微生物の細胞学。 細胞壁の構造

18. バクテリアの動き。 べん毛の位置の種類。 線毛と線毛の機能。

*単毛鞭毛（細菌の体の表面に1つずつある）;

* Lofotrichial 鞭毛 (細胞の一方または両方の端に束ねる);

* Peritrichial 鞭毛 (細胞の表面全体にある場合もあります)。

ビリ。 多くの細菌細胞の表面には、絨毛、線毛、線毛などのまっすぐな突起があります。 それらは鞭毛よりも短く (最大 12 ミクロン)、より薄い (最大直径 25 nm) ですが、より多く (10 から数千) あります。 絨毛は、タンパク質 (ピリン) から構築され、細胞表面から伸びる、厚さ 8.5 ～ 9.5 nm、長さ 1 ミクロンまでの直線状のタンパク質シリンダーです。

線毛は、ほとんどの場合、細胞表面に位置しており、極に集中しているか、極に配置されています。 線毛は可動性と不動性の形で見られ、さまざまな機能を実行し、バクテリオファージは絨毛を通して細胞に侵入することもできます. 一般的なタイプと性別の絨毛があります。

一般的なタイプの絨毛は、細菌に疎水性の特性を与え、動物、植物、菌類、無機粒子の細胞への付着を確実にし、代謝産物の輸送に関与します。 それらの助けを借りて、細菌は基質に付着したり、細胞凝集体を形成したりします。 一般的なタイプの線毛は、細菌の水塩代謝の調節に関与しています（内部に幅1〜2 nmのチャネルがあります）。 一般に、絨毛は生物の適応、生存に関与しており、病原性だけでなく腐生種でも一般的です。

より大きな絨毛はF-線毛（英語の生殖能力から - 肥沃な）と呼ばれ、内部には直径3〜4 nmのチャネルがあり、細菌の接合中に細胞から細胞へ遺伝情報を伝達するのに役立ちます. Fピルは、ドナー細胞がそれとレシピエントとの間の接触を確実にするために、またDNAが転送される接合トンネルとして必要です。

タクシーの種類:

1.走化性 - 化学物質または栄養素の影響による動き。 誘引物質は誘引因子です。 忌避剤は忌避因子です。

2.走光性 - 光に応じた動き、正の走光性は光合成細菌の特徴です。

3. エアロタキシス - 空気による動き。 好気性誘引剤、嫌気性忌避剤

原核生物は酸素分子です。

4.磁気走 - 鉄化合物の影響下での動き

5.粘性 - 溶液の粘度の変化に応答し、その増加または減少の方向に移動する能力

移動には次の種類があります。

*水泳

*タンブリングまたはタンブリング

*スライムローリング

運動性バクテリアは基質に特別なコーティングを残します - 「群れ」。 これは、鞭毛に含まれる H 抗原 (ドイツ語 Hauch - プラーク由来) の運動性細菌の存在によるものです。

非運動性細菌は、体細胞抗原 O 抗原 (ドイツ語 ohne Hauch 由来 - プラークなし) のみを持っています。

毛周囲鞭毛を持つ細菌では、2 種類の運動行動が明らかになりました。直進運動とタンブリングです。 移動方向の周期的およびランダムな変化。

細胞内に多くの鞭毛がある場合、それらは移動中にすべて束になり、同じ方向に回転します。

べん毛の回転は細胞に伝達され、細胞は反対方向に回転し始め、液体培地では効率的な動き (遊泳) を提供し、固体培地の表面ではゆっくりとした動きを提供します。

浮遊運動は、鞭毛の回転が同期したときに細胞によって行われます。

べん毛が同期していない場合、バクテリアの動きは、一箇所で旋回したり、震えたり、宙返りしたりするようになります。

通常、誘引物質の存在によって震えと遊泳が交互に起こりますが、誘引物質の濃度が高くなると震えが抑えられ、遊泳に変わります。

べん毛を持つ細菌の動きは自由に動きます。

*水泳 - 同期して、誘引物質に向かって

*タンブリング - 同期がずれている、忌避剤から離れている

細菌には右旋性鞭毛があり、古細菌には左旋性鞭毛があります。

スピロヘータの動きは非常に活発です。 動きの性質は、セルの軸方向のねじ山 (axostyle) の収縮による回転-らせんです。

粘液細菌の動きの性質は滑りであり、それはそれらによって放出された粘液と基質との接触によって決定されます。

シアノ バクテリアには鞭毛がありませんが、勾配のエネルギーによって動くこともできます。

藍藻類のモーターはペリプラズムに隠されたタンパク質鎖を回転させる

べん毛は古細菌のすべてのグループに見られ、細胞壁を持たない熱形質のグループにも見られます。 古細菌は極端な環境で生活しているため、鞭毛は極端な外的影響に対して耐性があります。

細菌のべん毛に似たリングはありません。 古細菌のべん毛は、細菌とは異なる方法で折りたたまれ、異なる方法で合成される独自のコンポーネントで構成されています。 古細菌の鞭毛には、最大 5 つの異なる種類のタンパク質が含まれています。これらのタンパク質は、糖タンパク質の耐酸性ポリマーであり、線毛タンパク質により似ています。 古細菌のべん毛は細菌のべん毛よりも薄く、直径が 14 nm 以下です。

講義 2

微生物の細胞学。 細胞壁の構造。 カプセル。 運動器官。 我々は飲みました。 ビリ。 べん毛。 含有物。 論争。

細胞壁 (CS)ほとんどの原核細胞にとって重要かつ不可欠な要素です。 原核生物の SC の構造と化学組成は、真核生物のものとは大きく異なります。 他の細胞構造には見られない特定のポリマー複合体が含まれています。 CS の構造に応じて、真正細菌に関連する原核生物は、グラム陽性菌とグラム陰性菌の 2 つの大きなグループに分けられ、細胞壁を持たない。

KS グラム陽性菌主成分として、ペプチドグリカン、テイコ酸、リポテイコ酸の 3 種類の高分子が含まれています。 グラム陰性真正細菌の CS ははるかに複雑で、さまざまな化学タイプの多数の巨大分子が含まれています。 で グラム陰性菌追加の外層、外細胞膜が発見されました。 細胞質と外膜の間の空間はペリプラズムと呼ばれます。

ペプチドグリカンの構造

ペニシリンの作用により、グラム細菌からは膜のないプロトプラストが形成され、グラム細菌からは細胞表面に膜の残骸を持つスフェロプラストが形成される。 突然変異や破壊作用の結果として CS を失った細胞は L 型と呼ばれ、等張溶液でのみ存在できます。

細胞壁の構造を決定する方法。

1.グラム染色。 細胞をゲンチアナバイオレット（クリスタルバイオレット）で染色した後、ルゴール液（J to KJ）で染色すると、CMにペプチドグリカン＋ヨウ素＋ゲンチアナバイオレットの複合体が形成され、アルコールで脱色されます。 グラム陰性のmoでは、PGの薄い層があるため、着色された複合体全体が細胞壁から洗い流され、無色になります. グラム陽性では、複合体はペプチドグリカンの厚い層に結合したままです。 その結果、最初の染色後 - グラムプラス - 青、グラム - 透明。 ステージ 2 グラム染色 - フクシンによるステージ染色。 2 番目のステップの後、gram= は青色のままで、gram マイナスは赤色になります。

2. KOHテスト. この方法は、グラム陰性菌の CS が破壊される一方で、グラム陽性菌の CS が水酸化カリウムにさらされたときに完全性を維持する能力に基づいています。 KOH を使用したテストのセットアップには、スライド ガラス上の 3% KOH 溶液のドロップで毎日の寒天培養のループを中断する必要があります。 で «+» グラム陰性微生物の反応特性, 滴中の液体が粘性になり, 粘液の糸が 0.5-2 cm のループで伸びる. 粘液の粘稠度の形成は、粘性成分である DNA の放出と関連している. 、セルから。

古細菌では、CS は真正細菌の CS とは大きく異なります。 メタン生成古細菌の CS には、特殊な化学構造のペプチドグリカンが含まれています。 このグループの他の代表では、CS はもっぱら酸性ヘテロ多糖類から構成され、一部の極度に好塩性、メタン形成性、および好酸性の古細菌では、CS はタンパク質のみから構成されます。 タンパク質性のCSを持つ古細菌。 タンパク性 CS を持つ古細菌はグラムに従って増殖せず、他のタイプの古細菌 CS はグラム陽性反応を示します。

細菌細胞の表面構造.

有機ポリマーの生合成の結果、一部の原核生物は細胞の周りに粘液物質を沈着させます。 このような構造は、構造的特徴に応じて、カプセル、粘液層、またはカバーと呼ばれます。

下 カプセル細胞を包み込み、アモルファス構造を持ち、細胞壁との接続を維持する粘液形成を理解します。 マイクロカプセルは厚さ0.2μm以下と言われ、電子顕微鏡でしか検出できません。 その形成厚さが0.2ミクロンを超える場合、彼らはマクロカプセルについて語っています。 通常の光学顕微鏡で検出できます。 カプセルは 98% が水であり、染料をうまく受け入れないため、特別な染色方法を使用して識別した方が便利です。 この場合、オブジェクト自体ではなく、その周囲の背景をペイントするネガ カラーリングがよく使用されます。 このために、マスカラまたはニグロシンが使用されます。 これらの色素は微生物に浸透せず、微生物は染色されず、暗視野の明るい部分として目立ちます。 Burri は、この方法を使用してカプセルを検出することを提案しました。 ジンは、この方法にフクシンによる微生物の再染色を追加しました。 したがって、他の方法も存在しますが、カプセルを検出するための古典的な方法はブリジン染色です。

細菌によって合成された粘液物質が無定形で構造のない外観を持ち、細胞表面から容易に分離される場合、彼らは次のように述べています。 粘液層。

カプセルとは違います。 カバー細かい構造を持っています。 多くの場合、彼らは異なる構造を持ついくつかの層を見つけます。 代謝が還元金属化合物の酸化に関連する多くのバクテリアの鞘は、多くの場合、それらの酸化物で覆われています。

これらの構造の間で、多くの移行形態が原核生物で発見されているため、カプセルを粘液細胞分泌物から、またはカプセルを鞘から明確に区切ることができない場合があります。

カプセルの存在は、微生物の栄養とその培養条件に依存します。

カプセル、粘液層、および鞘には、細胞壁と同じ成分が含まれている場合がありますが、それらの化学的性質は同一ではありません。 原則として、細菌によって形成されるカプセルの化学組成は、属またはホモまたはヘテロポリマーの性質のものです。 例外は、D-グルタミン酸のポリマーであるポリペプチドから構築されたいくつかのバチルス種の莢膜です. 多くのバクテリアについて、セルロース繊維を合成して環境に放出する能力が示されています。 カバーは、より複雑な構造であるため、通常、より複雑な構成になっています。

粘液形成も原核細胞の任意の構造ですが、非常に有用な機能を果たします。 それらは細胞を機械的損傷から保護し、乾燥させ、ファージの浸透に対する障壁である追加の浸透障壁を作成します。 時には粘液形成が予備栄養素の供給源として役立つことがあります. 粘液の助けを借りて、コロニー内の隣接する細胞間でコミュニケーションが行われ、さまざまな表面への細胞の付着も行われます。 医療微生物学では、カプセルの形成は、百日咳、淋病、髄膜炎、炭疽菌、その他の病気など、特定の病原体の毒性の兆候と見なされています。 カプセルは、これらの微生物が感染生物の保護作用に抵抗できるようにし、細胞外および細胞内食細胞産物の作用から細菌を保護し、細菌の吸収を防ぎます。 さらに、カプセルは上皮への接着を促進し、活性化します。 そしてこれは、マクロ生物側からの保護の効率が低いことを意味します。 弱い免疫原性にもかかわらず、カプセルは抗原であり、それに応答して特定の抗体が産生されます。 莢膜抗原または莢膜抗原に対する特異的抗体は、感染症の診断に使用されます。 たとえば、ノイフェルド反応は、分離された莢膜培養 (肺炎連鎖球菌) を識別するために使用されます。 この反応には、特定の凝集抗体の存在下での微生物カプセルの膨張が含まれます。

粘液形成に加えて、表面構造には線毛、細胞増殖が含まれます。

我々は飲みました。多くの細菌は絨毛 (線毛、線毛) を持っています. 線毛は、細胞の表面に局在するタンパク質性の繊維状の高分子オルガネラです。 線毛のサイズは、数マイクロメートルから長さ 20 μm 以上、直径 2 から 11 nm までさまざまです。 線毛は、通常はらせん構造に編成されている、線毛と呼ばれる 1 つまたは複数の種類のタンパク質サブユニットで構成されています。 構造的には、これらは太くて強い棒状の形成物、細い糸状のものである可能性があり、いわゆるカール、さらに細いものもあり、細菌の表面でふわふわした粘着性の塊になる傾向があり、細胞の原因となります集約。 線毛の機能: 適応、生存、分布、接着、抱合、シグナル伝達を担当します。

べん毛は、細胞が液体培地中で移動する能力を決定する主要な構造です。

べん毛極と横に配置できます。 鞭毛の数とその局在に応じて、次のようになります。

単極単毛 (細胞の 1 つの極に取り付けられた 1 つの鞭毛);

単極性ポリトリク (1 つの極にあるべん毛の束);

バイポーラポリトリク、アンフィトリク（べん毛の束は2つの極にあります）;

周毛性（細胞の表面全体に多数の鞭毛があります）。

鞭毛は固いらせん状で、通常は反時計回りにねじれています。 次の 3 つの主要部分があります。

1.フィブリル

3. 基礎体

フィブリル長いらせん状の糸が鞭毛の主要部分を構成しています。 ほとんどの原核生物では、フィラメントはフラジェリンという 1 種類のタンパク質のみで構成されています。 タンパク質サブユニットは、内部が中空のチャネルを持つらせん状に配置されています。 鞭毛は、サブユニットが内部チャネルを通って入る遠位端から成長します。 いくつかの種では、鞭毛は外側が特別な化学構造の鞘で覆われているか、細胞壁の延長であり、おそらく同じ材料で作られています。

針フラジェリン以外のタンパク質で構成され、基底体へのフィラメントの柔軟な接続を提供するのに役立ちます。

基礎体 9 ～ 12 の異なるタンパク質を含み、フックの長さであるロッドに張られた 2 つまたは 4 つのリングのシステムです。 内側の環 (M と S) は細菌に必須であり、外側の環 (P と L) はグラム陰性真正細菌にのみ存在します。 MリングはCPMに局在し、Sリングはグラム陰性菌のペリプラズム空間またはグラム陽性菌のペプチドグリカン嚢に位置しています。 P環はペプチドグリカン層に位置し、L環は外膜に位置しています。 したがって、細菌の運動性は細胞壁の無傷性に依存します。

スピロヘータでは、運動の原因となる構造の異常な局在が説明されています。 スピロヘータには外鞘があります - 外膜に似た3層構造で、溶液の粘度の変化に反応する能力があります。 特定の受容体は、特定の要因の勾配に対する細菌の感受性に関与しています。

いくつかあります モビリティを検出する方法:

1. 染色されていない生きた微生物の直接顕微鏡検査。 観察のために、薬「ぶら下げ」ドロップを準備する必要があります。 顕微鏡下では、鞭毛による活発な運動とブラウン運動を区別することが重要です。

2. Shukevichによる播種は、播種が行われる底部から斜面寒天の上部への運動性細菌の活発な移動を意味します。

3. 移動性を測定するための特別な指標培地への注入による播種は、最も一般的で便利な方法です。

4.鞭毛は研究目的で染色されています。 べん毛に色を付けるにはいくつかの方法がありますが、それらはすべて同じ原理に基づいています。染料と媒染剤を使用して、べん毛の横方向のサイズを大きくし、以前は太さが小さいために見えなかった糸が見えるようになります。

各セルの必須の構造要素は 原形質膜。化学組成と構造に関しては、原核生物の膜は他の生体膜と似ています。 一部の古細菌では、C40-アルコールを含む膜脂質が、二層膜と同じ厚さの単層膜を形成します。 単層脂質膜は、二重膜よりも剛性があります。 「生物学的」温度では、膜脂質は半秩序を特徴とする液晶状態にあります。 温度が下がると、準結晶状態になります。 膜の「液体」構造は、膜を介した電子と物質の輸送プロセスの実装に必要なタンパク質分子の特定の自由を提供します。 同じ特性が膜の高い弾力性を決定します。それらは互いに簡単に融合し、伸びたり縮んだりします。

膜内の位置と脂質層との結合の性質に応じて、膜タンパク質は条件付きで 3 つのグループに分類できます: 一体型、周辺型、および表面型です。 膜構造のいくつかのモデルが提案されています。 非対称に配置されたタンパク質分子が脂質ベースに含まれるモデルは、最も高い評価を受けています。

原核生物に典型的なオルガネラが存在しないこと、つまり基本膜によって細胞質から完全に制限された構造が、原核生物の細胞組織の基本的な特徴です。 原核生物のさまざまなグループの細胞では、基本原理に従って構築されたがCPMとは異なる膜が見つかりました。 細胞質内膜にはいくつかの種類があります。 細胞質内膜の発達したシステムは、ほとんどの光合成真正細菌の特徴です。 細胞の光合成装置はこれらの膜に局在しているため、まとめて光合成と呼ばれます。 それらは、CPM の成長と細胞質への陥入から生じる CPM の派生物です。 光合成真正細菌の細胞質内膜は、細管、小胞（小胞、色素胞）、または2つの近接した膜プレート（ラメラ）によって形成される平らな閉じたディスク（チラコイド）の形を取ることができます。 光合成膜の形態と発達の程度は、多くの環境要因と文化の年齢特性によって決まります。

原核生物では、メソソームと呼ばれる CPM の局所的な突起が記載されています。 よく発達し、複雑に組織化されたメソソームは、グラム陽性菌の特徴です。 グラム陰性種では、それらははるかにまれで、比較的単純に組織化されています. メソソームには、ラメラ（ラメラ）、小胞（泡状）、管状（管状）の3つの主なタイプがあります。 混合メソソームが観察できます。

メソソーム膜とは形態学的に異なる細胞質内膜の高度に発達したシステムが、グラム陽性の化学栄養性真正細菌の 3 つのグループ (窒素固定、硝化、およびメタン酸化) の代表で記述されており、高い呼吸活性が示されています。液体媒体に溶解したガス状化合物を代謝する能力と同様に。

CPM で囲まれたセルの内容は、 細胞質。細胞質には、サイトゾルとさまざまな構造要素 (細胞質内膜、遺伝子装置、リボソーム、封入体) が含まれます。

リボソーム原核生物の沈降定数は 70S です。 30S と 50S のサブパーティクルの 2 つの異なるサブパーティクルから作成されます。

タンパク質合成は、ポリリボソームまたはポリソームと呼ばれる、リボソーム、メッセンジャー、トランスファー RNA 分子からなる集合体によって行われます。 後者は細胞質にあるか、膜構造に関連している可能性があります。

原核生物の遺伝装置が提示されます ヌクレオイド膜によって細胞質から分離されていません。 原核生物のすべての遺伝情報は、共有結合で閉じたリングの形で 1 つの DNA 分子に含まれており、細菌染色体と呼ばれ、スーパーコイル構造を持っています。 一部の原核生物は、遺伝の染色体外因子、つまりプラスミドを持っています。

光学顕微鏡で核様体を検出することは困難です。 真核生物の核のクロマチンを選択的に染色する塩基性色素は、原核細胞全体を均一かつ強力に染色します。 したがって、染色の前に、固定塗抹標本をリボヌクレアーゼまたは希塩酸で処理して、リボソーム RNA を破壊します。 主な色素によるその後の染色により、細胞の中心または極に位置する不規則な輪郭を持つ密な体の形で核様体を識別することが可能になります。

原核生物の細胞質にはさまざまな 含有物。それらのいくつかは活発に機能する構造と見なされるべきであり、他のものは外部に放出されずに細胞内に蓄積される細胞代謝の産物と見なされるべきです. いくつかの細胞質封入体には適応値があります。 それらの多くは予備物質であり、その沈着は環境中の過剰な栄養素の状態で発生し、体が飢餓状態に入ると消費が観察されます.

番号に 特定の機能を果たす含有物光合成では、緑色細菌のクロロソームとフィコビリソームが含まれます。 シアノバクテリア。 顔料はこれらの構造に局在し、光量子を吸収して反応中心に伝達します。つまり、それらはアンテナとして機能します。 クロロソームタンパク質のみから構築された単層膜に囲まれた楕円形の小胞の形をしています。 それらは CPM のすぐ近くにあり、それに隣接しています。 バクテリオクロロフィルはクロロソームに局在しています。 シアノバクテリアの水溶性タンパク質色素（フィコビリタンパク質）は、光合成膜の外表面に正しい順序で配置された特別な構造 - フィコビリソーム - に含まれています。 光栄養性および化学栄養性の真正細菌のグループに属するいくつかの原核生物の細胞には、多面体の形をした構造が含まれています。 カルボキシ、または多面体。 カルボキシソームは粒状の内容物で満たされ、タンパク質性の単層膜に囲まれています。 それらは、リブロース二リン酸へのCO2の固定を触媒する酵素であるリブロース二リン酸カルボキシラーゼの粒子で構成されています。 適応値を持つ細胞質内封入体の例は次のとおりです。 マグネトソームと ガス胞、 また エアロソーム水生原核生物に見られます。 ガス胞は、ハニカムに似た複雑に組織化された構造です。 それらは、先のとがった端を持つ細長い円筒の形をした、多くの規則的な間隔の気泡で構成されています。 各小胞は単層のタンパク質膜に囲まれ、環境と同じ組成のガスで満たされています。 ガス胞の主な機能は、水生生物に浮力を提供することであり、水生生物の助けを借りて深さを調節できます。

原核生物の予備物質は、多糖類、脂質、ポリペプチド、ポリリン酸、硫黄沈着によって表されます (表を参照)。

実際には、より頻繁に スペア物質の包含。炭水化物の性質の顆粒（多糖類）は細胞をルゴール液で処理すると検出されます。 これを行うには、ルゴール液の 1 滴をスライド ガラス上の研究中の細胞の懸濁液の 1 滴に加え、標本をカバー スリップで覆い、顕微鏡で観察します。 デンプン様物質の顆粒（顆粒）が青色に変わります。 グリコーゲン様物質の顆粒 - 赤褐色。

脂質顆粒酵母や糸状菌では中性脂肪に代表され、屈折率の高い顆粒で着色しなくても容易に検出されます。 細菌では、脂質はポリ-β-ヒドロキシ酪酸で表されることが多く、これらの顆粒を識別するために、親油性色素による染色が使用されます: Sudan III または Sudan black.

硫黄介在物硫化水素を酸化する好気性チオン性細菌と、硫黄を電子供与体とする嫌気性光合成細菌が蓄積します。 硫黄の含有物は、光を強く屈折させるため、特別な染色をしなくても目立ちます。 無水アルコール、二硫化炭素、氷酢酸で処理すると溶解します。

タンパク質（パラスポラル）封入体胞子と同じ時期に Bacillus thuringiensis を形成します。 これらの封入体は、無脊椎動物と細菌のタンパク質毒素で構成されています。 また、細胞溶解性毒素が含まれている場合もあります。 インクルージョンは、両錐体、ひし形、平行六面体のプレート、不規則な塊の形をしているため、パラスポラル結晶と呼ばれます。 それらは、アミドシュワルツやウールのアニリンブラックなど、タンパク質によく結合する染料で染色されています.

ヴォルタン粒(ポリリン酸塩、メタクロマチド顆粒) は、Spirillum volutans で最初に発見されました。 これらの顆粒は、コリネバクテリアおよび酵母様真菌の細胞に蓄積します。

バクター。 細胞は外殻である猫に囲まれています。 カプセル、カプセル状の殻、細胞壁で構成されています。 着色特性は、その組成に依存します。 カプセルには、マイクロカプセルとマクロカプセルがあります。

マイクロカプセルは、ムコポ二糖でできたミクロフィブリルです。 細胞壁に近接しています。

マクロカプセル - 細胞壁の外側を覆う顕著な粘液層. 多糖類で構成されています. 数種類の病原性微生物のマクロカプセル - 肺炎球菌

カプセル様膜 - 細胞表面に緩く結合した脂質多糖体で、環境に放出されます。

カプセルの機能: 保護、接着剤。 病原性および接着性がそれに関連している可能性があります。 カプセル - ブリギンス染色

べん毛 - 細胞の表面にあります。 この組成物は、フラジェリンタンパク質（略称タンパク質）を含む。 べん毛は基底体（細胞質膜とCSに埋め込まれたいくつかのディスクのシステム）に取り付けられています

Monotrichous - 極の 1 つに 1 つの鞭毛

両生類 - 両極のべん毛

Lophotrichous -鞭毛の束

周皮 - 表面全体。

それらは抗原特性を持っています。

機能 - 自発運動

ピリ - タンパク質の性質の細い中空糸、カバー。 細胞表面。 失敗した 運動機能

一般的なタイプの線毛 1 は、宿主生物の特定の細胞への細菌の接着を提供します

2型線毛（性線毛）は細菌の抱合に関与しています

8.論争と胞子形成。 胞子の化学組成と機能的価値。 検出方法。 病原性の代表

胞子は、悪環境条件における細菌細胞の遺伝情報を保存する形態です。 病原性の代表には、バチルスとクロストリジウムが含まれます。 PeshkovとOzheshkoによるカラーリングで明らかに。 違いは、紛争の規模にあります。

胞子は、中央、サブターミナル、またはターミナルにあります。

胞子形成プロセス:

細菌細胞の周りに胞子形成帯が形成されます（つまり、猫の内側の細胞質の圧縮された領域。 - 核様体）

次に、胞子形成帯を細胞質の残りの部分から分離することにより、原胞子が形成されます (すなわち、細胞質の内部成長)。

皮質形成（ペプチドグリカンからなる）

膜の外側は、タンパク質、脂質、ジピコリン酸からなる高密度のカプセルで覆われています（熱安定性を引き起こします）

その後、細胞の栄養部分が死滅し、胞子は外部環境で数か月から数年存続する可能性があります (つまり、水分含有量が少なく、カルシウム濃度が高くなります)。

好ましい条件下では、胞子が膨張し、酵素が活性化され、代謝が始まり、栄養細胞が形成されます

胞子は分類学的形質です

23. 突然変異、その分類。 物理的、化学的、生物学的変異原。 突然変異（欠失、重複、逆位）の分子メカニズム。 賠償とその意義。 突然変異の役割. 突然変異は DNA の一次構造の変化であり, 遺伝的に固定された損失または任意の形質の変化で表されます. それらは、起源、一次構造の変化の性質、突然変異の表現型の結果によって分類できます細菌細胞. 起源によって、それらは自然発生的および誘導性に分けられます.前者は自然な背景を構成し、その値は突然変異の種類と微生物集団の種類によって異なります. 変異は、親鎖に存在する別の非相補的な窒素塩基の代わりに、合成された娘鎖に誤って含まれた結果として発生します。 自然な背景の変化の理由は、 挿入 Is配列、トランスポゾン、およびプラスミドが微生物細胞の染色体に挿入されるときに発生する突然変異。 この場合、突然変異の表現型はそれらの統合の場所に依存します。プロモーターの近くで発生すると、調節遺伝子のf-Iが侵害され、構造遺伝子の近くでコード化された産物の合成が侵害されます。 誘発突然変異-突然変異原の影響下での実験で得られた. 突然変異した遺伝子の数によって: 遺伝と染色体. 前者は 1 つの遺伝子に影響を与え、ほとんどの場合は点であり、後者は複数の遺伝子に影響します。 点- DNA の窒素含有塩基のペアの置換または挿入。これにより、1 つのコドンが変化し、その結果、1 つの AK の代わりに別の AK がコード化されるか、AK のいずれもコードしない無意味なコドンが形成されます。 （ナンセンス突然変異）。 1対の窒素塩基の挿入または喪失を伴う突然変異は、後続のすべてのコドンの変化につながります - リードシフト変異。 1つの遺伝子に点突然変異を持つ微生物では、二次突然変異が同じ遺伝子に発生する可能性があり、その結果、野生の表現型が復元されますが、一次突然変異は直接と呼ばれ、二次突然変異は逆と呼ばれます。表現型のみが復元されますが、遺伝子型も復元されます。 抑制の結果として、1 つの表現型の回復が起こります。 突然変異の変化の修正で表される突然変異の表現型の抑制。 遺伝子外抑制により、一次変異の発現を抑制する二次変異は、t-RNA 合成をコードするサプレッサー遺伝子に局在します。 染色体変異- 個々の DNA 断片における大規模な再編成。より少ないまたはより多い数のヌクレオチドの喪失 (欠失)、または DNA セグメントの 180 度の回転に起因します。 (反転)、または DNA フラグメントの反復 (複製)。 染色体変異の形成メカニズムの 1 つは、1 つの DNA 領域から別の DNA 領域へ、またはレプリコンからレプリコンへの Is 配列およびトランスポゾンの移動に関連しています.表現型の結果によると、それらは次のように分類されます:中立、条件付き致死、致死 中性- 合成された酵素の機能活性に目立った影響を与えないため、表現型的には形質の変化によって現れません。 条件付き致死- 変化をもたらしますが、酵素の機能活性の喪失にはつながりません。 致死-重要な酵素を合成する能力の完全な喪失。 ほとんどの場合、遺伝子のグループを捕捉する広範な欠失で発生します。 表現型では、それらは形態学的および生化学的特性（鞭毛、ピリ）の喪失または変化の形で現れます。カプセル、炭水化物を発酵させる能力。AA、ビタミンを合成します。特定のAAを必要とする変異体は、窒素ベースと呼ばれます。 栄養要求性. 変異原性物質へ化学物質または物理的要因（紫外線、放射線）が含まれており、修復酵素の働きまたは修復プロセスのエラーの結果として、単一の DNA フラグメントに変異前損傷を引き起こします。 一部の作用は、塩基対を置換することにより、DNA の一次構造の変化につながります。 窒素含有塩基の脱アミノ化を引き起こす亜硝酸にさらされると、シトシンはウラシルに、アデニンはヒポキサンチンに変換されます。 アクリジン色素などの他の変異原は、DNA と直接複合体を形成し、ドロップアウトや塩基挿入を引き起こします。 3 番目の変異原であるニトロソセウスは、複数の効果を持ちながら、高い変異率を引き起こします。このため、それらは超変異原と呼ばれます。 突然変異誘発の物理的要因のうち、UV 照射が最も頻繁に使用されます。これにより、DNA にチミン二量体が形成されます。 同じ鎖内の隣接するチミン間の強い結合は、DNase の働きを妨害し、DNA 複製のプロセスを混乱させます。 メタゲンは、微生物細胞のゲノムに含まれる任意の遺伝子に変化を引き起こす可能性があるため、特定の効果はありません。 一部の化学療法薬には変異原性もあります。 A\B は変異原性ではありませんが、NA バクテリアの代謝にさらされると、一部は変異前の損傷を引き起こす可能性があります。 細胞ゲノム（DNA）は変異原性因子にさらされる受動的な標的ではなく、遺伝物質への損傷を回復する特別なシステムを持っています. これらのシステムは 賠償金、細胞ゲノムの修復プロセスは修復です。 修復する細菌細胞の能力は、それらの DNA の相対的な安定性を決定します。 損傷した DNA の修復は酵素によって行われ、その形成は特別な遺伝子によって制御されます。 F-および酵素 - DNA損傷部位の決定、その切除、保存されたDNA鎖のマトリックス上の損傷断片の合成。 紫外線による DNA 損傷を修復するシステムの 1 つは、光回復システムと呼ばれます。 酵素は可視光の存在下で作用し、チミン二量体の切断を行い、それらを単量体に変換します。 別のシステムの活性は、可視光の不在下で作用する酵素によって提供されます - 暗修復システムは、複製前と複製後に分けられます. 複製前修復のプロセス: 1. の検出と切開エンドヌクレアーゼによる DNA 断片の損傷。 2. DNAポリメラーゼIによる切り出し断片の除去; 3. DNA ポリメラーゼ I または DNA ポリメラーゼ II のいずれかの残りの 2 番目の鎖のテンプレートでのヌクレオチドの合成。 4. リガーゼによる修復 DNA 断片の主鎖との架橋 暗修復の能力を失った変異体は、組換えによる複製後修復システムによって修復されます。 SOS 修復は、DNA の複数の変更によって発生する誘導可能なプロセスであり、いくつかの活性化システムがあります。 低および中システム - 迅速に発生し、高レベルでは染色体の破壊が観察され、プラスミド増幅は統合ファージ感染から生産的感染への移行をもたらします - 細胞死が発生しますが、細菌集団のマーカーは保存されます. 修復システムは、放射線によって引き起こされた細胞ゲノムへの損傷を修復することができます。 これらのシステムの欠陥は、多くの病気の原因です。

24. 細菌への遺伝子組換え。 変身。 伝達。 活用。 微生物の進化におけるそれらの役割 遺伝子組換えは、生殖方法と遺伝物質の伝達パターンによって決定されます。 真核細胞では、染色体断片の相互（相互）交換による有性生殖に伴うプロセス中に実行されます。 この交換により、2本の組み換え親染色体から2本の組み換え染色体が形成されます。 原核生物には有性生殖はありません。 それらの組換えは、染色体内の遺伝子の局在化の変化にあるゲノム内再編成の結果として、またはドナーの DNA の一部がレシピエント細胞に入ったときに発生します。 後者は、不完全な接合体の形成につながります - メロ接合体では、1つの組換え体のみが形成されます. 組換えは合法と違法に分けられます. 法的組換え組換え分子には、拡張された相補的な DNA 領域が必要です。 これは、微生物の近縁種間でのみ発生します。 . 違法– 延長された相補的な DNA セクションの存在を必要とせず、細菌染色体への迅速な統合を確実にする「粘着末端」を持つ IS エレメントの関与によって発生します。 実際に重要なのは、微生物の抗原構造の変化に重要な役割を果たし、免疫系の要因に効果的に抵抗する、既存の遺伝子の局在化の変化のみが起こるプログラムされたゲノム内組換えです。 遺伝子組換えは、多くの酵素の関与によって起こります。 細菌の組換え能力を決定する特別なrec-genesがあります。 あるバクテリアから別のバクテリアへの遺伝物質（染色体遺伝子）の伝達は、形質転換、形質導入と接合、およびプラスミド遺伝子 - 形質導入と接合によって起こります。 変身-ドナーの遺伝物質をレシピエント細胞に直接移す。 それは、病原性を獲得した肺炎球菌の非病原性無莢膜株を用いた実験で初めて再現されました。 形質転換現象は、さまざまな病原性および非病原性細菌（連鎖球菌、髄膜炎菌）を用いた実験で再現されています。 ドナー DNA では、通常 1 つの遺伝子のみがレシピエント細胞に移されます。これは、レシピエント細胞に入ることができる形質転換 DNA フラグメントの長さによるものです (1 つまたは複数の結合遺伝子を含む)。 効果的な形質転換は、異なる遺伝子型を持つ同じ種の細菌を使用した実験で発生します。 誰もが DNA の変容作用を受けやすいわけではありません。 しかし、細菌集団の細胞の一部にすぎません. ドナーDNAを受け入れることができる細胞- 有能。有能な状態は、対数増殖期の終わりと一致する、細菌培養の特定の成長期間で発生します。 その結果、細胞壁は高分子 DNA フラグメントに対して透過性になります。 これは、形質転換された DNA 断片がタンパク質に結合し、トランスフォソームを形成し、そこで細菌細胞に移されるという事実によるものです. 形質転換段階: 1. ドナー DNA のレシピエント細胞への吸着.2. レシピエント細胞へのＤＮＡの浸透；３． レシピエントの染色体の相同領域と DNA を結合させた後、組み換えを行うこと。 細胞への浸透後、形質転換 DNA は脱スピラル化されます。 次に、ドナーの DNA の 2 本の鎖がレシピエントのゲノムに物理的に組み込まれます。 伝達- ファージの助けを借りて、ある細菌から別の細菌に遺伝物質を移す。 それらは、非特異的、特異的、および不稔的形質導入に分けられます。 非特異的ファージの複製の過程で、ファージ粒子がファージ DNA と一緒に頭部に組み立てられる瞬間に発生します。このとき、ドナー細菌の DNA 断片が侵入する可能性がありますが、ファージはゲノムの一部を失い、欠陥が生じる可能性があります。 レシピエント株の細胞における非特異的形質導入の間に、任意のドナー遺伝子、例えば、AA、プリン、ピリミジン、および a/b 耐性遺伝子を合成する能力を制御する遺伝子をファージ DNA とともに移すことができます。ファージ DNA 自体は組換え体の形成に関与しないため、非特異的形質導入、形質導入ファージはバクテリアから他のバクテリアへの遺伝物質のキャリアにすぎません。 特異的形質導入ファージは、ドナー細菌からレシピエント細菌に特定の遺伝子を伝達するファージの能力によって特徴付けられます.プロファージの隣にあるドナー細胞の染色体。 形質導入ファージがレシピエント菌株の細胞と相互作用すると、ドナー細菌の遺伝子が欠陥のあるファージのDNAとともにレシピエント細菌の染色体に組み込まれます。 不稔形質導入-それにより、ファージによってもたらされたドナー細菌のDNA断片は、レシピエント細菌の染色体には含まれませんが、その細胞質に位置し、この形で機能することができます. 細菌の細胞分裂中に、形質導入されたドナー DNA フラグメントは、2 つの娘細胞の 1 つにのみ転移することができます。 一直線に受け継がれ、最終的に子孫の中で失われます。 活用-交配時に、ドナー細胞からレシピエント細胞への遺伝物質の移動。 遺伝物質のドナーは、F プラスミド (性因子) を運ぶ細胞です。 F-プラスミドを持たない細菌細胞は遺伝的供与者になることができず、遺伝物質の受容者であり、F-細胞と呼ばれます。 F¯細胞がF⁺と交雑すると、性因子はドナーの染色体に関係なく高い頻度で伝達されます.すべてのレシピエント細胞は性因子を受け取り、F¯細胞になります. F-プラスミドの最も重要な特性は、細菌染色体の特定の部分に含まれ、その一部になる能力です。 場合によっては、F プラスミドが染色体から放出され、それに関連する細菌遺伝子が捕捉されます。 最初のステップは、生殖器絨毛の助けを借りてドナー細胞をレシピエント細胞に付着させることです。次に、両方の細胞間に結合ブリッジが形成され、それを介してドナー細菌の細胞質にあるF因子と他のプラスミドが結合されます。ドナー セルから受信者セルに転送される オフライン状態。 細菌染色体の移入には、エンドヌクレアーゼの関与による F プラスミドの封入部位で発生する DNA 鎖の 1 つの切断が必要です。 結合中、ドナー DNA の 1 本の鎖のみが移され、残りの相補的な 2 番目の鎖はレシピエント細胞で完成します。

25. 遺伝子工学とバイオテクノロジーの微生物学的基礎。 望ましい特性を持つ遺伝子操作された菌株の設計、ワクチンの取得におけるそれらの使用。 分子遺伝学の発展は、病原性と免疫原性の分子遺伝学的基礎、病原性および日和見微生物の新しい生物学的バリアントの形成メカニズム、および抗生物質耐性株の広がりの研究に専念する強力な刺激となっています。化学療法剤の武器の拡大の背景。 遺伝子工学の成果により、特定の情報を運ぶヌクレオチド配列から新しい遺伝要素を作成することが可能になり、原核細胞および真核細胞へのそれらの伝達方法. 新しい遺伝要素は、2つのコンポーネントを含む組換えDNA分子です: ベクターキャリアとクローン化された「外来」DNA。ベクターは、レプリコンの特性を持ち、新しく作成された組換え分子の複製を保証する必要があります。 したがって、プラスミド、温帯ファージ、動物ウイルスなどのレプリコンは、環状の閉じた DNA 構造を持ち、ベクターとして使用されます。 クローニングされた DNA は、目的の産物の合成を制御するために必要な遺伝子を持つ DNA 断片です。 組換え分子を作成するためのさまざまな技術的方法が現在開発されています。たとえば、分離されたベクター DNA 分子および目的の遺伝子を運ぶ DNA を、厳密に定義された領域で取得した DNA 分子を攻撃する制限酵素で処理します。 いくつかの制限酵素は、一本鎖相補末端 (付着末端) を形成することによって DNA 分子を切断します。 2. 2 つの異なる分子を 1 つの組換え分子に架橋する多核リガーゼ酵素による、得られた線状分子の処理。 3. 大腸菌細胞への形質転換による組換え分子の導入。

多細胞生物では、細胞間相互作用により複雑な細胞集団が形成され、その維持はさまざまな方法で実行できます。 胚組織、特に発生の初期段階では、細胞は表面同士がくっつくため、互いに結合したままです。 このプロパティ 接着力細胞の（結合、接着）は、互いに特異的に相互作用する表面の特性によって決定されます。 これらの接続のメカニズムはよく研究されており、原形質膜の糖タンパク質間の相互作用によって提供されます。

