Органели на бактериалната клетка – капсули, спори, цитоплазмени включения, ресни, пили.
КАПСУЛА. Капсулата е най-външната повърхностна структура на бактериалното тяло, която не е задължителен структурен елемент при бактериите. При някои бактерии този слой надвишава неколкократно дебелината на бактериалното тяло и се оформя като същинска капсула. При много бактерии този слой може да бъде и много тънък, известен като микрокапсула, която може да се наблюдава само с електронен микроскоп или да се докаже с помощта на серологичен тест. Част от бактериите продуцират екстрацелуларни слизести, капсулоподобни вещества. По своята структура капсулата представлява желатинозен слой, изграден от високомолекулярни полизахариди (декстрани) с множество молекулярни вариации, капсули съдържащи хиалуронова киселина, полимери от N-ацетилгликозамин и гликорунова киселина или полипептиди (L- и D-глутамилполипептид). При отделните видове бактерии съставът на захарите в капсулите варира значително, на което се дължи и обособяването на различен брой серотипове (серовари).
Капсулата е носител и на антигенната идентификация (К-антиген) на бактериите, които притежават този структурен елемент.
Капсулата играе определена защитна функция за бактериалната клетка, като я предпазва както от действието на различните защитни механизми на макроорганизма, така и от неблагоприятните химични и физични въздействия от околната среда. Безкапсулните варианти на патогенните бактерии лесно се фагоцитират и унищожават от левкоцитите. Капсулите препятстват първия етап от фагоцитозата, процеса на адхезия на бактерия към фагоцита или неговото вътреклетъчно убиване. Капсулите имат важно значение за идентификацията на бактериалния вид. Капсулните щамове образуват гладки колонии (S- от англ. smooth — гладък), а безкапсулните — грапави, сухи колонии (R- от англ. rough—сух, грапав). Други бактерии засилено продуцират капсулно вещество, което прави техните колонии големи, мукозни (М), слузести, и влажни.
Капсулоподобен слой (слайм, гликокаликс). Гликокаликсът не е съществена структура в бактериалната клетка. Представлява полизахаридна повърхностна обвивка, която не е свързана здраво с клетъчната повърхност и лесно се освобождава от нея. Този слой се секретира от различни бактерии (коагулазонегативни стафилококи, стрептококи, Pseudomonas aeruginosa и други бактерии от нормалната микрофлора на организма). Капсулоподобният слой играе важна защитна роля за бактериите в околната среда, но същевременно той е фактор на патогеността им. Чрез този слой, различни бактерии причиняващи вътреболнични инфекции, се прикрепят по различни места в болничната среда и могат да преживеят продължително време. Повърхностният слайм действа като адхезин и медиира прикрепването на бактериите към различни повърхности — кожа, катетри и изкуствени сърдечни клапи.
СПОРИ. Някои бактерии и то предимно зрелите клетки, попаднали при неблагоприятни условия на развитие в процеса на еволюцията, са се приспособили към образуване на ендоспори. Спорообразуването се смята като приспособителен механизъм, при който се образува само една спора за запазване на вида от външни неблагоприятни условия — липса на хранителни вещества, на влага, неблагоприятно рН на средата, висока или ниска температура, действие на химични фактори и др. Спорите показват по-особен строеж и химичен състав, което ги прави устойчиви на тези условия. Съдържат относително по-малко вода (40 – 50%) но имат високо съдържание на липиди, калциеви йони и дипиколинова киселина.
Обвивката им е съставена от два слоя: външен — защитен слой, трудно проницаем за водата и вътрешен, който формира микробната клетка след прорастване на спората.
Процесът на образуване на спорите се нарича спорогенеза, а самото им синтезиране — спорулиране.
Спорите могат да бъдат разположени централно в микробното тяло (антраксни бацили), терминално (тетанични бацили) и субтерминално (газгангренни бацили). Това разположение на спорите придава различна форма на тези бацили — бухалковидна (тетаничен бацил) или вретеновидна при газгангренните бацили. За разлика от вегетативните форми на микроорганизмите, спорите са устойчиви по-продължително време на въздействието на висока температура — 100°С и на действието на някои дезинфекционни средства.
ЦИТОПЛАЗМЕНИ ВКЛЮЧЕНИЯ. В цитоплазмата могат да се наблюдават неразтворими морфологични образувания (включвания) с различен химичен състав, образувани често при азотен недостиг. Те се образуват чрез полимеризиране на въглехидрати, липиди или метафосфорна киселина. Могат да се докажат чрез специфични методи на оцветяване и служат за идентифициране на някои видове бактерии. Такива включвания са полигликозидните (гликогенни) гранули съставени от въглехидратни полимери. Те са с големина от 20 до 200 nm и се доказват чрез обработка с йод.
РЕСНИ. Много от бактериите притежават органели за активно придвижване в околната среда. Активното движение се осъществява чрез ресни (флагели). Ресните представляват спирални протеинови филаменти, дълги тънки кухи нишки, различни по разположение и брой.
Ресната се състои от три части, всяка от които е изградена от 25 различни протеини. Започва началото си от базалното телце; кука – в клетъчната обвивка и филамент — извън клетката.
Ресните са носители на антигенни специфичности известни като Н (ресничести) антигени. Те могат да бъдат повече от една за ресна и за молекула. Наблюдават се и фазови вариации на Н антигените. При тях един и същи бактерии произвежда алтернативно два типа ресни отличаващи се по антигенните си свойства (Salmonella и др.). Поради своя белтъчен състав ресните, респективно Н-антигените са термолабилни и се разрушават при 1000С.
Когато ресната е една и е разположена на единия полюс на клетката, бактерия се нарича монотрих — напр. Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa др. Бактерии, които притежават снопче от ресни в единия край на клетката, се наричат лофотрихи (Helicobacter), а когато са разположени и на двата полюса – амфитрихи (Campylobacter). Ако ресните са разположени по цялата повърхност на клетката (някои ентеробактерии и бацили), се наричат перитрихи. Наличието и разположението на ресните не е постоянен видов белег, но има определено таксономично значение.
ФИМБРИИ (пили). Повечето от бактериите притежават протеинови повърхностни филаментозни структури наречени фимбрии или пили. Фимбриите са установени както при подвижните, така и при неподвижните бактерии. Те не са жизнено необходими структури за бактериите. Нямат двигателна функция. Представляват нишковидни тръбести белтъчни образувания с дължина от 0,2. Началото на пилите е в цитоплазмената мембрана. Една и съща клетка може да има повече от един тип пили. Структурният им белтък се нарича фимбрилин (пилин). Има голямо разнообразие от пили по структура (изградени са от един тип пилин или от различен), брой и разположение по клетката, генетична детерминираност или по биологичната си роля. Тяхната функция се свързва с адхезивността на клетката към други клетки или към твърди повърхности, корелиращо с патогенноста им.
Пилите са F-антигените при бактериите. Части от пилите (секс пили) осъществяват биологичен процес наречен бактериална конюгация. Това е полов процес при който с помощта на пили се пренася генетичен материал (ДНК) от една клетка (мъжка) към друга (женска).
