Мембрана протопласта

Рис. 19-35. Плазматическая мембрана протопласта табака. Протопласт, иммобилизованный иа сеточке для электронной микроскопии, вскрыли, отмыли его внутреннее содержимое н подвергли препарат негативному контрастированию для выявления структуры внутренней стороны мембраны. На снимке хорошо видим кортикальные мнкротрубочки и многочисленные окаймленные ямки. (С любезного разрешения С. Роч ке.)

Полиэтиленгликоль представляет собой сильно гидрофильное вещество и способен связывать много свободной воды в растворе свободная вода — это молекулы, доступные для взаимодействия с заряженными молекулами (обычно ионами), растворенными в воде. Таким образом, при высоких концентрациях ПЭГ такие макромолекулы, как ДНК, больше не могут оставаться в растворе и осаждаются. Мембрана протопласта в норме отрицательно заряжена. Благодаря фосфатным группам ДНК тоже имеет отрицательный заряд, и, следовательно, взаимное отталкивание зарядов препятствует взаимодействию между ДНК и протопластами. При очень высоких концентрациях (30—40% вес на объем) ПЭГ также, по-видимому, минимизирует взаимное отталкивание зарядов таким образом, клеточные мембраны могут прийти в тесный контакт с возможным слиянием липидных бислоев и впоследствии после разведения со слиянием клеток. Было показано, что полиэтиленгликоль представляет собой и сильный стимулятор эндоцитоза у протопластов растений при добавлении ПЭГ они способны поглощать большие частицы, например целые хлоропласты, липосомы или [c.203]

Цитоплазма бактерий. Все содержимое клетки, ограниченное клеточной стенкой, называется протопластом. Протопласт состоит пз цитоплазматической мембраны и живого вещества клетки — цитоплазмы, или протоплазмы. Цитоплазма бактерий является бесцветной, прозрачной, слегка вязкой. [c.249]

Структуры, расположенные снаружи от цитоплазматической мембраны (ЦПМ), — клеточная стенка, капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки — называют обычно поверхностными структурами. Термином клеточная оболочка часто обозначают все слои, располагающиеся с внешней стороны от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол). ЦПМ вместе с цитоплазмой называется протопластом [21]. [c.12]

Клеточная стенка прокариот занимает свое особое место в структуре и архитектонике клеток Ее нельзя исключать из метаболических процессов, так как она занимает пограничное положение между внутренней (протопласт) и внешней средами, и через нее должны проходить различные вещества в обоих направлениях Однако главные функции ее — поддержание формы клетки и защитная, тогда как основная функция клеточной мембраны — регуляторно-метаболическая Клеточная стенка и клеточная мембрана вместе формируют оболочку [c.91]

Мембраны бактерий. Протопласт снаружи окружает цитоплазматическая мембрана — плазмалемма, прилегающая непосредственно к оболочке. Мембраны составляют 40—90% всей массы клетки. Длительно существовало ошибочное представление, что периферическая плазмалемма бактериального протопласта является единственной мембранной структурой бактериальной клетки. Сейчас известно, что периферическая мембрана образует инвагинации, составляющие внутриклеточные мембранные структуры. Различными методами показано, что мембраны трехслойные и достигают 8,5 нм в толщину. У всех исследованных бактерий мембраны могут быть причислены к обязательным компонентам бактериальной клетки [63, 126]. В. И. Бирюзовой [23] собрана большая литература о молекулярной организации плазмалеммы. Ее наружная поверхность, обращенная к клеточной оболочке, состоит из субъединиц грибовидной формы с размером головки 8—12 нм. Часть этих субъединиц, по-видимому, является ферментативными белками, другая часть — белково-липидными структурами. [c.25]

Цитоплазматическая мембрана вплотную примыкает к клеточной оболочке, являющейся одним из основных структурных компонентов клетки. Клеточная оболочка служит как бы скелетом клетки, придавая ей определенную форму и защищая протопласт от воздействия неблагоприятных условий. [c.31]