比較的単純な接着（しかし特定の）結合に加えて、特定の機能を実行する多くの特別な細胞間構造、接触、または接続があります。

ロックまた タイトな接続単層上皮の特徴（図9）。 これは、2 つの原形質膜の外層が可能な限り接近しているゾーンです。 3 層の膜は、この接触でよく見られます。両方の膜の 2 つの外側の浸透圧層は、厚さ 2 ～ 3 nm の 1 つの共通の層に融合しているようです。

膜の融着は密着面全体で起こるのではなく、一連の膜の点収束です。 このような構造は、光学顕微鏡の特殊な染色でも見ることができます。 彼らは形態学者から名前を受け取りました エンドプレート. 緊密な接触を閉じる役割は、セル同士の機械的な接続だけではありません。 この接触領域は、高分子やイオンの透過性が低いため、細胞間腔をロックしてブロックし、外部環境（この場合は腸管腔）から細胞間腔（および体の内部環境）を隔離します。

すべてのタイプの単層上皮 (内皮、中皮、上衣) の間で、閉鎖または緊密な接触が発生します。

簡単な連絡先、さまざまな起源の隣接する細胞の大部分に見られます（図10）。 接触する上皮細胞の表面のほとんどは、接触する細胞の原形質膜が15〜20 nmのスペースで分離されている単純な接触によっても接続されています。 このスペースは、細胞表面の膜上コンポーネントを表します。 細胞膜間のギャップの幅は 20 nm を超える場合があり、拡張機能や空洞を形成しますが、10 nm 未満ではありません。

細胞質側から見ると、原形質膜のこのゾーンに隣接する特別な追加構造はありません。

ギアの接触 (「ロック」)ある細胞の原形質膜の表面が別の細胞の陥入部（突起）に突き出ていることを表します（図11）。

カットでは、このタイプの接続は大工の継ぎ目に似ています。 「城」のゾーンの膜間腔と細胞質は、単純な接触のゾーンと同じ特性を持っています。 このタイプの細胞間結合は、多くの上皮の特徴であり、細胞を単層に結合し、細胞同士の機械的結合に寄与しています。

細胞同士を機械的にしっかりと固定する役割は、多くの特別な構造の細胞間結合によって行われます。

デスモソーム、プラークまたはボタンの形の構造も細胞を互いに接続します（図12）。 細胞間空間では、密な層もここに見られます。これは、相互作用する一体型膜カドヘリン - 細胞を互いにつなぐデスモグレインによって表されます。

細胞質側では、デスモプラキンタンパク質の層が原形質膜に隣接しており、細胞骨格の中間径フィラメントが結合しています。 デスモソームは上皮に最も多く見られ、その場合、中間フィラメントにケラチンが含まれています。 心筋細胞、心筋細胞では、デスモソームの一部としてデスミン線維が含まれています。 血管内皮では、デスモソームにビメンチン中間径フィラメントが含まれています。

ヘミデスモソーム原則として、それらはデスモソームと構造が似ていますが、細胞間構造を持つ細胞の接続です。 そのため、上皮では、デスモソームのリンカー糖タンパク質（インテグリン）がいわゆるタンパク質と相互作用します。 コラーゲン、ラミニン、プロテオグリカンなどを含む基底膜。

デスモソームとヘミデスモソームの機能的役割は、純粋に機械的なものです。これらは、細胞同士や下にある細胞外マトリックスにしっかりと接着し、上皮層が重い機械的負荷に耐えることを可能にします。

同様に、デスモソームは心筋細胞を互いにしっかりと結合し、単一の収縮構造に結合したまま、巨大な機械的負荷を実行できるようにします.

タイトコンタクトとは異なり、すべてのタイプのボンディングコンタクトは水溶液に対して透過性があり、拡散を制限する役割を果たしません。

ギャップジャンクション (ネクサス)セルの通信接続と見なされます。 これらは、細胞から細胞への化学物質の直接移動に関与する構造であり、特殊化された細胞の機能だけでなく、生物の発達中、その分化中に細胞間相互作用を提供するだけでなく、大きな生理学的役割を果たすことができますセル (図 13)。

このタイプの接触の特徴は、2〜3 nmの距離で隣接する2つの細胞の原形質膜が収束することです。 長い間、このタイプの接触を超薄切片での密な分離（閉鎖）接触と区別することができなかったのは、この状況です。 水酸化ランタンを使用すると、密着した接点の一部が造影剤に漏れることが観察されています。 この場合、ランタンは、隣接する細胞の隣接する原形質膜の間の幅約3 nmの薄いギャップを埋めました。 これがギャップコンタクトという用語の由来です。 その構造の解読におけるさらなる進歩は、フリーズチップ法を使用して達成されました。 その結果、膜の劈開面のギャップジャンクションゾーン（サイズ0.5～5μm）には、直径7～8nmの粒子が8～10nmの周期で六角形に配列し、幅約2nmのチャネルを有することが分かった。中心。 これらの粒子は コネクソン.

細胞の機能特性に応じて、ギャップ コンタクト ゾーンには 10 ～ 20 から数千のコネクソンが存在する可能性があります。 コネクソンは準備的に分離されました. それらはコネクチンの 6 つのサブユニットで構成されています. コネクチンは分子量約 3 万のタンパク質です. 互いに結合すると、コネクチンは円柱状の集合体を形成します - コネクソン, その中心にチャネルがあります.

個々のコネクソンは、原形質膜を貫通するように原形質膜に埋め込まれています。 細胞の原形質膜上の 1 つのコネクソンは、隣接する細胞の原形質膜上のコネクソンと正確に向かい合っているため、2 つのコネクソンのチャネルが 1 つのユニットを形成します。 コネクソンは、イオンや低分子量物質が細胞から細胞へ拡散できる直接的な細胞間チャネルの役割を果たします。 コネクソンが閉じて内部チャネルの直径を変化させ、それによって細胞間の分子輸送の調節に関与することがわかった。

ギャップ結合の機能的重要性は、双翅目の唾液腺の巨細胞の研究で理解されました。 それらのサイズのために、膜の電気伝導度を研究するために、微小電極をそのような細胞に容易に導入することができます。 隣接する 2 つの細胞に電極を挿入すると、細胞膜の電気抵抗が低くなり、細胞間に電流が流れます。 低分子量化合物の輸送のための場所として機能するギャップ結合のこの能力は、神経メディエーターの関与なしに細胞から細胞への電気インパルス (励起波) の高速伝送が必要な細胞系で使用されます。 そのため、心臓の心筋のすべての筋肉細胞はギャップ結合を使用して接続されています (さらに、そこの細胞も接着剤で接続されています)。 これにより、膨大な数のセルの同期削減の条件が作成されます。

胚性心筋細胞 (心筋細胞) の培養の成長に伴い、層内のいくつかの細胞は、異なる周波数で互いに独立して自発的に収縮し始め、それらの間でギャップ結合が形成された後にのみ、それらは同期して拍動し始めます。細胞の単一収縮層。 同様に、子宮壁の平滑筋細胞の関節収縮が保証されます。

シナプス接触（シナプス）。 このタイプの接触は神経組織の特徴であり、2 つのニューロン間、およびニューロンと他の要素 - 受容体またはエフェクター (例えば、神経筋終末) の間の両方で発生します (図 14)。

シナプスは、ある要素から別の要素への一方向の興奮または抑制の伝達に特化した 2 つの細胞間の接触領域です。 原則として、この種の機能的負荷、インパルスの伝達は、他のタイプの接触（たとえば、心筋のギャップ接触）によっても実行できますが、シナプス接続では、実装の効率が高くなります神経インパルスの達成。

シナプスは神経細胞のプロセスで形成されます - これらは樹状突起と軸索の末端部分です。 ニューロン間のシナプスは、通常、神経細胞のプロセスの最後にナシ形の拡張、プラークがあります。 神経細胞の1つのプロセスのそのような末端拡張は、別の神経細胞の本体とそのプロセスの両方と接触してシナプス接続を形成できます。 神経細胞 (軸索) の末梢突起は、エフェクターまたは受容体細胞との特異的な接触を形成します。 したがって、シナプスは、2 つの細胞 (およびデスモソーム) の領域間に形成される構造です。 これらの細胞の膜は、細胞間スペース (幅約 20 ～ 30 nm のシナプス間隙) によって分離されています。 多くの場合、このスリットの内腔では、膜に垂直な微細繊維材料が見えます。 一方の細胞のシナプス接触領域の膜はシナプス前と呼ばれ、もう一方はインパルスを知覚し、シナプス後と呼ばれます。 電子顕微鏡では、両方の膜が緻密で厚いように見えます。 シナプス前膜の近くには、神経伝達物質で満たされたシナプス小胞である多数の小さな液胞が現れます。 神経インパルスの通過時にシナプス小胞は、その内容物をシナプス間隙に放出します。 シナプス後膜は、多くの場合、細胞質の側面から周囲に多数の薄い線維が蓄積するため、通常の膜よりも厚く見えます。

原形質連絡. このタイプの細胞間コミュニケーションは植物に見られます。 原形質連絡は、2 つの隣接する細胞を接続する細い管状の細胞質チャネルです (図 15)。 これらのチャネルの直径は、通常 20 ～ 40 nm です。 これらのチャネルを制限する膜は、隣接する細胞の原形質膜に直接入ります。

原形質連絡は、細胞を隔てる細胞壁を通過します。 したがって、一部の植物細胞では、原形質連絡は隣接する細胞のヒアロプラズムを接続するため、形式的には完全な区別はなく、ある細胞の体を別の細胞から分離し、むしろシンシチウムです。細胞質の助けを借りた多くの細胞領域の結合橋。

膜管状要素は原形質連絡の内部に侵入し、隣接する細胞の小胞体の槽を接続します。 原形質連絡は、一次細胞壁が構築される細胞分裂中に形成されます。 新しく分裂した細胞では、原形質連絡の数が非常に多くなる可能性があります（細胞あたり最大1000）;細胞の老化に伴い、細胞壁の厚さの増加に伴う破裂により、その数は減少します。

原形質連絡の機能的役割は非常に大きく、それらの助けを借りて、栄養素、イオン、その他の化合物を含む溶液の細胞間循環が保証されます。

環境中の細菌の動きを決定する構造。

棒状の細菌では、鞭毛は極性または横方向に付着できます。 鞭毛は 40 ～ 60 rpm の周波数で回転し (細胞自体はこの速度の 1/3 で反対方向に回転します)、16 ～ 100 ミクロン/秒の速度で細胞の並進運動を提供します。

鞭毛は比較的硬いらせん状の糸で、太い構造、つまりフックになります。 糸はフックでCPMに取り付けられています（取り付け場所は基底体と呼ばれます）。 ほとんどの細菌では、フィラメントはフラジェリンという 1 つのタンパク質のみで構成されています。 （タンパク質サブユニットはらせん状に配置され、その中を中空のチャネルが通過します）。

べん毛は、細菌が細胞に必要な方向 (走性) に積極的に動くことを可能にします: 栄養素 (走化性)、光 (走光性)、熱 (熱走性)、磁場での配向 (磁走性)、粘性などです。

各生物について、すべての化学物質は次の 2 つのカテゴリに分類できます。 誘引剤（細菌を引き付ける物質）および 忌避剤（それらを撃退する）。 誘引物質はほとんどの場合食品物質であり、糖、アミノ酸、ビタミンなどがあります。忌避剤は有毒物質です。

細胞表面の長くて細い毛は呼ばれます ピリ（絨毛）。 また、表面構造についても言及しています。 セルごとに最大数千個存在する可能性があります。ピリンタンパク質から構築されています。

これらの構造は動きとは関係がなく、バクテリアが植物細胞、菌類、無機粒子に確実に付着し、物質の輸送に関与しています。 ウイルスは絨毛を通して細胞に入ることができます。 一部の絨毛、または F ピルは、細菌の性的プロセス (抱合) に関与しています。 いわば、DNA（プラスミド）が細胞から細胞へと伝達されるトンネルを作ります。

メソソーム

構造と機能の点では、細菌の CPM は真核細胞の膜と変わりません。

原核生物では、CPM はメソソームと呼ばれる陥入を形成します。 それらは層状であり、泡または細管の形をしています。

機能

1. メソソームは、生体高分子、ATP、光合成などの合成が行われる膜の作業面を増やします (細菌細胞には、このための特別な膜オルガネラがないため)。 メソソームは「原始細胞小器官」です。

2. メソソームは DNA 複製と染色体分離に関与している可能性があります。

ヌクレオイド

原核細胞には核が存在しないにもかかわらず、細菌の DNA は核様細胞質の限られた領域に局在しています。

原核生物のすべての遺伝情報は、リングの形をした 1 つの DNA 分子、つまり細菌の染色体に含まれています。 分子の展開長は 1 mm を超える場合があります。 細菌細胞の長さのほぼ1000倍。

原核生物の DNA は真核生物と同じように作られています。 (デオキシリボース、リン酸、窒素含有塩基: 2 つのプリン (アデニンとグアニン) と 2 つのピリミジン (シトシンとチミン))。

細胞分裂の前には、DNA 複製 (複製) もあります。 DNA 分子の分割は、半保存的なメカニズムに従って進行します。 (娘細胞の DNA には、母体の DNA の半分しかありません。).

プラスミド多くの細菌は、染色体 DNA とともに、リングで閉じた二重らせんによって表される付加的なものも含んでいます。 その数は、セルごとに 1 から 38 の範囲です。 プラスミドは細菌の生命にとって必須ではありません。 それらはしばしば、細菌細胞にとって有益な特性をコード化します (抗生物質耐性、抗生物質合成、特定の物質を分解および利用する能力)。 特定のプラスミドは、細菌の有性プロセスに関与している可能性があります。 細菌は、そのようなプラスミドを交換し、新しい特性を獲得することができます (性線毛を介した接触を通じて)。