Галофилы

В более примитивных прокариотических клетках ДНК не выделяется специальной дополнительной мембраной. Обычно эти клетки содержат одну гигантскую молекулу двуспиральной ДНК, состоящую из нескольких миллионов нуклеотидов. Иногда, по аналогии с эукариотической клеткой, ее называют хромосомной ДНК. В некоторых случаях в прокариотических клетках, в дополнение к этой ДНК, присутствуют еще и относительно маленькие молекулы ДНК (длиной в несколько тысяч- нуклеотидов), несущие дополнительную информацию их называют плазмидами. В большинстве случаев плазмиды копируются независимо от хромосомной ДНК и клетки могут содержать ряд подобных молекул. Несмотря на маленькие размеры, они придают клетке ряд особенностей, чрезвычайно важных для их выживания, например устойчивость к определенным антибиотикам. Прокариотические клетки обладают относительно маленькими размерами. Их линейные размеры имеют порядок 1 мкм, а самые маленькие из известных прокариотических клеток — микоплазмы — имеют размер около 0,3 мкм. Все прокариотические клетки могут функционировать независимо и, следовательно, должны рассматриваться как одноклеточные живые организмы (прокариоты). К этой группе живых организмов относят микоплазмы, бактерии и синезеленые водоросли (цианобактерии). Бактерии можно разделить на две основные группы эубактерии (действительные бактерии) и. архебактерии. К последним относят микроорганизмы, живущие в экстремальных условиях — в горячей или сильнокислотной среде (термоатщдофилы), в концентрированных соляных растворах (галофилы) и др. Условия жизни архебактерий, по-видимому, достаточно близки к тем,"которые существовали на Земле в период зарождения жизни. [c.23]

Генетический материал экстремальных галофилов представлен в виде основной и сателлитных ДНК. Последние составляют от 11 до 30 % всей содержащейся в клетках ДНК и состоят из замкнутых кольцевых молекул. Основная и сателлитные ДНК различаются нуклеотидным составом молярное ГЦ-содержание основной ДНК — порядка 66—68, а сателлитных — 57—60 %. Высокий уровень сателлитных ДНК — уникальная черта организации генетического материала экстремальных галофилов, значение которой пока не ясно. Предполагается, что сателлитные ДНК — не эписомы, а составная часть генома этих бактерий. [c.419]

Могут ли экстремальные галофилы расти за счет энергии света или он служит только дополнительным источником энергии В лаборатории был показан рост этих бактерий в анаэробных условиях, исключающих возможность осуществления брожения или анаэробного дыхания, при освещении клеток, если они содержат значительные количества бактериородопсина или если в среду внесен ретиналь, для синтеза которого необходим молекулярный [c.422]

Изучение изолированных клеточных оболочек крайних галофилов позволило в дальнейшем установить следующие факты. [c.128]

Морские псевдомонады Бактерии — крайние галофилы [c.130]

Бактерии северных морей лучше развиваются при температуре до 10° С в среде, содержащей соли, где осмотическое давление имеет определенную величину. Большинство бактерий живет в средах, имеющих концентрацию солей до 1%. Морские бактерии требуют для своего развития концентрацию солей до 10%. В озере Гюсчун-даг в Закавказье живут бактерии, приспособившиеся к концентрации солей 36,0%. Эта группа микробов, живущая в водах с высокой концентрацией солей, называется галофилами. [c.246]

Наконец, обнаружены прокариоты, клеточная стенка которых по структуре и химическому составу резко отличается от описанных выше типов. Они принадлежат к группе архебактерий (см. гл. 17). Клеточные стенки метанобразующих архебактерий содержат пептидогликан особого химического строения. У других представителей этой группы клеточная стенка состоит исключительно из кислого гетерополисахарида, а у некоторых экстремально галофиль-ных, метанобразующих и ацидотермофильных архебактерий — только из белка. Архебактерии с клеточной стенкой белковой природы не окрашиваются по Граму, остальные типы архебактериаль-ной клеточной стенки дают грамположительную реакцию. [c.35]

Помимо полярных липидов архебактерии содержат нейтральные липиды, основными из которых являются изопреноидные углеводороды, насыщенные или содержащие двойные связи, — производные С,5—Сзо-изопреноидных скелетов. Особенно распространены у архебактерий Сзо-изопреноиды. Больше всего углеводородов содержится у метанобразующих бактерий, меньше — у галофилов и термоацидофилов. [c.411]

ЦПМ содержит около 1/3 липидов и 2/3 разных белков, включая обычные для эубактериальных мембран наборы флавопротеинов и цитохромов. Основная масса липидов экстремальных галофилов отличается от характерных для эубактерий липидов тем, что в их молекуле глицерин связан не с остатками жирных кислот, а с Сго-терпеноидным спиртом — фитанолом. Фосфолипид-ные и гликолипидные производные глицеринового диэфира могут в определенных условиях составлять до 80 % общего содержа- [c.418]

Экстремальные галофилы имеют сложные пищевые потребности. Для роста большинства видов в состав сред должны входить дрожжевой экстракт, пептон, гидролизат казеина, набор витаминов. Высокой требовательностью к среде отличаются представители родов Haloba terium и Halo o us. Основным источником энергии и углерода служат аминокислоты и углеводы. Метаболизм глюкозы осуществляется по модифицированному пути Энтнера—Дудорова, отличающемуся тем, что глюкоза без фосфорилирования окисляется в глюконовую кислоту. Последняя превращается в 2-кето-З-дезоксиглюконовую кислоту, которая расщепляется на два Сз-фрагмента пировиноградную кислоту и глицериновый альдегид. Из глицеринового альдегида в результате нескольких ферментативных преобразований также образуется пировиноградная кислота (рис. 105). Дальнейшее ее окисление происходит в замкнутом ЦТК. [c.420]

Существуют, однако, такие соленые водоемы, соленость воды которых даже превышает концентрированные растворы соли, употребляемые в пищевой промышленности. Так, если для соления огурцов применяется 15-процентный раствор хлористого натрия, для рыбы — 20-процентный, а для мяса — 30-процентный, то вода Большого Соленого Озера имеет соленость 22%, Мертвого моря — 25%, а озера Гюсгундаг в Закавказьи — даже 36,8%. В этих Водоемах нет жизни, но если в них отсутствуют флора и фауна, то зато имеются бактерии, которые в процессе эволюции приспособились к жизни в таких специфических условиях. Эта группа микробов носит название галофилов. Если эти галофилы попадают на поверхность соленой рыбы или мяса, то начинается их порча. Низшим пределом солености, которую еще могут переносить галофилы, является 13%. [c.29]

Галофильные бактерии. Общие экологические особенности. Галофильные бактерии — одни из самых солеустойчивых организмов. Они способны использовать местообитания, непригодные для большинства других форм. В таких местах, как соленые озера (например. Большое соленое озеро или Мертвое море), соленые морские илы и осадки или береговые марши, эти организмы выживают в условиях, когда внешняя и внутриклеточная среда может быть близка к насыщению минеральными солями (табл. 6). Для роста некоторых галофилов необходимы концентрации солей от 3 до 5 М. Поскольку метаболический аппарат негалофильных организмов не способен работать в таких условиях, возникают два важных вопроса 1) действи- [c.125]

Сходство обмена веществ у галофильных и обычных микроорганизмов. Об успешном приспособлении галофилов к жизни в условиях крайне высокой солености свидетельствует то, что они обладают таким же (в функциональном отношении) метаболическим аппаратом, как и аналогичные негалофильные формы. У галофилов и негалофилов существуют одни и те же пути синтеза АТФ, одни и те же механизмы репликации генов и синтеза белков. Однако в основе такого функционального сходства должны лежать огромные биохимические различия между галофилами и негалофилами. Как мы уже подчеркивали в гл. 1, видимые черты сходства в физиологической функции часто существуют только благодаря тому, что биохимический аппарат, ответственный за эту функцию, специально приспособлен для работы при тех условиях внешней среды, в которых живут данные организмы. [c.126]

Кислый характер белков клеточной стенки и клеточных мембран у галофилов. Различия, характерные для аминокислотного состава рибосомных белков галофильных и обычных микроорганизмов, обнаружены и у других белков. Особенно демонстративно эти различия проявились при изучении белков клеточных стенок и мембран. Давно известно, что клеточная оболочка (состоящая из клеточной стенки и плазматической мембраны) у галофилов подвергается лизису, если содержание соли в среде уменьшить примерно до 5% (Na l). Вопреки естественному предположению этот лизис не обусловлен осмотическими эффектами. Высокие концентрации неионных растворенных веществ, например сахарозы, не предотвращают лизиса клеточной оболочки. Заинтересовавшись вопросом о причинах этого лизиса, Дж. Гиббонс и его сотрудники более 10 лет назад пришли к выводу, что клеточные стенки и мембраны сохраняют свою целостность благодаря слабым вторичным взаимодействиям и остаются интактнымп до тех пор, пока их отрицательные заряды блокированы высокими концентрациями Na+. Эта гипотеза по существу предсказывала, что в клеточной оболочке должны преобладать кислые белки. [c.128]

Так же как и другие ферменты галофилов, НАДФ-изоцитратдегидрогеназа из галобактерпй обнаруживает явную потребность в Na+ или К+, будучи одинаково активной с любым из этих ионов. Ушах достигает наибольшей величины при концентрации соли 1 М однако в диапазоне концентраций от 0,5 до 5 М изменения Утах не столь зпачитвльны (отношение наибольшей величины к наименьшей менее 2 1). [c.131]

Ионы Na и С1 входят в состав промышленных и бытовых сточных вод в наибольшем количестве. Во многих промышленных стоках хлориды преобладают над другими соединениями и составляют по весу 50—60% всех растворимых солей. Высокая концентрация МаС1 (выше 1—2%) вызывает развитие бактерий галофилов. Большинство бактерий, полезных для биохимической очистки, не переносят концентрации Na l выше 4—5%. В стоках из коллекторов промышленных районов и промышленных. комплексов (Волжского, Тольяттинского, Приморского и др.) содержание КаС1 не превышает 1 г/л (0,1%), что увеличивает (по сравнению со стоками отдельных производств) скорость биохимического окисления органических веществ (см. табл. 1.10). Ионы кальция также являются одним из наиболее распространенных катионов во многих промышленных стоках. Среднее отношение Са / а+ составляет 0,55. Этот показатель сохраняет свое значение для стоков различных промышленных комплексов. Соотношение минимальной концентрации кальция (160 мг/л) к максимальной составляло 1,3—1,5 (см. табл. 1.10), что служит критерием ирригационной пригодности сточных вод (см. гл. 3). [c.16]

Внутри каждой физиологической группы интенсивность окисления определяется принадлежностью бактерий к определенной экологической группировке (мезофилы, термофилы, аэробы, анаэробы). Наибольшая скорость окисления отмечена у термофилов и аэробов [12]. Галофилы, микроаэрофильные и капнеические аэробы, окси-толерантные анаэробы отличаются значительно меньшей скоростью окисления [10]. Следовательно, для систематического контроля за режимом биологической очистки необходимо учитывать не только количество микроорганизмов, но и определять их принадлежность к определенной физиологической и экологической группировке (см. табл. 2.1, 2.2 и 2.3). По данным, приведенным в этих таблицах, на распределение микроорганизмов по группам и биогенность активных илов большое влияние оказывает биохимический показатель сточных вод и вид очистных сооружений. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология