्द बैक्टीरिया की ऐसी इंट्रासेल्युलर संरचनाओं को संदर्भित करता है, जो स्पष्ट रूप से, उनकी महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए बिल्कुल आवश्यक नहीं हैं। हालाँकि, उनकी प्रकृति और कार्य भिन्न हो सकते हैं। कुछ मामलों में, समावेशन एक जीवाणु कोशिका के चयापचय उत्पाद हैं, दूसरों में - पोषक तत्वों की आपूर्ति।

रिजर्व पॉलीसेकेराइड में से, ग्लूकन विशेष रूप से आम हैं - ग्लाइकोजन, स्टार्च, ग्रैन्यूलोज। वे बेसिली, क्लोस्ट्रीडिया, एंटरोबैक्टीरिया आदि की कोशिकाओं में पाए जाते हैं।

अतिरिक्त लिपिड का प्रतिनिधित्व β-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड पॉलिएस्टर और वैक्स द्वारा किया जाता है। वैक्स, उच्च आणविक भार फैटी एसिड और अल्कोहल के एस्टर माइकोबैक्टीरिया की विशेषता हैं।

कॉरीनेबैक्टीरिया में, फास्फोरस का एक भंडार पॉलीफॉस्फेट अनाज (वॉल्यूटिन) के रूप में बनाया जाता है, जो नैदानिक ​​मूल्य के होते हैं।