Всякая клетка состоит из цитоплазмы и ядерного материала, снаружи ее ограничивает плазматическая мембрана. Этот протопласт может быть окружен еще клеточной стенкой, выполняющей в основном механические функции стенка имеется у растительных клеток и у клеток большинства бактерий. [c.23]

Компартментализация клетки значительно менее выражена, чем у эукариотических клеток (рис. 2.4). ДНК не окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Область ядра, видимая на электронной микрофотографии ультратонко-го среза клетки в виде сетчатой структуры из тонких нитей, непосред ственно граничит с заполненной рибосомами цитоплазмой (рис. 2.5). У многих бактерий впячивания плазматической мембраны образуют определенные структуры во внутреннем пространстве протопласта (внутриклеточные мембраны). С плазматической мембраной связаны процессы дыхания или фотосинтеза, доставляющие клетке энергию, т.е. функции, за которые в эукариотических клетках ответственны мембраны митохондрий и хлоропластов. [c.27]

Мембраны можно выделить, подвергнув осмотическому шоку протопласты, полученные с помощью лизоцима. Мембрана богата липидами, в особенности фосфолипидами (табл. 2.1). Составляя всего 8-15% сухого вещества клетки, мембраны содержат 70-90% всех ее липидов. [c.44]

Клеточная стенка у бактерий не жесткая, как стальной панцирь, а тонкая и эластичная, как кожаная покрышка футбольного мяча. Подобно тому как мячу придает упругость надутая камера, клеточной стенке придает определенную упругость плотно прилегающий к ней изнутри протопласт. Внутреннее давление (тургор) обусловлено осмотическими факторами. Осмотическим барьером служит плазматическая мембрана она полупроницаема и контролирует проникновение в клетку и выход из нее растворенных веществ, В отличие от плазматической мембраны клеточная стенка проницаема для солей и других низкомолекулярных соединений. [c.50]

Внедряются новые методы селекции продуцентов, их поддержания в активном состоянии и хранения. Например, для получения активных продуцентов у дрожжей и плесневых грибов применяют метод слияния протопластов, когда после удаления клеточной стенки и воздействия полиэтиленгликоля клеточная мембрана частично растворяется и может произойти слияние протопластов двух штаммов и последующая рекомбинация генетического материала. После регенерации клеточной стенки микроорганизм будет иметь другие свойства. Такие микроорганизмы менее стабильны, чем дикие , поэтому необходимо применять соответствующие методы сохранения их активности. Из относительно новых можно назвать лиофилизацию и хранение под жидким азотом. [c.311]

В противоположность этому первичная и вторичная стенки клетки анизотропны. Вторичная стенка является, возможно, последним слоем, образуемым протопластом. Поры в этом слое являются каналами, наружный конец которых закрывает мембрана. Как указано ранее, толщина вторичной стенки неодинакова, что связано с назначением клетки нередко и ее внутренняя поверхность имеет неодинаковый вид. Некоторые исследователи признают наличие третичной стенки, однако это мнение, насколько можно судить, практически не подтвердилось. [c.34]

Одной из них стало введение свободной ДНК, называемой также векторной ДНК или просто вектором, в протопласты — растительные клетки без стенок (оболочек). Их удаляют, помещая эксплантаты в раствор ферментов из низших грибов. Дело в том, что клеточная стенка — серьезное препятствие для ДНК. В протопластах же единственной защитой остается плазматическая мембрана. Обычно ДНК внедряют в протопласты, используя полиэти-ленгликоль (плотный органический полимер, проникающий сквозь мембрану) или электрический пробой, при котором мембрану протыкает импульс напряжения. Эти процедуры не связаны с биологическими взаимодействиями и пригодны для любых клеток. Но получить полноценное растение из изолированных протопластов нелегко лишенная стенки клетка с трудом ее восстанавливает. К тому же регенерировать целое растение из изолированной клетки гораздо сложнее, чем из клетки или клеток в составе [c.103]

Термином структура объединяются не только различные виды органоидов и грубо дисперсные фазы протоплазмы, но и внутренние структуры белковых и других мицелл и разнообразных межмицеллярных соединений, совокупность которых и составляет химическую основу протопласта. Особое значение протоплазменных структур для обмена веществ, для всей сложной организации протоплазмы состоит в том, что они обладают огромной суммарной поверхностью, на которой и развертывается основная деятельность каталитически активных агентов живой клетки. Большая часть этих поверхностей принадлежит мембранам органоидов, эндоплазматической сети и другим компонентам протоплазмы. Мембраны же, как уже указывалось, обладают весьма высокой и притом разнообразной физико-химической активностью, выражающейся, в частности, в способности обратимо связывать различные химические соединения в том числе и ферменты. В связывании различных ферментов мембранами протоплазменных структур и заключена причина того, что именно здесь и сосредоточена основная энзиматическая активность клетки. [c.55]

Например, в большинстве случаев стремятся измерить проницаемость мембраны , включающей и саму цитоплазму и ее пограничные слои. Чтобы измерить или dV/dt, требуется определить изменение объема вакуоли если измеряется изменение объема клетки или протопласта, то может быть внесена ошибка, так как клеточная стенка или сама цитоплазма во время определения могут изменить свой объем. Подобным же образом оценка площади, через которую движется поток, должна относиться к средней площади цитоплазмы, а не к общей площади поверхности клетки 1155, 483]. [c.202]

Рис. 20. Введение микроорганизмов в изолированные протопласты высших растений (по L. Fowke, О. Gamborg, 1981) а—поглощение путем инвагинации мембраны (эндоцитоз) б слияние мембран в — слияние мембраны протопласта с липосомой

В связи с проблемой сохранения интактности вводимых в протопласты органелл или микроорганизмов тот и другой способы имеют свои недостатки. Поглощение путем эндоцитоза приводит к изолированию вводимых в протопласт объектов в везикулах из плазмалеммы протопласта. Поскольку эти везикулы могут сливаться с лизосомальным аппаратом растительного протопласта, существует опасность, что это приведет к разрушению вводимого чужеродного материала. При слиянии происходит интеграция мембраны протопласта растения и микроорганизма, нарушение целостности микроорганизма и освобождение его органелл внутрь растительного протопласта. Обнаруженное для зеленых водорослей слияние с протопластами может рассматриваться, таким образом, как способ введения в растительную клетку не целых микроорганизмов, а интактных органелл. В качестве альтернативного пути, позволяющего преодолеть недостатки обоих рассматриваемых способов, предлагается заключать микроорганизмы в искусственные мембраны — липосомы (рис. 20). Этот прием уже был использован в опытах по введению в протопласты лука одноклеточных цианобактерий, заключенных в липидные капли. Преимущества данного методического приема видятся в том, что искусственные мембраны будут сливаться с плазмалеммой протопласта, освобождая таким образом интактные клетки микроорганизмов в цитоплазму протопласта. [c.59]

Гибридизация соматических клеток осуществляется благодаря слиянию протопластов, изолированных из соматических клеток растений, и служит для создания новых генотипов, новых форм растений. Использование изолированных протопластов позволяет решать множество теоретических и практических задач. С их помощью можно вести селекцию на клеточном уровне, работать в малом объеме с большим числом индивидуальных клеток, осуществлять прямой перенос генов, изучать мембраны, вьщелять пла-ствды. Протопласты непременно участвуют в соматической гибридизации. Термин соматическая гибридизация , означающий процесс слияния протопластов соматических клеток, был введен №. Мельхерсом в 1974 г. [c.188]

Считается, что образование микрофибрилл происходит одновременно с синтезом макромолекул целлюлозы вне протопласта на наружной поверхности окружающей его мембраны - плазмалеммы. Электронномикроскопические исследования показали, что наружная поверхность плазмалеммы различных типов клеток растений в значительной степени покрыта частично погруженными в нее сферическими гранулами. Диаметр гранул (15 нм) превышает поперечные размеры образующихся микрофибрилл. От некоторых гранул отходят волоконца, по размерам сопоставимые с микрофибриллами. Каждая хранула представляет собой ферментный комплекс, способный вести одновременный синтез макромолекул целлюлозной микрофибриллы. В качестве затравки выступают невосстанавливающие концы макромолекул, а донором глюкозных остатков служат молекулы гуанозиндифосфат-В-глюкозы. Удлинение микрофибриллы происходит только при контакте ее растущего конца с гранулой. Структура [c.335]

Компартментализация прокариотической клетки значительно менее выражена, чем у эукариотических клеток. ДНК не окружена ядерной мембраной, а органеллы типа митохондрий и хлоропластов отсутствуют. Область ядра, видимая на электронной микрофотографии ультратон-кого среза клетки в виде сетчатой структуры из тонких нитей, непосредственно граничит с заполненной рибосомами цитоплазмой. У многих бактерий впячивания плазматической мембраны образуют определенные структуры во внутреннем пространстве протопласта (внутриклеточные мембраны). С плазматической мембраной связаны процессы [c.10]

Плазматическая мембрана. На электронных микрофотографиях ультратонких срезов бактерий, фиксированных четырехокисью осмия, плазматическая мембрана представляется многослойной. Она состоит из двух осмофильных и потому темных слоев толщиной 2-3 нм каждый и промежуточного более светлого слоя толщиной 4-5 нм. По своему строению мембраны бактериальных, животных и растите.пьных клеток очень сходны. Это дает основание говорить об универсальной элементарной мембране . Мембраны можно выделить, подвергнув осмотическому шоку протопласты, полученные с помощью лизоцима. Мембрана богата липвдами, в особенности фосфолипидами. Составляя всего 8-15 % сухого вещества клетки, мембраны содержат 70-90 % всех ее липидов. [c.23]

В последние годы все чаще применяют специальные емкости (сосуды) для изоляции в асептических условиях органов из молодых растений. Фирма Sigma ( IIIA) к 1990 г. ввела новые мембранные наборы для культур растительных тканей. Их изготавливают из микропористой полипропиленовой мембраны, обработанной специальным ПАВ для улучшения прохождения питательных веществ. Мембранные наборы могут быть использованы при культивировании протопластов, в соматическом эмбриогенезе, при получении культур цветов и в других направлениях. [c.501]

Рве. 19 . Микрофотографии протопластов табаи, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа. Только что выделенный сферический протопласт (Л) сходен с протопластами, изображенными на рис. 16-68. Клеточная стейка полностью удалена, и видна оголенная плазматическая мембрана (С-она же при большем увеличении). Через некоторое время начинается регенерация клеточной стенки (В) на показанной здесь ранней стадии этого процесса на наружной поверхности плазматической мембраны хорошо видна новообразованная сеть целлюлозных микрофибрилл, (С любезного разрешения J, Burgess,) [c.207]

Цитоплазма. Протопласт снаружи окружен плазматической мембраной. Для эукариотической клетки характерно выраженное подразделение цитоплазмы на множество обособленных пространств. Эта ком-парщментализация отчасти создается в результате впячивания плазматической мембраны с образованием цистерн и пузырьков однако помимо этого в цитоплазме эуцитов содержатся митохондрии и (у растений) хлоропласты, которые со всех сторон окружены мембранами. [c.25]

Плазмолиз. В обычных условиях концентрация сахаров и солей-осмотически активных веществ-внутри клетки выше, чем в окружающей среде. Содержимое кЛетки по осмотическому давлению эквивалентно 10-20%-ному раствору сахарозы, и в клетку поступает столько воды, с црлько допускает растяжимость ее стенки. Если повысить осмотиче-сЩе давление внешней среды (например, путем добавления сахаров или мочевины), вода будет оттягиваться из клетки. В конце концов протопласт сожмется и плазматическая мембрана отделится от клеточной стенки. Такой процесс, происходящий в гипертонической среде, называют плазмолизом. Именно явление плазмолиза у крупных бактериальных клеток позволяет нам убедиться в том, что плазматическая мембрана у них окружена клеточной стенкой. Как плазматическую мембрану, так и клеточную стенку окрашивает водорастворимый основной краситель виктория синий. [c.50]

Рис. 2.45. Схема спорообразования и строения зрелой споры. А, Б-процесс отделения протопласта споры В, Г, Д образование предспоры Е-зрелая спора, /-цитоплазма 2-плазматическая мембрана 5-клеточная ст енка зародыша -кора споры 5-внутренняя оболочка споры 6-наружная оболочка споры 7-экзоспориум. ( У. О. МигеП.)

Клетка, ее строение и субклеточные компоненты. В отношении тонкой структуры клеток цианобактерии во многом сходны с грам-отрица-тельными бактериями (рис. 2.4). Протопласт окружен клеточной стенкой, в которой поверх пептидогликанового слоя имеются еще наружная мембрана и липополисахаридный слой, У многих форм имеет место выделение экзополисахаридов, которые либо переходят в раствор в виде слизи, либо образуют капсулы вокруг клеток и чехлы вокруг трихом. [c.129]

К внутреннему слою кутикулы примыкают оболочки клеток эпидермиса, состоящие в основном из полисахаридов (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектин), лигнина и белка. В оболочках клеток имеется так называемое свободное пространство, образованное промежутками между фибриллами целлюлозы. Клеточную оболочку отделяет от цитоплазмы липопротеидная полупроницаемая мембрана — плазмалемма. Она представляет собой био-молекулярную пленку, состоящую из глобулярных липопротеиновых молекул. Расстояние между отдельными макромолекулами в плазмалемме не превышает 0,4 нм. Поэтому лишь молекулы воды (размером около 0,2 нм) могут беспрепятственно проникать в плазмалемму. Ей присущи все свойства полупроницаемой мембраны. Плазмалемма — последний барьер на пути проникновения ксенобиотика в протопласт. Элементарная мембрана состоит из двух слоев белковых веществ, между которыми заключен липидный слой, определяющий степень проницаемости [c.198]

Проникновение через цитоплазматические мембраны. Поверхность плазмалеммы (эктопласта) in vivo имеет выступы и влагалища и находится в динамическом состоянии. Любые соединения, за исключением молекул воды, прежде чем достичь протопласта, должны абсорбироваться плазмалеммой. Согласно гипотезе Карриер [32, 58], в результате метаболических реакций пространства между липопротеиновыми молекулами увеличиваются, конфигурация мембраны изменяется, и вследствие [c.204]

Слияние протопластов — механизм обмена генетической информацией при непосредственном контакте участков цитоплазматической мембраны у бактерий, лишегшых клеточной стенки. [c.22]

При обсуждении результатов, полученных при изучении химического состава мезосом и цитоплазматической мембраны, следует учитывать следующее. Приведенные выше данные получены в результате дифференциального центрифугирования протопластов, подвергавшихся действию осмотического шока. Указанный метод был разработан и усовершенство- [c.36]

Мембраны, опоясывающие внещнюю и внутреннюю поверхность протоплазмы и каждого из содержащихся в ней органоидов, играют в жизни клетки весьма важную и притом разностороннюю роль. Они не просто ограничивают внутреннее содержимое протопласта, пластид, митохондрий и других органелл, но и выполняют функции регуляторов процессов поступления в клет- [c.24]

Можно видеть, что бактерия окружена клеточной стенкой, представляющей собой жесткую структуру, довольно сложную по своему химическому составу и содержащую полисахариды, белки и липиды. Точное строение этих компонентов клеточной стенки различно у разных типов бактерий, что сообщает бактериальным клеткам сильную поверхностную специфичность. Клеточная стенка обусловливает характерную для данной бактерии форму (сферическую, форму прямой или изогнутой палочки) и обеспечивает прочность, необходимую для того, чтобы клетка не лопну ла поддействием внутреннего осмотического давления. К внутренней сто роне клеточной стенки плотно прилегает тонкая клеточная мембрана играющая у бактерии роль барьера проницаемости. Мембрана окружает протопласт, т. е. всю остальную часть прокариотической клетки Как видно на электронной микрофотографии, приведенной на фиг. 22 ядро бактерии (т. е. ее ДНК) связано с клеточной мембраной. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология