Морфологическая характеристика отдельных групп микроорганизмов

Морфология – наука, изучающая внешний вид, структуру, форму

и размеры организмов. В природных и сточных водах наиболее часто встречаются следующие группы микроорганизмов: ультрамикробы

(вирусы и фаги); бактерии; актиномицеты; грибы; водоросли; простей-

шие; коловратки.

Структура эукариотической клетки

Группа высших протистов представлена достаточно разнородны- ми организмами, клетки которых сходны либо с животными, либо с растительными клетками (рис.1). Цитоплазма и ядро клетки в совокуп- ности образуют протопласт, окруженный снаружи цитоплазматиче- ской мембраной, пропускающей внутрь клетки только воду, очень не- большие молекулы некоторых органических веществ и ионы.

Цитоплазматическая мембрана у всех клеток имеет сходную структуру (рис.2). Она состоит в основном из белков (до 70 %) и липи- дов (до 40 %). Большинство мембран содержит 2-5 % углеводов. В мембране различают три слоя: внутренний слой образован фосфоли- пидами. К нему с обеих сторон примыкают белковые слои. Слои

подвижны друг относительно друга. В липидном слое имеются белко- вые мостики, через которые движется регулируемый поток веществ. Строение мембраны делает ее прочной, подвижной и обеспечивает свойство полупроницаемости. Вещества, растворимые в воде и жирах, проходят через нее легче, чем растворимые только в воде. У всех мик- роорганизмов в поверхностных мембранах локализуются некоторые ферменты, например ферменты-переносчики. Трехслойные мембраны окружают многие клеточные органоиды.

Из таких же мембран состоят стенки ретикулума или эндоплаз- матической сети. Ретикулум пронизывает всю цитоплазму клетки, образуя многочисленные каналы и полости. По ним к клеточным орга-

ноидам поступают необходимые питательные вещества и отводятся

продукты обмены. На поверхности клетки эндоплазматическая сеть со- единяется с цитоплазматической поверхностной мембраной, вследст- вие чего возрастает суммарная поверхность клетки. Увеличение удель- ной поверхности способствует более интенсивному обмену веществ между клеткой и окружающей средой.

Цитоплазма клетки является бесцветной, прозрачной, слегка вязкой. Она представляет собой коллоидное образование, в котором дисперсионной средой является вода, а дисперсной фазой – частицы различной химической природы. В состав цитоплазмы входят белки, жиры, сера и другие включения. Цитоплазма эукариотической клетки находится в постоянном движении. Внутреннее пространство клетки делится мембранами на более или менее изолированные отсеки, в каж- дом из которых протекают определенные биохимические процессы. Цитоплазма непрерывно изменяется, поглощая новые вещества, под- вергая их разнообразным химическим превращениям. Она способна обновлять свою внутреннюю структуру, переводя питательные веще- ства в сложную структуру живого вещества. Цитоплазма клетки неод- нородна. В ней обнаружены жизненно важные структурные образова- ния - органеллы, выполняющие различные функции. Это – рибосомы, митохондрии, комплекс Гольджи, лизосомы.

Рибосомы имеют вид мелких зернышек, локализованных во вну-

триклеточных мембранах, образующих эндоплазматическую сеть. Ри- босомы богаты рибонуклеиновой кислотой (РНК). В них осуще- ствляется синтез белка.

Митохондрии имеют округлую, овальную или палочковидную

форму. Размер их колеблется от 0,22 до 7 мкм. В митохондриях проте- кают окислительные процессы, сопровождающиеся образованием энергии (дыхание).

Рисунок 1 - Структура эукариотической клетки

1 — молекулы липидов:

а — гидрофильная "голова"; б — гидрофобный "хвост";

2 — молекулы белков:

в — интегральная; г — периферическая; д — поверхностная.

Рисунок 2 - Модель строения элементарной цитоплазматиче-

Ской мембраны

Комплекс Гольджи представляет собой тельца серповидной или палочковидной формы. Важнейшей функцией комплекса Гольджи яв- ляется накопление продуктов обмена перед выводом их из клетки. Од- ним из продуктов комплекса являются лизосомы – округлые включе- ния диаметром около 1 мкм, внутри которых сосредоточены фермен- ты, способные расщеплять питательные вещества.

Лизосомы – клеточные структуры (маленькие мембранные пу- зырьки), содержащие ферменты, способные расщеплять органические вещества. Они способны переваривать не только пищу, попавшую в клетку, но и части самой клетки, вышедшие из строя. При разрыве мембраны лизосом ферменты проникают в цитоплазму и вызывают растворение клетки.

К числу характерных функциональных особенностей, свойст- венных только эукариотам, относятся явления пиноцитоза и фа- гоцитоза. Сущность этих явлений состоит в переносе небольших ка-

пелек жидкости (пиноцитоз) или твердых частиц (фагоцитоз) в клет- ку в результате втягивания участка цитоплазматической мембраны внутрь, отрыва образовавшегося мешочка и превращения его в ваку- оль, которая сливается с лизосомой, при этом вещества, попавшие в клетку, подвергаются гидролизу.