Tambahkan harga Anda ke database

Komentar

Dari sudut pandang ilmu pengetahuan modern, prokariota memiliki struktur primitif. Namun justru “kebersahajaan” inilah yang membantu mereka bertahan dalam kondisi yang paling tidak terduga. Misalnya, di sumber hidrogen sulfida atau di lokasi uji coba nuklir. Para ilmuwan telah menghitung bahwa massa total semua mikroorganisme terestrial adalah 550 miliar ton.

Bakteri memiliki struktur uniseluler. Namun ini tidak berarti sel bakteri menyerah pada sel hewan atau tumbuhan. Mikrobiologi telah memiliki pengetahuan tentang ratusan ribu spesies mikroorganisme. Namun demikian, perwakilan ilmu pengetahuan setiap hari menemukan jenis dan fitur baru.

Tidak mengherankan bahwa untuk dapat sepenuhnya mengkolonisasi permukaan bumi, mikroorganisme harus mempunyai berbagai bentuk:

  • kokus - bola;
  • streptokokus – rantai;
  • basil - batang;
  • vibrio - koma melengkung;
  • spirila - spiral.

Ukuran bakteri diukur dalam nanometer dan mikrometer. Nilai rata-ratanya adalah 0,8 mikron. Namun di antara mereka ada prokariota raksasa yang mencapai 125 mikron atau lebih. Raksasa sebenarnya di antara Lilliputians adalah spirochetes yang panjangnya 250 mikron. Sekarang bandingkan dengan mereka ukuran sel prokariotik terkecil: mikoplasma “tumbuh” cukup banyak dan diameternya mencapai 0,1-0,15 mikron.

Patut dikatakan bahwa tidak mudah bagi bakteri raksasa untuk bertahan hidup di lingkungan. Sulit bagi mereka untuk menemukan nutrisi yang cukup agar dapat menjalankan fungsinya dengan sukses. Namun mereka bukanlah mangsa yang mudah bagi bakteri predator, yang memakan mikroorganisme uniseluler lainnya, “mengalir” dan memakannya.

Struktur luar bakteri

Dinding sel

  • Dinding sel sel bakteri adalah perlindungan dan dukungannya. Ini memberi mikroorganisme bentuk spesifiknya sendiri.
  • Dinding sel bersifat permeabel. Nutrisi masuk ke dalam dan produk metabolisme melewatinya.
  • Beberapa jenis bakteri menghasilkan lendir khusus yang menyerupai kapsul yang melindunginya dari kekeringan.
  • Beberapa sel memiliki flagela (satu atau lebih) atau vili yang membantunya bergerak.
  • Sel bakteri yang tampak berwarna merah muda ketika diwarnai dengan Gram ( gram negatif), dinding selnya lebih tipis dan berlapis-lapis. Enzim yang membantu memecah nutrisi dilepaskan.
  • Bakteri yang tampak ungu pada pewarnaan Gram ( gram positif), dinding selnya tebal. Nutrisi yang masuk ke dalam sel dipecah di ruang periplasma (ruang antara dinding sel dan membran sitoplasma) oleh enzim hidrolitik.
  • Ada banyak reseptor di permukaan dinding sel. Pembunuh sel - fag, colicins, dan senyawa kimia - melekat padanya.
  • Lipoprotein dinding pada beberapa jenis bakteri merupakan antigen yang disebut racun.
  • Dengan pengobatan jangka panjang dengan antibiotik dan karena sejumlah alasan lainnya, beberapa sel kehilangan membrannya, namun tetap mempertahankan kemampuan untuk bereproduksi. Mereka memperoleh bentuk bulat - bentuk L dan dapat bertahan lama di tubuh manusia (cocci atau basil tuberkulosis). Bentuk L yang tidak stabil mempunyai kemampuan untuk kembali ke bentuk semula (reversi).

Kapsul

Dalam kondisi lingkungan yang buruk, bakteri membentuk kapsul. Mikrokapsul menempel erat pada dinding. Itu hanya dapat dilihat di mikroskop elektron. Makrokapsul seringkali dibentuk oleh mikroba patogen (pneumokokus). Pada Klebsiella pneumoniae, makrokapsul selalu ditemukan.

Cangkangnya berbentuk kapsul

Cangkang seperti kapsul adalah formasi yang terikat secara longgar dengan dinding sel. Berkat enzim bakteri, cangkang seperti kapsul ditutupi dengan karbohidrat (eksopolisakarida) dari lingkungan luar, yang memastikan adhesi bakteri ke permukaan yang berbeda, bahkan permukaan yang sangat halus. Misalnya saja streptokokus, ketika masuk ke dalam tubuh manusia, mampu menempel pada gigi dan katup jantung.

Fungsi kapsul bermacam-macam:

  • perlindungan dari kondisi lingkungan yang agresif,
  • memastikan adhesi (menempel) pada sel manusia,
  • Memiliki sifat antigenik, kapsul memiliki efek toksik ketika dimasukkan ke dalam organisme hidup.

Flagela

  • Beberapa sel bakteri memiliki flagela (satu atau lebih) atau vili yang membantunya bergerak. Flagela mengandung flagelin protein kontraktil.
  • Jumlah flagela bisa berbeda - satu, seikat flagela, flagela di berbagai ujung sel atau di seluruh permukaan.
  • Gerakan (acak atau rotasi) dilakukan sebagai akibat dari gerakan rotasi flagela.
  • Sifat antigenik flagela mempunyai efek toksik pada penyakit.
  • Bakteri yang tidak memiliki flagela, bila ditutupi lendir, dapat meluncur. Bakteri air mengandung 40–60 vakuola yang berisi nitrogen.

Mereka menyediakan penyelaman dan pendakian. Di dalam tanah, sel bakteri bergerak melalui saluran tanah.

Minum

  • Pili (vili, fimbriae) menutupi permukaan sel bakteri. Vilus adalah benang berongga tipis yang dipilin secara heliks yang bersifat protein.
  • Tipe umum minum memberikan adhesi (menempel) pada sel inang. Jumlah mereka sangat besar dan berkisar antara beberapa ratus hingga beberapa ribu. Dari saat keterikatan, setiap proses infeksi dimulai.
  • Seks diminum memfasilitasi transfer materi genetik dari donor ke penerima. Jumlahnya berkisar antara 1 hingga 4 per sel.

Membran sitoplasma

  • Membran sitoplasma terletak di bawah dinding sel dan merupakan lipoprotein (hingga 30% lipid dan hingga 70% protein).
  • Sel bakteri yang berbeda memiliki komposisi lipid membran yang berbeda.
  • Protein membran mempunyai banyak fungsi. Protein fungsional adalah enzim yang menyebabkan sintesis berbagai komponennya, dll. terjadi pada membran sitoplasma.
  • Membran sitoplasma terdiri dari 3 lapisan. Lapisan ganda fosfolipid diresapi dengan globulin, yang memastikan pengangkutan zat ke dalam sel bakteri. Jika fungsinya terganggu, sel akan mati.
  • Membran sitoplasma mengambil bagian dalam sporulasi.

Struktur internal bakteri

Sitoplasma

Seluruh isi sel, kecuali inti dan dinding sel, disebut sitoplasma. Fase sitoplasma (matriks) cair dan tidak berstruktur mengandung ribosom, sistem membran, mitokondria, plastida dan struktur lainnya, serta nutrisi cadangan. Sitoplasma memiliki struktur halus yang sangat kompleks (berlapis, granular). Dengan menggunakan mikroskop elektron, banyak detail menarik dari struktur sel telah terungkap.

Lapisan lipoprotein luar protoplas bakteri, yang memiliki sifat fisik dan kimia khusus, disebut membran sitoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat semua struktur dan organel vital. Membran sitoplasma memainkan peran yang sangat penting - mengatur masuknya zat ke dalam sel dan pelepasan produk metabolisme ke luar. Melalui membran, nutrisi dapat masuk ke dalam sel sebagai hasil proses biokimia aktif yang melibatkan enzim.

Selain itu, sintesis beberapa komponen sel terjadi pada membran, terutama komponen dinding sel dan kapsul. Terakhir, membran sitoplasma mengandung enzim terpenting (katalis biologis). Susunan enzim yang teratur pada membran memungkinkan untuk mengatur aktivitasnya dan mencegah penghancuran beberapa enzim oleh enzim lain. Terkait dengan membran adalah ribosom - partikel struktural tempat protein disintesis. Membrannya terdiri dari lipoprotein. Ia cukup kuat dan mampu menjamin keberadaan sementara sel tanpa cangkang. Membran sitoplasma membentuk hingga 20% dari massa kering sel.

Dalam foto elektronik bagian tipis bakteri, membran sitoplasma tampak sebagai untaian kontinu setebal 75A, terdiri dari lapisan terang (lipid) yang diapit di antara dua lapisan lebih gelap (protein). Setiap lapisan lebarnya 20–30A. Membran seperti itu disebut dasar.

butiran

Sitoplasma sel bakteri seringkali mengandung butiran dengan berbagai bentuk dan ukuran. Namun, keberadaannya tidak dapat dianggap sebagai tanda permanen suatu mikroorganisme; hal ini biasanya sebagian besar berkaitan dengan kondisi fisik dan kimia lingkungan.

Banyak inklusi sitoplasma tersusun dari senyawa yang berfungsi sebagai sumber energi dan karbon. Zat cadangan ini terbentuk ketika tubuh mendapat pasokan nutrisi yang cukup, dan sebaliknya, digunakan ketika tubuh berada dalam kondisi yang kurang menguntungkan dari segi nutrisi.

Pada banyak bakteri, butiran terdiri dari pati atau polisakarida lainnya - glikogen dan granulosa. Beberapa bakteri, ketika tumbuh di media yang kaya gula, memiliki tetesan lemak di dalam selnya. Jenis inklusi granular lain yang tersebar luas adalah volutin (butiran metachromatin). Butiran ini terdiri dari polimetafosfat (zat cadangan yang mengandung residu asam fosfat). Polimetafosfat berfungsi sebagai sumber gugus fosfat dan energi bagi tubuh. Bakteri lebih mungkin mengakumulasi volutin pada kondisi nutrisi yang tidak biasa, seperti media bebas sulfur. Di dalam sitoplasma beberapa bakteri belerang terdapat tetesan belerang.

Mesosom

Antara membran plasma dan dinding sel terdapat hubungan berupa desmosis – jembatan. Membran sitoplasma sering menimbulkan invaginasi – tonjolan ke dalam sel. Invaginasi ini membentuk struktur membran khusus di sitoplasma yang disebut mesosom.

Beberapa jenis mesosom adalah tubuh yang dipisahkan dari sitoplasma oleh membrannya sendiri. Banyak vesikel dan tubulus yang dikemas di dalam kantung membran ini. Struktur ini melakukan berbagai fungsi pada bakteri. Beberapa dari struktur ini adalah analog dari mitokondria.

Yang lain menjalankan fungsi retikulum endoplasma atau alat Golgi. Melalui invaginasi membran sitoplasma, alat fotosintesis bakteri juga terbentuk. Setelah invaginasi sitoplasma, membran terus tumbuh dan membentuk tumpukan, yang jika dianalogikan dengan butiran kloroplas tumbuhan, disebut tumpukan tilakoid. Dalam membran ini, yang sering mengisi sebagian besar sitoplasma sel bakteri, pigmen (bakterioklorofil, karotenoid) dan enzim (sitokrom) yang melakukan proses fotosintesis terlokalisasi.

Nukleoid

Bakteri tidak memiliki inti seperti organisme tingkat tinggi (eukariota), tetapi memiliki analoginya - "setara nuklir" - nukleoid, yang merupakan bentuk organisasi materi nuklir yang secara evolusioner lebih primitif. Ini terdiri dari satu untai DNA beruntai ganda yang ditutup dalam sebuah cincin, panjang 1,1–1,6 nm, yang dianggap sebagai kromosom bakteri tunggal, atau genofor. Nukleoid pada prokariota tidak dibatasi dari bagian sel lainnya oleh membran - ia tidak memiliki selubung inti.

Struktur nukleoid termasuk RNA polimerase, protein dasar dan kekurangan histon; kromosom berlabuh pada membran sitoplasma, dan pada bakteri gram positif - pada mesosom. Kromosom bakteri bereplikasi dengan cara polikonservatif: heliks ganda DNA induk terlepas dan rantai komplementer baru dipasang pada cetakan setiap rantai polinukleotida. Nukleoid tidak memiliki alat mitosis, dan pemisahan inti anak dipastikan melalui pertumbuhan membran sitoplasma.

Inti bakteri adalah struktur yang terdiferensiasi. Tergantung pada tahap perkembangan sel, nukleoid dapat berbentuk diskrit (terputus-putus) dan terdiri dari fragmen-fragmen individual. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pembelahan sel bakteri pada waktunya terjadi setelah selesainya siklus replikasi molekul DNA dan pembentukan kromosom anak.

Nukleoid mengandung sebagian besar informasi genetik sel bakteri. Selain nukleoid, sel-sel banyak bakteri mengandung unsur genetik ekstrachromosomal - plasmid, yang merupakan molekul DNA melingkar kecil yang mampu bereplikasi secara otonom.

Plasmid

Plasmid adalah molekul otonom yang digulung menjadi cincin DNA beruntai ganda. Massanya jauh lebih kecil daripada massa nukleotida. Meskipun informasi herediter dikodekan dalam DNA plasmid, informasi tersebut tidak penting dan diperlukan untuk sel bakteri.

Ribosom

Sitoplasma bakteri mengandung ribosom - partikel sintesis protein dengan diameter 200A. Ada lebih dari seribu di dalam sangkar. Ribosom terdiri dari RNA dan protein. Pada bakteri, banyak ribosom terletak bebas di sitoplasma, beberapa di antaranya mungkin terikat pada membran.

Ribosom merupakan pusat sintesis protein di dalam sel. Pada saat yang sama, mereka sering terhubung satu sama lain, membentuk agregat yang disebut poliribosom atau polisom.

Inklusi

Inklusi adalah produk metabolisme sel inti dan non-nuklir. Mereka mewakili pasokan nutrisi: glikogen, pati, belerang, polifosfat (valutin), dll. Inklusi sering kali, ketika dicat, memiliki tampilan yang berbeda dari warna pewarna. Mata uang tersebut dapat digunakan untuk mendiagnosis basil difteri.

Apa yang hilang dalam sel bakteri?

Karena bakteri adalah mikroorganisme prokariotik, sel bakteri selalu kekurangan banyak organel, yang melekat pada organisme eukariotik:

  • aparatus Golgi, yang membantu sel dengan mengumpulkan zat-zat yang tidak diperlukan dan kemudian mengeluarkannya dari sel;
  • plastida, yang hanya terkandung dalam sel tumbuhan, menentukan warnanya dan juga memainkan peran penting dalam fotosintesis;
  • lisosom, yang memiliki enzim khusus dan membantu memecah protein;
  • mitokondria menyediakan sel dengan energi yang diperlukan dan juga berpartisipasi dalam reproduksi;
  • retikulum endoplasma, yang menjamin pengangkutan zat tertentu ke dalam sitoplasma;
  • pusat sel.

Perlu juga diingat bahwa bakteri tidak memiliki dinding sel, sehingga proses seperti pinositosis dan fagositosis tidak dapat terjadi.

Fitur proses bakteri

Sebagai mikroorganisme khusus, bakteri beradaptasi untuk hidup dalam kondisi di mana oksigen mungkin tidak ada. Tapi pernapasan mereka sendiri terjadi karena mesosom. Menarik juga bahwa organisme hijau mampu berfotosintesis seperti halnya tumbuhan. Namun perlu diperhatikan bahwa pada tumbuhan proses fotosintesis terjadi di kloroplas, sedangkan pada bakteri terjadi pada membran.

Reproduksi dalam sel bakteri terjadi dengan cara yang paling primitif. Sel dewasa membelah menjadi dua, setelah beberapa waktu mereka mencapai kematangan, dan proses ini berulang. Dalam kondisi yang menguntungkan, pergantian 70-80 generasi dapat terjadi setiap hari. Penting untuk diingat bahwa bakteri, karena strukturnya, tidak memiliki akses terhadap metode reproduksi seperti mitosis dan meiosis. Mereka unik untuk sel eukariotik.

Diketahui bahwa pembentukan spora merupakan salah satu dari beberapa cara reproduksi jamur dan tumbuhan. Namun bakteri juga mampu membentuk spora, yang merupakan ciri khas beberapa spesiesnya. Mereka memiliki kemampuan untuk bertahan hidup dalam kondisi buruk yang dapat mengancam nyawa.

Ada spesies yang diketahui dapat bertahan hidup bahkan dalam kondisi luar angkasa. Hal ini tidak dapat diulangi oleh organisme hidup mana pun. Bakteri menjadi nenek moyang kehidupan di Bumi karena kesederhanaan strukturnya. Namun fakta bahwa mereka ada hingga saat ini menunjukkan betapa pentingnya mereka bagi dunia di sekitar kita. Dengan bantuan mereka, manusia bisa mendapatkan jawaban sedekat mungkin atas pertanyaan tentang asal usul kehidupan di Bumi, terus-menerus mempelajari bakteri dan mempelajari sesuatu yang baru.

Fakta paling menarik dan mempesona tentang bakteri

Bakteri Staphylococcus haus akan darah manusia

Staphylococcus aureus adalah jenis bakteri umum yang menyerang sekitar 30 persen orang. Pada beberapa orang, ini adalah bagian dari mikrobioma (mikroflora), dan ditemukan di dalam tubuh dan di kulit atau di mulut. Meskipun terdapat strain Staphylococcus aureus yang tidak berbahaya, strain Staphylococcus aureus yang resisten terhadap Metisilin dapat menyebabkan masalah kesehatan yang serius, termasuk infeksi kulit, penyakit kardiovaskular, meningitis, dan penyakit pencernaan.

Para peneliti di Universitas Vanderbilt telah menemukan bahwa bakteri staph lebih menyukai darah manusia daripada darah hewan. Bakteri ini menyukai zat besi, yang terkandung dalam hemoglobin yang ditemukan dalam sel darah merah. Staphylococcus aureus memecah sel darah untuk mendapatkan zat besi di dalamnya. Diperkirakan bahwa variasi genetik dalam hemoglobin mungkin membuat beberapa orang lebih tertarik untuk membunuh bakteri dibandingkan yang lain.

Bakteri menyebabkan hujan

Para peneliti telah menemukan bahwa bakteri di atmosfer mungkin berperan dalam produksi hujan dan bentuk presipitasi lainnya. Proses ini dimulai ketika bakteri dari tumbuhan terbawa angin ke atmosfer. Di ketinggian, es terbentuk di sekitar mereka dan mereka mulai tumbuh. Setelah bakteri beku mencapai ambang pertumbuhan tertentu, es mulai mencair dan kembali ke bumi sebagai hujan. Bakteri dari spesies Psuedomonas syringae bahkan telah ditemukan di tengah partikel hujan es berukuran besar. Mereka menghasilkan protein khusus di membran selnya yang memungkinkan mereka mengikat air dengan cara yang unik, sehingga mendorong pembentukan es.

Melawan bakteri penyebab jerawat

Para peneliti telah menemukan bahwa jenis bakteri penyebab jerawat tertentu sebenarnya dapat membantu mencegah jerawat. Bakteri penyebab jerawat, Propionibacterium acnes, hidup di pori-pori kulit kita. Ketika bakteri ini memicu respons imun, area kulit membengkak dan terbentuk jerawat.

Namun, strain bakteri tertentu terbukti lebih kecil kemungkinannya menyebabkan jerawat. Strain ini mungkin menjadi alasan mengapa orang dengan kulit sehat jarang mengalami jerawat. Dengan mempelajari gen strain Propionibacterium acnes yang dikumpulkan dari orang-orang yang berjerawat dan memiliki kulit yang sehat, para peneliti mengidentifikasi strain yang umum terjadi pada kulit bersih dan jarang terjadi pada kulit berjerawat. Penelitian di masa depan akan mencakup upaya untuk mengembangkan obat yang hanya membunuh strain bakteri Propionibacterium acnes yang menyebabkan jerawat.

Bakteri pada gusi dapat menyebabkan penyakit jantung

Siapa sangka rutin menyikat gigi bisa membantu mencegah penyakit jantung? Penelitian sebelumnya telah menemukan hubungan antara penyakit gusi dan penyakit kardiovaskular. Kini para ilmuwan telah menemukan hubungan spesifik antara penyakit-penyakit ini.

Baik bakteri maupun manusia diperkirakan menghasilkan jenis protein tertentu yang disebut protein stres. Protein ini terbentuk ketika sel mengalami berbagai jenis kondisi stres. Ketika seseorang mengalami infeksi gusi, sel-sel sistem kekebalan tubuh mulai menyerang bakteri tersebut. Bakteri menghasilkan protein stres ketika diserang, dan sel darah putih juga menyerang protein stres.

Masalahnya, sel darah putih tidak bisa membedakan antara protein stres yang diproduksi bakteri dan yang diproduksi tubuh. Akibatnya, sel sistem kekebalan tubuh pun menyerang protein stres yang diproduksi tubuh sehingga menyebabkan penumpukan sel darah putih di arteri dan berujung pada aterosklerosis. Jantung yang mengalami kalsifikasi adalah penyebab utama penyakit kardiovaskular.

Bakteri tanah meningkatkan pembelajaran

Tahukah Anda bahwa meluangkan waktu untuk berkebun atau berkebun dapat membantu Anda belajar lebih baik? Menurut peneliti, bakteri tanah Mycobacterium vaccae dapat meningkatkan pembelajaran pada mamalia.

Bakteri ini mungkin masuk ke tubuh kita melalui konsumsi atau pernapasan. Para ilmuwan berpendapat bahwa bakteri Mycobacterium vaccae meningkatkan pembelajaran dengan merangsang pertumbuhan neuron di otak, yang mengarah pada peningkatan kadar serotonin dan penurunan kecemasan.

Penelitian dilakukan dengan menggunakan tikus yang diberi makan bakteri Mycobacterium vaccae hidup. Hasilnya menunjukkan bahwa tikus yang memakan bakteri tersebut bergerak melalui labirin jauh lebih cepat dan dengan kecemasan yang lebih sedikit dibandingkan tikus yang tidak memakan bakteri tersebut. Para ilmuwan berpendapat bahwa Mycobacterium vaccae berperan dalam meningkatkan pemecahan masalah dan mengurangi tingkat stres.

Mesin tenaga bakteri

Para peneliti di Laboratorium Nasional Argonne telah menemukan bahwa bakteri Bacillus subtilis mempunyai kemampuan untuk memutar roda gigi yang sangat kecil. Bakteri ini bersifat aerob, artinya membutuhkan oksigen untuk tumbuh dan berkembang. Ketika dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung gelembung udara mikro, bakteri akan mengapung di gigi roda gigi dan menyebabkannya berputar ke arah tertentu.

Dibutuhkan beberapa ratus bakteri yang bekerja secara serempak untuk memulai putaran roda gigi. Ditemukan juga bahwa bakteri dapat memutar beberapa roda gigi yang saling berhubungan. Para peneliti mampu mengontrol kecepatan bakteri memutar roda gigi dengan menyesuaikan jumlah oksigen dalam larutan. Penurunan oksigen menyebabkan bakteri melambat. Menghilangkan oksigen menyebabkan mereka berhenti bergerak sepenuhnya.

Bakteri adalah prokariota (Gbr. 1.2) dan berbeda secara signifikan dari sel tumbuhan dan hewan (eukariota). Mereka milik organisme bersel tunggal dan terdiri dari dinding sel, membran sitoplasma, sitoplasma, nukleoid (komponen wajib sel bakteri). Beberapa bakteri mungkin memiliki flagela, kapsul, dan spora (komponen opsional sel bakteri).


Beras. 1.2. Gabungan representasi skema sel prokariotik (bakteri) dengan flagela.
1 - butiran asam polihidroksibutirat; 2 - tetesan lemak; 3 - inklusi belerang; 4 - tilakoid berbentuk tabung; 5 - tilakoid pipih; 6 - gelembung; 7 - kromatofora; 8 - inti (nukleoid); 9 - ribosom; 10 - sitoplasma; 11 - tubuh dasar; 12 - flagela; 13 - kapsul; 14 - dinding sel; 15 - membran sitoplasma; 16 - mesosom; 17 - vakuola gas; 18 - struktur pipih; 19 - butiran polisakarida; 20 - butiran polifosfat

Dinding sel

Dinding sel merupakan struktur luar bakteri dengan tebal 30-35 nm, komponen utamanya adalah peptidoglikan (murein). Peptidoglikan adalah polimer struktural yang terdiri dari subunit N-asetilglukosamin dan asam N-asetilmuramat bergantian yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik (Gbr. 1).
1.3).



Beras. 1.3. Representasi skematis dari struktur lapisan tunggal peptidoglikan


Rantai polisakarida paralel (glikan) dihubungkan satu sama lain melalui jembatan peptida silang (Gbr. 1.4).



Beras. 1.4. Struktur rinci struktur peptidoglikan Panah pendek terang dan hitam menunjukkan ikatan yang dibelah masing-masing oleh lisozim (muramidase) dan muroendopeptidase spesifik


Kerangka polisakarida mudah dihancurkan oleh lisozim, antibiotik yang berasal dari hewan. Ikatan peptida merupakan target penisilin, yang menghambat sintesisnya dan mencegah pembentukan dinding sel. Kandungan kuantitatif peptidoglikan mempengaruhi kemampuan bakteri dalam pewarnaan Gram. Bakteri dengan ketebalan lapisan murein yang signifikan (90-95%) berwarna biru-ungu secara persisten dengan gentian violet dan disebut bakteri gram positif.

Bakteri gram negatif dengan lapisan peptidoglikan tipis (5-10%) di dinding selnya kehilangan warna gentian violet setelah terpapar alkohol dan juga diwarnai dengan warna merah muda magenta. Dinding sel prokariota gram positif dan gram negatif sangat berbeda baik dalam komposisi kimianya (Tabel 1.1) dan ultrastrukturnya (Gambar 1.5).



Beras. 1.5. Representasi skema dinding sel pada prokariota gram positif (a) dan gram negatif (b): 1 - membran sitoplasma; 2 - peptidoglikan; 3 - ruang periplasma; 4 - membran luar; 5 - DNA


Selain peptidoglikan, dinding sel bakteri gram positif mengandung asam teikoat (senyawa polifosfat), dan dalam jumlah lebih kecil - lipid, polisakarida, dan protein.

Tabel 1.1. Komposisi kimia dinding sel prokariota gram positif dan gram negatif



Prokariota Gram-negatif memiliki membran luar, yang meliputi lipid (22%), protein, polisakarida, dan lipoprotein.

Dinding sel bakteri terutama melakukan fungsi formatif dan protektif, memberikan kekakuan, membentuk kapsul, dan menentukan kemampuan sel untuk menyerap fag.

Semua bakteri, tergantung hubungannya dengan pewarnaan Gram, dibagi menjadi gram positif dan gram negatif.

Teknik pewarnaan Gram

1. Letakkan kertas saring pada apusan dan tuangkan dalam larutan karbol gentian violet selama 1-2 menit.
2. Keluarkan kertas, tiriskan pewarna dan, tanpa mencuci noda dengan air, tuangkan ke dalam larutan Lugol selama 1 menit.
3. Tiriskan larutan Lugol dan hilangkan warna sediaan dalam alkohol 96% selama 30 detik.
4. Bilas dengan air.
5. Cat selama 1-2 menit dengan larutan fuchsin encer.
6. Cuci dengan air dan keringkan.

Akibat pewarnaan, bakteri gram positif berwarna ungu, bakteri gram negatif berwarna merah.

Alasan perbedaan sikap bakteri terhadap pewarnaan Gram dijelaskan oleh fakta bahwa setelah perlakuan dengan larutan Lugol, terbentuk kompleks yodium yang tidak larut dalam alkohol dengan gentian violet. Kompleks pada bakteri gram positif ini, karena lemahnya permeabilitas dindingnya, tidak dapat berdifusi, sedangkan pada bakteri gram negatif mudah dihilangkan dengan mencucinya dengan etanol dan kemudian dengan air.

Bakteri yang sama sekali tidak memiliki dinding sel disebut protoplas; mereka berbentuk bulat dan memiliki kemampuan untuk membelah, bernafas, dan mensintesis protein, asam nukleat, dan enzim. Protoplas merupakan struktur yang tidak stabil, sangat sensitif terhadap perubahan tekanan osmotik, tekanan mekanik dan aerasi, tidak mempunyai kemampuan mensintesis bagian-bagian penyusun dinding sel, tidak terinfeksi oleh virus bakteri (bakteriofag) dan tidak mempunyai motilitas aktif.

Jika, di bawah pengaruh lisozim dan faktor lainnya, terjadi pembubaran sebagian dinding sel, maka sel bakteri berubah menjadi benda bulat, yang disebut sferoplas.

Di bawah pengaruh faktor eksternal tertentu, bakteri mampu kehilangan dinding selnya, membentuk bentuk L (dinamai menurut D. Lister Institute, tempat mereka pertama kali diisolasi); transformasi tersebut dapat terjadi secara spontan (misalnya pada klamidia) atau diinduksi, misalnya di bawah pengaruh antibiotik. Ada bentuk-L yang stabil dan tidak stabil. Yang pertama tidak mampu kembali, sedangkan yang kedua kembali ke bentuk aslinya setelah faktor penyebabnya dihilangkan.

Membran sitoplasma

Sitoplasma sel bakteri dibatasi dari dinding sel oleh struktur tipis semi permeabel setebal 5-10 nm yang disebut membran sitoplasma (CPM). CPM terdiri dari lapisan ganda fosfolipid yang diresapi dengan molekul protein (Gbr. 1.6).


Gambar.1.6. Struktur membran plasma Dua lapisan molekul fosfolipid, dengan kutub hidrofobik saling berhadapan dan ditutupi oleh dua lapisan molekul protein globular.


Banyak enzim dan protein yang terlibat dalam transfer nutrisi, serta enzim dan pembawa elektron pada tahap akhir oksidasi biologis (dehidrogenase, sistem sitokrom, ATPase) berhubungan dengan CPM.

Enzim yang mengkatalisis sintesis peptidoglikan, protein dinding sel, dan strukturnya sendiri dilokalisasi pada CMP. Membran juga merupakan tempat konversi energi selama fotosintesis.

Ruang periplasma

Ruang periplasma (periplasma) adalah zona antara dinding sel dan CPM. Ketebalan periplasma sekitar 10 nm; volumenya bergantung pada kondisi lingkungan dan, yang terpenting, pada sifat osmotik larutan.

Periplasma dapat mencakup hingga 20% dari seluruh air di dalam sel, beberapa enzim (fosfatase, permease, nuklease, dll.) dan protein transpor yang membawa substrat yang sesuai terlokalisasi di dalamnya.

Sitoplasma

Isi sel, dikelilingi oleh CPM, merupakan sitoplasma bakteri. Bagian sitoplasma yang memiliki konsistensi koloid homogen dan mengandung RNA terlarut, enzim, substrat, dan produk metabolisme disebut sitosol. Bagian lain dari sitoplasma diwakili oleh berbagai elemen struktural: mesosom, ribosom, inklusi, nukleoid, plasmid.

Ribosom adalah butiran ribonukleoprotein submikroskopik dengan diameter 15-20 nm. Ribosom mengandung sekitar 80-85% dari seluruh RNA bakteri. Ribosom prokariotik memiliki konstanta sedimentasi 70 S. Ribosom tersebut dibangun dari dua partikel: 30 S (subunit kecil) dan 50 S (subunit besar) (Gbr. 1.7).



Beras. 1.7. Ribosom (a) dan subpartikelnya - besar (b) dan kecil (c) Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein.

Inklusi sitoplasma

Seringkali, berbagai inklusi ditemukan dalam sitoplasma bakteri yang terbentuk selama hidup: tetesan lipid netral, lilin, belerang, butiran glikogen, asam β-hidroksibutirat (terutama pada genus Bacillus). Glikogen dan asam β-hidroksibutirat berfungsi sebagai sumber energi cadangan bagi bakteri.

Beberapa bakteri memiliki kristal protein di sitoplasmanya yang memiliki efek toksik pada serangga.

Beberapa bakteri mampu mengakumulasi asam fosfat dalam bentuk butiran polifosfat (butir volutin, butiran metakromatik). Mereka memainkan peran depot fosfat dan terdeteksi dalam bentuk formasi padat berbentuk bola atau elips, terletak terutama di kutub sel. Biasanya ada satu butiran di setiap tiang.

Nukleoid

Nukleoid adalah alat inti bakteri. Diwakili oleh molekul DNA yang sesuai dengan satu kromosom. Itu tertutup, terletak di vakuola nuklir, dan tidak memiliki membran yang membatasinya dari sitoplasma.

Sejumlah kecil RNA dan RNA polimerase terikat pada DNA. DNA melingkari inti pusat yang terbuat dari RNA dan membentuk struktur kompak yang sangat teratur. Kromosom sebagian besar prokariota memiliki berat molekul dalam kisaran 1-3 x 109, konstanta sedimentasi 1300-2000 S. Sebuah molekul DNA mengandung 1,6 x 10 pasangan nukleotida. Perbedaan dalam perangkat genetik sel prokariotik dan eukariotik menentukan namanya: sel prokariotik adalah nukleoid (formasi yang mirip dengan nukleus), berbeda dengan nukleus pada sel eukariotik.

Nukleoid bakteri mengandung informasi herediter dasar, yang diwujudkan dalam sintesis molekul protein tertentu. Sistem replikasi, perbaikan, transkripsi dan translasi berhubungan dengan DNA sel bakteri.

Nukleoid dalam sel prokariotik dapat dideteksi dalam sediaan yang diwarnai menggunakan mikroskop cahaya atau kontras fase.

Pada banyak bakteri, elemen genetik ekstrakromosom - plasmid - ditemukan di sitoplasma. Mereka adalah DNA beruntai ganda yang tertutup cincin, terdiri dari 1500-40.000 pasangan nukleotida dan mengandung hingga 100 gen.

Kapsul

Kapsul adalah lapisan mukosa dinding sel bakteri, terdiri dari polisakarida atau polipeptida. Kebanyakan bakteri dapat membentuk mikrokapsul (ketebalannya kurang dari 0,2 mikron).

Flagela

Flagela berperan sebagai organ pergerakan, memungkinkan bakteri bergerak dengan kecepatan 20-60 µm/detik. Bakteri mungkin memiliki satu atau lebih flagela, terletak di seluruh permukaan tubuh atau berkumpul dalam kumpulan di satu kutub atau di kutub yang berbeda. Ketebalan flagela rata-rata 10-30 nm, dan panjangnya mencapai 10-20 mikron.

Dasar flagel adalah benang spiral panjang (fibril), yang pada permukaan dinding sel berubah menjadi struktur melengkung yang menebal - kait dan melekat pada butiran basal, tertanam di dinding sel dan CPM (Gbr. 2). 1.8).


Beras. 1.8. Model skema ujung basal flagel E. coli, berdasarkan mikrograf elektron dari organel yang diisolasi


Butiran basal memiliki diameter sekitar 40 nm dan terdiri dari beberapa cincin (satu pasang pada bakteri gram positif, empat pada prokariota gram negatif). Penghilangan lapisan peptidoglikan pada dinding sel menyebabkan hilangnya kemampuan bakteri untuk bergerak, meskipun flagela tetap utuh.

Flagela hampir seluruhnya terdiri dari protein flagellin, dengan beberapa karbohidrat dan RNA.

Kontroversi

Beberapa bakteri mampu membentuk spora pada akhir masa pertumbuhan aktif. Hal ini didahului oleh penipisan nutrisi di lingkungan, perubahan pH, dan akumulasi produk metabolisme beracun. Biasanya, satu sel bakteri membentuk satu spora - lokalisasi spora berbeda (pusat, terminal, subterminal - Gambar 1.9).



Beras. 1.9. Bentuk khas sel pembentuk spora.


Jika ukuran spora tidak melebihi ukuran melintang bakteri berbentuk batang, maka bakteri tersebut disebut basil. Jika diameter spora lebih besar, bakteri berbentuk gelendong dan disebut clostridia.

Dari segi komposisi kimianya, perbedaan antara spora dan sel vegetatif hanya terletak pada kandungan kuantitatif senyawa kimianya. Spora mengandung lebih sedikit air dan lebih banyak lipid.

Dalam keadaan spora, mikroorganisme tidak aktif secara metabolik, tahan terhadap suhu tinggi (140-150°C) dan paparan disinfektan kimia, serta bertahan lama di lingkungan.

Begitu berada di media nutrisi, spora berkecambah menjadi sel vegetatif. Proses perkecambahan spora meliputi tiga tahap: aktivasi, tahap awal dan tahap pertumbuhan. Agen pengaktif yang mengganggu keadaan dormansi termasuk suhu tinggi, reaksi asam lingkungan, kerusakan mekanis, dll. Spora mulai menyerap air dan, dengan bantuan enzim hidrolitik, menghancurkan banyak komponen strukturalnya sendiri. Setelah rusaknya lapisan luar, masa pembentukan sel vegetatif dimulai dengan aktivasi biosintesis, diakhiri dengan pembelahan sel.

L.V. Timoschenko, M.V. Chubik

Ciri-ciri struktur sel bakteri. Organel utama dan fungsinya

Perbedaan antara bakteri dan sel lainnya

1. Bakteri merupakan prokariota, yaitu tidak mempunyai inti tersendiri.

2. Dinding sel bakteri mengandung peptidoglikan khusus - murein.

3. Sel bakteri tidak memiliki aparatus Golgi, retikulum endoplasma, dan mitokondria.

4. Peran mitokondria dilakukan oleh mesosom - invaginasi membran sitoplasma.

5. Terdapat banyak ribosom dalam sel bakteri.

6. Bakteri mungkin memiliki organel gerak khusus - flagela.

7. Ukuran bakteri berkisar antara 0,3-0,5 hingga 5-10 mikron.

Berdasarkan bentuk selnya, bakteri dibedakan menjadi kokus, batang dan berbelit-belit.

Dalam sel bakteri terdapat:

1) organel utama:

a) nukleoid;

b) sitoplasma;

c) ribosom;

d) membran sitoplasma;

e) dinding sel;

2) organel tambahan:

a) perselisihan;

b) kapsul;

c) vili;

d) flagela.

Sitoplasma merupakan sistem koloid kompleks yang terdiri dari air (75%), senyawa mineral, protein, RNA dan DNA, yang merupakan bagian dari organel nukleoid, ribosom, mesosom, dan inklusi.

Nukleoid adalah zat inti yang tersebar di sitoplasma sel. Ia tidak memiliki membran inti atau nukleolus. DNA, diwakili oleh heliks beruntai ganda, terlokalisasi di dalamnya. Biasanya ditutup berbentuk cincin dan menempel pada membran sitoplasma. Berisi sekitar 60 juta pasangan basa. Ini adalah DNA murni dan tidak mengandung protein histon. Fungsi pelindungnya dilakukan oleh basa nitrogen termetilasi. Nukleoid mengkodekan informasi genetik dasar, yaitu genom sel.

Seiring dengan nukleoid, sitoplasma mungkin mengandung molekul DNA sirkular otonom dengan berat molekul lebih rendah - plasmid. Mereka juga menyandikan informasi keturunan, namun tidak penting bagi sel bakteri.

Ribosom adalah partikel ribonukleoprotein berukuran 20 nm, terdiri dari dua subunit - 30 S dan 50 S. Ribosom bertanggung jawab untuk sintesis protein. Sebelum sintesis protein dimulai, subunit ini digabungkan menjadi satu - 70 S. Tidak seperti sel eukariotik, ribosom bakteri tidak digabungkan ke dalam retikulum endoplasma.

Mesosom merupakan turunan dari membran sitoplasma. Mesosom dapat berbentuk membran konsentris, vesikel, tabung, atau berbentuk lingkaran. Mesosom berhubungan dengan nukleoid. Mereka terlibat dalam pembelahan sel dan sporulasi.

Inklusi adalah produk metabolisme mikroorganisme, yang terletak di sitoplasmanya dan digunakan sebagai nutrisi cadangan. Ini termasuk inklusi glikogen, pati, belerang, polifosfat (volutin), dll.

Sel organisme prokariotik memiliki struktur yang kompleks dan teratur serta memiliki ciri mendasar organisasi ultrastruktural dan komposisi kimia.

Komponen struktural sel bakteri dibagi menjadi dasar dan sementara (Gbr. 2). Struktur utamanya adalah: dinding sel, membran sitoplasma dengan turunannya, sitoplasma dengan ribosom dan berbagai inklusi, nukleoid; sementara - kapsul, selaput lendir, flagela, vili, endospora, terbentuk hanya pada tahap tertentu dari siklus hidup bakteri; pada beberapa spesies mereka sama sekali tidak ada.

Pada sel prokariotik, struktur yang terletak di luar membran sitoplasma disebut superfisial (dinding sel, kapsul, flagela, vili).

Istilah "amplop" saat ini digunakan untuk merujuk pada dinding sel dan kapsul bakteri atau hanya dinding sel; membran sitoplasma bukan bagian dari amplop dan mengacu pada protoplas.

Dinding sel merupakan elemen struktural penting dari sel bakteri, terletak di antara membran sitoplasma dan kapsul; pada bakteri non-kapsul itu adalah membran sel luar. Ini wajib untuk semua prokariota, kecuali mikoplasma dan bakteri bentuk L. Melakukan sejumlah fungsi: melindungi bakteri dari guncangan osmotik dan faktor perusak lainnya, menentukan bentuknya, berpartisipasi dalam metabolisme; pada banyak jenis bakteri patogen, ia beracun, mengandung antigen permukaan, dan juga membawa reseptor spesifik untuk fag di permukaan. Dinding sel bakteri mengandung pori-pori yang terlibat dalam pengangkutan eksotoksin dan eksoprotein bakteri lainnya. Ketebalan dinding sel adalah 10-100 nm, dan menyumbang 5 hingga 50% bahan kering sel.

Komponen utama dinding sel bakteri adalah peptidoglikan, atau murein (Latin murus - dinding), suatu polimer pendukung yang memiliki struktur jaringan dan membentuk kerangka luar sel bakteri yang kaku (keras). Peptidoglikan memiliki rantai utama (tulang punggung) yang terdiri dari residu asam N-asetil-M-glukosamin dan N-asetilmuramat bergantian yang dihubungkan oleh ikatan 1,4-glikosidik, rantai samping tetrapeptida identik yang melekat pada molekul asam N-asetilmuramat, dan peptida silang pendek. jembatan rantai yang menghubungkan rantai polisakarida. Dua jenis ikatan (glikosidik dan peptida) yang menghubungkan subunit peptidoglikan memberikan struktur jaringan molekuler pada heteropolimer ini. Inti lapisan peptidoglikan sama pada semua spesies bakteri; Rantai protein tetrapeptida dan rantai peptida (melintang) berbeda pada spesies yang berbeda.

Berdasarkan sifat tinkturnya, semua bakteri dibagi menjadi dua kelompok: gram positif dan gram negatif. Pada tahun 1884, H. Gram mengusulkan metode pewarnaan yang digunakan untuk membedakan bakteri. Inti dari metode ini adalah bahwa bakteri gram positif dengan kuat mengikat kompleks gentian violet dan yodium, tidak mengalami pemutihan dengan etanol dan oleh karena itu tidak merasakan pewarna tambahan fuchsin, namun tetap ungu. Pada bakteri gram negatif, kompleks ini mudah dikeluarkan dari sel oleh etanol, dan jika ditambahkan fuchsin, warnanya menjadi merah. Pada beberapa bakteri, pewarnaan Gram positif hanya terlihat pada tahap pertumbuhan aktif. Kemampuan prokariota untuk diwarnai Gram atau dihilangkan warnanya dengan etanol ditentukan oleh komposisi kimia spesifik dan ultrastruktur dinding selnya. Peptidoglikan pada bakteri gram positif merupakan komponen utama dinding sel dan jumlahnya mencapai 50 hingga 90%, pada bakteri gram negatif 1-10%. Mikrofibril struktural peptidoglikan bakteri Gram-negatif berikatan silang kurang kompak, sehingga pori-pori pada lapisan peptidoglikan jauh lebih lebar dibandingkan kerangka molekul bakteri Gram-positif. Dengan susunan struktural peptidoglikan seperti itu, kompleks violet gentian violet dan yodium pada bakteri gram negatif akan tersapu lebih cepat.

Dinding sel bakteri gram positif berdekatan dengan membran sitoplasma, masif, dan ketebalannya berkisar antara 20-100 nm. Hal ini ditandai dengan adanya asam teikoat; mereka terikat dengan peptidoglikan dan merupakan polimer alkohol trihidrat - gliserol atau alkohol pentaatomik - ribitol, yang residunya dihubungkan oleh ikatan fosfodiester. Asam teikoat mengikat ion magnesium dan berpartisipasi dalam pengangkutannya ke dalam sel. Polisakarida, protein dan lipid juga ditemukan dalam jumlah kecil di dinding sel prokariota gram positif.

Beras. 2. Skema struktur sel prokariotik:

1 - kapsul; 2 - dinding sel; 3 - membran sitoplasma; 4 - nukleoid; 5 - sitoplasma; 6 - kromatofora; 7 - tilakoid; 8 - mesosom; 9 - ribosom; 10 - flagela; 11—tubuh dasar; 12 - minum; 13 - dimasukkannya belerang; 14 — tetes lemak; 15 — butiran polifosfat; 16 - plasmid

Dinding sel bakteri gram negatif berlapis-lapis, ketebalannya 14-17 nm. Lapisan dalam adalah peptidoglikan, yang membentuk jaringan kontinu tipis (2 nm) yang mengelilingi sel. Peptidoglikan hanya mengandung asam mesodiaminopimelat dan tidak mengandung lisin. Lapisan luar dinding sel - membran luar - terdiri dari fosfolipid, lipopolisakarida, lipoprotein dan protein. Membran luar mengandung protein matriks, yang terikat erat pada lapisan peptidoglikan. Salah satu fungsinya adalah pembentukan pori-pori hidrofilik di membran, tempat terjadinya difusi molekul dengan massa hingga 600, terkadang 900. Selain itu, protein matriks juga bertindak sebagai reseptor untuk beberapa fag. Lipopolisakarida (LPS) pada dinding sel bakteri Gram negatif terdiri dari lipid A dan polisakarida. LPS yang beracun bagi hewan disebut endotoksin. Asam teikoat belum ditemukan pada bakteri gram negatif.

Komponen struktural dinding sel bakteri Gram negatif dibatasi dari membran sitoplasma dan dipisahkan oleh ruang yang disebut periplasma atau ruang periplasma.

Protoplas dan sferoplas. Protoplas adalah bentuk prokariota yang sama sekali tidak memiliki dinding sel, biasanya terbentuk pada bakteri gram positif. Spheroplasts adalah bakteri dengan dinding sel yang hancur sebagian. Mereka mempertahankan elemen membran luar. Mereka diamati pada bakteri gram negatif dan lebih jarang pada bakteri gram positif. Mereka terbentuk sebagai hasil penghancuran lapisan peptidoglikan oleh enzim litik, misalnya lisozim, atau menghalangi biosintesis peptidoglikan dengan antibiotik penisilin, dll. dalam lingkungan dengan tekanan osmotik yang sesuai.

Protoplas dan sferoplas berbentuk bulat atau setengah bola dan berukuran 3-10 kali lebih besar dari sel aslinya. Dalam kondisi normal, terjadi lisis osmotik dan mereka mati. Dalam kondisi tekanan osmotik yang meningkat, mereka mampu bertahan hidup, tumbuh bahkan membelah diri untuk beberapa waktu. Ketika faktor penghancur peptidoglikan dihilangkan, protoplas biasanya mati, tetapi dapat berubah menjadi bentuk-L; spheroplasts dengan mudah kembali ke bakteri aslinya, terkadang berubah menjadi bentuk L atau mati.

L-Bentuk bakteri. Ini adalah modifikasi fenotipik, atau mutan, bakteri yang sebagian atau seluruhnya kehilangan kemampuan untuk mensintesis peptidoglikan dinding sel. Jadi, bentuk-L adalah bakteri yang cacat pada dinding selnya. Mereka mendapat nama mereka karena fakta bahwa mereka diisolasi dan dideskripsikan di Lister Institute di Inggris pada tahun 1935. Mereka terbentuk di bawah pengaruh agen pengubah L - antibiotik (penisilin, polimiksin, bacitracin, vencomycin, streptomycin), asam amino (glisin, metionin, leusin, dll), enzim lisozim, ultraviolet dan sinar-X. Tidak seperti protoplas dan sferoplas, bentuk L memiliki viabilitas yang relatif tinggi dan kemampuan bereproduksi yang tinggi. Dari segi sifat morfologi dan budaya, mereka sangat berbeda dengan bakteri aslinya, hal ini disebabkan hilangnya dinding sel dan perubahan aktivitas metabolisme.

Bakteri bentuk L bersifat polimorfik. Ada benda dasar berukuran 0,2-1 mikron (elemen reproduksi minimal), bola - 1-5, benda besar - 5-50, benang - hingga 4 mikron atau lebih. Sel berbentuk L memiliki sistem membran intrasitoplasma dan struktur mirip mielin yang berkembang dengan baik. Karena adanya cacat pada dinding sel, mereka menjadi tidak stabil secara osmotik dan hanya dapat dikultur dalam media khusus dengan tekanan osmotik tinggi; mereka melewati filter bakteri.

Ada bakteri bentuk L yang stabil dan tidak stabil. Yang pertama sama sekali tidak memiliki dinding sel yang kaku, yang membuatnya mirip dengan protoplas; mereka sangat jarang kembali ke bentuk bakteri aslinya. Yang terakhir mungkin memiliki elemen dinding sel, yang mirip dengan sferoplas; jika tidak ada faktor yang menyebabkan pembentukannya, mereka dikembalikan ke sel aslinya.

Proses pembentukan bentuk-L disebut transformasi-L atau induksi-L. Hampir semua jenis bakteri, termasuk bakteri patogen (penyebab brucellosis, tuberkulosis, listeria, dll), memiliki kemampuan untuk mengalami transformasi L.

Bentuk-L sangat penting dalam perkembangan infeksi berulang kronis, pengangkutan patogen, dan persistensinya dalam jangka panjang di dalam tubuh. Invasifitas transplasenta pada tubuh dasar bakteri bentuk L telah terbukti.

Proses infeksi yang disebabkan oleh bakteri bentuk L ditandai dengan atipikalitas, durasi perjalanan penyakit, tingkat keparahan penyakit, dan sulit diobati dengan kemoterapi.

Kapsul adalah lapisan lendir yang terletak di atas dinding sel bakteri. Substansi kapsul dibatasi dengan jelas dari lingkungan. Tergantung pada ketebalan lapisan dan kekuatan ikatan dengan sel bakteri, makrokapsul dengan ketebalan lebih dari 0,2 mikron, terlihat jelas di mikroskop cahaya, dan mikrokapsul dengan ketebalan kurang dari 0,2 mikron, hanya dapat dideteksi dengan mikroskop elektron atau dideteksi dengan metode kimia dan imunologi, bedakan. Makrokapsul (kapsul sejati) dibentuk oleh B. anlhracis, C1. perfringens, mikrokapsul - Escherichia coJi. Kapsul bukanlah struktur penting sel bakteri: hilangnya kapsul tidak menyebabkan kematian bakteri. Mutan bakteri tanpa kapsul telah diketahui, misalnya vaksin antraks strain STI-1.

Bahan kapsul terdiri dari misel yang sangat hidrofilik, dan komposisi kimianya sangat beragam. Komponen utama sebagian besar kapsul prokariotik adalah homo atau hetsropolisakarida (entsrobacteria, dll.). Pada beberapa jenis basil, kapsul dibuat dari polipeptida. Jadi, komposisi kapsul B. anthracis meliputi polipeptida asam D-glutamat (isomer dekstrorotatori). Komposisi mikrokapsul mamalia Mycobacterium tuberkulosis meliputi glikopeptida yang diwakili oleh ester trehalosa dan asam mikolat (faktor kabel).

Sintesis kapsul merupakan proses yang kompleks dan memiliki karakteristik tersendiri pada prokariota yang berbeda; Biopolimer kapsul diyakini disintesis pada permukaan luar membran sitoplasma dan dilepaskan ke permukaan dinding sel di area spesifik tertentu.

Ada bakteri yang mensintesis lendir, yang disimpan di permukaan dinding sel dalam bentuk lapisan polisakarida yang tidak berstruktur. Zat lendir yang mengelilingi sel seringkali lebih tebal dari diameter sel. Pada bakteri saprofit Leuconostoca, pembentukan satu kapsul untuk banyak individu diamati. Akumulasi bakteri yang terbungkus dalam kapsul biasa disebut zooglea.

Kapsul merupakan organel multifungsi yang memainkan peran biologis penting. Ini adalah tempat lokalisasi antigen kapsuler yang menentukan virulensi, spesifisitas antigenik dan imunogenisitas bakteri. Hilangnya kapsul pada bakteri patogen secara drastis mengurangi virulensinya, misalnya pada strain basil antraks yang nonkapsular. Kapsul memastikan kelangsungan hidup bakteri, melindungi mereka dari kerusakan mekanis, kekeringan, infeksi oleh fag, zat beracun, dan dalam bentuk patogen - dari aksi kekuatan pelindung makroorganisme: sel-sel yang dienkapsulasi difagositosis dengan buruk. Pada beberapa jenis bakteri, termasuk bakteri patogen, hal ini mendorong perlekatan sel ke substrat.

Dalam mikrobiologi veteriner, deteksi kapsul digunakan sebagai tanda morfologi diferensial patogen saat menguji antraks.

Untuk mewarnai kapsul, metode khusus digunakan - Romanovsky - Giemsa, Gins - Burri, Olt, Mikhin, dll.

Mikrokapsul dan lapisan mukosa ditentukan melalui reaksi serologis (RA), komponen antigenik kapsul diidentifikasi menggunakan metode imunofluoresensi (RIF) dan RDD.

Flagela adalah organel pergerakan bakteri, diwakili oleh struktur tipis, panjang, seperti benang yang bersifat protein. Panjangnya beberapa kali melebihi sel bakteri dan 10-20 mikron, dan pada beberapa spirila mencapai 80-90 mikron. Filamen flagel (fibril) adalah silinder spiral lengkap dengan diameter 12-20 nm. Pada Vibrio dan Proteus, filamen dikelilingi oleh selubung setebal 35 nm.

Flagel terdiri dari tiga bagian: filamen spiral, pengait, dan badan basal. Kait adalah silinder protein melengkung yang berfungsi sebagai penghubung fleksibel antara badan basal dan filamen kaku flagel. Tubuh basal adalah struktur kompleks yang terdiri dari batang pusat (sumbu) dan cincin.

Beras. 3. Flagela:

a - monotrik; b - amfitrich; c - lofotrik; d - peritrik

Flagela bukanlah struktur vital sel bakteri: terdapat variasi fase pada bakteri, ketika mereka hadir dalam satu fase perkembangan sel dan tidak ada di fase lain. Jadi, agen penyebab tetanus dalam kultur lama didominasi oleh sel-sel tanpa flagela.

Jumlah flagela (dari I hingga 50 atau lebih) dan tempat lokalisasinya pada bakteri dari spesies berbeda tidak sama, tetapi stabil untuk spesies yang sama. Tergantung pada ini, kelompok bakteri berflagel berikut ini dibedakan: moiotrichs - bakteri dengan satu flagel yang terletak di kutub; amfitrichous - bakteri dengan dua flagela yang tersusun secara polar atau memiliki seikat flagela di kedua ujungnya; lohotrichs - bakteri dengan seikat flagela di salah satu ujung sel; peritrich adalah bakteri dengan banyak flagela yang terletak di sisi sel atau di seluruh permukaannya (Gbr. 3). Bakteri yang tidak mempunyai flagela disebut atrichia.

Sebagai organ pergerakan, flagela adalah tipikal bakteri berbentuk batang mengambang dan berbelit-belit dan hanya ditemukan pada kasus terisolasi di kokus. Mereka memberikan pergerakan yang efisien dalam media cair dan pergerakan lebih lambat pada permukaan substrat padat. Kecepatan pergerakan monotrich dan lofotrik mencapai 50 m/s, amfitrichi dan peritrich bergerak lebih lambat dan biasanya menempuh jarak yang sama dengan ukuran selnya dalam 1 detik.

Bakteri bergerak secara acak, tetapi mereka mampu melakukan bentuk gerakan terarah - taksi, yang ditentukan oleh rangsangan eksternal. Bereaksi terhadap berbagai faktor lingkungan, bakteri terlokalisasi di zona habitat optimal dalam waktu singkat. Taksi bisa menjadi positif dan negatif. Merupakan kebiasaan untuk membedakan antara: kemotaksis, aerotaksis, fototaksis, magnotaksis. Kemotaksis disebabkan oleh perbedaan konsentrasi bahan kimia di lingkungan, aerotaksis oleh oksigen, fototaksis oleh intensitas cahaya, magnetotaksis ditentukan oleh kemampuan mikroorganisme dalam bernavigasi dalam medan magnet.

Identifikasi bentuk bakteri flagela motil penting untuk identifikasi mereka dalam diagnosis laboratorium penyakit menular.

Pili (fimbriae, villi) berbentuk silinder protein lurus, tipis, berongga dengan tebal 3-25 nm dan panjang hingga 12 µm, memanjang dari permukaan sel bakteri. Mereka dibentuk oleh protein spesifik - pilin, berasal dari membran sitoplasma, ditemukan pada bakteri yang bergerak dan tidak bergerak dan hanya terlihat di mikroskop elektron (Gbr. 4). Di permukaan sel bisa terdapat 1-2, 50-400 atau lebih pili hingga beberapa ribu.

Beras. 4. Minum

Ada dua golongan pili: pili seksual (sexpili) dan pili umum, yang lebih sering disebut fimbriae. Bakteri yang sama dapat memiliki sifat pili yang berbeda. Pili seks muncul di permukaan bakteri selama proses konjugasi dan menjalankan fungsi organel yang melaluinya materi genetik (DNA) ditransfer dari donor ke penerima.

Pili tipe umum terletak di peritrikia (Escherichia coli) atau di kutub (pseudomonas); satu bakteri dapat mengandung ratusan bakteri. Mereka berperan dalam adhesi bakteri menjadi aglomerat, perlekatan mikroba ke berbagai substrat, termasuk sel (fungsi perekat), dalam pengangkutan metabolit, dan juga berkontribusi pada pembentukan lapisan film pada permukaan media cair; menyebabkan aglutinasi sel darah merah.

Membran sitoplasma dan turunannya. Membran sitoplasma (plasmolemma) adalah struktur lipoprotein semi permeabel sel bakteri yang memisahkan sitoplasma dari dinding sel. Ini adalah komponen multifungsi sel yang wajib dan membentuk 8-15% dari massa keringnya. Penghancuran membran sitoplasma menyebabkan kematian sel bakteri. Bagian ultra tipis dalam mikroskop elektron memperlihatkan struktur tiga lapisannya - dua lapisan osmiofilik pembatas, masing-masing setebal 2-3 nm, dan satu lapisan tengah osmiofobik setebal 4-5 nm.

Secara kimiawi, membran sitoplasma merupakan kompleks protein-lipid yang terdiri dari 50-75% protein dan 15-50% lipid. Bagian utama lipid membran (70-90%) diwakili oleh fosfolipid. Itu dibangun dari dua lapisan protein monomolekul, di antaranya terdapat lapisan lipid yang terdiri dari dua baris molekul lipid yang berorientasi teratur.

Membran sitoplasma berfungsi sebagai penghalang osmotik sel, mengontrol aliran nutrisi ke dalam sel dan pelepasan produk metabolisme ke luar; mengandung enzim permease spesifik substrat yang melakukan transfer selektif aktif molekul organik dan anorganik.

Enzim membran sitoplasma mengkatalisis langkah akhir dalam sintesis lipid membran, komponen dinding sel, kapsul dan eksoenzim; Enzim fosforilasi oksidatif dan enzim transpor elektron yang bertanggung jawab untuk sintesis energi terlokalisasi pada membran.

Selama pertumbuhan sel, membran sitoplasma membentuk banyak invaginasi yang membentuk struktur membran intrasitoplasma. Invaginasi membran lokal disebut mesosom. Struktur ini diekspresikan dengan baik pada bakteri gram positif, lebih buruk pada bakteri gram negatif, dan diekspresikan dengan buruk pada rickettsia dan mikoplasma.

Hubungan antara mesosom dan kromosom bakteri telah terjalin; struktur seperti itu disebut nukleoidosom. Mesosom yang terintegrasi dengan nukleoid mengambil bagian dalam karyokinesis dan sitokinesis sel mikroba, memastikan distribusi genom setelah berakhirnya replikasi DNA dan divergensi kromosom anak berikutnya. Mesosom, seperti halnya membran sitoplasma, merupakan pusat aktivitas pernapasan bakteri, sehingga kadang-kadang disebut analog mitokondria. Namun, pentingnya mesosom belum sepenuhnya dijelaskan. Mereka meningkatkan permukaan kerja membran, mungkin hanya melakukan fungsi struktural, membagi sel bakteri menjadi kompartemen yang relatif terpisah, yang menciptakan kondisi yang lebih menguntungkan bagi terjadinya proses enzimatik. Pada bakteri patogen, mereka menyediakan pengangkutan molekul protein eksotoksin.

Sitoplasma adalah isi sel bakteri, dibatasi oleh membran sitoplasma. Ini terdiri dari sitosol - fraksi homogen, termasuk komponen RNA terlarut, zat substrat, enzim, produk metabolisme, dan elemen struktural - ribosom, membran intrasitoplasma, inklusi dan nukleoid.

Ribosom adalah organel yang melakukan biosintesis protein. Mereka terdiri dari protein dan RNA, dihubungkan menjadi kompleks melalui ikatan hidrogen dan hidrofobik. Ribosom bakteri berbentuk butiran dengan diameter 15-20 nm, memiliki konstanta sedimentasi 70S dan terbentuk dari dua subunit ribonukleoprotein: 30S dan 50S. Satu sel bakteri dapat mengandung 5.000-50.000 ribosom, melalui mRNA mereka digabungkan menjadi agregat polisom yang terdiri dari 50-55 ribosom dengan aktivitas sintesis protein yang tinggi.

Berbagai jenis inklusi terdeteksi dalam sitoplasma bakteri. Mereka bisa berbentuk padat, cair atau gas, dengan atau tanpa membran protein, dan tidak ada secara permanen. Sebagian besar di antaranya adalah nutrisi cadangan dan produk metabolisme sel. Nutrisi cadangan meliputi: polisakarida, lipid, polifosfat, endapan belerang, dll. Di antara inklusi yang bersifat polisakarida, paling sering ditemukan glikogen dan zat mirip pati granulosa, yang berfungsi sebagai sumber karbon dan bahan energi. Lipid terakumulasi dalam sel dalam bentuk butiran dan tetesan lemak; ini termasuk butiran asam poli-/3-hidroksibutirat yang dikelilingi membran, yang membiaskan cahaya dengan tajam dan terlihat jelas di mikroskop cahaya. Basil antraks dan bakteri saprofit pembentuk spora aerob juga terdeteksi. Mycobacteria mengakumulasi lilin sebagai zat cadangan. Sel-sel beberapa nonbakteri campak, spirilla dan lainnya mengandung butiran volutin yang dibentuk oleh polifosfat. Mereka dicirikan oleh metachromasia: biru toluidin dan biru metilen memberi warna merah ungu. Butiran volutin berperan sebagai depot fosfat.

Inklusi yang dikelilingi oleh membran juga termasuk vakuola gas, atau aerosom; mereka mengurangi berat jenis sel dan ditemukan pada prokariota akuatik.

Nukleoid adalah inti dari prokariota. Ini terdiri dari satu untai DNA untai ganda yang ditutup dalam sebuah cincin, panjang 1,1-1,6 nm, yang dianggap sebagai kromosom bakteri tunggal, atau genofor.

Nukleoid pada prokariota tidak dibatasi dari bagian sel lainnya oleh membran - ia tidak memiliki selubung inti.

Struktur nukleoid termasuk RNA polimerase, protein dasar dan kekurangan histon; kromosom berlabuh pada membran sitoplasma, dan pada bakteri gram positif - pada mesosom. Kromosom bakteri bereplikasi dengan cara polikonservatif: heliks ganda DNA induk terlepas dan rantai komplementer baru dipasang pada cetakan setiap rantai polinukleotida. Nukleoid tidak memiliki alat mitosis, dan pemisahan inti anak dipastikan melalui pertumbuhan membran sitoplasma.

Inti bakteri adalah struktur yang terdiferensiasi. Tergantung pada tahap perkembangan sel, nukleoid dapat berbentuk diskrit (terputus-putus) dan terdiri dari fragmen-fragmen individual. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pembelahan sel bakteri pada waktunya terjadi setelah selesainya siklus replikasi molekul DNA dan pembentukan kromosom anak.

Nukleoid mengandung sebagian besar informasi genetik sel bakteri.

Selain nukleoid, sel-sel banyak bakteri mengandung unsur genetik ekstrachromosomal - plasmid, yang merupakan molekul DNA melingkar kecil yang mampu bereplikasi secara otonom.

Perbedaan antara bakteri dan sel lainnya

1. Bakteri tergolong prokariota, yaitu tidak terpisah
inti filamen.
2. Dinding sel bakteri mengandung peptida khusus
glikan - murein.
3. Sel bakteri tidak memiliki alat Golgi, endo-
retikulum plasma, mitokondria.
4. Peran mitokondria dimainkan oleh mesosom - invaginasi
membran sitoplasma.
5. Terdapat banyak ribosom dalam sel bakteri.
6. Bakteri mungkin memiliki organel pergerakan khusus -
flagela.
7. Ukuran bakteri berkisar antara 0,3-0,5 hingga 5-10 mikron.

Berdasarkan bentuk selnya, bakteri dibedakan menjadi kokus, batang dan berbelit-belit.
Dalam sel bakteri terdapat:

1) organel utama:

A) ;
b) sitoplasma;
c) ribosom;
d) membran sitoplasma;
e) dinding sel;

2) organel tambahan:

a) perselisihan;
b) kapsul;
c) vili;
d) flagela.
Sitoplasma adalah sistem koloid yang kompleks
mu, terdiri dari air (75%), senyawa mineral, protein, dan DNA yang merupakan bagian dari organel nukleoid, ribosom, mesosom, dan inklusi.

Materi nuklir tersebar di sitoplasma
sel. Ia tidak memiliki membran inti atau nukleolus. DNA, diwakili oleh heliks beruntai ganda, terlokalisasi di dalamnya. Biasanya ditutup berbentuk cincin dan menempel pada membran sitoplasma.

Berisi sekitar 60 juta pasangan basa. Ini adalah DNA murni, bukan
mengandung protein histon. Fungsi perlindungannya terpenuhi
basa nitrogen termetilasi. Dikodekan dalam nukleoid
informasi genetik dasar, yaitu sel.
Seiring dengan nukleoid, sitoplasma mungkin mengandung auto-
molekul DNA melingkar kecil dengan berat molekul lebih rendah - plasmid. Mereka juga menyandikan informasi keturunan, namun tidak penting bagi sel bakteri.

Ribosom adalah partikel ribonukleoprotein berukuran 20 nm, terdiri dari dua subunit - 30 S dan 50 S.
Ribosom bertanggung jawab untuk sintesis protein. Sebelum dimulainya sintesis protein
Ketika subunit ini digabungkan menjadi satu - 70 S. Berbeda dengan sel eukariotik, ribosom bakteri tidak digabungkan ke dalam retikulum endoplasma.
Mesosom merupakan turunan dari membran sitoplasma. Mesosom dapat berbentuk membran konsentris, vesikel, tabung, atau berbentuk lingkaran. Mesosom berhubungan dengan nukleoid. Mereka terlibat dalam pembelahan sel dan sporulasi.
Inklusi adalah produk metabolisme mikroorganisme
mov, yang terletak di sitoplasmanya dan digunakan
sebagai nutrisi cadangan. Ini termasuk
inklusi glikogen, pati, belerang, polifosfat (volutin)
dan sebagainya.

2. Struktur dinding sel
dan membran sitoplasma

Dinding sel- Formasi kaku elastis dengan ketebalan 150-200 angstrom. Melakukan fungsi-fungsi berikut:
1) protektif, pelaksanaan fagositosis;
2) pengaturan tekanan osmotik;
3) reseptor;
4) berperan dalam proses nutrisi pembelahan sel;

5) antigenik (ditentukan oleh produksi endotoksin - bakteri somatik utama);
6) menstabilkan bentuk dan ukuran bakteri;
7) menyediakan sistem komunikasi dengan lingkungan luar;
8) secara tidak langsung berpartisipasi dalam pengaturan pertumbuhan dan pembelahan sel.
Dinding sel tidak terlihat dengan metode pewarnaan konvensional, namun
jika sel ditempatkan dalam larutan hipertonik (dalam percobaan
plasmolisis), kemudian menjadi terlihat.
Dinding sel berbatasan erat dengan sitoplasma
membran pada bakteri gram positif, pada bakteri gram negatif
Pada bakteri, dinding sel dipisahkan dari membran sitoplasma oleh ruang periplasma.
Dinding sel memiliki dua lapisan:
1) eksternal - plastik;
2) internal - kaku, terdiri dari murein.
Tergantung pada kandungan murein di dinding sel, bakteri gram positif dan gram negatif dibedakan (dalam kaitannya dengan pewarnaan Gram).
Pada bakteri gram positif, lapisan murein membentuk 80% massa dinding sel. Menurut Gram, warnanya biru. Pada bakteri gram positif, murein
lapisan membentuk 20% dari massa dinding sel, menurut Gram, mereka
dicat merah.
Pada bakteri gram positif, lapisan luarnya bersifat seluler
dindingnya mengandung lipoprotein, glikoprotein, asam teikoat
banyak, mereka tidak memiliki lapisan lipopolisakarida. Seluler
dindingnya tampak amorf, tidak terstruktur. Oleh karena itu, kapan
rusaknya kerangka murin, bakteri hilang sama sekali
dinding sel (menjadi protoplas), tidak mampu
untuk reproduksi.
Pada bakteri gram negatif, bagian luarnya adalah plastik
lapisan berbatas jelas, mengandung lipoprotein, lapisan lipopolisakarida, terdiri dari lipid A (endotoksin) dan polisakarida
(O-antigen). Ketika bakteri gram negatif dihancurkan, sferoplas terbentuk - bakteri dengan dinding sel yang diawetkan sebagian dan tidak mampu bereproduksi.
Membran sitoplasma berbatasan dengan dinding sel.
Ia memiliki permeabilitas selektif dan mengambil bagian
dalam pengangkutan nutrisi, pembuangan eksotoksin,
metabolisme energi sel, merupakan penghalang osmotik, berpartisipasi dalam pengaturan pertumbuhan dan pembelahan, replikasi DNA, dan merupakan penstabil ribosom.
Ia memiliki struktur normal: dua lapisan fosfolipid (25-40%) dan protein.
Berdasarkan fungsinya, protein membran dibedakan menjadi:
1) struktural;
2) permiase - protein sistem transportasi;
3) enzim – enzim.
Komposisi lipid pada membran tidak konstan. Itu bisa berubah
tergantung pada kondisi budidaya dan umur tanaman.
Berbagai jenis bakteri berbeda satu sama lain dalam komposisi lipid
komposisi membrannya.

3. Organel bakteri tambahan

Vili (pili, fimbriae)- ini adalah pertumbuhan protein tipis
permukaan dinding sel. Secara fungsional keduanya berbeda. Ada komon-pili dan sex-pili. Komon-pili bertanggung jawab atas adhesi
bakteri pada permukaan sel mikroorganisme. Itu adalah ciri khasnya
untuk bakteri gram positif. Pili seks memungkinkan kontak antara sel bakteri jantan dan betina
selama proses konjugasi. Melalui mereka terjadi pertukaran informasi genetik
pembentukan dari donor ke penerima. Donor - sel pria -
memiliki pil seks. Sel wanita - penerima - tidak memilikinya
minum seks. Protein pili seks dikodekan oleh gen plasmid F.
Flagela- organel gerak. Bakteri motil memilikinya. Ini adalah pertumbuhan protein khusus pada permukaan sel bakteri yang mengandung protein flagellin. Jumlah dan lokasi flagela mungkin berbeda.
Ada:
1) monotrich (memiliki satu flagel);
2) lofotrik (memiliki seikat flagela di salah satu ujung sel);
3) amfitrichi (memiliki satu flagel di setiap ujungnya);
4) peritrich (memiliki beberapa flagela yang terletak di sepanjangnya
keliling).
Mobilitas bakteri dinilai dengan memeriksa mikro-hidup
organisme, atau secara tidak langsung - berdasarkan sifat pertumbuhan di Peshko-
va (agar semi cair). Bakteri non-motil tumbuh secara ketat sesuai dengan
menusuk, dan yang mobile memberikan pertumbuhan yang menyebar.

Kapsul mewakili cangkang permukaan tambahan. Mereka terbentuk ketika mikroorganisme masuk
ke dalam makroorganisme. Fungsi kapsul adalah perlindungan terhadap fagositosis dan.
Ada makro dan mikrokapsul. Makrokapsul dapat diidentifikasi menggunakan metode pewarnaan khusus, yang menggabungkan metode pewarnaan positif dan negatif. Mikrokapsul - penebalan
lapisan atas dinding sel. Itu hanya dapat ditemukan
dengan mikroskop elektron. Mikrokapsul merupakan ciri bakteri virulen.

Di antara bakteri tersebut ada:

1) bakteri kapsul sejati (genus Klebsiella)- menyimpan
pembentukan kapsul dan selama pertumbuhan pada media nutrisi, dan tidak
hanya di makroorganisme;

2) pseudokapsular- Membentuk kapsul hanya bila masuk ke dalam makroorganisme.
Kapsul dapat berupa polisakarida dan protein. Mereka berperan dan mungkin merupakan faktor virulensi.
Kontroversi- ini adalah bentuk khusus dari keberadaan bakteri tertentu dalam kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Sporulasi merupakan ciri khas bakteri gram positif. Berbeda dengan
bentuk spora vegetatif lebih tahan terhadap faktor kimia dan termal.
Paling sering, spora dibentuk oleh bakteri dari genus Bacillus dan Clostridium.
Proses sporulasi terdiri dari penebalan seluruhnya
membran sel. Mereka menjadi jenuh dengan garam kalsium dipikalinat, menjadi padat, sel kehilangan air, dan semuanya melambat.
proses plastiknya. Ketika spora berada dalam kondisi yang menguntungkan, ia berkecambah menjadi bentuk vegetatif.
Bakteri gram negatif juga terbukti bertahan dalam kondisi buruk dalam bentuk yang tidak dapat dibudidayakan. Dalam hal ini, tidak ada sporulasi yang khas, namun proses metabolisme dalam sel tersebut melambat, dan tidak mungkin untuk segera memperoleh pertumbuhan pada media nutrisi. Namun ketika mereka memasuki makroorganisme, mereka berubah menjadi bentuk aslinya.