How big is Кишкова паличка?

Escherichia coli, зазвичай скорочено E. coli, — паличкоподібна бактерія, яка живе в кишечнику людей і тварин. Типова клітина E. coli має завдовжки близько 2 мікрометрів і завширшки близько 1 мікрометра. Мікрометр — це мільйонна частка метра. Більшість різновидів E. coli нешкідливі, але деякі можуть спричиняти хвороби в людей.

Розмір

E. coli має форму крихітного циліндра із заокругленими кінцями. Біологи беруть за орієнтир 2 мікрометри завдовжки та 1 мікрометр у поперечнику; він ґрунтується на багаторічних вимірюваннях за допомогою світлових і електронних мікроскопів. Клітина такого розміру має об’єм близько 1 кубічного мікрометра й масу близько 1 пікограма, тобто трильйонну частку грама.

Розмір залежить від того, як швидко ростуть бактерії. Клітини, яким дають поживнішу їжу, ростуть швидше й стають більшими. За сухою масою клітини, що діляться кожні 24 хвилини, майже вшестеро важчі за клітини, що діляться кожні 100 хвилин. В одному дослідженні за допомогою електронного мікроскопа клітини, які ділилися приблизно раз на годину, мали завдовжки 1,94–2,72 мікрометра.

Довжина кожної клітини змінюється й упродовж її життя. Клітина видовжується, а потім посередині перетискається надвоє. У середньому кожна нова клітина починає з половини тієї довжини, якої досягла материнська клітина перед поділом.

Порівняння розмірів

• Близько 40–50 клітин E. coli, викладені в ряд встик, дорівнювали б за довжиною ширині людської волосини, яка становить 80–100 мікрометрів.
• Близько чотирьох клітин E. coli, викладені в ряд встик, дорівнювали б за довжиною діаметру еритроцита — близько 7,5 мікрометра.
• Якби клітину E. coli збільшили до розміру людини зростом 1,7 метра, людська волосина була б завширшки 68–85 метрів.
• Частинки гігантського вірусу Pithovirus sibericum завдовжки близько 1,5 мікрометра становлять приблизно три чверті довжини клітини E. coli.

Де живе E. coli

E. coli трапляється в багатьох місцях, зокрема в довкіллі, їжі, воді та кишечнику людей і тварин. Більшість різновидів є нормальною частиною здорового кишечника. Там вони допомагають перетравлювати їжу, виробляють вітаміни та захищають від шкідливих мікробів.

Деякі різновиди, проте, спричиняють такі хвороби, як діарея, інфекції сечовивідних шляхів і пневмонія. Люди можуть заразитися, проковтнувши ці бактерії із забрудненою їжею чи водою, а також через контакт із тваринами або іншими людьми.

Як E. coli росте й рухається

E. coli розмножується поділом надвоє, і цей процес називають бінарним поділом. За найкращих лабораторних умов популяція може подвоїтися всього за 20 хвилин. За такої швидкості одна клітина теоретично могла б за 10 годин перетворитися на понад мільярд клітин.

Клітина плаває за допомогою джгутиків — жорстких спіральних ниток, які стирчать по всій її поверхні й обертаються, як пропелери. Коли джгутики обертаються в один бік, вони збираються в пучок і штовхають клітину вперед. Коли вони обертаються в інший бік, вони розходяться, і клітина перекидається, розвертаючись у новому напрямку.

Джерела

• How big is an E. coli cell and what is its mass?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
• Cell length (BNID 100001). BioNumbers, Harvard Medical School, citing Grossman, Ron and Woldringh, Journal of Bacteriology, 1982.
• Cell-size control and homeostasis in bacteria. Taheri-Araghi et al., Current Biology, 2015.
• About E. coli Infection. Centers for Disease Control and Prevention, 2024.
• How Microbes Grow. In Microbiology. OpenStax, 2016.
• Unique Characteristics of Prokaryotic Cells. In Microbiology. OpenStax, 2016.
• How big is a human cell?. In Cell Biology by the Numbers. Ron Milo and Rob Phillips, Garland Science.
• Thirty-thousand-year-old distant relative of giant icosahedral DNA viruses with a pandoravirus morphology. Legendre et al., Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
• SI prefixes. International Bureau of Weights and Measures (BIPM).