Прокариотная клетка

Рис. 5,1. Схема пути матричных процессов в прокариотной клетке в случае внедрения в геном чужеродной генетической информации.

Рис. 4. Комбинированное изображение прокариотной клетки

Структура, химический состав и функции компонентов прокариотной клетки [c.27]

Уникальность химического состава клеточной стенки прокариот, ее отличие от таковой эукариот сделали возможным создание и применение лекарственных препаратов, специфически действующих только на прокариотную клеточную стенку. На этом основано действие пенициллина и некоторых других антибиотиков, подавляющих разные этапы синтеза пептидогликана. Пенициллин, например, ингибирует образование связей между пептидными хвостами на этапе сшивания полимера, происходящего в клеточной стенке в процессе роста прокариотной клетки (см. рис. 7). [c.36]

Прокариотная клетка отличается тем, что имеет одну внутреннюю полость, образуемую элементарной мембраной, называемой клеточной, или цитоплазматической (ЦПМ). У подавляющего большинства прокариот ЦПМ — единственная мембрана, обнаруживаемая в клетке. В эукариотных клетках в отличие от прокариотных есть вторичные полости. Ядерная мембрана, отграничивающая ДНК от остальной цитоплазмы, формирует вторичную полость. Наружные мембраны хлоропластов и митохондрий, окружающие заключенные в них функционально специализированные мембраны, играют аналогичную роль. Клеточные структуры, Офаниченные элементарными мембранами и выполняющие в клетке определенные функции, получили название органелл. Ядро, митохондрии, хлоропласты — это клеточные органеллы. В эукариотных клетках помимо перечисленных выше есть и другие органеллы. [c.18]

Рис. 1.2. Схематическое комбинированное изображение прокариотной клетки

Глава 4 СТРОЕНИЕ ПРОКАРИОТНОЙ КЛЕТКИ [c.25]

В прокариотной клетке ДНК может находиться и вне бактериальной хромосомы — в плазмидах, но последние не являются обязательными клеточными компонентами. [c.55]

Из изложенного выше следует, что термины нуклеоид и хромосома не всегда совпадают. В зависимости от условий нуклеоид прокариотной клетки может состоять из одной или некоторого числа копий хромосомы. [c.56]

Скорость эволюции определялась частотой возникновения мутаций. Можно только предполагать, что в начале биологической эволюции частота мутаций была значительно выше, чем в настоящее время, а соотношение полезных для организма мутаций к вредным сдвинуто в сторону первых. В пользу повышенной частоты мутирования на раннем этапе эволюции говорит тот факт, что в тот период значительно интенсивнее было действие на прокариотную клетку коротковолнового излучения при [c.153]

Под ростом прокариотной клетки понимают согласованное увеличение количества всех химических компонентов, из которых она построена. Рост является результатом множества скоординированных биосинтетических процессов, находящихся под строгим регуляторным контролем, и приводит к увеличению массы (а следовательно, и размеров) клетки. Но рост клетки не беспределен. После достижения определенных (критических) размеров клетка подвергается делению. [c.59]

Деление прокариотной клетки начинается, как правило, спустя некоторое время после завершения цикла репликации молекулы ДНК. Вероятно, репликация бактериальной хромосомы запускает какие-то процессы, ведущие к клеточному делению. Более детальное изучение у разных видов прокариот взаимосвязи между репликацией ДНК и делением клетки не привело к однозначным результатам. Получены данные о том, что сигналом к клеточному делению служит начало репликации ДНК, ее завершение или репликация определенного локуса бактериальной хромосомы. Таким образом, в норме существует вполне определенная временная связь между репликацией хромосомы и делением бактериальной клетки. Воздействия различными химическими веществами и физическими факторами, приводящие к подавлению репликации ДНК, останавливают и клеточное деление. Однако при некоторых условиях связь между обоими процессами может быть нарушена, и клетки способны делиться в отсутствие синтеза ДНК. Это удалось получить введением определенных мутаций в генетический аппарат бактериальной клетки. [c.61]

Химический состав прокариотной клетки [c.81]

Полимерные молекулы белков и нуклеиновых кислот синтезируются на матрице, которая и определяет последовательность составляющих их мономеров. Возможности для синтеза разнообразных по функциям и структуре клеточных метаболитов реализуются на стадии сборки полимеров путем различных сочетаний исходных строительных блоков. В основе огромного числа видо-и функционально специфических белков лежат комбинации из 20 аминокислот, а чтобы зашифровать весь объем генетической информации одной клетки или многоклеточного организма оказалось достаточным комбинации из 4 нуклеотидов. Прокариотная клетка в норме содержит примерно 2000—2500 различных белков, каждый из которых представлен 400—1000 молекулами. Количество молекул нуклеиновых кислот каждого вида определяется их функциональным назначением ДНК — одного вида и представлена одной или несколькими копиями количество разных молекул РНК в клетке колеблется на несколько порядков. [c.82]

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОКАРИОТНОЙ КЛЕТКИ. МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА У ПРОКАРИОТ [c.21]

Следующее важное приобретение — сформирование механизмов обмена генетическим материалом, принадлежащим разным особям, по горизонтали , и возникновение на базе этого особей с рекомбинантным геномом. При генетических рекомбинациях новых генов в генофонде, как правило, не появляется. В этом их принципиальное отличие от мутаций. Значение генетических рекомбинаций в том, что в результате этого обеспечивается возможность объединения разных генов и создание разных вариантов генных сочетаний в геноме прокариотной клетки. Поскольку отбор действует на всю совокупность признаков организма, генетическая рекомбинация поставляет дополнительный материал для действия отбора, ускоряя таким образом процесс эволюции. [c.154]

Рис. 4. Схематическое комбинированное изображение прокариотной клетки.

Таким образом, использование АТФ для создания Арн+ на мембране — эволюционно очень древний механизм прокариотной клетки. Позднее возник механизм синтеза АТФ за счет Д]1н+-Для этого надо было изменить направление работы протонного АТФазного комплекса. [c.349]

Строение и функции компонентов прокариотной клетки. Клетка прокариотных организмов обладает рядом принципиальных особенностей, касающихся как ее ультраструктурной, так и химической организации (рис. 1.2). [c.10]

Функции капсул. Хотя капсулы, слизистые вещества и чехлы являются необязательными структурами прокариотной клетки, им приписывают определенные полезные для клетки функции. Вязкость внеклеточной среды, обусловленная наличием слизистых веществ, очевидно, благоприятна для клетки. Они защищают клетку от механических повреждений, высыхания, создают дополнительный осмотический барьер, служат препятствием для проникновения фагов. Иногда слизистые образования могут служить источником запасных питательных веществ. С помощью слизи осуществляется связь между соседними клетками [c.28]

Если исходить из представления о клетке как мешке с ферментами , то из диффузионных ограничений можно понять разницу между скоростями процессов в прокариотной клетке с характерными размерами 1 мкм и эукариотной с размерами 10-100 мкм. Эукариоты явно нуждаются в компартментализации процессов, чтобы локализовать процессы в пространстве, где транспортные ограничения не действуют. Дальнейшее увеличение размеров организмов связано с решением транспортных проблем и локализацией специфических процессов в тканях и органах. Как решают транспортную проблему мицелиальные организмы, например грибы Здесь следует различать транспорт по внешней поверхности - апопласту - и по цитоплазме - перипласту. [c.59]

Р ис. 3.11. Процессы метаболизма и их регуляция в прокариотной клетке [c.71]

Описание прокариотной клетки будет дано при рассмотрении соответствующих групп. [c.17]

Клеточная стенка — важный и обязательный структурный элемент прокариотной клетки (исключение — микоплазмы и Ь-формы) располагающийся под капсулой или слизистым чехлом или же непосредственно контактирующий с окружающей средой (у клеток, не содержащих этих слоев клеточной оболочки). На долю клеточной стенки приходится от 5 до 50% сухих веществ клетки. Клеточная стенка служит механическим барьером между протопластом и внешней средой и придает клеткам определенную, присущую им форму. Концентрация солей в клетке, как правило, намного выше, чем в окру- [c.24]

Хотя капсулы, слизистые вещества и чехлы являются необязательными структурами прокариотной клетки, им приписывают определенные полезные для клетки функции. Вязкость внеклеточной среды, обусловленная наличием слизистых веществ, очевидно, благоприятна для клетки. Они защищают клетку от механических повреждений, высыхания, создают дополнительный осмотический барьер, служат препятствием для проникновения фагов. Иногда слизистые образования могут служить источником запасных питательных веществ. С помощью слизи осуществляется связь между соседними клетками в колонии, а также прикрепление клеток к различным поверхностям. В настоящее время способность определенных бактерий синтезировать эти своеобразные внеклеточные полимеры находит практическое применение их используют в качестве заменителя плазмы крови, а также для получения синтетических пленок. [c.33]

По имеющимся данным, ЦПМ принимает участие в репликации и последующем разделении хромосомы прокариотной клетки. [c.43]

Как полагают, эра мертвой Земли длилась очень долго — около 3 млрд. лет и только по истечении этого срока появились наблюдаемые теперь (в виде отпечатков или иных следов) в древнейщих осадочных породах первые самые примитивные микроорганизмы, в клетках которых еще не было даже ядер (прокариотные клетки) все же эти живые существа, подобные до известной степени современным сине-зеленым водорослям, уже воспроизводили первобытный фотосинтетический процесс выделения свободного кислорода, который шел на экзотермическое окисление сероводорода (с образованием анионов 504 и последующим осаждением нз морской воды гипса Са504Х X 2Н 2О), а также экзо-окисления Ре(ОН) 2 до Ре(ОН) 3 (с образованием полосатых осадков , состоящих нз попеременных прослоек, бедных железом и богатых, ярко окрашенных от присутствия Ре(ОН)з). Окисное железо найдено в таких морских осадках, образовавшихся около 2,7 млрд. лет тому назад. Появлению первых признаков жизни на Земле предшествовала длительная подготовительная предбиологическая эра, которую теперь делят на три эпохи. [c.375]

Под капсулой понимают слизистое образование, обволакивающее клетку, сохраняющее связь с клеточной стенкой и имеющее аморфное строение (см. рис. 3, 79 4, 2). Если толщина образования меньще 0,2 мкм и, следовательно, оно может быть обнаружено только с помощью электронного микроскопа, говорят о микрокапсуле. Если больще 0,2 мкм, говорят о макрокапсуле. Последнюю можно видеть в обычный световой микроскоп. Для этого препарат просматривают в капле туши, которая не в состоянии проникнуть в капсулу. На темном фоне выделяются клетки, окруженные светлыми зонами. Если же слизистое вещество имеет аморфный, бесструктурный вид и легко отделяется от поверхности прокариотной клетки, говорят о слизистых слоях, окружающих клетку (см. рис. 4, 3). [c.38]

Наличие капсулы зависит от штамма микроорганизма и условий его культивирования. Бактерии, образующие капсулу, могут легко в результате мутации превращаться в бескапсульные формы, что не приводит к какому-либо нарушению клеточной активности, поэтому капсулы нельзя рассматривать как обязательный структурный компонент прокариотной клетки. [c.38]

Хотя капсулы, слизистые вещества и чехлы являются необязательными структурами прокариотной клетки, им приписывают определенные полезные для клетки функции. Вязкость внеклеточ- [c.38]

Для работы двигательного аппарата прокариот необходима энергия. Установлено, что движение жгутиковых прокариот обеспечивается энергией трансмембранного элекфохимического потенциала (АДн+)> причем обе его составляющие — электрическая (АУ) и концентрационная (А pH) — поддерживают движение. Скорость вращения жгутиков прямо зависит от величины мембранного потенциала. Таким образом, прокариотная клетка обладает механизмом, позволяющим превращать элекфохимическую форму энергии непосредственно в механическую. Молекулярное устройство, обеспечивающее это превращение, к настоящему времени не выяснено, но можно полагать, что оно должно быть весьма эффективным, так как, по проведенным расчетам, энергия, расходуемая на движение, составляет десятые доли процента от общего количества энергетических потребностей клетки. [c.41]

Традиционная общая схема клеточной эволюции основывается на следующих предположениях из популяции первичных клеток в результате целого ряда событий, приведших к повышению уровня клеточной организации, под давлением естественного отбора возникла популяция предковых прокариотных клеток, из которых в конечном итоге произошли разные группы прокариот. Маловероятно, чтобы предковые прокариотные клетки все были на одно лицо . Единственная их общая черта — прокариотная организация (см. табл. 1). Эукариотная клетка возникла в результате эндосимбиоза, в котором ядерно-цитоплазматическим компонентом, т. е. клет-кой-хозяином, и эндосимбионтами, превратившимися впоследствии в митохондрии и хлоропласты, были существенно различающиеся между собой прокариотные клетки (рис. 41, А). Следствием такого взгляда на общий ход эволюции явилось признание двух основных царств живых организмов — Prokaryotae и Eukaryotae. [c.162]

Клеточная стенка. Клеточная стенка — важный и обязательный структурный элемент прокариотной клетки (исключение миконлазмы и Ь-формы), располагающийся под капсулой или слизистым чехлом или же непосредственно контактирующий с окружающей средой (у клеток, не содержащих этих слоев клеточной оболочки). На долю клеточной стенки приходится от 5 до 50 % сухих веществ клетки. Клеточная стенка служит механическим барьером между протопластом и внешней средой и придает клеткам определенную, присущую им форму. Концентрация солей в клетке, как правило, намного выше, чем в окружающей среде, и поэтому между ними существует большое различие в осмотическом давлении. Клеточная стенка чисто механически защищает клетку от проникновения в нее избытка воды. 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. [c.12]

Слизи. Если же слизистое вещество имеет аморфный, бесструктурный вид и легко отделяется от поверхности прокариотной клетки, говорят о слизистых слоях, окружающих клетку. Многие компоненты капсулы выделяются в окружающую среду в виде слизи. Иногда путем встряхивания или гомогенизации бактериальной взвеси можно удалить капсулы с поверхности клеток и затем выделить слизь из питательной среды. Особенно обильное образование слизи наблюдается у многих микроорганизмов в тех случаях, когда среда содержит сахарозу. Известный пример — бактерия Leжonostos те5еп1его <1е8 (представитель гетеро-ферментативных молочнокислых бактерий), которая быстро превращает раствор, содержащий тростниковый сахар, в декстрановый студень, за что ее на сахарных заводах называют бактерией лягушачьей икры [64]. [c.27]

Учебник охватывает современные проблемы микробиологии особенности конструктивного и энергетического метаболизма основных групп микроорганизмов, эволюцию энергетических процессов, строение и химический состав прокариотной клетки, пути химической и биологической эволюции, проблемы возникновеиия и дальнейшего развития жизни. Второе издание в целом сохраняет структуру первого издания, однако отдельные главы существенно переработаны, что продиктовано успехами, достигнутыми в изучении некоторых групп прокариот за последний период. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология