Ядерный аппарат бактерий ( генетический материал )
· Бактерии не имеют оформленного ядра
· Генетический материал ( наследственная информация ) представлен единственной молекулой ДНК , которая имеет вид замкнутого кольца и называется бактериальной хромосомой ( имеет длину около 1 мм. и содержит несколько тысяч генов , что примерно в 500 раз меньше , чем в клетке человека )
· Бактериальная хромосома локализована в ядерной области клетки – нуклеоиде
Нуклеоид – ядерная область прокариотической клетки , содержащая её генетический ( наследственный ) материал , представленный одной кольцевой молекулой ДНК
- не отделён от цитоплазмы мембраной и не имеет постоянной формы
· ДНК прокариот не имеет гистонов ( нуклепротеидов ) , высших структур и не спирализуется при делении клетки ( все гены , входящие в состав хромосомы транскрибируются с образованием единой матричной-РНК )
- ДНК не имеет интронов и поэтому нет процессинга м-РНК
· Кроме бактериальной хромосомы ДНК обнаружены в плазмидах ( эписомах )
Плазмиды (эписомы) – мельчайшие кольцевые молекулы ДНК , расположенные в цитоплазме клетки как самостоятельные генетические компоненты ( экстрахромосомные генетические компоненты )
- способны самостоятельно размножаться ( реплицироваться ) независимо от основной бактериальной хромосомы
- способны проникать от клетки-донора через мембраны и фимбрии ( пили ) в другие бактериальные клетки - реципиенты
- способны включаться в ДНК ( бактериальную хромосому ) клетки-хозяина , что приводит к изменению её наследственности
- широко распространены в природе , и в последние годы их считают внутриклеточными генетическими паразитами или эндосимбионтами ( аналогичные кольцевые генетические структуры обнаружены в матриксе митохондрий и хлоропластов эукариотических клеток )
q Функции плазмид
1. Содержат гены , кодирующие синтез фермента ( фактора ) , придающего устойчивость к антибиотикам ( например , пенициллину ) и дезинфицирующим средствам – R-плазмиды , или R-факторы (передача и распространение таких факторов среди бактерий в результате полового размножения очень мешают врачам , т. к. осложняет или даже полностью исключает лечение многих инфекционных болезней )
2. Содержат гены , контролирующие факторы болезнетворности бактерий ( например , ферментов , растворяющих эритроциты крови )
3. Обуславливают возможность полового процесса у бактерий ( конъюгация ) – F- фактор (см. раздел
« Размножение прокариот » )
4. Определяют способность к синтезу отдельных биологически активных веществ и веществ , разрушающих различные соединения ( например , нафталин , камфора , бензол и т. д. )
5. Помогают молочнокислым бактериям превращать молоко в сыр
6. Придают способность усваивать сложные вещества углеводородной природы ( можно использовать для борьбы с загрязнениями океана или для получения кормового белка из нефти )
7. В современной молекулярной биологии и биотехнологии плазмиды используются в генной инженерии для конструировании новых ( рекомбинантных ) молекул ДНК , создании новых штаммов бактерий , для получения вакцин и разработки новых методов лечения наследственных и онкологических заболеваний
Другие внутренние структуры прокариотической клетки
Рибосомы
· Аналогичны рибосомам эукариот ( имеют меньшее количество различных белков и меньший размер чем у эукариот - 70S-рибосомы и мельче ) ; количество рибосом огромно – до 20тыс. в одной клетке
- по химическому составу рибосомы бактерий на 65% состоят из РНК и на 35% из белка
- образуют особый тип рибосом – прокариотные ( аналогичные рибосомы -70S в эукариотических клетках находятся в матриксе митохондрий и хлоропластов )