Проницаемость бактериальных клеток

Механизмы питания. Поступление различных веществ в бактериальную клетку зависит от величины и растворимости их молекул в липидах или воде, pH среды, концентрации веществ, различных факторов проницаемости мембран и др. Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы и ионы, задерживая макромолекулы массой более 600 Д. Основным регулятором поступления веществ в клетку является цитоплазматическая мембрана. Условно можно выделить четыре механизма проникновения питательных веществ в бактериальную клетку это простая диффузия, облегченная диффузия, активный транспорт, транслокация групп. [c.44]

С-реактивный белок (СРБ, СРП), соединяясь с бактериальными полисахаридами или фосфолипидами поврежденных тканей, становится активатором системы комплемента. В систему комплемента входит 20 белков сыворотки крови, которые циркулируют в ней в форме неактивных предшественников. Роль системы заключается, в защите от микробов, регуляции проницаемости и тонуса сосудов, хемотаксисе, взаимодействии между клетками. [c.438]

Накопление мутаций в определенном гене, контролирующем структуру рецептора бактерии, может привести к нарушению какой-то функции клеточной мембраны, а длительная мутационная изменчивость соответствующего рецепторного белка фага может понизить его стабильность и вместе с тем стабильность частицы фага в целом. Первое из предположений подтверждается частой встречаемостью среди бактериальных фагоустойчивых адсорбционных мутантов форм, несущих изменения и других признаков (мутации с плейотропным эффектом), например скорости деления, устойчивости к антибиотикам, проницаемости и др. Не исключена и возможность возникновения в ходе последовательного отбора фагоустойчивых мутантов бактерий и преодолевающих их устойчивость мутантов фага таких форм белков в адсорбционном аппарате фага, которые могут обладать цитотоксическим эффектом, проявляемым при контакте с клеткой, что предотвратит последующий продуктивный цикл. [c.201]

Как правило, клетки очень малы, их диаметр чаще всего намного меньше 1 мм. Их трудно различить невооруженным глазом. Впервые их удалось разглядеть более 300 лет назад, вскоре после того, как были сконструированы первые микроскопы. Клетки высших организмов (растений и животных) имеют следующее строение (рис.1). Клетки окружены мембраной, состоящей из липидов. Мембрана проницаема только для определенных молекул питательных веществ и ионов. Благодаря этому содержимое клетки удерживается внутри и не вытекает в окружающую среду. Растительные клетки имеют дополнительную клеточную стенку, состоящую из целлюлозы, которая придает растительным тканям структурную жесткость. Во всех клетках, кроме бактериальных, внутреннее клеточное пространство раз- [c.8]

Примером избирательности, основанной на различиях в проницаемости, служит избирательность тетрациклинов. Эти антибиотики, подавляющие синтез белка на рибо-сомах, имеют примерно одинаковую активность в бес-клеточных системах (гомогенатах), полученных как из бактериальных, так и из животных клеток, но подавляют рост бактериальных клеток и не действуют на клетки животных. Если бактерии могут активно поглощать тетра> циклины в концентрации, при которой подавляется рост клеток, то в клетки животных антибиотик поступает только в результате диффузии, и внутриклеточные концентрации никогда не достигают уровня, достаточно высокого для подавления жизнедеятельности. [c.127]

Некоторые антибиотики специфически подавляют синтез бактериальной клеточной стенки, связываясь с ее компонентами. Очевидно, они не должны действовать на грибы и клетки животных, хотя проницаемость клеточных мембран прокариот и эукариот для этих антибиотиков сравнительно одинакова. [c.127]

Практически общий способ трансформации и трансфекции основан на том, что при обработке клеток бактерий a l2 их мембрана становится проницаемой для ДНК. Однако эффективность проникновения экзогенной ДНК в клетку довольно низка. Поэтому среди бактерий, подвергшихся трансформации, только небольшая часть оказывается трансформированной. Отделение ее от общей массы осуществляется в процессе клонирования. Для клонирования бактериальную суспензию определенной концентрации выливают на твердую питательную среду, например на агар с питательными добавками в чашке Петри из расчета 5—10 бактерий на 1 см поверхности. Бактериальная клетка на поверхности агара начинает делиться с образованием в итоге маленькой колонии, похожей на шляпку гриба. Эта колония называется клоном, причем из каждой клетки образуется свой клон, все клетки которого имеют свойства бактерии-родоначальника. [c.121]

Некоторые грамотрицательные бактерии сек-ретируют в среду белок, называемый бактерио-цином. Он активирует фосфолипазу А, локализованную во внутренней мембране бактериальной клетки, в результате чего и внутренняя, и наружная мембраны становятся проницаемыми, и некоторые цито- и периплазматические белки высвобождаются в культуральную среду. Таким образом, можно встроить ген бактериоцина в плазмиду так, чтобы он находился под контролем сильного регулируемого промотора, трансформировать клетки Е. соН этой плазмидой и сделать их проницаемыми. Если же Е. oli уже несут ген бактериоцина, их можно трансформировать другой плазмидой, которая содержит ген нужного белка, сшитый с нуклеотидной последовательностью, кодирующей сигнальный пептид. Если оба гена находятся под контролем одного промотора, то их можно индуцировать одновре- [c.126]

Таким образом, для водопроводной воды пока не найдены удовлетворительные способы определения числа жизнеспособных клеток. Наиболее перспективный флуорохром примулин не окрашивает клетки бактерий, убитые хлором. По всей видимости, в результате воздействия хлором не создаются условия для проникновения в клетку грубодисперсной ярко флуоресцирующей фракции красителя, хотя, судя по исследованиям, касающимся механизма действия хлора на бактериальную клетку (А. М. Скидальская, 1969), нарушается целость оболочки и увеличивается ее проницаемость. Теоретические предпосылки успешного разделения живых и мертвых бактерий в питьевой хлорированной воде на данном этапе не оправдались. Работы в этом плане должны быть продолжены. [c.117]

Бактерии и в самом деле скрещиваются друг с другом. Если смешать клетки двух различных ауксотрофных штаммов Es heri hia oli К12, то среди их потомков обнаруживаются рекомбинанты, ауксотрофные сразу по двум факторам роста, а также рекомбинанты, возвратившиеся к дикому типу (т. е. прототрофы, или анауксотрофы). Однако в данном случае необходим прямой контакт между двумя бактериальными клетками в отличие от трансдукции (когда участок бактериального генома переносится из клетки в клетку бактериофагами) или трансформации (когда участок генома, свободно блуждая, проникает в клетку-реципиент). Показано, что если разделить два штамма, способных к взаимной рекомбинации, поместив их в U-образную трубку со стеклянной пористой перегородкой, не пропускающей бактерий, но легко проницаемой для фагов и фрагментов генома, то рекомбинации не происходит. [c.170]

Бактериальная клетка состоит из оболочки, протоплазмы, ядерного вещества и некоторых других элементов. Оболочка, одевающая клетку снаружи, придает ей форму и защищает ее от внешних неблагоприятных воздействий. Под оболочкой находится протоплазма (цитоплазма) — полужидкое коллоидное вещество, состоящее из воды, белков, углеводов, жиров, минеральных веществ и других компонентов. Сверху протоплазма покрыта перепонкой (цитоплазматической мембраной), от которой зависит проницаемость клетки, т. е. способность пропускать одни и задерживать другие вещества. Б протоплазме имеются структурные элементы и ядерное вещество, обособленное в ядерную структуру или распределенное в цитоплазме диффузно (диффузное ядро). Ядерное вещество сохраняет наследственные свойства данного вида. Б протоплазме бактерий могут находиться метахроматин, жир, гликоген и другие включения. [c.8]

Критерием для оценки результатов применяемой методики служит ход развития микроорганизмов и биохимических процессов в бытовой сточной жидкости (контроле). Многочисленные исследования показали, что в бытовой сточной жидкости уже в течение первых часов ее стояния происходит размножение бактерий, число которых достигает максимума обычно к концу первых суток, после чего количество их снижается. Это снижение вызывается как исчерпанностью питательных веществ, так и развитием бесцветных жгутиковых и ресничных инфузорий, питающихся бактериями. Прибавление того или иного количества испытуемого вещества или производственной сточной воды к бытовой мол<ет вызвать различные изменения в микронаселении жидкости и в процессе ее самоочищения. Легко усвояемые органические вещества или богатая такими соединениями производственная сточная вода, прибавленные в определенных дозах к бытовой жидкости, вызовут соответственно увеличение числа микроорганизмов в испытуемых растворах. Чем выше (до известного предела) концентрация этих органических соединений, тем больше количество развивающихся микробов. При очень высокой концентрации растворенных органических и минеральных веществ проницаемость растворов в цитоплазму бактериальной клетки замедляется в результате [c.125]

ДНК, используют для трансформации бактериальных клеток специальных штаммов Е. oli. Трансформация бактерий плазмидами векторов основана на способности клеток акцептировать внутрь себя молекулы ДНК (компетентности). Трансформацию клеток Е. oli обычно проводят одним из двух методов с помощью кальциевого шока или электропорацией. В обоих случаях бактериальная мембрана становится более проницаема для молекул ДНК, последние входят в протоплазму бактериальной клетки. [c.37]

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]

НЫХ оболочках бактериальных клеток или убитых нагреванием бактериях кроме того, они обрабатывали тем же ферментом бактерии, зараженные фагом Т2, а затем подвергнутые замораживанию и оттаиванию. При адсорбции фага на изолированных клеточных оболочках фаг инъецирует свою ДНК прямо в среду (по другую сторону клеточной оболочки). При заражении же бактерий, которые были либо убиты нагреванием до заражения, либо после заражения подвергнуты замораживанию и оттаиванию, оболочка бактериальной клетки становится проницаемой по отношению к молекулам ДНКазы. [c.265]

Показано [188—191], что поликатионы — сополимеры винилпирролидона с аминоалкиловыми эфирами ненасыщенных карбоновых кислот — обладают значительной антибактериальной активностью (более высокой, чем у низкомолекулярных аналогов с низшими алкильными заместителями) в результате кооперативного взаимодействия с бактериальными клетками, которое сопровождается увеличением проницаемости клеточных мембран. С помощью электронной микроскопии было обнаружено, что под действием поликатионов происходит разрыхление стенки клетки и растяжение цитоплазматической мембраны. Катионные центры электростатически взаимодействуют с фосфолипидами, нейтрализуя их отрицательный заряд и, судя по нашим данным, вызывая их латеральную диффузию, вследствие чего мембрана дестабилизируется и ее проницаемость повышается. Хотя гомополимеры катионов достаточно токсичны, их сополимеры с винилпирролидоном, содержащие 10— 15 % (мол.) катионных остатков, имеют меньшую токсичность. Мембранной активностью обладают также комплексоны. Так, сополимер винилпирролидона с метакрилоилацетоном извлекает ионы металлов из клеточной мембраны и тем самым дестабилизирует ее. [c.138]

Высшие (эукариотические) клетки в 10-100 раз крупнее, чем бактериальные (прокариотические). Избирательно проницаемая мембрана (состоящая из множества липидных молекул), регулирует перемещение различных веществ, включая воду, в клетку и из клетки. Мембрану бактериальной клетки окружает довольно жесткая клеточная стенка. Растительные клетки также имеют внешнюю грубую клеточную стенку (на рисунке не показана). В состав высших клеток входит окруженное мембраной ядро, содержащее несколько хромосом (длинных линейных молекул ДНК). Бактериальные клетки имеют только одну кольцевую хромосому. В высших клетках РНК-копии генов производятся в ядре (процесс транскрипции) и перемещаются в цитоплазму после преобразования (процессинга). (См. рис. 4.4 и 4.5). Затем в цитоплазме эти молекулы информационной мРНК транслируются в белок с помощью специальной молекулярной машины, или органеллы, которая называется рибосомой (см. приложение). [c.42]

Свойство катионных полиэлектролитов подавлять активность бактериальных ферментов, инактивирующих антибиотики, а также повышать проницаемость клеточной стенки и цитоплазматической мембраны может способствовать усилению действия антибиотиков в отношении резистентных (устойчивых к действию антибиотиков) штаммов бактерий, так как при этом создаются условия, облегчающие достижение антибиотиком его мишени в клетке. Этот эффект был продемонстрирован в работе [5] на примере усиления (в 15-18 раз) активности бензилпенициллина в отношении резистентных штаммов стафилококков в присутствии поликатионов I (К=С2Н5- Х=1) II (К=СбН5СН2- Х=С1). Поэтому катионные полиэлектролиты представляют интерес не только как новые антимикробные вещества, но, прежде всего, как мембранотропные биологически активные полимеры-носители для низкомолекулярных антимикробных веществ. [c.169]

Харольд и Альтендорф 16] указывают, что хороший индикатор AiJ) должен быстро диффундировать через мембрану... быть полностью диссоциированным при физиологических значениях pH, не нарушать процессов метаболизма и не подвергаться транслокации системами биологического транспорта . Этим требованиям может удовлетворять К" в клетках, обработанных 1—10 мкМ валиномицином с целью сделать мембрану проницаемой для этого иона. Поскольку мембранный потенциал у бактериальных клеток обычно составляет около 180 мВ с отрицательным полюсом внутри, концентрация калия в цитоплазме клеток, обработанных валиномицином, примерно в 20 раз больше, чем в суспендирующей среде. Концентрацию калия можно определить с помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии, пламенной фотометрии или — менее точно — ионселективного электрода (разд. 16.2.2). Поглощение К+ измеряют методом занимаемого объема (или используют одну из его модификаций), а концентрацию вычисляют, исходя из [c.457]

Легкие и воздухоносные пути долгое время считались радиорезистентными тканями, так как лучевые нарушения в них обнаруживали при облучении в больших дозах ионизирующей радиации. Однако это представление основывалось, как правило, на изучении результатов местного облучения. Сложность общей оценки радиочувствительности органов дыхания состоит в том, что они содержат клеточные структуры, значительно различающиеся по устойчивости к радиации. Так, хрящевая ткань воздухоносных путей и плевра радиорезистентны лимфатическая ткапь и сосудистая система легких, а также бронхиолярный эпителий и клетки, выстилающие альвеолы, радиочувствительны. В результате общего облучения организма в органах дыхания возникают изменения, находящиеся в полном соответствии с развитием клинических и анатомических признаков лучевой патологии. Например, в первую фазу изменений, в первые трое-четверо суток острой лучевой болезни, наблюдается набухание и частичный распад аргирофильных волокон гиперемия, диапедез эритроцитов и отек в альвеолах субплевральная эмфизема. После латентного периода (со второй недели) начинается новая фаза, характеризующаяся возрастанием проницаемости сосудов, периваскулярным выходом крови, кровоизлияниями, часто наблюдаемыми некрозами, бактериальной инфекцией, нейтропенической бронхопневмонией. У выживших животных происходит резорбция и регенерация с пролиферацией соединительной ткани, склеротические явления, а иногда образование костной ткани и слабая пролиферация бронхиального эпителия. Изменения органов дыхания при острой лучевой болезни развиваются на фоне резко подавленных клеточных реакций, поэтому на высоте заболевания не происходит фагоцитоза ни бактерий, ни продуктов тканевого распада. Предполагают, что при больших дозах облучения ведущим механизмом в лучевой патологии органов дыхания является разрушение капилляров, сопровождающееся эритропедезом и коллагенозом с последующим склерозированием и образованием костной ткани. [c.199]

У бактерий, как и у животных клеток, плазматическая мембрана обладает свойством избирательной проницаемости и, таким образом, может повышать концентрацию веществ в клетке, увеличивая осмотическое давление до 20 10 кПа (20 атм). Плазмалемма одна не могла бы выдержать такое давление, не опираясь на клеточную стенку. Поэтому, если удалить стенку, в гипертон ических растворах мембрана со временем разрывается. Если резко понизить концентрацию раствора, в котором находятся протопласты, клетки лопаются и их содержимое вытекает раствор, причем плазматическая мембрана остается в виде пустого мешка . Это наблюдение и легло в основу метода получения плазматических мембран бактерий. В отличие от протопласта, термин сферопласт применяется для бактериальных клеток с частично разрушенной клеточной стенкой. [c.11]

Сконструированные рекомбинантные молекулы ДНК вводят в клетки или вирусные частицы для клонирования и амплификации с помощью методов, описанных в гл. 5. Для разных систем хо-зяин-вектор применяются разные методы. Напомним, что рекомбинантные ДНК, сконструированные на основе бактериальных и дрожжевых плазмид или вирусов эукариот, трансфицируются в хозяйские клетки только после того, как клеточные мембраны (или стенки) становятся проницаемыми. Рекомбинанты, сконструированные с использованием Х-век- [c.290]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология