Генофор. ДНК бактерий

Цитоплазма

Цитоплазма - сложная коллойдная система, в которой реализуются жизненноважные процессы клетки. В клетке цитоплазма отделена от клеточной стенки цитоплазматической мембраной. В цитоплазме находится ДНК, рибосомы, гранулы, могут быть - плазмиды, Is- элементы, транспозоны и разные макромолекулы (ферменты, матричные и транспортные РНК). У некоторых бактерий (Mycobacterium, Clostridium и др.) обнаружены микротрубочки-рапидосомы, сходные с микротрубочками простейших. Органелл прокариоты не имеют.

Рибосомы. Это сложные глобулярные образования, размером 15-20 нм, являются местом синтеза белка. Их количество в клетке зависит от интенсивности процесса белкового синтеза и колеблется от 5000 до 90000. Константа седиментации 70s (единица Сведберга - скорость осаждения против градиента сахаров). Рибосомы построены из двух субъединиц - 30s и 50s. Субъединица 30s состоит из одной молекулы 16s рРНК и более 20 типов молекул белка по одной копии. Субъединица 50s состоит из двух молекул рРНК (23s и 5s) и более 30 различных белков, также представленных одной копией. Перед началом синтеза белка субъединиц рибосомы 30s и 50s объединяются.

Запасные гранулы.Запас питательных веществ находится в форме нерастворимых цитоплазматических гранул. Это осмотически инертные нейтральные полимеры. Многие бактерии накапливают неорганический фосфор в виде полимеризованного метафосфата, это гранулы волютина. Еще их называют метахроматическими гранулами, т.к. при окраске голубыми красителями они приобретают красный цвет (например, Corynebacterium).

Запасными веществами прокариот являются полисахариды, липиды, отложения серы и пр. В клетках бактерий полисахариды могут откладываться в виде гликогена, крахмала и крахмалоподобного вещества - гранулезы. В неблагоприятных условиях они используются в качестве источника углерода и энергии.

Липиды накапливаются в виде гранул, резко преломляющих свет, поэтому они хорошо различимы в световом микроскопе. Запасными веществами такого типа является полимер B-оксимасляной кислоты. Отложение липидов происходит в условиях, когда питательная среда богата источниками углерода и бедна азотом. Гранулы имеют размер 100-1000 нм и окружены белковой оболочкой.

Если метаболизм Прокариот связан с серой, то заметны характерные отложения серы в молекулярной форме. Она накапливается в клетке, находящейся в среде с сероводородом. Сероводород окисляется до сульфата.

ДНК не имеет мембраны и находится в клетке в виде скоплений, которые называют генофором или нуклеойдом. Генофор достаточно отграничен от цитоплазмы и представлен двойной спиралью, состоящей из 2 комплементарных кольцевых и ковалентно замкнутых полинуклеотидных цепочек. В цепочках пуриновые и пиримидиновые основания пролегают вдоль остова, построенного из меняющихся фосфатных групп и дезоксирибозы. Цепочки удерживаются водородными связями между определенными основаниями. Так у E.coli их содержится около 5х10⁶ пар оснований. Генофор составляет 2-3 % сухой массы клетки. Его контур имеет длину до 3 нм. Объем генетической информации у бактерий колеблется по видам, например, Escherichia coli имеет до 4000 полипептидов. Генофор в развернутом состоянии почти в тысячу раз превышает длину клетки. Деление генофора происходит по полуконсервативному типу и в норме предшествует делению клетки. Генофор прокариот по аналогии с эукариотами называют хромосомой. Она представлена в клетке в единственном числе, при делении число хромосом может возрасти до 4. Хромосома прикрепляется к септальной мезосоме бактерий.

Элементы прокариотических клеток, которые не являются обязательными: