§ 17. Строение бактерий

Определения и обозначения

Бактерия — одноклеточный организм, то есть организм, состоящий из одной клетки. Эта клетка выполняет все необходимые для жизни функции: получает вещества из окружающей среды, использует их и размножается. Поэтому бактерии не нужны отдельные органы, как многоклеточным организмам. Их клетка одновременно является и частью организма, и целым организмом.

Клеточная стенка — прочная оболочка, расположенная снаружи клеточной мембраны. Она помогает клетке сохранять форму и защищает её от воздействий окружающей среды. Без этой опоры бактериальная клетка хуже удерживала бы свою форму. Стенка и мембрана при этом не одно и то же: это два разных слоя.

Клеточная мембрана — оболочка, которая отделяет содержимое клетки от внешней среды. Через неё клетка взаимодействует с окружающим миром и участвует в обмене веществ: получении нужных веществ и удалении ненужных. Мембрана находится под клеточной стенкой. Такое расположение позволяет ей окружать внутреннее содержимое клетки.

Нуклеоид — область цитоплазмы, где находится наследственное вещество бактерии. Оно содержит информацию, необходимую клетке, и передаётся при размножении. В отличие от наследственного вещества клеток растений и животных, оно не окружено ядерной оболочкой. Поэтому нуклеоид нельзя считать оформленным ядром.

Как это устроено

Бактериальная клетка устроена просто, но в ней есть части, необходимые для жизни. Снаружи расположены оболочки, а внутри — цитоплазма и наследственное вещество. Такое расположение помогает защищать внутреннее содержимое и одновременно сохранять возможность обмениваться веществами со средой. Все части работают вместе, потому что бактерия состоит всего из одной клетки.

Клеточная стенка лежит поверх мембраны, поэтому они образуют два разных слоя вокруг клетки. Стенка служит прочной опорой: благодаря ей клетка сохраняет форму и получает дополнительную защиту. Мембрана находится ближе к внутреннему содержимому и отделяет его от внешней среды. Она участвует в обмене веществ, поэтому клетка может получать нужное и отдавать то, что ей не требуется.

Цитоплазма заполняет внутреннюю часть клетки и окружает её внутренние структуры. В ней происходят процессы, без которых клетка не смогла бы жить. В частности, клетка использует поступающие вещества и поддерживает свою жизнедеятельность. Цитоплазма поэтому не пустое пространство, а важная внутренняя среда бактерии.

Наследственное вещество бактерии находится в цитоплазме, в области нуклеоида. У клеток растений и животных оно заключено в ядре, которое отделено от остальной клетки ядерной оболочкой. У бактерий такой оболочки вокруг наследственного вещества нет, поэтому оформленного ядра у них не образуется. Это одно из главных отличий бактериальной клетки от клеток растений и животных.

У некоторых бактерий есть дополнительные структуры — капсула и жгутик. Капсула располагается снаружи оболочек и может дополнительно защищать клетку. Жгутик помогает бактерии двигаться, если ей нужно перемещаться в окружающей среде. Эти структуры есть не у всех бактерий, потому что для существования каждой клетке не обязательно иметь именно их.

Части бактериальной клетки и их значение

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите название части клетки, а затем сравните её расположение с описанием на схеме или в условии. Столбец с ролью помогает отличить оболочки от структур, связанных с движением или защитой. Последний столбец показывает, какие части встречаются не у всех бактерий.

Разбор задач

Задача 1. На схеме бактериальной клетки подпишите клеточную стенку, мембрану, цитоплазму и нуклеоид. Чтобы не перепутать названия, двигайтесь от внешней границы клетки к её внутренней части. Важно определить не только, где расположена структура, но и что она собой окружает. Так можно отличить две близко расположенные оболочки.

1. Найдите наружную прочную оболочку клетки: это клеточная стенка.
2. Под ней отметьте тонкую границу, отделяющую содержимое от внешней среды: это клеточная мембрана.
3. Область внутри мембраны, заполняющую клетку, подпишите как цитоплазму.
4. Внутри цитоплазмы отметьте область с наследственным веществом — нуклеоид.

Ответ: от наружной части к внутренней расположены клеточная стенка, клеточная мембрана, цитоплазма; в цитоплазме находится нуклеоид. Задача 2. У бактерии обнаружены клеточная стенка, мембрана и жгутик. Нужно указать, какая структура помогает двигаться, а какие относятся к оболочкам. Сначала определите назначение жгутика, а затем найдите две части, которые окружают клетку.

1. Вспомните, что жгутик — дополнительная структура, помогающая бактерии передвигаться.
2. Клеточная стенка и мембрана расположены вокруг клетки и образуют её оболочки.
3. Не объединяйте стенку и мембрану: стенка находится снаружи мембраны.

Ответ: двигаться помогает жгутик, а клеточными оболочками являются стенка и мембрана. Задача 3. Ученик назвал нуклеоид бактериальным ядром. Объясните неточность и укажите, где находится наследственное вещество. Для ответа сравните не только их расположение, но и наличие оболочки вокруг наследственного вещества.

1. Определите, что нуклеоид — область цитоплазмы, в которой находится наследственное вещество.
2. Проверьте, окружено ли это вещество ядерной оболочкой: у бактерий такой оболочки нет.
3. Сделайте вывод: нуклеоид не является оформленным ядром, хотя в нём находится наследственное вещество.

Ответ: неточность в том, что нуклеоид назван ядром. Наследственное вещество бактерии находится в цитоплазме, в области нуклеоида, и не окружено ядерной оболочкой.

Типичные ошибки

Называть нуклеоид ядром — неточно: у бактерии нет оформленного ядра, а наследственное вещество не заключено в ядерную оболочку. Так ошибаются, потому что в обоих случаях речь идёт о наследственном веществе. Проверьте себя: спросите, есть ли вокруг него отдельная оболочка. Если её нет, перед вами нуклеоид, а не оформленное ядро.

Считать клеточную стенку и мембрану одной оболочкой — значит не учитывать, что это разные структуры. Их легко спутать, потому что обе окружают клетку и расположены близко друг к другу. Стенка находится снаружи мембраны. Проверьте порядок слоёв: если вы можете назвать, какая оболочка лежит поверх другой, то не смешиваете их.

Полагать, что жгутик есть у каждой бактерии, неверно: это дополнительная структура, которая встречается не у всех. Ошибка возникает, когда признак отдельных бактерий переносят на весь организм. Для проверки смотрите, сказано ли в условии, что у бактерии есть жгутик. Если нет, нельзя автоматически считать его имеющимся.

Считать бактерию клеткой без внутреннего содержимого — значит забыть о цитоплазме и наследственном веществе. Иногда так думают, представляя клетку только как наружную оболочку. Проверьте себя: назовите, что находится внутри мембраны. Там есть цитоплазма, а в ней — область нуклеоида с наследственным веществом.

Связь с другими темами

Для изучения бактерий нужно знать, что клетка — основная единица строения живых организмов и состоит из оболочки и внутреннего содержимого. Это помогает увидеть, что бактерия не просто оболочка, а целый одноклеточный организм. Сравнение бактериальной клетки с клетками растений и животных показывает, что у бактерий отсутствует оформленное ядро. Понимание устройства клетки также помогает разбираться в том, как бактерии размножаются, передвигаются и взаимодействуют с окружающей средой.

Что запомнить

• Бактерия — одноклеточный организм.
• У бактерий нет оформленного ядра.
• Наследственное вещество находится в нуклеоиде.
• Клеточная стенка расположена снаружи мембраны.
• Цитоплазма заполняет внутреннюю часть клетки.
• Капсула и жгутик есть не у всех бактерий.