बैक्टीरिया सेल: एक सामान्यीकृत बैक्टीरिया सेल के विभिन्न भागों (आरेखों के साथ समझाया गया) | सूक्ष्म जीवविज्ञान

सामान्यीकृत बैक्टीरिया सेल के विभिन्न भागों को चित्र 2.3 में दिखाया गया है और निम्नानुसार वर्णित किया गया है:

1. फ्लैगेल्ला:

बैक्टीरियल फ्लैगेला पतले फिलामेंटस बाल-जैसे पेचदार उपांग हैं जो सेल की दीवार के माध्यम से फैलते हैं और बैक्टीरिया की गतिशीलता के लिए जिम्मेदार हैं। मोटाइल बैक्टीरिया के अधिकांश फ्लैगेल्ला के पास होते हैं।

इसकी लंबाई लगभग 10-15 length है। बैक्टीरियल फ्लैगेला संरचना और तंत्र क्रिया में यूकेरियोटिक फ्लैगेला से पूरी तरह से अलग हैं। वे यूकेरियोटिक कोशिकाओं के फ्लैगेला या सिलिया की तुलना में बहुत पतले हैं। यूकेरियोटिक फ्लैगेल्ला के विपरीत बैक्टीरियल फ्लैगेला के ऊपर कोई कोशिका झिल्ली मौजूद नहीं है।

इसके अलावा, यूकेरियोटिक फ्लैगेल्ला के विपरीत, बैक्टीरियल फ्लैगेला, कुछ हद तक कठोर होते हैं और आगे और पीछे कोड़ा नहीं मारते हैं, बल्कि वे सेल के संचलन के लिए एक नाव के प्रोपेलर की तरह स्पिन करते हैं। बैक्टीरियल फ्लैगेला के तीन भाग होते हैं; (ए) बेसल बॉडी, (बी) हुक और (सी) फिलामेंट (चित्र २.४)।

(ए) बुनियादी शरीर:

यह फ्लैगेलम का आधार भाग बनाता है और साइटोप्लाज्मिक झिल्ली और कोशिका भित्ति में लंगर डाले होता है। यह फ्लैगेला के साथ-साथ मोटर के लिए कार्य करता है, जिससे फ्लैगेलम की रोटरी गति प्रदान होती है।

इसमें एक छोटी केंद्रीय छड़ होती है जो छल्ले की एक प्रणाली से गुजरती है। ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया के मामले में, जिसमें सेल की दीवार में पेप्टिडोग्लाइकन परत होती है, बेसल बॉडी में केवल एक जोड़ी रिंग होती है; एम-रिंग और एस-रिंग, दोनों कोशिका झिल्ली में एम्बेडेड हैं।

इन छल्लों के चारों ओर एक समूह प्रोटीन होता है जिसे प्रेरित प्रोटीन कहा जाता है। इन प्रेरक प्रोटीनों के माध्यम से कोशिका झिल्ली के पार प्रोटॉन की गति इन दोनों वलयों के घूर्णन के लिए आवश्यक प्रोटोन प्रेरक बल (ऊर्जा) का उत्पादन करती है, जो अंततः ध्वजवाहक के प्रोपेलर जैसे घुमाव के लिए मोटर के रूप में कार्य करता है।

प्रोटीन का एक और समूह, जिसे fli प्रोटीन कहा जाता है, इन दोनों वलयों के बीच मौजूद सैंडविच होता है। वे मोटर स्विच के रूप में कार्य करते हैं, इंट्रासेल्युलर संकेतों के जवाब में फ्लैगेलम के रोटेशन को उलट देते हैं।

ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया के मामले में, जिसमें कोशिका भित्ति में एक बाहरी लिपोपॉलेसेकेराइड (LPS) परत होती है, जो कि पतली भीतरी पेप्टिडोग्लाइकन परत के अतिरिक्त होती है, बेसल शरीर में एक और जोड़ी के छल्ले होते हैं; एल-रिंग एलपीएस परत में और पी-रिंग पतली पेप्टिडोग्लाइकन परत में एम्बेडेड है।

(ख) हुक:

एक छोटा हुक बेसल बॉडी को फ्लैगेलम के फिलामेंट से जोड़ता है। यह फिलामेंट की तुलना में थोड़ा मोटा है। बेसल बॉडी की मोटर क्रिया को हुक के माध्यम से फिलामेंट में प्रेषित किया जाता है।

(c) फिलामेंट:

यह फ्लैगेलम के लंबे बालों जैसा रेशा वाला भाग है, जो हुक से निकलता है। यह बैक्टीरिया सेल की तुलना में कई गुना अधिक लंबा है। यह एक प्रकार के प्रोटीन से बना होता है, 'फ्लैगेलिन' जिसका आणविक भार लगभग 40, 000 होता है। फ्लैगेलिन अणु श्रृंखला बनाते हैं; फ्लैगेलम बनाने के लिए इस तरह की तीन चेन इंटर-सुतली। एक बाल के विपरीत, जो अपने आधार पर बढ़ता है, एक फ्लैगेलम का फिलामेंट उसके सिरे पर बढ़ता है।

एमिनो एसिड फिलामेंट के खोखले केंद्र के साथ गुजरता है और इसके बाहर के अंत में जोड़ता है। इस प्रक्रिया को स्व-असेंबली कहा जाता है, क्योंकि फिलामेंट की अंतिम संरचना के लिए सभी जानकारी प्रोटीन सबयूनिट्स में रहती हैं। फिलामेंट कुछ कठोर है और आगे और पीछे कोड़ा नहीं मारता है, बल्कि यह सेल के संचलन के लिए एक नाव के प्रोपेलर की तरह घूमता है।

स्पाइरोकैट्स में बाहरी फ्लैगेला की कमी होती है। हालांकि, वे बाहरी आवरण के ठीक नीचे अपनी कोशिकाओं के भीतर स्थित फ्लैगेल्ला जैसी संरचना की मदद से चलते हैं। इन्हें पेरिप्लाज़िक फ्लैमेला, अक्षीय फ्लैगेला, अक्षीय तंतु या एंडोफैगेल्ला कहा जाता है।

फ्लैगेल्ला को अलग-अलग बैक्टीरिया में अलग-अलग तरीकों से व्यवस्थित किया जाता है। बैक्टीरिया कोशिकाओं पर फ्लैगेला की व्यवस्था को फ्लैगेलेशन कहा जाता है। फ्लैगेलैशन निम्न चार प्रकारों (चित्र 2.5) का है।

(ए) मोनोट्रीकस फ्लैगेलैशन (मोनो: सिंगल; ट्रिकस: हेयर): सेल के एक छोर पर एक सिंगल फ्लैगेलम मौजूद होता है।

(b) लोफोट्रिचस फ्लैगेलैशन (Lopho: tuft; ट्राइकस: हेयर): फ्लैगेल्ला का एक tuft या क्लस्टर सेल के एक छोर पर मौजूद होता है।

(c) एम्फीट्रिचस फ्लैगेलैशन (Amphi: both; trichous: hair): फ्लैगेला कोशिका के दोनों सिरों पर या तो अकेले या टफ्ट में मौजूद होते हैं।

(d) पेरिट्रिचस फ्लैगेलैशन (पेरी: अराउंड; ट्राइकस: हेयर): फ्लैगेला सेल की सतह पर मौजूद होते हैं।

2. फ़िम्ब्रिया:

फ़िम्ब्रिया पतले फिलामेंटस बाल-जैसे उपांग हैं, जो संरचनात्मक रूप से फ्लैगेला के समान हैं, लेकिन बैक्टीरिया की गतिशीलता (चित्रा 2.3) में शामिल नहीं हैं। फ्लैगेल्ला के विपरीत, वे काफी कम और बहुत अधिक हैं, लेकिन फ्लैगेला की तरह, वे प्रोटीन अणुओं से बने होते हैं।

Fimbriae बैक्टीरिया की कुछ प्रजातियों में मौजूद हैं, जो उन्हें अन्य जीवों की कोशिकाओं से जुड़ने में मदद करते हैं और उन्हें श्लेष्म या शरीर के तरल पदार्थ के प्रवाह से दूर होने से रोकते हैं। इस प्रकार, यह विशेष रूप से मेजबान शरीर में संक्रमण को स्थापित करने के लिए रोगजनक बैक्टीरिया की मदद करता है। वे सतहों पर पेलिकल्स या बायोफिल्म बनाने में भी मदद करते हैं।

3. पिली:

पीली पतले फिलामेंटस बाल-जैसे उपांग हैं, जो संरचनात्मक रूप से फ्लैगेला के समान हैं, लेकिन बैक्टीरिया की गतिशीलता (चित्रा 2.6) में शामिल नहीं हैं। वे भी संरचनात्मक रूप से फाइम्ब्रिअ के समान होते हैं, लेकिन आम तौर पर लंबे होते हैं और केवल एक या कुछ पिली बैक्टीरिया सेल की सतह पर मौजूद होते हैं।

यह एक प्रकार के प्रोटीन, 'पाइलिन' से बना है, जिसका आणविक भार लगभग 17, 000 है। पिलिन अणुओं को केंद्रीय खोखले कोर के साथ एकल कठोर रेशा बनाने के लिए सहायक रूप से व्यवस्थित किया जाता है। कुछ बैक्टीरिया में, संयुग्मन (दूसरे जीवाणु के साथ संभोग) के दौरान आनुवंशिक सामग्री को पिली के खोखले कोर के माध्यम से स्थानांतरित किया जाता है।

ऐसी पिली को फर्टिलिटी पिली (एफ पिली) या सेक्स पिली कहा जाता है। कुछ रोगजनक बैक्टीरिया में, पिली मेजबान कोशिकाओं के लिए अनुलग्नक और संक्रमण की स्थापना के समान है। पिली की एग्लूटीटिंग क्रिया से बैक्टीरिया की फिल्मों का निर्माण होता है जो शोरबा संस्कृतियों की सतह पर दिखाई देती हैं।

4. एस-परत:

एस-लेयर (सतह की परत) एक परत है जो अधिकांश रोगजनक बैक्टीरिया की सतह पर पाई जाती है, जो विभिन्न समरूपताओं, जैसे हेक्सागोनल, टेट्रागोनल या ट्रिमेरिक (चित्रा 2.7) में क्रिस्टलीय उपस्थिति के साथ प्रोटीन के दो-आयामी सरणी से बना है। ।

क्रिस्टलीय समरूपता एस-परत के प्रोटीन की संरचना पर निर्भर करती है। यह कोशिका की दीवार संरचना (ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया में पेप्टिडोग्लाइकेन परत के साथ और ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया में एलपीएस परत के साथ) से जुड़ा हुआ है।

यह बाहरी पारगम्यता बाधा के रूप में कार्य करता है, जिससे कम आणविक भार वाले पदार्थों के पारित होने और उच्च आणविक भार वाले पदार्थों को बाहर करने की अनुमति मिलती है। यह मेजबान रक्षा तंत्र के खिलाफ, रोगजनक बैक्टीरिया को भी सुरक्षा प्रदान करता है।

5. कैप्सूल (कीचड़ की परत या ग्लाइकोकैलिक्स):

सेल की दीवार (चित्रा 2.8) के आसपास कई बैक्टीरिया कोशिका के बाहर एक चिपचिपा पतला या चिपचिपा पदार्थ रखते हैं। यह मैक्रोमोलेक्युलस से बना है, जो बैक्टीरिया से सहसंयोजक नहीं हैं।

ये सतह मैक्रोमोलेक्यूल्स मुख्य रूप से पॉलीसेकेराइड्स (ग्लाइकोप्रोटीन या ग्लाइकोलिपिड्स) का आरोप लगाया जाता है और इसलिए इसे 'ग्लाइकोकैलिक्स' (ग्लाइको: कार्बोहाइड्रेट; कैलीक्स: डंठल से बाहर की ओर जाने वाले पंखुड़ियों के नीचे का हिस्सा) कहा जाता है। ग्लाइकोलेक्सीक्स को सेल के बाहर लेटी हुई पॉलीसैकराइड युक्त सामग्री के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो सेल से बाहर निकलने वाले बहुलक फाइबर के ढीले नेटवर्क के रूप में होता है।

वे जीवाणुओं द्वारा संश्लेषित और स्रावित होते हैं, जो मेजबान ऊतकों की सतह पर रिसेप्टर्स से बंधते हैं। ग्लाइकोकालीक्स न केवल कुछ बैक्टीरिया कोशिकाओं के आसपास पाया जाता है; यह कुछ पौधों और जानवरों की कोशिकाओं के आसपास भी पाया जाता है।

ग्लाइकोलायक्स तीन प्रकार के हो सकते हैं:

(ए) कैप्सूल:

यह एक बहुलक कोट है जिसमें कई प्रजातियों में बैक्टीरिया कोशिकाओं के आसपास घनी, अच्छी तरह से परिभाषित चिपचिपा परत होती है। एक विशेष धुंधला तकनीक का उपयोग करके प्रकाश माइक्रोस्कोपी द्वारा चिपचिपा परत की कल्पना की जा सकती है।

ग्लाइकोकैलिक बहुलक फाइबर एक तंग मैट्रिक्स में व्यवस्थित होते हैं जो भारतीय स्याही जैसे कणों को बाहर निकालते हैं। बैक्टीरिया, जिनके पास कैप्सूल होता है, उन्हें कैप्सूलेटेड बैक्टीरिया कहा जाता है, जबकि जिनके पास कैप्सूल नहीं होता है, उन्हें गैर-कैप्सूलेटेड बैक्टीरिया कहा जाता है।

(बी) माइक्रोकैपलस:

यह बैक्टीरिया कोशिकाओं के आसपास की एक चिपचिपी परत है, जो इतनी पतली है कि, इसे प्रकाश माइक्रोस्कोपी द्वारा कल्पना नहीं की जा सकती है।

(ग) कीचड़:

यह बहुलक तंतुओं का एक फैलता हुआ द्रव्यमान है जो किसी भी एकल कोशिका से अनासक्त होता है। चिपचिपी परत इतनी मोटी होती है कि कई कोशिकाएं कीचड़ के मैट्रिक्स में समा जाती हैं। परत आसानी से विकृत हो जाती है और कणों को बाहर नहीं करती है। प्रकाश माइक्रोस्कोपी द्वारा कल्पना करना मुश्किल है।

कैप्सूल और कीचड़ के कार्य नीचे दिए गए हैं:

1. यह पानी के अणुओं को बांधकर कोशिकाओं के सूखने को रोकता है।

2. यह बैक्टीरिया कोशिकाओं पर बैक्टीरियोफेज (वायरस, जो बैक्टीरिया पर हमला करता है) के लगाव को रोकता है।

3. यह उनकी मान्यता को बाधित करके और बाद में फागोसाइट्स (श्वेत रक्त कणिका या WBC) द्वारा विनाश को विषाणु (रोग पैदा करने की क्षमता) प्रदान करता है।

4. यह रोगजनक बैक्टीरिया को संक्रमित होने के लिए मेजबान ऊतकों की सतह पर रिसेप्टर्स के लिए अपने लगाव में मदद करता है।

5. यह विभिन्न बैक्टीरिया कोशिकाओं के बीच पालन प्रदान करता है।

6. म्यान:

म्यान लंबी खोखली ट्यूबलर संरचनाएँ होती हैं, जो बैक्टीरिया कोशिकाओं की श्रृंखलाओं को 'ट्राइकोम्स' (चित्र 2.9) बनाती हैं। शीसेदार बैक्टीरिया ताजे पानी के आवासों में आम होते हैं जो कार्बनिक पदार्थों से समृद्ध होते हैं, जैसे कि प्रदूषित धाराएं, छलनी फिल्टर और मलजल उपचार संयंत्रों में सक्रिय कीचड़ पाचन। म्यान को आसानी से देखा जा सकता है, जब कुछ कोशिकाएं, जो ट्रिचोम की 'फ्लैगेलेटेड स्वैमर सेल' कहलाती हैं, खाली शीथ को पीछे छोड़कर म्यान से बाहर निकल जाती हैं।

7. पेशेवरों -अके:

प्रो-एकेई बैक्टीरिया कोशिकाओं से साइटोप्लाज्मिक एक्सटेंशन हैं, जो हाइप, डंठल या कली जैसे उपांग बनाते हैं। वे परिपक्व कोशिकाओं की तुलना में व्यास में छोटे होते हैं, साइटोप्लाज्म होते हैं और कोशिका की दीवार से बंधे होते हैं। पेशेवरों- acae वाले बैक्टीरिया को प्रोस्टेकैट बैक्टीरिया कहा जाता है।

अन्य जीवाणुओं में कोशिका विभाजन के विपरीत, जो दो बराबर बेटी बैक्टीरिया कोशिकाओं का निर्माण करने वाले द्विआधारी विखंडन के माध्यम से होता है कि प्रोस्टेटाइट्स में कोशिका विभाजन पूरा होने के बाद अपनी पहचान बनाए रखने वाली माँ कोशिका के साथ एक नई बेटी कोशिका का निर्माण होता है।

'हाइपहाइ' कोशिका की दीवार, कोशिका झिल्ली, राइबोसोम और कभी-कभार डीएनए वाले मां कोशिका के प्रत्यक्ष सेलुलर विस्तार द्वारा गठित सेलुलर उपांग हैं। यह एक ही बिंदु पर बैक्टीरिया सेल के एक छोटे से प्रकोप की लंबाई से बनता है।

किसी एक बिंदु पर इस तरह की वृद्धि को अन्य सभी जीवाणुओं में होने वाले 'इंटरकलेरी ग्रोथ' के विपरीत 'ध्रुवीय विकास' कहा जाता है, जिसमें बैक्टीरिया की वृद्धि पूरे सतह पर होती है। हाइप के अंत में, एक कली बनाई जाती है, जो एक फ्लैगेलम का विस्तार और उत्पादन करती है।

मां कोशिका में डीएनए प्रतिकृति बनाता है और परिपत्र डीएनए की एक प्रति कली में हाइप की लंबाई के नीचे ले जाया जाता है। एक क्रॉस सेप्टम तब हाइप और मदर सेल से अभी भी विकासशील कली को अलग करता है।

अब, माँ कोशिका से कली टूटती है और बेटी कोशिका के रूप में तैर जाती है। बाद में बेटी कोशिका अपना फ्लैगेलम खो देती है और धीरे-धीरे हाइप और कली के निर्माण के लिए तैयार एक माँ कोशिका बन जाती है।

'स्टैल्क्स' कोशिकीय उपांग हैं जिनका उपयोग ठोस जलीय जीवाणुओं द्वारा ठोस सब्सट्रेटम के लिए किया जाता है। डंठल के अंत में 'होल्डफ़ास्ट' नामक एक संरचना होती है, जिसके द्वारा डंठल को सब्सट्रेट से जोड़ा जाता है। लगाव प्रदान करने के अलावा, डंठल बैक्टीरिया सेल की सतह क्षेत्र को भी बढ़ाता है, जो पोषक तत्वों के अवशोषण और कचरे को हटाने में मदद करता है।

कुछ जीवाणुओं में, कई व्यक्तियों के डंठल 'रोसेट' बनाने के लिए जुड़े रहते हैं। डंठल बैक्टीरिया की कोशिका विभाजन कोशिका की दिशा के विपरीत दिशा में सेल के बढ़ाव से होता है, जिसके बाद विखंडन होता है। डंठल के विपरीत पोल पर एक एकल फ्लैगेलम का गठन किया जाता है।

इस तरह से गठित फ्लैगलेटेड बेटी सेल को 'स्वार्मर' कहा जाता है। यह गैर-ध्वजांकित मदर सेल से अलग हो जाता है, चारों ओर घूमता है और ध्वजांकित पोल पर एक नया डंठल बनाते हुए एक नई सतह से जुड़ जाता है। फ्लैगेलम तब खो जाता है।

App बड्स ’सेलुलर उपांग हैं, जो सीधे हाइपहाइ के हस्तक्षेप के बिना मां कोशिकाओं से बेटी कोशिकाओं के रूप में विकसित होते हैं।

8. सेल दीवार:

सेल की दीवार कठोर संरचना है जो बैक्टीरिया कोशिकाओं के सेल झिल्ली को तुरंत घेर लेती है। बैक्टीरिया कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली अन्य सभी जानवरों और पौधों की कोशिकाओं (चित्रा 2.11) के समान एक फॉस्फोलिपिड बाइलर है।

जबकि जानवरों की कोशिकाओं में कोशिका भित्ति की कमी होती है, पादप कोशिकाओं और जीवाणुओं की कोशिकाओं में कोशिका झिल्ली के आसपास कोशिका भित्ति होती है। हालाँकि, पादप कोशिकाओं की कोशिका भित्ति के विपरीत, जो मुख्य रूप से सेलूलोज़ से बनी होती है, बैक्टीरिया कोशिकाओं की कोशिका भित्ति मुख्य रूप से पेप्टिडोग्लाइकन परतों (चित्रा 2.10) से बनी होती है।

इससे पहले, पेप्टिडोग्लाइकन को म्यूरिन या म्यूकोपेप्टाइड भी कहा जाता था। पेप्टिडोग्लाइकन में मुख्य रूप से अमीनो एसिड और शर्करा होते हैं (पेप्टिडो: अमीनो एसिड की श्रृंखला; ग्लाइकेन: चीनी)। दो शर्करा अर्थात् एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन (एनएजीए) और एन-एसिटाइलम्यूरैमिक एसिड (एनएएमए) को लंबे समानांतर चीनी श्रृंखला बनाने के लिए ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (β-1-4 लिंकेज) के माध्यम से एक-दूसरे के साथ बारी-बारी से जोड़ा जाता है।

NAMA अणुओं से जुड़ी चार या पांच अमीनो एसिड की छोटी साइड चेन होती हैं जो पेप्टाइड बॉन्ड के माध्यम से एक दूसरे से बंधी होती हैं। आमतौर पर अमीनो एसिड अलैनिन, ग्लूटामिक एसिड और या तो लाइसिन या डायनामोपिमेलिक एसिड (डीएपी) होते हैं। ये लघु पेप्टाइड आसन्न चीनी श्रृंखलाओं के बीच एक नेटवर्क या परत बनाने के लिए क्रॉस-लिंकेज बनाते हैं।

हालांकि चीनी श्रृंखला में ग्लाइकोसिडिक बांड बहुत मजबूत हैं, ये अकेले सभी दिशाओं में कठोरता प्रदान नहीं कर सकते हैं। उच्च कठोरता तब प्राप्त होती है, जब ये चेन पेप्टाइड बॉन्ड्स द्वारा क्रॉस-लिंकिंग शॉर्ट पेप्टाइड्स में क्रॉस-लिंक्ड होती हैं।

सेल की दीवार की संरचना सभी बैक्टीरिया के लिए समान नहीं है; बल्कि इसकी संरचना में उल्लेखनीय अंतर मौजूद हैं, जिसके आधार पर बैक्टीरिया को नीचे दिए गए अनुसार वर्गीकृत किया गया है:

A. ग्राम धुंधला पर आधारित:

सेल की दीवार की संरचना में अंतर के आधार पर, एक विशेष धुंधला तकनीक जिसे 'ग्राम धुंधला' कहा जाता है, जिसे डॉ। क्रिश्चियन ग्राम के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने इसे विकसित किया है, जीवाणुओं को दो समूहों में विभक्त करता है:

(1) ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया:

क्रिस्टल वायलेट के साथ एक बैक्टीरिया को धुंधला करने के बाद, अगर इसकी सेल की दीवार एक डीकोलाइजिंग एजेंट (इथेनॉल या एसीटोन) के साथ धोने से विघटित हो जाती है, तो यह एक ग्राम पॉजिटिव बैक्टीरिया है। उदाहरण: बेसिलस, स्टैफिलोकोकस।

(२) ग्राम-नकारात्मक जीवाणु:

क्रिस्टल वायलेट के साथ एक बैक्टीरिया को धुंधला करने के बाद, यदि इसकी सेल की दीवार एक डीकोलाइजिंग एजेंट (इथेनॉल या एसीटोन) के साथ धोने से डिकोलोरिसाइजेशन से गुजरने की अनुमति देती है, तो यह एक ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया है। उदाहरण: एस्चेरिचिया, साल्मोनेला, विब्रियो।

ग्राम पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव समूहों में बैक्टीरिया का विभेदन अज्ञात बैक्टीरिया की पहचान के लिए उचित दिशा में आगे बढ़ने के लिए सबसे महत्वपूर्ण सुराग प्रदान करता है।

ग्राम पॉजिटिव सेल दीवार:

ग्राम पॉजिटिव सेल दीवार बहुत सरल है। यह मुख्य रूप से पेप्टिडोग्लाइकन की एक मोटी परत से बना है, जो सेल दीवार के लगभग 90% का गठन करता है। यह मोटी परत ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया को ऑस्मोटिक लिसिस के लिए प्रतिरोधी बनाती है।

दीवार में टेइकोइक एसिड, लिपोटिचोइक एसिड और एम प्रोटीन भी हो सकते हैं, जो ग्राम-धनात्मक कोशिका भित्ति की प्रमुख सतह प्रतिजन हैं। टेकोइक एसिड नकारात्मक रूप से चार्ज होता है और बैक्टीरिया की कोशिका की सतह के नकारात्मक चार्ज के लिए आंशिक रूप से जिम्मेदार होता है। यह सेल की दीवार के माध्यम से आयनों के पारित होने में भी मदद करता है।

लिपोटिचोइक एसिड टेइकोइक एसिड है, जो झिल्ली लिपिड से जुड़ा होता है। एम प्रोटीन WBC द्वारा उनके उत्कीर्णन को रोककर रोगों को पैदा करने में कुछ जीवाणुओं की मदद करता है। एंटीबायोटिक्स, पेनिसिलिन (कवक, पेनिसिलियम नोटेटम द्वारा निर्मित) और सेफलोस्पोरिन पेप्टिडोग्लाइकन संश्लेषण को रोककर ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया को मारते हैं। एनजीएए और एनएएमए के बीच ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (β-1-4 लिंकेज) को तोड़कर Lysozyme (आंसू, लार, अंडा एल्ब्यूमिन और मछलियों के कीचड़ में पाया जाने वाला एक एंजाइम) पॉजिटिव बैक्टीरिया को मारता है।

ग्राम-नकारात्मक कोशिका की दीवार:

ग्राम-नेगेटिव सेल दीवार ग्राम-पॉजिटिव सेल वॉल की तुलना में बहुत जटिल और अधिक नाजुक होती है। इसमें पेप्टिडोग्लाइकन की एक पतली परत होती है, जो सेल दीवार के केवल 10% का गठन करती है। यह एक मोटी सुरक्षात्मक कोटिंग से घिरा हुआ है जिसे लिपोपॉलीसेकेराइड (LPS) परत कहा जाता है, जो बैक्टीरिया सेल में कुछ संभावित जहरीले रसायनों के प्रवेश को रोकता है।

LPS परत में 1) एक लिपोप्रोटीन परत और 2) एक बाहरी झिल्ली होती है। लिपोप्रोटीन परत की एक सतह सीधे पेप्टिडोग्लाइकन परत से जुड़ी होती है और दूसरी सतह बाहरी झिल्ली में फैली होती है।

यह पेप्टिडोग्लाइकन परत और बाहरी झिल्ली के बीच एक लंगर के रूप में कार्य करता है। बाह्य झिल्ली कोशिका झिल्ली के समान 'यूनिट मेम्ब्रेन' संरचना के साथ एक प्रोटीन-एम्बेडेड फास्फोलिपिड बाइलर है। बाहरी झिल्ली की आंतरिक पत्ती अकेले फॉस्फोलिपिड अणुओं की एक परत होती है।

हालांकि, यूनिट झिल्ली के विपरीत, बाहरी पत्ती में फॉस्फोलिपिड के कुछ अणु एलपीएस अणुओं द्वारा प्रतिस्थापित किए जाते हैं। प्रत्येक एलपीएस अणु एक लिपिड भाग से बना होता है जिसे 'लिपिड ए' कहा जाता है जो कि बालों के समान पॉलीसेकेराइड से जुड़ा होता है।

जब मेजबान के शरीर के अंदर ग्राम-नेगेटिव रोगजनक बैक्टीरिया को मार दिया जाता है, तो लिपिड ए, जो ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया का एक आंतरिक घटक होता है, को जारी किया जाता है, जो विषाक्त प्रतिक्रियाओं और रोग के लक्षणों को दूर करता है। इसीलिए, लिपिड ए को 'एंडोटॉक्सिन' (एंडो: इंटरनल) भी कहा जाता है।

इसके विपरीत, 'एक्सोटॉक्सिन' बैक्टीरिया की कोशिकाओं के अंदर संश्लेषित जहरीला पदार्थ होता है और बाहर निकलता है, जो रोग का कारण बनता है, अगर मेजबान के शरीर में मौजूद या प्रवेश करता है। ट्राइग्लिसराइड्स जैसे अन्य सामान्य लिपिड के विपरीत, जो ग्लिसरॉल से बंधे हुए तीन फैटी एसिड से बने होते हैं, लिपिड ए फैटी एसिड से बना होता है जो दो एनएजीए फॉस्फेट से बने एक डिसाकाराइड से जुड़ा होता है।

लिपिड ए में फैटी एसिड आमतौर पर कैप्रोइक, लॉरिक, मिरिस्टिक, पामिटिक और स्टीयरिक एसिड होते हैं। डाइसैकेराइड के दूसरे छोर पर लिपिड ए से बंधा हुआ पॉलीसेकेराइड दो भागों से बना होता है; 1) आंतरिक कोर पॉलीसेकेराइड और 2) बाहरी ओ-पॉलीसेकेराइड।

बाहरी झिल्ली में ins पोरिंस ’नामक प्रोटीन भी होता है, जिसमें तीन समान सब यूनिट होते हैं। प्रत्येक सबयूनिट एक केंद्रीय छिद्र के साथ बेलनाकार होता है, जिसके माध्यम से सामग्री गुजर सकती है। इस प्रकार, पोर्स बाहरी झिल्ली को अपेक्षाकृत पारगम्य बनाते हैं।

पोर्स दो प्रकार के होते हैं; 1) गैर-विशिष्ट पोरिंस, जो किसी भी प्रकार के छोटे पदार्थों के माध्यम से और 2 से गुजरने के लिए पानी से भरे चैनलों का निर्माण करते हैं, 2 विशिष्ट पोर्सिन, जिनके पास से गुजरने के लिए विशिष्ट पदार्थों के लिए विशिष्ट बाध्यकारी साइटें होती हैं।

कई सामग्री (समाधान, सीरिंज, सुई आदि), हालांकि गर्मी नसबंदी द्वारा रोगजनक रोगाणुओं से मुक्त किए जाते हैं, फिर भी उन्हें मारने के द्वारा उत्पादित ग्राम-नकारात्मक बैक्टीरिया की कोशिका भित्ति के अवशिष्ट मलबे को बनाए रखते हैं। यदि मेजबान शरीर में पेश किया जाता है, तो यह कोशिका दीवार का मलबा रोग के लक्षणों को प्रेरित कर सकता है। यह टूटी हुई कोशिका भित्ति मलबे, जो रोग के लक्षणों को प्रेरित कर सकती है, को 'पाइरोजेन' कहा जाता है।

B. एसिड-फास्ट धुंधला पर आधारित:

सेल की दीवार की संरचना में अंतर के आधार पर, एक और विशेष धुंधला तकनीक जिसे 'एसिड-फास्ट स्टेनिंग' कहा जाता है, बैक्टीरिया को दो समूहों में विभेदित करती है:

(1) एसिड-फास्ट बैक्टीरिया:

एक बैक्टीरिया, जिसे दागना बेहद मुश्किल होता है, लेकिन एक बार दाग लगने के बाद, उसकी कोशिकाओं से दाग को हटाना उतना ही मुश्किल होता है, यहां तक ​​कि एसिड-अल्कोहल को डीकोजिंग एजेंट के रूप में इस्तेमाल करने पर भी एसिड-फास्ट बैक्टीरिया (एसिड-लविंग) होता है। बैक्टीरिया)।

उदाहरण: माइकोबैक्टीरियम एसपीपी। [एम तपेदिक (टीबी बैक्टीरिया), एम। लेप्राइ (कुष्ठ बैक्टीरिया), एम। स्मेगमाटिस (स्मेग्मा के प्राकृतिक बैक्टीरिया), एम। मेरिनम (समुद्री मछलियों के टीबी बैक्टीरिया)]। उनके पास लिपिड सामग्रियों से बनी मोटी मोमी सेल की दीवार होती है।

(2) गैर-एसिड-फास्ट बैक्टीरिया:

एक बैक्टीरिया, जिसे दागना आसान है और एसिड-अल्कोहल द्वारा डिकॉलेराइजिंग एजेंट के रूप में डिकॉलेराइज़ करना भी आसान है, एक गैर-एसिड-फास्ट बैक्टीरिया (गैर-एसिड-लविंग बैक्टीरिया) है। उदाहरण: माइकोबैक्टीरियम एसपीपी को छोड़कर अन्य सभी बैक्टीरिया। इन बैक्टीरिया में, कोशिका की दीवार मोटी मोमी नहीं होती है।

एसिड-फास्ट और गैर-एसिड-फास्ट समूहों में बैक्टीरिया का भेदभाव माइकोबैक्टीरियम एसपीपी की पहचान के लिए सबसे महत्वपूर्ण सुराग प्रदान करता है।

दीवार की कमी वाले वेरिएंट:

कुछ बैक्टीरिया स्वाभाविक रूप से सेल की दीवार के बिना मौजूद होते हैं। माइकोप्लाज्मा, जो सबसे छोटा बैक्टीरिया है, में कोई कोशिका भित्ति नहीं है। यह कोशिका झिल्ली में स्टेरोल्स की उपस्थिति से और यूकेरियोटिक मेजबानों के आसमाटिक रूप से अनुकूल वातावरण में एक परजीवी अस्तित्व को अपनाने से आसमाटिक lysis से सुरक्षित है।

इसी तरह, कुछ समुद्री जीवाणुओं में कोशिका भित्ति की कमी होती है, जिसमें समुद्री जल की उच्च नमक सांद्रता द्वारा परासरणी लसीका को रोका जाता है। ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के अधिकांश लाइसोजाइम की उपस्थिति में अपने सेल की दीवार (पेप्टिडोग्लाइकन) खो देते हैं।

हालांकि, उनकी कोशिकाएं जीवित रहती हैं यदि वे एक आइसोटोनिक वातावरण में मौजूद हैं जैसे कि मवाद से भरे घाव। कोशिका झिल्ली से घिरे केवल प्रोटोप्लाज्म से युक्त इन दीवार-कमी वाले बैक्टीरिया को 'प्रोटोप्लास्ट' या 'एल-फॉर्म' (लंदन में लिस्टर इंस्टीट्यूट के लिए एल) कहा जाता है।

एक बार जब लाइसोजाइम हटा दिया जाता है, तो वे अपने सेल की दीवार को संश्लेषित करके विकास को फिर से शुरू कर सकते हैं। यदि प्रोटोप्लास्ट सेल की दीवार के टुकड़ों को बनाए रखता है, जैसे कि सेल अमीबॉइड आकार लेता है, तो यह पता लगाता है कि जहां सेल की दीवार नहीं है, उसे 'स्फेरोप्लास्ट' कहा जाता है।

स्फेरोप्लास्ट भी बनता है, जब ग्राम-नकारात्मक कोशिका की दीवार के पेप्टिडोग्लाइकन को लाइसोजाइम के साथ उपचार द्वारा हटा दिया जाता है। यहाँ, प्रोटोप्लाज्म दो परतों, कोशिका झिल्ली और LPS परत से घिरा होता है।

सेल की दीवार के कार्य:

(ए) संरक्षण फार्म Lysis:

यह बैक्टीरिया कोशिकाओं को परासरणी लसीका से बचाता है, क्योंकि उनमें से अधिकांश हाइपोटोनिक वातावरण में रहते हैं। यह है क्योंकि; बैक्टीरिया कोशिकाओं के अंदर घुले हुए विलेय की सांद्रता पर्यावरण की तुलना में काफी अधिक है। यह कोशिकाओं के अंदर काफी टगर दबाव विकसित करता है, जो एक ऑटोमोबाइल टायर के अंदर दबाव के बराबर हो सकता है। सेल की दीवार इस दबाव को झेलने में मदद करती है।

(बी) आकार और कठोरता:

यह बैक्टीरिया कोशिकाओं को आकार और कठोरता प्रदान करता है।

9. परिधि स्थान:

यह सेल की दीवार और कोशिका झिल्ली (आंकड़े 2.10 और 2.11) के बीच की पतली जगह है। यह प्लाज्मा से भरा होता है जिसे पेरिप्लासम कहा जाता है। पेरिप्लाज्म में कई प्रोटीन होते हैं, जिनमें से तीन महत्वपूर्ण होते हैं।

वे हैं, 1) हाइड्रोलाइटिक एंजाइम, जो बैक्टीरिया के खाद्य अणुओं के प्रारंभिक क्षरण में मदद करते हैं, 2) बाध्यकारी प्रोटीन, जो सब्सट्रेट और 3) कीमोन्यूसेप्टर की प्रक्रिया शुरू करते हैं, जो बैक्टीरिया के कीमोटीसिस प्रतिक्रिया में शामिल होते हैं। चेमोटैक्सिस का अर्थ है किसी रसायन की ओर या उससे दूर जाना।

10. सेल झिल्ली:

यह कोशिका की दीवार के नीचे एक पतली झिल्ली होती है जो पूरी तरह से प्रोटोप्लाज्म को घेर लेती है। इसे 'साइटोप्लाज्मिक झिल्ली' या 'प्लाज्मा झिल्ली' भी कहा जाता है। यह एक प्रोटीन-एम्बेडेड फॉस्फोलिपिड बाइलेयर (चित्र 2.11) है।

बाइलियर में दो प्रकार के प्रोटीन होते हैं। एक प्रकार का प्रोटीन टेनियर में दृढ़ता से होता है और इसे 'इंटीग्रल प्रोटीन' कहा जाता है। अन्य प्रकार के प्रोटीन बिलीयर की सतह पर शिथिल रूप से लंगर डाले हुए होते हैं और इन्हें 'पेरीफेरल प्रोटीन' कहा जाता है।

झिल्ली के घटक स्थिर नहीं होते हैं; बल्कि वे गतिशील हैं और हमेशा एक 'द्रव' की तरह गति की स्थिति में होते हैं। प्रोटीन एक 'मोज़ेक' उपस्थिति के साथ झिल्ली प्रदान करते हैं।

इसीलिए; इकाई झिल्ली आमतौर पर 'द्रव-मोज़ेक मॉडल' के माध्यम से व्यक्त की जाती है। फॉस्फोलिपिड्स बाइलॉयर में दो विपरीत सामना करने वाली परतें होती हैं जिनमें से प्रत्येक में फॉस्फोलिपिड अणुओं की एक परत होती है। प्रत्येक फॉस्फोलिपिड अणु में एक सिर और उससे निकलने वाली पूंछ की एक जोड़ी होती है।

सिर को चार्ज किया जाता है और हाइड्रोफिलिक (पानी से प्यार करने वाला) होता है, जिसके लिए यह जलीय वातावरण की ओर रहता है। पूंछ अपरिवर्तित और हाइड्रोफोबिक (पानी से घृणा) करते हैं, जिसके लिए वे जलीय वातावरण से दूर झिल्ली के अंदर छिपे रहते हैं। इस तरह की झिल्ली को 'यूनिट मेम्ब्रेन' कहा जाता है।

स्टेरॉल्स, जो सभी यूकेरियोट्स की इकाई झिल्ली में मजबूत एजेंट के रूप में मौजूद हैं, लगभग सभी बैक्टीरिया की इकाई झिल्ली में अनुपस्थित हैं। हालांकि, स्टेरोल के समान अणु, 'ह्यूमनॉइड्स' कहलाते हैं, जो कई बैक्टीरिया में मौजूद होते हैं, जो यूकेरियोट्स में स्टेरोल के समान भूमिका निभाते हैं। महत्वपूर्ण ह्यूमनॉइड्स में से एक 'डिप्लोप्टीन' है, जिसमें 30 कार्बन परमाणु हैं।

सेल झिल्ली के कार्य:

(ए) पारगम्यता अवरोध:

कोशिका के आंतरिक भाग (साइटोप्लाज्म) में लवण, शर्करा, अमीनो एसिड, विटामिन, कोएंजाइम और अन्य घुलनशील सामग्रियों की एक विस्तृत विविधता का एक जलीय घोल होता है। कोशिका झिल्ली की हाइड्रोफोबिक प्रकृति इसे और तंग बाधा बनाती है।

हालांकि कुछ छोटे हाइड्रोफोबिक अणु प्रसार द्वारा झिल्ली से गुजर सकते हैं, हाइड्रोफिलिक और चार्ज किए गए अणु (अधिकांश पानी में घुलनशील अणु) आसानी से इसके माध्यम से नहीं गुजरते हैं। इन अणुओं को विशिष्ट परिवहन प्रणालियों द्वारा इसके पार ले जाया जाता है।

यहां तक ​​कि हाइड्रोजन आयन (H + ) जितना छोटा पदार्थ सेल झिल्ली में नहीं फैलता है। झिल्ली में प्रवेश करने वाला एकमात्र अणु पानी है, जो फॉस्फोलिपिड के अणुओं के बीच से गुजरने के लिए पर्याप्त रूप से छोटा और अपरिवर्तित है।

इस प्रकार, कोशिका झिल्ली एक महत्वपूर्ण अवरोध है जो कोशिका को उसके वातावरण से अलग करता है और कोशिका के भीतर या बाहर साइटोप्लाज्म घटकों के निष्क्रिय रिसाव को रोकता है। यदि झिल्ली टूट जाती है, तो सेल की अखंडता नष्ट हो जाती है, आंतरिक सामग्री पर्यावरण में लीक हो जाती है और सेल मर जाता है।

(बी) चयनात्मक बैरियर:

कोशिका झिल्ली भी एक उच्च चयनात्मक बाधा है। विशिष्ट प्रोटीन, जिसे 'मेम्ब्रेन-ट्रांसपोर्टिंग सिस्टम' कहा जाता है, पर और सेल मेम्ब्रेन में सक्रिय और निष्क्रिय परिवहन द्वारा विशिष्ट पदार्थों के परिवहन की अनुमति देता है।

संरचनात्मक रूप से, झिल्ली ट्रांसपोर्टिंग सिस्टम 12 अल्फा हेलिकॉप्टरों से बने प्रोटीन होते हैं जो एक चैनल बनाने के लिए झिल्ली के माध्यम से आगे और पीछे हवा लेते हैं, जिसके माध्यम से परिवहन किए जाने वाले पदार्थ को सेल में या बाहर ले जाया जाता है।

ये प्रोटीन परिवहन के लिए विशिष्ट पदार्थों को बाँध सकते हैं और आवश्यकतानुसार उन्हें झिल्ली के पार सेल में या बाहर ले जा सकते हैं। यह एक बैक्टीरिया कोशिका को कोशिका के अंदर विशिष्ट पदार्थों को केंद्रित करने और कोशिका से बाहर तक विशिष्ट पदार्थों को निकालने में सक्षम बनाता है।

तीन प्रकार के झिल्ली परिवहन प्रोटीन होते हैं, जैसे 1) यूनिपोर्टर्स, जो झिल्ली के पार एक दिशा में केवल एक प्रकार के अणु का परिवहन करते हैं, 2) समानार्थी, जो एक प्रकार के अणु को परिवहन करते हैं और हमेशा एक अन्य प्रकार के अणु को इसके साथ परिवहन करते हैं। एक ही दिशा और 3) एंटीपॉर्टर्स, जो एक प्रकार के अणु का परिवहन करते हैं और हमेशा विपरीत दिशा में एक और प्रकार के अणु का परिवहन करते हैं।

पदार्थों का परिवहन तीन तरीकों से हो सकता है, जैसे 1) सरल परिवहन, जिसमें प्रोटॉन मकसद बल से ऊर्जा द्वारा झिल्ली के पार परिवहन किया जाता है, 2) समूह अनुवाद, जिसमें परिवहन पदार्थ पारगमन के दौरान रासायनिक रूप से बदल जाता है झिल्ली के पार और 3) एबीसी परिवहन (एटीपी-बाइंडिंग कैसेट), जिसमें पेरिप्लासम में एक पेरिप्लासमिक-बाइंडिंग प्रोटीन विशेष रूप से पदार्थ, एक झिल्ली-फैले हुए प्रोटीन को बांधता है, जो झिल्ली के पार फैलता है, यह झिल्ली और एक साइटोप्लास्मिक तक पहुंचाता है साइटोप्लाज्म में मौजूद एटीपी-हाइड्रोलाइजिंग प्रोटीन परिवहन घटना के लिए ऊर्जा की आपूर्ति करता है।

(c) एक्स्ट्रासेल्युलर हाइड्रोलिसिस:

कोशिका झिल्ली बड़े खाद्य कणों को अणुओं में बाह्य विखंडन के लिए बाहर करने के लिए कई एंजाइमों को गुप्त करती है, जो झिल्ली के माध्यम से कोशिका में पारित हो सकते हैं।

(डी) श्वसन:

बैक्टीरिया में माइटोकॉन्ड्रिया नहीं होता है। इसलिए, खाद्य पदार्थों से ऊर्जा प्राप्त करने के लिए सेलुलर श्वसन, कोशिका झिल्ली में किया जाता है, जिसमें श्वसन श्रृंखला के एंजाइम होते हैं। यह सेल में ऊर्जा संरक्षण के लिए एक उपकरण है।

झिल्ली एक ऊर्जावान रूप से 'चार्ज' रूप में मौजूद हो सकता है, जिसमें हाइड्रॉक्सिल आयनों (OH-) से प्रोटॉन (H + ) का एक पृथक्करण इसकी सतह पर होता है। यह चार्ज पृथक्करण चयापचय ऊर्जा का एक रूप है, जो चार्ज बैटरी में मौजूद संभावित ऊर्जा के अनुरूप है।

झिल्ली की उर्जावान अवस्था, जिसे 'प्रोटोन मोटिव फोर्स' (PMF) के रूप में संदर्भित किया जाता है, सेल में कई ऊर्जा-आवश्यक कार्यों को चलाने के लिए ज़िम्मेदार है, जिसमें परिवहन के कुछ रूपों, गतिशीलता और सेल की ऊर्जा मुद्रा के जैवसंश्लेषण, एटीपी शामिल हैं। ।

(ई) प्रकाश संश्लेषण:

फोटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया 'क्रोमैटोफ़ोर्स' नामक विशेष ऑर्गेनेल द्वारा प्रकाश संश्लेषण करते हैं, जो कोशिका झिल्ली की कल्पना से बनते हैं। इन जीवों में प्रकाश संश्लेषण के लिए एंजाइम और रंजक होते हैं।

(च) पोषक तत्वों का अवशोषण:

कोशिका झिल्ली के माध्यम से आसपास के पोषक तत्व सीधे बैक्टीरिया कोशिकाओं में अवशोषित हो जाते हैं। Memb मेसोसम ’कोशिका झिल्ली के कोशिका द्रव्य को कोशिका द्रव्य में ले जाते हैं, जो कुशल अवशोषण के लिए सतह क्षेत्र को बढ़ाते हैं।

(छ) प्रजनन:

बैक्टीरिया बाइनरी विखंडन द्वारा प्रजनन करते हैं। प्रत्येक कोशिका दो बेटी कोशिकाओं में विभाजित होती है। इस प्रक्रिया में, कोशिका झिल्ली बेटी कोशिकाओं को विभाजित करने के बीच नई कोशिका दीवार बनाती है।

11. साइटोप्लाज्म:

चिपचिपे द्रव जैसा पदार्थ, जो कोशिका झिल्ली के भीतर डिब्बे को भर देता है, साइटोप्लाज्म (आंकड़े 2.10 और 2.11) कहलाता है। यह पानी, एंजाइम और छोटे अणुओं से बना एक तरल पदार्थ है। द्रव में निलंबित क्रोमोसोमल सामग्री का एक अपेक्षाकृत पारदर्शी क्षेत्र है जिसे 'न्यूक्लियोइड', राइबोसोम ग्रैन्यूल और साइटोप्लाज्मिक समावेशन कहा जाता है, जो ऊर्जा को स्टोर करते हैं।

12. न्यूक्लियोइड:

यह डीएनए का एकत्रित द्रव्यमान है जो बैक्टीरिया के गुणसूत्र (चित्रा 2.12) को बनाता है। चूंकि बैक्टीरिया प्रोकैरियोट्स हैं, उनका डीएनए एक झिल्ली-बाउंड नाभिक के भीतर सीमित नहीं है, क्योंकि यह यूकेरियोट्स में है।

हालांकि, यह पूरे सेल में बिखरा हुआ नहीं है, बल्कि यह बैक्टीरिया सेल के भीतर एक अलग संरचना के रूप में एकत्र होता है और इसे 'न्यूक्लियॉइड' (चित्रा 2.12) कहा जाता है। राइबोसोम न्यूक्लियॉइड के क्षेत्र में अनुपस्थित हैं, क्योंकि न्यूक्लियॉइड डीएनए एक जेल-जैसे रूप में मौजूद है जो कण पदार्थ को बाहर करता है।

अधिकांश जीवाणुओं में केवल एक ही गुणसूत्र होता है, जिसमें एक एकल वृत्ताकार दोहरा-फंसे डीएनए होते हैं, हालांकि कुछ जीवाणुओं में रैखिक गुणसूत्र डीएनए होते हैं। आमतौर पर क्रोमोसोमल डीएनए को बड़े पैमाने पर घुमाया जाता है और इसे 'सुपर-कॉल्ड डीएनए' में बदल दिया जाता है, ताकि इसे न्यूक्लियॉइड के छोटे स्थान में समायोजित किया जा सके।

सुपर-कुंडलित डीएनए मुक्त परिपत्र डीएनए की तुलना में अधिक कॉम्पैक्ट है। बैक्टीरिया में उनके गुणसूत्र पर प्रत्येक जीन की केवल एक ही प्रति होती है और इसलिए आनुवंशिक रूप से 'अगुणित' होती है। इसके विपरीत, यूकेरियोट्स में प्रत्येक जीन की दो प्रतियां उनके गुणसूत्रों में होती हैं और इस प्रकार आनुवंशिक रूप से द्विगुणित होती हैं।

जीन को डीएनए के किसी भी खंड के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, जो मेजबान जीव के एक विशेष चरित्र के लिए जिम्मेदार है। किसी जीव के प्रत्येक चरित्र को एक विशेष जीन द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, जिसमें डीएनए का एक विशेष खंड होता है।

जीवाणुओं के गुणसूत्र डीएनए में आवश्यक 'हाउस-कीपिंग जीन' होते हैं, जो बैक्टीरिया के बुनियादी अस्तित्व के लिए आवश्यक होते हैं। यह डीएनए कोशिका विभाजन के दौरान दो बेटी कोशिकाओं के बीच वितरित किया जाता है।

क्रोमोसोमल जीन के अलावा, क्रोमोसोम के बाहर भी गैर-क्रोमोसोमल जीन मौजूद हैं। उदाहरण के लिए, प्लास्मिड में विशिष्ट जीन होते हैं, जो बैक्टीरिया को विशेष गुण प्रदान करते हैं। किसी कोशिका में उपस्थित सभी जीनों के योग को उसका 'जीनोम' कहा जाता है।

13. प्लास्मिड:

ये कुछ बैक्टीरिया के साइटोप्लाज्म (चित्रा 2.12) में पाए जाने वाले कुछ गैर-क्रोमोसोमल डीएनए हैं। प्रत्येक प्लास्मिड में डबल फंसे डीएनए का एक छोटा गोलाकार टुकड़ा होता है, जो स्वतंत्र रूप से गुणसूत्र को दोहरा सकता है। कई प्लास्मिड छोटे हैं, लेकिन कुछ काफी बड़े हैं।

हालांकि, कोई भी प्लास्मिड क्रोमोसोम जितना बड़ा नहीं होता है। प्लास्मिड में बैक्टीरिया के विकास या अस्तित्व के लिए आवश्यक जीन नहीं होते हैं। उनके पास एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोध के लिए, विषाक्त पदार्थों के उत्पादन के लिए या सतह के उपांगों के लिए लगाव और संक्रमण की स्थापना के लिए आवश्यक जीन हो सकते हैं।

इस प्रकार, प्लास्मिड में ऐसे जीन होते हैं जो जीवाणुओं को विशेष गुण प्रदान करते हैं, जो क्रोमोसोमल डीएनए के विपरीत होते हैं, जिसमें बैक्टीरिया के बुनियादी अस्तित्व के लिए आवश्यक घर में रखने वाले जीन होते हैं।

कुछ प्लास्मिड, जो मेजबान क्रोमोसोमल डीएनए में एकीकृत कर सकते हैं, उन्हें 'एपिसोड' कहा जाता है। प्लास्मिड को 'क्योरिंग' नामक प्रक्रिया द्वारा होस्ट बैक्टीरिया सेल से भी समाप्त किया जा सकता है। कुछ प्लास्मिड का उपयोग व्यापक रूप से जीन हेरफेर और आनुवंशिक इंजीनियरिंग में किया जाता है।

14. राइबोसोम:

ये कोशिकाद्रव्य में मौजूद दानेदार शरीर होते हैं, जिसमें प्रोटीन संश्लेषण होता है (चित्र 2.3)। वे इतने सारे हैं कि, उनकी उपस्थिति साइटोप्लाज्म को एक अंधेरा रूप देती है। प्रत्येक बैक्टीरियल राइबोसोम का आकार 70 एस (70 स्वेडबर्ग) है, जिसमें 50 एस और 30 एस आकार के दो सबयूनिट होते हैं। इसके विपरीत, प्रत्येक यूकेरियोटिक राइबोसोम का आकार 80 एस दो 60S और 40S आकार के दो सबयूनिट से मिलकर बनता है।

15. गैस रिक्तियां:

गैस रिक्तिकाएँ स्पिंडल के आकार की गैस से भरी संरचनाएँ हैं जो कोशिका द्रव्य (आंकड़े 2.3 और 2.13) में पाई जाती हैं। वे खोखले बेलनाकार ट्यूब हैं, प्रत्येक छोर पर एक खोखले शंक्वाकार कैप द्वारा बंद किए गए हैं। एक सेल में उनकी संख्या कुछ से सैकड़ों तक भिन्न हो सकती है।

विभिन्न बैक्टीरिया में उनकी लंबाई और चौड़ाई अलग-अलग होती है, लेकिन किसी भी बैक्टीरिया के रिक्त स्थान स्थिर आकार के कम या ज्यादा होते हैं। वे खोखले हैं, लेकिन कठोर हैं। वे पानी और विलेय के लिए अभेद्य हैं, लेकिन अधिकांश गैसों के लिए पारगम्य हैं। इसलिए, उनके अंदर गैस की संरचना गैस के समान होती है, जिसमें जीव निलंबित होता है।

गैस लगभग 1 बजे खाली जगह में मौजूद है। दबाव। इसलिए, रिक्तिका के बाहर से निकलने वाले दबाव का प्रतिरोध करने के लिए गैस रिक्तिका झिल्ली की कठोरता आवश्यक है। इसके कारण, यह प्रोटीन से बना होता है जो लिपिड के बजाय एक कठोर झिल्ली बनाने में सक्षम होता है, जो एक तरल पदार्थ, उच्च मोबाइल झिल्ली बनाता है।

प्रोटीन दो प्रकार के होते हैं, जो झिल्ली बनाते हैं। वे 1) GvpA और 2) GvpC (गैस रिक्तिका प्रोटीन A और C) हैं। GvpA प्रमुख गैस रिक्तिका प्रोटीन है, जो छोटा और अत्यधिक हाइड्रोफोबिक (चित्रा 2.13) है। यह शेल प्रोटीन है और गैस रिक्तिका के कुल प्रोटीन का 97% बनाता है।

गैस रिक्तिकाएं कई GvpA प्रोटीन अणुओं से बनी होती हैं, जो एक जलस्तर सतह के समानांतर 'पसलियों' के रूप में संरेखित होती हैं। GvpA प्रोटीन एक (3-शीट) के रूप में मोड़ता है और इस प्रकार, समग्र रिक्तिका संरचना को काफी कठोरता देता है। GvpC एक बड़ा प्रोटीन है, लेकिन बहुत कम मात्रा में मौजूद है।

यह क्रॉस-लिंकर के रूप में कार्य करके गैस रिक्तिका के खोल को मजबूत करता है, एक क्लैंप की तरह कई GvpA पसलियों को एक साथ बांधता है। गैस रिक्तिका का अंतिम आकार, जो अलग-अलग जीवों में लंबे और पतले से छोटे और वसा में अलग-अलग हो सकता है, यह एक फ़ंक्शन है कि कैसे बरकरार रिक्तिकाएं बनाने के लिए जीवीपीए और जीवीपीसी प्रोटीन की व्यवस्था की जाती है।

चूँकि गैस के रिक्त स्थान गैसों से भरे होते हैं, इसलिए उनका घनत्व कोशिका के उचित तापमान का लगभग 5- 20% होता है। इस प्रकार, अक्षुण्ण गैस रिक्तिकाएं बैक्टीरिया कोशिकाओं के घनत्व को कम करती हैं, जिससे उनमें उछाल पैदा होता है।

अधिकांश तैरने वाले जलीय जीवाणुओं में गैस रिक्तिकाएं होती हैं, जो उछाल को बढ़ावा देती हैं और पानी की सतह पर या पानी के स्तंभ में कहीं भी तैरने में मदद करती हैं। गैस रिक्तिकाएं भी गतिशीलता के साधन के रूप में कार्य करती हैं, जिससे पर्यावरणीय कारकों के जवाब में कोशिकाएँ जल स्तंभ में ऊपर और नीचे तैरने लगती हैं।

उदाहरण के लिए, जलीय फोटोट्रॉफिक जीवों को गैस रिक्तिका से लाभ होता है, जो उन्हें पानी के स्तंभ में तेजी से अपनी स्थिति को उन क्षेत्रों में समायोजित करने में मदद करता है जहां प्रकाश संश्लेषण के लिए प्रकाश की तीव्रता इष्टतम है। गैस रिक्तिका झिल्ली उच्च हाइड्रोस्टेटिक दबाव का विरोध नहीं कर सकता है और ढह सकता है, जिससे उछाल की हानि हो सकती है। एक बार ढह जाने के बाद, गैस रिक्तिकाएं फिर से नहीं बनाई जा सकती हैं।

16. निष्कर्ष:

साइटोप्लाज्म में निलंबित गैर-जीवित आरक्षित सामग्री को 'निष्कर्ष' (चित्रा 2.3) कहा जाता है। अधिकांश समावेशन एक पतली गैर-इकाई झिल्ली से बंधे होते हैं, जिसमें लिपिड होते हैं जो उन्हें आसपास के साइटोप्लाज्म से अलग करते हैं।

उनका कार्य ऊर्जा या संरचनात्मक भवन ब्लॉकों का भंडारण है। विभिन्न बैक्टीरिया में विभिन्न प्रकार के समावेश होते हैं।

बैक्टीरिया कोशिकाओं में पाए जाने वाले कुछ सामान्य निष्कर्ष नीचे दिए गए हैं:

(ए) Poly-a-hydroxybutyric एसिड (PHB) कणिकाओं:

ये पॉली से बने दाने होते हैं- y-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड (PHB), जो एक लिपिड जैसा पदार्थ है। Om-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रिक एसिड के मोनोमर्स एक दूसरे से श्रृंखला में एस्टर लिंकेज द्वारा पाली के बहुलक बनाने के लिए बंधे होते हैं- y-हाइड्रोक्सीब्यूट्रिक एसिड। पॉलिमर ग्रैन्यूल में एकत्रित होते हैं।

(b) पॉली-β-हाइड्रॉक्सीकल्कनेट (PHA) कणिकाएँ:

यह एक सामूहिक शब्द है जिसका उपयोग बैक्टीरियल साइटोप्लाज्म में पाए जाने वाले कार्बन / ऊर्जा भंडारण पॉलिमर के सभी वर्गों का वर्णन करने के लिए किया जाता है। सबसे आम PHA कणिकाओं PHB कणिकाओं हैं। एक बहुलक में मोनोमर्स की लंबाई कई बैक्टीरिया में C 4 (PHB कणिकाओं में) से लेकर C 18 (अन्य कणिकाओं में) तक भिन्न हो सकती है।

(c) विल्टिन ग्रैन्यूल्स:

ये पोलीफॉस्फेट से बने दाने हैं। मूल डाई, टोल्यूडाइन ब्लू लाल रंग का बैंगनी हो जाता है, जब यह पॉलीफॉस्फेट ग्रैन्यूल के साथ जुड़ जाता है। रंग परिवर्तन की इस घटना को 'मेटाक्रोमैसी' कहा जाता है। इसलिए, विलेटिन ग्रैन्यूल को 'मेटैक्रोमैटिक ग्रैन्यूल' भी कहा जाता है।

(डी) ग्लाइकोजन कणिकाओं:

ये स्टार्च की तरह ग्लूकोज सबयूनिट से बने पॉलिमर हैं। ग्लाइकोजन ग्रेन्युल आमतौर पर PHB ग्रैन्यूल से छोटे होते हैं। ये बैक्टीरिया कोशिकाओं में कार्बन और ऊर्जा के भंडारण डिपो हैं।

(() सल्फर ग्रैन्यूल:

ये साइटोप्लाज्म में इसके संचय द्वारा निर्मित मौलिक सल्फर के दाने हैं। तत्व सल्फर हाइड्रोजन सल्फाइड और थायोसल्फेट जैसे कम सल्फर यौगिकों के ऑक्सीकरण से आता है। जब तक कम सल्फर का स्रोत मौजूद रहता है तब तक दाने बने रहते हैं। जैसे ही स्रोत गायब हो जाता है, बैक्टीरिया कोशिकाओं द्वारा उपयोग किया जा रहा है, दाने भी धीरे-धीरे गायब हो जाते हैं।

(च) मैग्नेटोसम:

मैग्नेटोसोम लोहे के खनिज मैग्नेटाइट के कणिकाएं हैं, Fe 3 O 4 । वे एक बैक्टीरिया सेल को एक स्थायी चुंबकीय द्विध्रुवीय प्रदान करते हैं, जिससे यह चुंबकीय क्षेत्रों पर प्रतिक्रिया करने की अनुमति देता है। फॉस्फोलिपिड्स, प्रोटीन और ग्लाइकोप्रोटीन युक्त एक झिल्ली प्रत्येक मैग्नेटोसोम को घेरे रहती है।

झिल्ली प्रोटीन, विकासशील मैग्नेटोसोम में Fe 3 0 4 के रूप में Fe 3+ (सेलिंग एजेंटों द्वारा घुलनशील रूप में सेल में लाया) को तैयार करने में भूमिका निभाते हैं। मैग्नेटोसोम की आकृति विज्ञान प्रजाति-विशिष्ट प्रतीत होता है, जो कुछ बैक्टीरिया में वर्ग से आयताकार तक स्पाइक के आकार में भिन्न होता है।

मैग्नेटोसोम मुख्य रूप से जलीय बैक्टीरिया में पाए जाते हैं। जीवाणु जो मैग्नेटोसोम का उत्पादन करते हैं, वे उन्मुख होते हैं और भू-चुंबकीय क्षेत्र के साथ पलायन करते हैं। इस घटना को 'मैग्नेटोटैक्सिस' कहा जाता है। बैक्टीरिया, जो मैग्नेटोटोक्सिस दिखाते हैं, उन्हें 'मैग्नेटोटैक्टिक बैक्टीरिया' कहा जाता है।

कोई सबूत नहीं है कि मैग्नेटोटैक्टिक बैक्टीरिया कीमोथैक्टिक या फोटोटैक्टिक बैक्टीरिया की संवेदी प्रणालियों को नियोजित करते हैं। इसके बजाय, एक बैक्टीरिया सेल में मैग्नेटोसोम के संरेखण केवल चुंबकीय गुणों को प्रदान करता है, जो तब अपने वातावरण में एक विशेष दिशा में सेल को संचालित करता है। इस प्रकार, इन जीवों का वर्णन करने के लिए एक बेहतर शब्द 'चुंबकीय बैक्टीरिया' है।

17. एंडोस्पोर:

यह कुछ ग्राम पॉजिटिव रॉड के आकार के बैक्टीरिया की कोशिका के भीतर बनने वाली एक विभेदित कोशिका है, जो गर्मी, सर्दी, विकिरण, उम्र बढ़ने, विषाक्त रसायनों और पोषक तत्वों की कमी जैसी गंभीर प्रतिकूल परिस्थितियों का सामना कर सकती है।

ज्यादातर, रॉड के आकार के जीवाणुओं के निम्नलिखित तीन जेनर प्रतिकूल परिस्थितियों में एंडोस्पोर पैदा कर सकते हैं:

I. एरोबिक रॉड के आकार का बैक्टीरिया

1. बेसिलस एसपीपी।

द्वितीय। एनारोबिक रॉड के आकार का बैक्टीरिया

2. क्लोस्ट्रीडियम एसपीपी।

3. डेसल्फोटोमैकुलम एसपीपी।

एंडोस्पोर की संरचना:

एन्डोस्पोर की संरचना वनस्पति कोशिका की तुलना में बहुत अधिक जटिल है कि इसमें कई परतें हैं। अंदर से बाहर की ओर की परतें नीचे दी गई हैं (चित्र 2.14)।

(ए) Exosporium:

यह सबसे बाहरी परत है, जो एक पतली, नाजुक आवरण है, जो प्रोटीन से बना है।

(ख) बीजाणु कोट:

यह बीजाणु-विशिष्ट प्रोटीन की परतों से बना है। यह एक छलनी की तरह कार्य करता है जो लाइसोजाइम जैसे बड़े विषैले अणुओं को बाहर करता है, कई विषैले अणुओं के लिए प्रतिरोधी है और इसमें एंजाइम भी हो सकते हैं जो बीजाणु के अंकुरण में शामिल होते हैं।

(सी) कॉर्टेक्स:

यह शिथिल क्रॉस-लिंक्ड पेप्टिडोग्लाइकन से बना है।

(d) कोर:

इसमें बैक्टीरिया कोशिका की सामान्य संरचनाएं होती हैं, जिसमें बीजाणु प्रोटोप्लास्ट को घेरते हुए कोशिका भित्ति (कोर दीवार) शामिल होती है। बीजाणु प्रोटोप्लास्ट में कोशिका झिल्ली, साइटोप्लाज्म, न्यूक्लियॉइड, राइबोसोम, समावेशन आदि होते हैं।

इस प्रकार, बीजाणु मुख्य रूप से मुख्य दीवार के बाहर पाए जाने वाले संरचनाओं के प्रकार में वनस्पति कोशिका से संरचनात्मक रूप से भिन्न होता है।

एन्डोस्पोर कोर के गुण:

एक परिपक्व एन्डोस्पोर का कोर वनस्पति कोशिका से बहुत भिन्न होता है, जिससे यह बनता है।

एंडोस्पोर कोर के गुण इस प्रकार हैं:

(ए) एक रासायनिक पदार्थ जो एंडोस्पोरस की विशेषता है, लेकिन वनस्पति कोशिकाओं में मौजूद नहीं है, द्विध्रुवीय एसिड (डीपीए) है। यह कोर में स्थित है।

(b) बीजाणु कैल्शियम आयनों में भी उच्च होते हैं, जिनमें से अधिकांश द्विध्रुवीय एसिड के साथ संयुक्त होते हैं। कोर का कैल्शियम-डिपिकोलिनिक एसिड परिसर एंडोस्पोर के सूखे वजन का लगभग 10% दर्शाता है।

(c) प्रचुर मात्रा में कैल्सियम-डिपिकोलिनिक एसिड (Ca-DPA) सामग्री होने के अलावा, कोर आंशिक रूप से निर्जलित अवस्था में है। एक परिपक्व एन्डोस्पोर के मूल में वनस्पति कोशिका के पानी की मात्रा का केवल 10-30% होता है और इस प्रकार, कोर साइटोप्लाज्म की स्थिरता जेल की होती है।

कोर के निर्जलीकरण से एन्डोस्पोर की गर्मी प्रतिरोध के साथ-साथ रसायनों के प्रति प्रतिरोधकता बढ़ जाती है, जैसे कि हाइड्रोजन पेरोक्साइड (एच 22 ) और कोर में मौजूद एंजाइमों को निष्क्रिय रहने का कारण बनता है।

(d) बीजाणु की कम पानी की सामग्री के अलावा, कोर साइटोप्लाज्म का पीएच वनस्पति कोशिका की तुलना में लगभग एक इकाई कम होता है।

(high) कोर में-छोटे एसिड-घुलनशील बीजाणु प्रोटीन ’(एसएएसपी) नामक कोर-विशिष्ट प्रोटीन के उच्च स्तर होते हैं। ये अटकलों की प्रक्रिया के दौरान संश्लेषित होते हैं और दो कार्य होते हैं। सबसे पहले, वे कोर में डीएनए को कसकर बांधते हैं और यूवी विकिरण, निर्जलीकरण और शुष्क गर्मी से संभावित नुकसान से बचाते हैं। दूसरा, वे अंकुरण की प्रक्रिया द्वारा नए वनस्पति सेल के प्रकोप के लिए कार्बन और ऊर्जा के स्रोत के रूप में कार्य करते हैं।

बीजाणु चक्र:

प्रतिकूल परिस्थितियों में, एक बीजाणु को सेल सामग्री के निर्जलीकरण और संकुचन (चित्रा 2.14) द्वारा एक वनस्पति कोशिका के भीतर उत्पादित किया जाता है। बैक्टीरिया कोशिका के अंदर बनने वाले इस बीजाणु को 'एंडोस्पोर' कहा जाता है। यदि प्रतिकूल स्थितियां बिगड़ती हैं, तो कोशिका एन्डोस्पोर को छोड़ती है, जो अब एक स्वतंत्र निष्क्रिय कोशिका बन जाती है जिसे 'बीजाणु' कहा जाता है।

प्रक्रिया, जिसके द्वारा एक वनस्पति कोशिका एक बीजाणु पैदा करती है, उसे 'स्पोरोजेनेसिस' या 'स्पोरुलेशन' कहा जाता है। प्रतिकूल परिस्थितियों के बने रहने तक बीजाणु निष्क्रिय निष्क्रिय रूप में रहता है। अनुकूल परिस्थितियों के लौटने पर, बीजाणु वानस्पतिक रूप में वापस आ जाता है और फिर से सक्रिय हो जाता है।

बीजाणु टूटना और बीजाणु को कवर करने वाली परतें एक चयापचय सक्रिय वनस्पति कोशिका को जन्म देती हैं। प्रक्रिया, जिसके द्वारा एक बीजाणु एक वनस्पति कोशिका में बदल जाता है, उसे 'अंकुरण' कहा जाता है।

वानस्पतिक रूप से परिवर्तन की चक्रीय प्रक्रिया को प्रतिकूल परिस्थितियों में और अनुकूल परिस्थितियों में वानस्पतिक रूप में वापस करने की प्रक्रिया को ore स्पान चक्र ’कहा जाता है।

बीजाणु चक्र के दो हिस्सों को नीचे दिया गया है:

A. स्पोरुलेशन:

स्पोरुलेशन में सेलुलर भेदभाव (चित्रा 2.14) में घटनाओं की एक बहुत ही जटिल श्रृंखला शामिल है। सेल में कई आनुवांशिक रूप से निर्देशित परिवर्तन एक नम, चयापचय रूप से सक्रिय सेल से एक सूखी, चयापचयी निष्क्रिय और अत्यंत प्रतिरोधी वेश में रूपांतरण को रेखांकित करते हैं।

स्पोरुलेटिंग कोशिकाओं में होने वाले संरचनात्मक परिवर्तनों को कई चरणों में विभाजित किया जा सकता है। संपूर्ण स्पोरुलेशन प्रक्रिया में लगभग कुछ घंटे लगते हैं। आनुवंशिक अध्ययनों से पता चला है कि एक विशिष्ट स्पोरुलेशन प्रक्रिया में 200 जीन शामिल हैं।

स्पोरुलेशन के दौरान, वनस्पति कोशिकाओं के कामकाज में शामिल कुछ प्रोटीनों का संश्लेषण बंद हो जाता है और विशिष्ट बीजाणु प्रोटीन का संश्लेषण शुरू होता है। इन प्रोटीनों को 'छोटा अम्ल-घुलनशील बीजाणु प्रोटीन' (एसएएसपी) कहा जाता है।

यह प्रतिकूल पर्यावरणीय स्थिति के जवाब में स्पोर-विशिष्ट जीनों की एक किस्म के सक्रियण द्वारा पूरा किया जाता है, जिसमें एसयूएस (जो एसएएसपी को एनकोड करता है) और कई अन्य जीन शामिल हैं। इन जीनों द्वारा एन्कोड किए गए प्रोटीन एक वनस्पति कोशिका को एक बीजाणु में बदलने की घटनाओं की श्रृंखला को उत्प्रेरित करते हैं।

बीजाणु कई तंत्रों द्वारा अपनी गर्मी प्रतिरोध प्राप्त करता है, जिसे अभी तक स्पष्ट रूप से समझाया नहीं गया है। हालांकि, यह स्पष्ट है कि अभेद्य परतें, जैसे बीजाणु प्रांतस्था और बीजाणु कोट किसी भी शारीरिक क्षति से बीजाणु की रक्षा करते हैं।

एक बीजाणु के ताप प्रतिरोध को प्रभावित करने वाला एक प्रमुख कारक इसके भीतर पानी की मात्रा और स्थिति है। स्पोरुलेशन के दौरान, सीए 2+, छोटे एसिड-घुलनशील बीजाणु प्रोटीन (एसएएसपी) के संचय के परिणामस्वरूप प्रोटोप्लाज्म न्यूनतम मात्रा में कम हो जाता है, और द्विध्रुवीय एसिड के संश्लेषण, जो एक जेल जैसी संरचना के गठन की ओर जाता है।

इस स्तर पर, प्रोटोप्लास्ट कोर के चारों ओर एक मोटी कोर्टेक्स बनता है। कॉर्टेक्स के संकुचन के परिणामस्वरूप एक वनस्पति कोशिका के केवल 10-30% पानी की मात्रा के साथ निर्जलित प्रोटोप्लास्ट एक सिकुड़ा हुआ होता है। प्रोटोप्लास्ट की पानी की सामग्री और एसएएसपी की सांद्रता बीजाणु के गर्मी प्रतिरोध को निर्धारित करती है।

यदि बीजाणु में एसएएसपी की कम सांद्रता और उच्च पानी की मात्रा है, तो यह कम गर्मी प्रतिरोध दिखाता है। यदि इसमें एसएएसपी की उच्च सांद्रता और कम पानी की मात्रा है, तो यह उच्च गर्मी प्रतिरोध दिखाता है। पानी तट के अंदर और बाहर स्वतंत्र रूप से चलता है। इस प्रकार, यह बीजाणु कोट की अभेद्यता नहीं है, बल्कि बीजाणु प्रोटोप्लास्ट में जेल जैसी सामग्री है, जो पानी को बाहर करती है।

बी अंकुरण:

एक एंडोस्पोर कई वर्षों तक निष्क्रिय रह सकता है, लेकिन एक वनस्पति सेल में अपेक्षाकृत तेजी से परिवर्तित हो सकता है। इस प्रक्रिया में तीन चरण शामिल हैं; सक्रियण, अंकुरण और अतिवृद्धि। 'सक्रियण' में बीजाणु को सक्रिय करना और इसे अंकुरण के लिए तैयार करना शामिल है।

'अंकुरण' में बीजाणु की सूक्ष्म अपवर्तकता का नुकसान और गर्मी और रसायनों के प्रतिरोध का नुकसान शामिल है। बीजाणु कैल्शियम- डिपिकोलिनिक एसिड और कॉर्टेक्स घटकों को खो देता है। इसके अलावा, एसएएसपी को नीचा दिखाया जाता है।

'बहिर्गमन' में पानी के तेज बहाव के साथ-साथ नए डीएनए, आरएनए और प्रोटीन के संश्लेषण के कारण दृश्यमान सूजन शामिल है। कोशिका टूटी हुई बीजाणु कोट से निकलती है और अंततः विभाजित होने लगती है। तब तक वनस्पति विकास में बनी रहती है जब तक कि पर्यावरण की स्थिति अनुकूल नहीं होती।

इसे बैक्टीरिया-मुक्त बनाने के लिए एक सामग्री को स्टरलाइज़ करते समय, इसमें मौजूद बैक्टीरिया किसी विधि द्वारा मारे जाते हैं। हालांकि, यदि सामग्री में बीजाणु-सूत्र होते हैं, तो इसे बाँझ करना मुश्किल हो जाता है। जितना अधिक सामग्री में बीजाणुओं की संख्या होती है, उतना ही अधिक होता है कि इसे बाँझ करने के लिए आवश्यक तनाव होता है।

बीजाणु की कालोनियों के लिए- अगर प्लेटों या जीवाणुओं पर उगने वाले जीवाणु, जैसे-जैसे जीवाणुओं की आयु बढ़ती है, वे उम्र बढ़ने, पोषक तत्वों की कमी और चयापचयों के संचय के कारण बीजाणुओं का निर्माण करते हैं।