Прокариоты грамотрицательные

Рис. 1.10. Схематическое изображение строения жгутика грамотрицательных прокариот

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

Известны прокариоты, оболочки которых существенно отличаются по составу от оболочек грамположительных и грамотрицательных бактерий В качестве примера можно назвать кислотоустойчивые микобактерии (таблица 7) Из таблицы видно, что [c.94]

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]

В клетках разных групп прокариот обнаружены мембраны, построенные по принципу элементарной, иные, нежели ЦПМ. Строение, химический состав и функции наружной мембраны грамотрицательных эубактерий описаны ранее. Имеющиеся данные говорят о том, что наружную мембрану можно рассматривать [c.51]

Электронно-микроскопическое изучение вегетативных клеток цианобактерий обнаружило принципиальное сходство их строения с клетками грамотрицательных эубактерий. Более чем у 200 чистых культур определен состав оснований хромосомной ДНК. По этому признаку цианобактерии обнаруживают гетерогенность (молярное содержание ГЦ-оснований в ДНК от 35 до 71 %), сравнимую только с остальными прокариотами (25 — 75 %). [c.313]

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]

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]

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]

В клетках прокариот система переноса электронов локализована в цитоплазматической мембране, тяжелые металлы восстанавливаются в поверхностном слое клетки. Например, Fe " может быть восстановлен переносчиками электронов дыхательной цепи, расположенными в цитоплазматической мембране грамположительных бактерий и в периплазматическом пространстве грамотрицательных. Восстановление железа возможно и в цитоплазме. [c.458]

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]

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.

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]

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]

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]

Рис. 41. Схема структуры жгутика прокариот на примере грамотрицательных бактерий. Молекулы флагеллина переносятся к месту удлинения филамента через узкий канал внутри него. Мо1-белки действуют как мотор жгутика, вращая жесткий стержень жгутика, который передает крутящий момент на внешнюю часть жгутика через крючок, двигая клетку во внешней среде, тогда как РИ-белки выполняют роль выключателя двигателя

В качестве одной из примечательных особенностей генетического материала цианобактерий отмечают значительные различия величины цианобактериальной хромосомы. Размеры геномов, изученные более чем у 100 щтаммов из разных групп, располагаются в диапазоне 1,6 —8,6-10 Да, при этом просматривается определенная корреляция между степенью морфологической сложности и величиной генома, достигающего максимальных значений у цианобактерий со сложной организацией трихомов и циклами развития. В группе цианобактерий сформирован самый крупный геном, обнаруженный до сих пор у прокариот. В то же время некоторые цианобактерии в отнощении морфологической сложности также достигли верщины в мире прокариот и не имеют равных среди других грамотрицательных эубактерий. [c.313]

Супероксиддисмутаза — фермент, содержащий в активном центре в качестве п остетической группы ионы металла. У прокариот — это атомы марганца и/или железа. Большинство изученных супероксиддисмутаз построено из двух идентичных субъединиц, каждая из которых содержит по одному атому металла. Fe- и Мп-ферменты сходны по аминокислотной последовательности. Попытки выявить связь между физиологическими и иными особенностями организмов и металлоформой содержащегося в них фермента не привели к определенному заключению. И та и другая формы супероксиддисмутазы обнаружены у представителей грамположительных и грамотрицательных прокариот, среди фото-и хемотрофов, облигатных анаэробов, аэробов и факультативно анаэробных форм. Более того, обе металлоформы супероксиддисмутазы могут присутствовать у одного организма и даже входить в состав молекулы одного фермента. Для некоторых видов показано, что синтез того или иного типа фермента зависит от наличия ионов металла в среде культивирования. [c.336]

Некоторые свойства архебактерий, уникальные, сближающие их с эубактериями или эукариотами, суммированы в табл. 33. Ряд свойств архебактерий нельзя отнести ни к одной из перечисленных групп. Они у разных подгрупп различны и охватывают диапазон от типично эубактериальных до типично эукариотных. Обращает на себя внимание определенная эволюционная ограниченность этой группы прокариот. В ней отсутствуют патогенные, паразитические формы. Способность использовать органические вещества у больщинства ограничена простыми низкомолекулярными соединениями, что связывают с неспособностью синтезировать активные гидролитические ферменты. Клеточная организация архебактерий не обнаруживает той степени сложности, которая свойственна грамотрицательным эубактериям. Нет у архебактерий циклов развития, характерных для ряда эубактерий. [c.415]

Пептидогликан образует только внутренний слой клеточной стенки, неплотно прилегая к ЦПМ. У 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. Снаружи от пептидогликана располагается дополнительный слой клеточной стенки — наружная мембрана. Она состоит из полисахаридов, белков и липидов. Специфическим компонентом наружной мембраны является липополисахарид сложного молекулярного строения (рис. 1.4). [c.17]

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]

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]

Включения и запасные вещества. Прокариоты характеризуются сравнительно простой внутриклеточной организацией и не содержат автономных органелл, хотя многие бактерии имеют включения. Среди них в первую очередь следует отметить различного рода мембранные пузырьки, образованные в результате инвагинаций ЦПМ. Общей структурой, встречающейся как у грамположительных, так и у грамотрицательных организмов, является мезосома (см. рис. 14). Это инвагинация ЦПМ в форме везикул, трубочек или ламелл. Точные функции ее до настоящего времени неясны. Считается, что она может играть роль в делении клетки, образуя септу, а затем и поперечную перегородку, а также служить местом прикрепления микробной хромосомы, участвуя в репликации и последующем расхождении дочерних клеток. Мезосо-мы могут также принимать участие в процессах секреции. Однако некоторые исследователи считают, что мезосома — это артефакт, возникающий при фиксации клеток для электронной микроскопии. [c.33]

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]

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]

Липиды содержатся в плазматических мембранах всех живых клеток. Бактериальные мембраны устроены гораздо проще, чем мембраны эукариотических клеток. Однако известно, что бактерии содержат, кроме фосфолипидов, очень много разнообразных липидов. К ним относятся сфинголипиды, нейтральные липиды, гликолипиды и множество необычных липидов, присутствующих, например, у бактерий таких родов, как oryneba terium, No ardia и My oba terium i[21]. Считалось, что прокариоты не содержат стеринов. Однако недавно было показано, что в бактериях присутствует сквален и множество различных стеринов [22, 28]. Грамотрицательные бактерии содержат в наружной мембране уникальные липиды в липополисахаридных комплексах [21]. В цитоплазме некоторых бактерий накапливается в больших количествах поли-р-гидроксимасляная кислота, служащая источником углерода и энергии. [c.308]

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]

Было обнаружено, что многие бактерии способны в больших количествах вырабатывать ферменты (гликозидазы, протеазы, липазы и др.), гидролизующие все типы полимерных молекул. Последними могут быть как молекулы внутриклеточного происхождения, т. е. синтезируемые самой клеткой, так и чужеродные, попавшие в клетку извне. Отрицательные последствия гидролиза собственных молекул (самопереваривание) очевидны. В то же время прокариоты нуждаются в гидролитических ферментах, так как это расширяет круг используемых ими веществ, включая в него полимеры разного типа. Становится понятна необходимость изолирования этих ферментов от цитоплазматического содержимого. Грамположительные бактерии выделяют гидролитические ферменты во внешнюю среду, у грамотрицательных они локализованы в периплазматическом просгранстве. Там же содержатся и водорастворимые белки, участвующие совместно с другими ферментными белками в активном транспорге веществ. [c.32]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология