Клеточная стенка грамотрицательных прокариот

Рис. 5. Схематическое изображение клеточной стенки грамположительных (Л) и грамотрицательных (Б) прокариот

Большинство прокариот имеет ригидную клеточную стенку, под которой расположена цитоплазматическая мембрана. Состав и строение клеточной стенки — важный систематический признак, по которому прокариоты подразделяют на следующие группы грам-положительные, грамотрицательные и не имеющие клеточной стенки. Своеобразным строением и составом клеточной стенки характеризуются археи. Грамположительные бактерии отличаются от храмотрицательных большим (до 40 раз) содержанием муреина (пептидогликана) в клеточной стенке и отсутствием внешней мем- браны. Археи муреина не синтезируют, но некоторые образуют псевдомуреин. [c.7]

У грамположительных прокариот муреин составляет основную массу вещества клеточной стенки (от 50 до 90 %), у грамотрицательных — содержание пептидогликана значительно меньше (1-10 %). Клеточная стенка изученных видов цианобактерий, сходная с таковой грамотрицательных прокариот, содержит от 22 до 52 % этого гетерополимера. Под электронным микроскопом клеточная стенка грамположительных прокариот выглядит как гомогенный электронноплотный слой, толщина которого колеблется для разных видов от 20 до 80 нм. У грамотрицательных прокариот обнаружена многослойная клеточная стенка внутренний электронноплотный слой толщиной порядка 2-3 нм состоит из пептидогликана снаружи к нему прилегает, как правило, толстый слой (8-10 нм), имеющий характерное строение элементарной мембраны и поэтому получивший название наружной мембраны [21]. [c.15]

Функции клеточной стенки прокариот. Клеточная стенка прокариот выполняет разнообразные функции механически заш иш ает клетку от воздействий окружаюш,ей среды, обеспечивает поддержание ее внешней формы, дает возможность клетке суш,ествовать в гипотонических растворах. В первую очередь, в этом заслуга пептидогликана. Структурная дифференцировка клеточной стенки у грамотрицательных прокариот, приведшая к формированию дополнительного слоя в виде наружной мембраны, значительно расширила круг функций клеточной стенки. Прежде всего это связано с проблемами проницаемости и избирательного транспорта веществ в клетку. Наружная мембрана имеет специфические и неспецифические каналы (диффузионные поры) для пассивного транспорта веществ и ионов, необходимых клетке, т. е. осуществляет функции дополнительного клеточного барьера (основной — ЦПМ). Она препятствует проникновению в клетку токсических веществ, что находит отражение в большей устойчивости грамотрицательных прокариот (сравнительно с грамположительными) к действию некоторых ядов, химических веществ, ферментов и антибиотиков. Появление у грамотрицательных прокариот дополнительной мембраны в составе клеточной стенки фактически привело к созданию обособленной полости (периплазматического пространства), отграниченной от цитоплазмы и внешней среды специфическими мембранами и несущей важную [c.19]

Различия в строении клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных прокариот [c.17]

Клеточная стенка грамположительных прокариот плотно прилегает к ЦПМ, в отличие от клеточной стенки грамотрицательных прокариот, компоненты которой (пептидогликановый слой и наружная мембрана) разделены электронно-прозрачным промежутком и четко отделены аналогичным образом от ЦПМ. Пространство между цитоплазматической и наружной мембранами получило название пери-плазматического. Оно, как можно видеть из строения клеточных стенок обеих групп прокариот, характерно только для грамотрицательных форм. [c.26]

Одноклеточные железобактерии. Вторая группа железобактерий включает одноклеточные организмы из разных таксонов. Она представлена прокариотами с грамположительным и грамотрицательным строением клеточной стенки, размножающимися поперечным делением или почкованием. Клетки разной формы и размеров (форма может [c.336]

Под электронным микроскопом клеточная стенка грамположительных прокариот выглядит как гомогенный электронно-плотный слой,, толщина которого колеблется для разных видов от 20 до 80 нм. У грамотрицательных прокариот обнаружена многослойная клеточная стенка. Внутренний электронно-плотный слой толщиной порядка 2—3 нм состоит из пептидогликана. Снаружи к нему прилегает, как правило,, волнистый слой (8—10 нм), имеющий характерное строение две электронно-плотные полосы, разделенные электронно-прозрачным промежутком. Такой вид характерен для элементарных мембран. Поэтому трехконтурный внешний компонент клеточной стенки грамотрицательных прокариот получил название наружной мембраны. [c.26]

Рис. 10. А. Схематическое изображение клеточной стенки грамотрицательных прокариот 1 — цитоплазматическая мембрана 2 — пептидогликановый слой 3 — периплазматическое пространство 4 — молекулы белков 5 — фосфолипид 6 — липополисахарид.

Опишите сходство и различие состава клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных прокариот. [c.25]

Группа 2. Аэробные, подвижные спиралевидные или изогнутые грамотрицательные бактерии. Прокариоты, входящие в эту группу, имеют жесткую клеточную стенку, так что клетка свою форму не меняет. Движение осуществляется с помощью одного или множества полярно расположенных жгутиков. Хемоорганогетеротрофы, существенно различающиеся потребностями в питательных веществах. Некоторые виды могут расти на простой синтетической среде, для роста других необходимы сложные среды. К роду Spirillum относятся в основном сапрофиты, обитающие в стоячих и загрязненных водах, на гниющих растительных и животных остатках. Ряд свободноживущих форм — обитатели морских вод. Есть среди них и паразиты. Некоторые виды патогенны. [c.164]

У грамотрицательных прокариот строение клеточной стенки намного сложнее, чем у грамположительных (рис. 1.4). В ее состав входит гораздо большее число макромолекул разного химического типа. [c.16]

Клеточная стенка. Большинство прокариот имеет ригидную клеточную стенку, под которой расположена ЦПМ. Состав и строение клеточной стенки — важный систематический признак, по которому все прокариоты подразделяются на следующие группы грамположительные, грамотрицательные и не имеющие клеточной стенки. Своеобразным строением и составом клеточной стенки характеризуются археи, которые не синтезируют пептидогликан, но некоторые из них образуют псевдомуреин. [c.34]

У грамположительных прокариот он составляет основную массу вещества клеточной стенки (от 50 до 90%), у грамотрицательных — содержание пептидогликана значительно меньше (1—10%). Клеточная-стенка изученных видов цианобактерий, сходная с таковой грамотрицательных прокариот, содержит от 22 до 52% этого гетерополимера. [c.26]

Химическая структура пептидогликана грамотрицательных прокариот в основном сходна со структурой типичного пептидогликана грамположительных прокариот (см. рис. 6, 7, А). Снаружи от пептидогликана располагается дополнительный слой клеточной стенки — наружная мембрана. Она состоит из полисахаридов, белков и липидов (рис. 10, А). [c.29]

Помимо слоев клеточной стенки, типичных для большинства грамотрицательных прокариот, у некоторых представителей этой группы обнаружены дополнительные слои разной электронной плотности, располагающиеся с внешней стороны от наружной клеточной мембраны. Однако до настоящего времени не ясно, относятся ли они к клеточной стенке, являясь результатом ее последующего усложнения, или же представляют собой структурные элементы многослойного чехла. [c.29]

Клеточная стенка грамотрицательных прокариот, У грамотрицательных прокариот строение клеточной стенки намного сложнее, чем у грамположительных (см. рис. 5). В ее состав входит гораздо большее число макромолекул разного химического типа (см. табл. 3). Пептидогликан образует только внутренний слой клеточной стенки, неплотно прилегая к ЦПМ. Для разных видов грамотрицательных прокариот содержание этого гетерополимера колеблется в широких пределах (1—10% и больше от веществ клеточной стенки). Предполагается, что у большинства видов грамотрицательных прокариот он образует одно- или двухслойную структуру, характеризующуюся весьма редкими поперечными связями между гетерополимерными цепями (рис. 9). [c.29]

В эволюционно-биохимическом плане клеточная стенка у прокариот претерпела структурные изменения в направлении Археобактерии —> Грамположительные бактерии —> Грамотрицательные бактерии У археобактерий нет типичного пептидогликана, хотя задатки к нему имеются, пептидогликан у грамположительных бактерий многослоен, тогда как у грамотрицательных бактерий он однослоен Лишая клетки прокариот клеточной стенки, их относительно легко удается получать в виде протопластов или сферопла-стов, которые могут быть использованы в клеточно-инженерных работах [c.91]

По строению и химическому составу клеточная стенка прокариот резко отличается от таковой эукариотных организмов. В ее состав входят специфические полимерные комплексы, которые не содержатся в других клеточных структурах. Химический состав и строение клеточной стенки постоянны для определенного вида и являются важным диагностическим признаком. В зависимости от строения клеточной стенки прокариоты, относящиеся к эубак-териям, делятся на две большие фуппы. Было обнаружено, что если фиксированные клетки эубактерий обработать сначала кристаллическим фиолетовым, а затем йодом, образуется окрашенный комплекс. При последующей обработке спиртом в зависимости от строения клеточной стенки судьба комплекса различна у так называемых грамположительных видов этот комплекс удерживается клеткой, и последние остаются окрашенными, у грамотрицательных видов, наоборот, окрашенный комплекс вымывается из клеток, и они обесцвечиваются. У некоторых эубактерий положительная реакция при окрашивании описанным выше способом свойственна только клеткам, находящимся в стадии активного роста. Выяснено, что окрашенный комплекс образуется на протопласте, но его удерживание клеткой или вымывание из нее при последующей обработке спиртом определяются особенностями строения клеточной стенки. [c.28]

Необычные клеточные стенки прокариот. Некоторые скользящие бактерии (миксобактерии, флексибактерии) способны в процессе перемещения по твердому субстрату периодически менять форму клеток, например путем изгибания, что говорит об эластичности их клеточной стенки и в первую очередь ее пептидогликанового слоя. Электронно-микроскопическое изучение, однако, обнаружило у них клеточную стенку, типичную для грамотрицательных эубактерий. Наиболее вероятное объяснение гибкости клеточной стенки этих бактерий — чрезвычайно низкая сшитость ее пептидогликанового компонента. [c.35]

Прокариоты без клеточной стенки. При воздействии определенными химическими веществами оказалось возможным получать в лаборатории из разных видов прокариот формы с частично (сферопласты) или полностью (протопласты) отсутствующей клеточной стенкой. Впервые это обнаружили при действии на бактериальные клетки лизоцимом, ферментом из группы гликозидаз, содержащимся в яичном белке, слезной жидкости и выделяемом некоторыми бактериями. Было выяснено, что лизоцим разрывает 3-1,4-гликозидные связи, соединяющие остатки Ы-ацетилглюкозамина и К-ацетилмурамовой кислоты в гетерополисаха-ридной цепи (рис. 1.3), что в конечном итоге может привести к полному удалению пептидогликана из клеточной стенки. Полученные под действием лизоцима сферопласты (из грамотрицательных прокариот) или протопласты (из грамположительных) принимают сферическую форму [c.18]

S-слои. У некоторых прокариот обнаружены регулярно структурированные S-слои (от англ. surfa e — поверхность), выстилающие наружную поверхность клеточной оболочки равномерно упакованными белковыми образованиями правильной формы (рис. 45). S-слои обычны среди архей, у которых они могут быть единственным слоем клеточной стенки поверх ЦПМ. S-слои имеют упаковку и расположение, подобные паркетным дощечкам, плотно покрывающим клетку и состоящим из белков или гликопротеинов. У грамотрицательных бактерий S-слои прилегают непосредственно к внешней мембране, у грамположительных — ассоциированы с поверхностью пептидогликана. S-слои защищают клетку от флуктуаций pH и резких изменений концентраций каких-либо ионов, осмотического стресса, от действия ферментов или бактерий-хищ-ников вроде Bdellovibrio. S-слои помогают удерживать форму клетки, по крайней мере, у некоторых видов, а также способствуют адгезии клеток к поверхностям. Для патогенных микроорганизмов установлено, что S-слои помогают им справиться с атакой комп- [c.54]

Необычны клеточные стенки метанобразующих бактерий, не содержащие ни мурамовой кислоты, ни D-аминокислот. У этой группы прокариот описаны клеточные стенки трех типов 1) состоящие из пептидогликана особого химического строения, получившего название псевдомуреин 2) построенные из белковых глобул 3) гетерополисаха-ридной природы. В первом и третьем случаях окрашивание по Граму дает в большинстве случаев положительную реакцию. Все метанобразующие бактерии с клеточной стенкой, состоящей из белка, при окрашивании грамотрицательны. В то же время под электронным микроскопом клеточная стенка любого химического состава обнаруживает строение, аналогичное клеточной стенке грамположительного типа. [c.354]

У прокариот клеточная стенка и ЦПМ являются существенным препятствием для высокомолекулярных веществ. Поэтому такие соединения сначала расщепляются вне клетки на олиго- и мономеры соответствующими гидролазами. У грамотрицательных бактерий эти ферменты либо расположены на наружной стороне ЦПМ, либо локализованы в периплазматическом пространстве. Высокомолекулярные вещества проникают в их периплазму с помощью белков-поринов в наружной (внешней) мембране. [c.102]

Химические и структурные различия клеточных стенок грамположительных и грамотрицательных бактерий весьма значительны. У грамположительных бактерий пептидогликаны могут составлять 40—90% веса выделенных клеточных стенок (15—20% веса сухих клеток), у грамотрицательных — менее 10%, а у некоторых псевдомонад — всего 1,2% [35—38, 44, 45, 58]. Этот полимер контролирует форму прокариот, за исключением микоплазм, галобактерий, метанобразующих бактерий и других видов, относящихся к архебактериям [49]. Пептидогликан большинства бактерий имеет основную цепь, состоящую из чередующихся остатков N-ацетилглюкоза-амина и N-ацетилмурамовой кислоты, связанных Р (1—>-4)-гликозидными связями. Небольшие отклонения от этой структуры наблюдаются у некоторых видов Streptomy es [38], у которых имеется N-гликоилмурамо-вая кислота. В кортексе эндоспор бактерий найден модифицированный пептидогликан, содержащий мурами-ловый лактам i[55]. [c.325]

Структурная дифференцировка клеточной стенки у грамотрицательных прокариот, приведшая к формированию дополнительного слоя в виде наружной мембраны, значительно расширила круг функций клеточной стенки. Прежде всего это связано с проблемами проницаемости и избирательного транспорта веществ в клетку. Наружная мембрана имеет специфические и неспецифические каналы (диффузионные поры) для пассивного транспорта веществ и ионов, необходимых клетке, т. е. осуществляет функции дополнительного клеточного барьера (основной — ЦПМ). Она препятствует проникновению в клетку токсических веществ, что находит отражение в большей устойчивости грамотрицательных прокариот (сравнительно с грамположительными) к действию некоторых ядов, химических веществ, ферментов и анти биотиков. Появление у грамотрицательных прокариот дополнительной, мембраны в составе клеточной стенки фактически привело к созданию [c.31]

Группа 18. Риккетсии. В состав группы включены два порядка Ri kettsiales й hlamydiales. Первый объединяет бактерии, характеризующиеся в больщинстве случаев совокупностью следующих признаков плеоморфные, неподвижные, грамотрицательные, с типичными для прокариот клеточными стенками, размножающиеся делением внутри клеток-хозяев культивировать можно на специальных средах, содержащих живые или переживающие ткани, такие как куриные эмбрионы или культуры клеток позвоночных. Однако перечисленные выше признаки свойственны не всем представителям этого порядка. Так, среди риккетсий имеются подвижные виды, красящиеся положительно по Граму, а также виды, которые можно выращивать на относительно простых искусственных питательных средах. Различны взаимоотношения между риккетсиями и организмами-хозяевами. Помимо паразитизма эти отношения в некоторых случаях можно определить даже как мутуалистические. Среди риккетсий-паразитов большая часть относится к непатогенным и только меньшая вызывает заболевания человека, позвоночных и беспозвоночных животных (так называемые риккетсиозы). Успехи последнего времени, связанные с изучением риккетсий, позволили многое понять в биологии этих бактерий, но многое еще остается невыясненным. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология