Клеточная стенка структура

На рис. 15.15 приведена структура протеолитического фермента карбоксипептидазы А. Полипептидная цепь этого фермента образована 307 аминокислотными остатками и содержит один ион цинка. В цепи имеется несколько а-спиральных участков, а также несколько искривленных участков складчатого слоя (около центра молекулы). Каталитически активный центр фермента расположен рядом с атомом цинка. Пространственная структура части молекулы лизоцима (этот фермент, обнаруженный в слезах и яичном белке, защищает организм от инфекций, гидролизуя полисахариды клеточных стенок бактерий) вместе с [c.445]

Функциональное предназначение полисахаридов в живой клетке определяет в значительной степени их структурные особенности. В зависимости от выполняемой ими роли полисахариды можно подразделить на три группы. Структурные полисахариды, такие как целлюлоза или кси-лап в клеточных стенках растений, хитин в наружном скелете членистоногих и насекомых, образуют протяженные цепи, которые, в свою очередь, укладываются в прочные волокна или пластины и служат своего рода каркасом в живом организме. Резервные полисахариды, как амилоза (составная часть растительного крахмала), гликоген (животный крахмал), глюкоманнаны (резервное вещество ряда растений), часто характеризуются разветвленной структурой, где длина наружных и внутренних ветвей варьируется в довольно широких пределах, или состоят из набора линейных цепей с различной степенью полимеризации. Полисахариды данной группы важны для энергетики организма. Наконец, каррагинан, мукополисахариды соединительной ткани и другие гелеобразующие полисахариды часто состоят пз линейных цепей, которые, образуя достаточно большие ассоциаты и удерживая воду, превращаются в плотные гели. [c.17]

Лизоцим — фермент бактериолитического действия. Иначе говоря, реакции, катализируемые лизоцимом, приводят к лизису (растворению) определенных бактериальных клеток. Поэтому изучение механизмов действия фермента, топографии его активного центра и кинетических особенносте реакций лизоцима целесообразно начать с описания структуры его специфического субстрата — пептидогликана (гликопептида или муреипа) бактериальной клеточной стенки. Сравнительно недавно постановка вопроса в таком виде звучала буквально фантастически, поскольку химическая структура гигантских макромолекул, образующих скелет клеточной стенки, была совершенно неизвестна. Однако благодаря работам большой группы исследователей, в первую очередь Солтона, Строминджера, Гуйсен, за последние 15—20 лет ситуация значительно изменилась, и к настоящему времени многие важные особенности структуры бактериальных клеточных стенок достаточно хорошо изучены. [c.139]

Ингибиторы р-лактамазы. р-Лактамные антибиотики для того, чтобы оказать желаемое действие, должны пройти через клеточную стенку и присоединиться к соответствующим ферментам. Грамотрицательные бактерии в целом менее чувствительны к антибиотикам, чем грамположительные бактерии, отчасти потому, что структура их клеточной стенки затрудняет проникновение препарата. Кроме того, многие бактерии выделяют р-лактамазы — ферменты, гидролизующие р-лактамные кольца антибиотиков, в результате чего они превращаются в безвредные вещества. Этого удалось избежать, когда были открыты [c.371]

Антибиотики широко используют в качестве молекулярных инструментов при исследовании фундаментальных проблем биологии, таких, как расшифровка тончайших механизмов биосинтеза белка, нуклеиновых кислот и структуры клеточных стенок бактерий, создание моделей транспорта ионов через биологические мембраны и др. [c.64]

Содержимое всех живых клеток отделено от окружающей среды специальными структурами - биомембранами, которые обычно называют прото-плазматическими мембранами. У растений и бактерий наряду с такими мембранами снаружи клетки еще имеется клеточная стенка. Для эукариотических клеток характерно деление внутреннего содержимого клетки на отдельные отсеки, или компартменты. Они представляют собой субклеточные органеллы, ограниченные мембранами, например, ядро митохондрии, аппарат Гольджи. Однако мембраны служат не только поверхностями раздела. По существу, мембраны представляют собой сложные по строению и разнообразные по функциям биохимические системы. [c.106]

