Nucleul si structurile extraparietale

Nucleul si structurile extraparietale

La bacterii, formatiunile nucleare nu pot fi puse in evidenta prin metodele uzuale de examinare si colorare, deoarece sunt mascate de materia citoplasmatica deosebit de densa si foarte avida pentru colorantii bazici. De aceea, timp indelungat, existenta si organizarea aparatului nuclear au fost supuse controverselor. Incertitudinile au fost inlaturate partial odata cu punerea in evidenta in celula bacteriana a materiei cromatice nucleare (1937). Ulterior, prin mijloace moderne de investigatie - citochimice, enzimologice, electronooptice - si in ultima perioada prin cele de citogenetica, s-a reusit treptat sa se clarifice aspectele esentiale referitoare la forma si organizarea aparatului nuclear la bacterii.

In comparatie cu nucleul celulelor eucariote, nucleul bacterian este mai putin individualizat si evoluat, fiind lipsit de membrana nucleara si de o structura interna propriu-zisa. De altfel, multi prefera definirea sa prin termenii de nucleoid, nucleozom, genom, cromozom etc. O asemenea organizare a aparatului nuclear defineste bacteriile ca vietuitoare procariote. Sub aspect morfologic, nucleul bacterian se prezinta ca o masa compacta de materie cromatica, fara o forma bine determinata. De regula, la coci masa nucleara are o forma ovalara, iar la bacili o forma alungita. La celulele bacteriene care se gasesc in faza de multiplicare activa formatiunile nucleare sunt mai polimorfe, de regula multilobate, fiind constituite din doua sau chiar patru formatiuni. Acest aspect este consecinta faptului ca multiplicarea nucleului precede diviziunea propriu-zisa a celulei. Ca urmare, in mod tranzitoriu, in aceeasi celula se pot gasi doua sau chiar mai multe formatiuni nucleare. Aparent, formatiunea nucleara pluteste libera in citoplasma. In realitate, ea se gaseste ancorata la un mezozom din zona ecuatoriala a celulei, iar prin intermediul acestuia la membrana citoplasmatica. In procesul de diviziune celulara participa succesiv si coordonat toate aceste formatiuni, incepand cu aparatul nuclear. In imaginile electrono-optice, formatiuni nucleare apar constituite dintr-o ingramadire informa de fibre. Prin derularea si electronografierea acestora s-a precizat ca nucleul bacterian este format de fapt dintr-un singur filament foarte lung de ADN dublu helicoidal, care formeaza o macromolecula giganta. Capetele filamentului sunt legate unul de altul, dand astfel macromoleculei de ADN o configuratie circulara, aceasta reprezentand si cromozomul unic, circular, al celulei bacteriene. Ca urmare, avand un singur cromozom, bacteriile sunt definite ca vietuitoare cu o organizare genetica haploida In structura filamentului de ADN cromozomal se gaseste materializata o cantitate foarte mare de informatie genetica. Prin plieri, rasuciri si super-rasuciri, macromolecula de ADN este foarte mult condensata si adusa la o masa compacta de dimensiuni relativ mici, care ocupa doar 5-16% din volumul celulei. Cantitativ, raportul dintre materia nucleara si citoplasma variaza intre 1 la 2 si 1 la 10, in functie de specie si de starea fiziologica a celulei.

Multiplicarea nucleului se face pe cale amitotica, prin replicarea (duplicarea) ADN-ului. Procesul are caracter de multiplicare semiconservativa si consta in scindarea macromoleculei de ADN in cele doua catene, fiecare catena servind apoi ca matrita la sinteza complementara a catenei congenere. In final rezulta doua macromolecule identice de ADN, in care se conserva nealterata intreaga informatie genetica detinuta in cromozom de celula mama. Structurile extraparietale

- Glicocalixul- reprezinta acele structuri de origine bacteriana ce contin polizaharide si sunt situate la exteriorul membranei externe a bacteriilor Gram negative, sau la exteriorul peptidoglicanului (= structura de baza a peretelui celular, prezenta in cantitati diferite la majoritatea bacteriilor cu perete celular) bacteriilor Gram pozitive. Exista doua tipuri de glicocalix , si anume glicocalixul regulat de suprafata si glicocalixul capsular.

- Capsula - reprezinta un invelis celular secretat la unele bacterii de membrana citoplasmatica, cu scopul de a apara bacteriile de anumiti factori nefavorabili din mediul lor de viata. Capsula protejeaza bacteriile, in organism, de actiunea enzimelor si a anticorpilor (mascheaza antigenii din peretele celular impiedecand formarea complexului antigen-anticorp). La bacteriile saprofite impiedica probabil inglobarea acestora de catre protozoare si face imposibila fixarea fagilor (virusuri parazite pentru bacterii), deci ofera imunitate antifagica.

- Invelisul mucos - multe bacterii sintetizeaza substante insolubile sau putin solubile in mediile hidrice, care se depun la suprafata peretelui celular sub forma unei mase neorganizate de materie mucoasa. Se formeaza astfel un invelis mucos care este, la cele mai multe specii, subtire, fin discret si dificil de evidentiat. Din contra, la unele specii bacteriene aceste substante mucoase sunt secretate in cantitati excesive, formand in jurul celulei un invelis mucos amorf si gros. O parte a substantelor mucoase difuzeaza in mediu, dand culturilor bacteriene aspecte caracteristice.