Ранее мы рассмотрели способы, при помощи которых белковые субъединицы могут соединяться друг с другом, образуя замкнутые олигомеры и длинные опирали. Другой чрезвычайно важный способ упаковки белков и липидов приводит к образованию пластинчатых структур, или мембран [1—10], которые с молекулярной точки зрения можно рассматривать как практически безграничные двумерные поверхности. Эта глава посвящена строению, химическим свойствам и функциям биологических мембран, а также клеточных стенок бактерий, грибов и растений. [c.337]

Биосинтез гликопептида стенки проходит через несколько этапов, включаюш их образование полисахаридных цепей, нараш ивание на них пептидных разветвлений и в заключение — сшивание этих пептидов пентагли-циновыми мостиками. Ряд антибиотиков блокирует определенные стадии этого процесса, что в итоге приводит к нарушению биосинтеза стенки и, следовательно, к появлению нежизнеспособных бактериальных клеток после деления. Так, бацитрацин и ванкомицин ингибируют биосинтез полисахаридных цепей гликопептида, а пенициллин угнетает заключительный этап — образование пентаглициновых сшивок. Гликопептид рассматриваемого типа — обитая основа клеточной стенки самых разнообразных бактерий в то же время подобные структуры отсутствуют в клетках животных организмов. Отсюда становятся понятными причины широты антибактериального спектра таких антибиотиков, с одной стороны, и их исключительно низкая токсичность для животных, с другой. [c.151]

Помимо чисто научного интереса, который естественно вызывает структура такого уникального образования, как стенка растительной клетки, вопрос этот имеет крупное практическое значение. Знание тонкой структуры и подробностей формирования микрофибрилл и клеточной стенки в целом составляет солидную часть научного фундамента целлюлозной промышленности и производства натурального и искусственного волокна на основе целлюлозы. Характерным примером может служить непосредственная связь гелеобразующих свойств таких синтетических производных целлюлозы, как карбоксиметил-целлюлозы и частично метилированные целлюлозы, с распределением аморфных и кристаллических участков в исходном целлюлозном материале. [c.155]

Согласно так называемой теории лесных пожаров фюзен образовался под действием высокой температуры, в результате чего произошло искусственное обуглероживание материала, как и при образовании древесного угля. Фюзен иногда встречается в причудливо сложенных формах, в которых полностью сохранена структура древесины [15]. Это трудно объяснить, если предположить, что фюзен был образован во время лесных пожаров и в готовом виде перенесен в отложившийся растительный материал. При изгибании под давлением фюзен раздробился бы, а в месте изгиба должны были бы наблюдаться остатки клеточных стенок. Сушествование переходных форм между фюзеном и витреном также свидетельствует против термического происхождения фюзена. Большинство петрографов считают, что он является продуктом специфического биохимического процесса, который происходит до или после попадания растительного материала в торфяное болото. [c.81]

Цитоплазма структурно неоднородна. Ее отграничивают от клеточной стенки поверхностная плазматическая мембрана -плазмалемма,аот вакуоли - вакуоляр-ная мембрана (тонопласт). Внутри цитоплазмы также существуют мембранные структуры (зндоплазматическая сеть и диктиосомы), а также гранулы, называемые рибосомами. Эндоплазматическая сеть создает в живой клетке больщую внутреннюю мембранную поверхность, на которой закрепляются ферменты и осуществляются реакции, связанные с обменом веществ. Диктиосомы (тельца Гольджи) выполняют секреторные функции, в том числе, связанные с образованием клеточной стенки и вакуолей. Рибосомы представляют собой глобулярные макромолекулы рибонуклео-протеидов, принимающих участие а синтезе белка. [c.195]

Способ действия р-лактамных антибиотиков. р-Лактамные антибиотики эффективны только против определенного вида болезнетворных микробов, и их активность зависит от способности вторгаться в структуру клеточной стенки. Все одноклеточные организмы обладают механически прочными стенками для того, чтобы выдерживать значительное осмотическое давление, возникающее внутри клетки при высоких концентрациях растворенных веществ. Клетки, не подвергающиеся большому осмотическому давлению, не имеют таких укрепленных стенок (например, красные кровяные клетки) и обычно разрушаются при внесении в воду. [c.370]

Древесина неоднородна не только по своей структуре, но также и по распределению компонентов в клеточных стенках. Структуру слоев клеточной стенки определяет целлюлоза (см. 2.2). Разная плотность упаковки целлюлозных фибрилл приводит к различию в относительном содержании целлюлозы в сложной срединной пластинке и вторичной стенке. [c.180]

В настоящее время в основном известен состав и структура полисахаридов гемицеллюлоз клеточных стенок многих видов растительной ткани. Растительные ткани, имеющие наибольшее распространение и промышленное применение для химической переработки, можно разделить на несколько основных групп древесина хвойных пород, древесина лиственных пород, кора хвойной и лиственной древесины, однолетние растения и их части. Каждая из приведенных групп характеризуется близким по химическому составу углеводным комплексом. Гемицеллюлозы различных групп растительной ткани отличаются по составу, соотношению компонентов, химическим и физическим свойствам. [c.160]

Тейхоевые кислоты связаны с пептидогликановым слоем и клеточной стенкой грамположительных бактерий, причем у некоторых штаммов на их долю приходится до 50% сухого веса клеточных стенок [ПО, 111]. Тейхоевые кислоты представляют собой высокомолекулярные полимеры, структура которых в общем виде выглядит следующим образом. [c.394]

Весь этот гликопептид стенки представляет собой одну гигантскую молекулу в форме мешка, имеюш ую молекулярную массу порядка десятков миллиардов дальтон. Высокая механическая прочность этой системы обусловлена сшитой структурой и жесткостью стержнеобразных полисахаридных цепей, составляюш их каркас всей конструкции. Помимо своей основной механической функции, гликопептид клеточной стенки принимает участие и в ряде других важных биологических феноменов. Упомянем кратко некоторые из них. [c.151]

Между гелифицированными и фюзенизованными микрокомпонентами нельзя провести резкой границы. Фюзенизация может происходить на начальной стадии изменения растительных тканей или после того, как уже начался процесс гели-фикации. В первом случае получается типичный фюзен, в котором ткани полностью сохраняют клеточное строение. Часто клеточная структура фюзена может быть нарушена из-за разрыва клеточных стенок. [c.74]

К настоящему времени многие О-гликозид-гидролазы получены в высокоочищенном и в кристаллическом состоянии, для целого ряда карбогидраз получены данные о первичной структуре (всей белковой молекулы или ее фрагментов). Именно среди кар-богидраз был выбран фермент — лизоцим, для которого впервые в энзимологии было расшифровано пространственное строение с помощью рентгеноструктурных методов анализа. Карбогидразы широко используются для изучения структуры многих биологически важных соединений — гликоконьюгатов, компонентов клеточной стенки и т. д. [c.22]

Цельное крахмалсодержащее сырье в разварнике обрабатывают насыщенным водяным паром под избыточным давлением до 0,5 МПа (температура 158,ГС). В этих условиях растворяется крахмал, размягчаются и частично растворяются клеточные стенки сырья, и при последующем выдувании сырья в паросепаратор (вы-держиватель) происходит разрушение клеточной структуры вследствие перепада давления, измельчающего действия решетки в выдувной коробке разварника, а также других механических препятствий на пути быстрого передвижения разваренной массы из одного аппарата в другой. В процессе разваривания происходит также стерилизация сырья, что важно для процессов осахаривания и брожения. [c.70]

Прир. Д.- гигроскопичный материал капиллярнопористой структуры, способный удерживать влагу в макропорах (в полости клеток-своб. влага) и микропорах (между фибриллами клеточной стенки-связанная, или гигроскопич., влага). Свежесрубленная Д. обычно содержит 60-100% влаги от массы сухой Д. Равновесная влажность для разл. древесных пород приблизительно одинакова и при 20 °С составляет ок. 30% от массы сухой Д. При удалении связанной влаги Д. уменьшается в размерах. Снижение размеров при удалении всей гигроскопич. влаги для Д. отечеств, пород равно в тангенциальном и радиальном направлениях соотв. 6-10 и 3-5%, вдоль волокон-0,1-0,3%. Плотность Д. существенно зависит от ее породы и влажности, места отбора образцов из деревьев, условий произрастания. Так, плотность Д. деревьев умеренного климата составляет 0,3-0,9 г/см , тропич. деревьев-0,05-1,4 г/см , древесинного в-ва разл. пород-ок. 1,55 г/см . Д. обладает низким относит, удлинением и высокой прочностью при растяжении, особенно вдоль волокон. Эта прочность в значительной степени зависит от влажности Д., и для образцов, напр., свеже-срубленной сосны при содержании влаги в заболонной Д. 100-120%, в ядровой Д. 31-34% равна 50-110 МПа, а для образцов той же Д. при средней влажности ок. 10%- 70-150 МПа. Прочность при растяжении поздней Д. хвойных пород обычно в 3 раза больше, чем у ранней. Этот показатель в 2-3 раза больше прочности при сжатии вдоль волокон и приблизительно в 12 раз превышает прочность при скалывании вдоль волокон. Сопротивление изнашиванию повышается с увеличением твердости Д. и ее объемной массы, а уменьшается с возрастанием влажности. Износ торцевой пов-сти примерно на 60% больше, чем боковой. [c.116]

Для образования полисахаридного геля нужно, чтобы цепные молекулы были организованы в рыхлую пространственную сетку, в ячейках которой находится растворитель (вода). Одним из ключевых вопросов, ответ на который позволяет связать структуру полимера с его способностью к гелеобразованию, является природа узлов этой сетки. Это могут быть ковалентные связки между цепями, и в таком случае сетка представляет собой одну гигантскую трехмерную молекулу. Так построен, например, гликопептид бактериальной клеточной стенки, который мы уже рассмотрели, а из искусственных образований — сефадекс, полусинтетический материал для гель-хроматографии. Более типичны полисахаридные гели, в которых связи цепей в узлах не ковалентны. [c.164]

В учебнике в достаточно компактной четкой форме излагается на современном уровне обширный по тематике материал. Особое внимание уделено строению макромолекул и физической структуре полимеров как основе для понимания структуры и свойств синтетических полимеров и высокомолекулярных компонентов древесины. Рассмотрены процессы синтеза полимеров, в том числе биосинтеза природных полимеров. Детально излагаются свойства синтетических полимеров, используемых при получении разнообразных материалов и изделий на основе древесины и продуктов ее переработки. Учебник содержит необходимые сведения по анатомии древесины и строению клеточной стенки. Значительное место отводится изложению теоретических основ процессов химической переработки древесины и ее компонентов. [c.2]

Высокая прочность клеточных стенок грамположительных н грамотрицательных бактерий обеспечивается наличием структурной сетки, состоящей из аминокислот и сахаров (пептидо-гликан). Полисахаридная цепь образуется из чередующихся фрагментов N-ацетилглюкозамина (NAG) и N-ацетилмурамо-вой кислоты (NAM) (разд. 17.7), связанных 1р—4-связью. Между собой полисахаридные цепи соединяются с помощью разветвленной полипептидной цепи, прикрепляющейся к карбоксильной группе остатка NAM. Похожая на плетеную сумку структура укрепляет изнутри липидную мембрану. Если клетка начинает расти и делиться, то пептидогликан тоже должен растягиваться или видоизменяться. Контроль за синтезом пептидов, образующих стенки новой клетки, осуществляют ферменты, которые и становятся мишенью для р-лактамных антибиотиков. Эти препараты, вероятно, благодаря своей пептидоподобной структуре адсорбируются ферментом и затем ацилируют его активные центры за счет раскрытия р-лактамного цикла, сами превращаясь при этом в неактивные пенициллоиновые кислоты. Повреждения клеточной стенки, возникающие при подавлении активности ферментов, в конце концов приводят к тому, что клетка под действием осмотического давления разрушается. [c.370]

РИС. 5-12. Предполагаемое строение стенки растительных клеток. Относительные размеры различных компонентов стенки не соблюдены, однако соотношения между ними близки к истинным. Расстояние между пучками целлюлозных волокон увеличено, чтобы можно было изобразить соединяющие структуры В первичной клеточной стенке одной клетки может находиться от 10 до 100 пучков целлюлозных волокон [115] [c.396]

Приведенные далее циклические пептиды воздействуют на структуру мембраны, сначала попадая путем адсорбции и проншсновения в пористые клеточные стенки н затем взаимодействуя с белковолипнднымн комплексами, что в свою очередь приводит к разрушению мембраны. Антибактериальная активность грамицидина S и структурно похожего на него тироцидина обусловлена, вероятно, именно свойствами поверхностно-активного вещества. [c.306]

Клеточная стенка представляет собой гигантскую трехмерную макромолекулу,. чащннхающую содержимое бактериальной клетки от внешних воздействий. Насколько прочна эта структура, можио судить по тому факту, что она выдерживает внутриклеточное осмотическое давление, которое обычно составляет от 5 до 30 атмосфер [6]. Важной составной частью бактериально) клеточной ТА ТА ТА [c.140]

В электронном микроскопе вместо светового излучения используется пучок ускоренных электронов. Изображение изучаемого объекта наблюдается на флуоресцентном экране или фиксируется фотографическим способом. Увеличение в электронном микроскопе примерно на два порядка выше, чем у оптических микроскопов, и достигает 10 . . 10. Разрешающая способность в зависимости от техники исследования может составлять от 6... 10 нм до 0,2.. 0,5 нм. Это позволяет изучать разнообразные надмолекулярные образования у синтетических полимеров, фибриллярную структуру целлюлозосодержащих клеточных стенок древесины и других растительных тканей, ультраструктуру волокнистых полуфабрикатов целлюлозно-бумажного производства. [c.144]

Толстая стенка растительной клетки (рис. 1-3) устроена необычайно сложно [ИЗ—116]. Благодаря ее сложному строению растения обладают прочностью и жесткостью, а их клетки способны к быстрому удлинению в период роста. Норткот [ИЗ] сравнил строение стенки растений с фибраглассом — пластиком, армированным стекловолокном. Так, в стенке клетки находятся микрофибриллы, состоящие из целлюлозы и других полисахаридов, которые погружены в матрикс, также состоящий в основном из полисахаридов. На ранних стадиях роста зеленых растений закладывается первичная клеточная стенка, содержащая свободно переплетенные целлюлозные волокна диаметром приблизительно 10 нм, центральная часть которых (- 4 нм) имеет кристаллическую структуру. Такие целлюлозные волокна содержат 8000—12 000 остатков глюкозы. [c.395]

Схематическое представление структуры пептидогликана на примере клеточной стенки Staphylo o us aureus в упрощенном виде дано на рис. 12. Углеводные цепи состоят из строго чередующихся остатков ацетилглюкозамина (X) и ацетилмурамовой кислоты (Y), соединенных (3-(I->-4)-связью [c.140]

Как уже отмечалось, в условиях кратковременного контакта бумаги-основы и раствора ингибитора процесс поглощения раствора состоит из двух этапов. Первый — капиллярная впитываемость ингибитора системой макрокапилляров, образующихся в межволо-конном пространстве бумаги. Второй — впитываемость системой микрокапилляров, имеющихся в структуре клеточной стенки отдельных волокон. Второй этап является продолжением первого, но может и отставать от него или проходить неполностью, в чем и заключается возможность появления налета солей на поверхности полотна бумаги. [c.155]

Важным критерием при классификации бактерий является их способность окрашиваться по Граму. В зависимости от способности связывать основный краситель кристаллический фиолетовый, применяемый в виде комплекса с иодом, бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные. Указанная способность определяется структурой клеточных стенок (гл. 5). Большинство актиномицетов, кокков, а также спорообразующие палочки относятся к категории грамположительных бактерий, тогда как Е. oli, другие кишечные бактерии и псевдомона ды — грамотрицательные (табл. 1-1). [c.25]

Световая микроскопия позволяет изучать крупнокристаллические образования (сферолиты, суперкристаллы ), а также крупные составные части сложных объектов, например, анатомические элементы древесины (см. 8.4.2 и [30]). Дополнительную информацию дают УФ-микро-скопия и микроскопия в поляризованном свете. Электронная микроскопия (см. 5.4.1) используется для изучения разнообразных элементов надмолекулярной структуры аморфных и кристаллических полимеров, а также ультраструктуры клеточных стенок древесины (см, 8,6.2), основным структурообразующим компонентом которых служит фибриллярный ориентированный аморфно-кристаллический полимер - целлюлоза. Особо важное значение при изучении кристаллического состояния полимеров и надмолекулярной структуры кристаллических полимеров приобрел такой прямой метод исследования стру1сгуры вещества, как рентгеноструктурный анализ (см. 5.4.2). Одним из ранних методов исследования клеточных стенок древесины и кристаллических полимеров является метод двойного лучепреломления, позволяющий изучать анизотропные среды. Для исследования кристалличности и ориентации полимеров особенно эффективны комбинации методов, в частности, рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии. [c.143]

Лигнины представляют собой полимеры на основе тех же фенилпропано-вых (С -Сз) блоков кониферилового спирта с тем же способом соединения этих блоков между собой, причем образование полимерной структуры характеризуется бессистемностью, т е. присутствуют разные способы соединения фрагментов и сами фрагменты, как правило, неидентичны. Поэтому структуру лигнинов изучить трудно, а изобразить — тем более. Обычно это гипотетические структуры (схема 8.1.7). В растениях лигнины — это важные компоненты клеточной стенки опорных и проводящих тканей, выполняющие при этом двоякую роль механическое укрепление ткани и защиту клетки от химических, физических и биологических воздействий. [c.201]

Структурные П. можно разделить на два класса. К первому относят нерастворимые в воде полимеры, образующие волокнистые структуры и служащие армирующим материалом клеточной стенки (целлюлоза высших растений и нек-рых водорослей, хитин грибов, Р-О-ксиланы и р-О-ман-наны нек-рых водорослей и высших растений). Ко второму классу относят гелеобразующие П., обеспечивающие эластичность клеточных стенок и адгезию клеток в тканях. Характерными представителями этого класса П. являются сульфатир. гликозаминогликаны (мукополисахариды) соединит. ткани животных, сульфатир. галактаны красных водорослей, альгиновые к-ты, пектины и нек-рые гемицеллюлозы высших растений. [c.22]

Несмотря на явно аморфный характер ксилоуронида в клеточных стенках древесины березы, были сделаны попытки [46] с помощью электронного микроскопа установить фибриллярную структуру этого углевода. Для этого получали взвесь освобожденных от лигнина паренхимных клеток в 50%-ном водном этаноле и обрабатывали ее ультразвуком при частоте 22 кгц. Измельченную массу переносили на пленки, высушивали и опыляли хромом или платинохромовыми сплавами. При рассмотрении полученных образцов в электронный микроскоп установлено отсутствие микрофибрилл [c.323]

Пептиды - антибиотики. Пенициллин - его структура приведена выше - широко известный антибиотик, используемый при различных инфекционных заболеваниях. Грамицидин содержит 10 АК, имеет циклическую структуру и разностороннюю биологическую активность. Бацитрацин нарушает синтез клеточной стенки бактерий, приводя их к гибели. Актиномици-ны связываются с молекулой ДНК и нарушают ее функционирование. [c.22]

Существует предположение, что механизм ферментативной реакции, включающий образование кабоний-иона, действует в случае лизоци-ма — фермента, основная роль которого состоит в атаке и расщеплении полисахаридных цепей пептидогликанового слоя клеточных стенок бактерий [10]. Лизоцим содержится в качестве защитного агента в слёзной жидкости, в других выделениях организма и в очень больших количествах в яичном белке. Лизоцим из яичного белка был первым ферментом, у которого методом дифракции рентгеновских лучей была определена полная трехмерная структура [И]. [c.98]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология