Прокариоты грамположительные

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]

Строение. Прокариоты, грамположительные. [c.38]

Образование эндоспор — процесс, имеющий место только в мире прокариот. Бактериальные эндоспоры — это особый тип покоящихся клеток грамположительных эубактерий, формирующихся эндогенно, т.е. внутри цитоплазмы материнской клетки (спорангия), обладающих специфическими структурами (многослойными белковыми покровами, наружной и внутренней мембранами, кортексом) и устойчивостью к высоким температурам и дозам радиации, летальным в норме для вегетативных клеток (рис. 22, Г). Эндоспорам свойственно также и особое физическое состояние протопласта. [c.69]

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

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 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]

Набор жирных кислот в липидах мембран прокариот также чрезвычайно видоспецифичен. У некоторых грамположительных бактерий С15-жирная кислота с разветвленной цепью может составлять до 90% всех жирных кислот липидов. Главная функция липидов — поддержание механической стабильности мембраны и придание ей гидрофобных свойств. [c.40]

У прокариот, принадлежащих к разным группам, описаны локальные впячивания ЦПМ, получившие название мезосом (см. рис. 4). Хорошо развитые и сложно организованные мезосомы характерны для грамположительных прокариот. У грамотрицательных видов они встречаются значительно реже и относительно просто организованы. Мезо- сомы различаются размерами, формой и локализацией в клетке. Выделяют три основных типа мезосом ламеллярные (пластинчатые), везикулярные (имеющие форму пузырьков) и тубулярные (трубчатые). Часто можно наблюдать мезосомы смешанного типа состоящие из ламелл, трубочек и пузырьков. По расположению в клетке различают мезосомы, образующиеся в зоне клеточного деления и формирования поперечной перегородки (септы), мезосомы, к которым прикреплен нуклеоид, и мезосомы, сформированные в результате инвагинации периферических участков ЦПМ. [c.45]

Образование различных морфологически дифференцированных клеток у разных представителей мира прокариот суммировано в табл. 8. Большинство таких структур относится к категории покоящихся форм,, назначение которых обеспечить переживание вида в течение длительного времени в неблагоприятных условиях. Это эндоспоры ряда грамположительных бактерий, цисты азотобактера и миксобактерий, аки- [c.56]

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]

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]

Наконец, обнаружены прокариоты, клеточная стенка которых по структуре и химическому составу резко отличается от описанных выше типов. Они принадлежат к группе архебактерий (см. гл. 17). Клеточные стенки метанобразующих архебактерий содержат пептидогликан особого химического строения. У других представителей этой группы клеточная стенка состоит исключительно из кислого гетерополисахарида, а у некоторых экстремально галофиль-ных, метанобразующих и ацидотермофильных архебактерий — только из белка. Архебактерии с клеточной стенкой белковой природы не окрашиваются по Граму, остальные типы архебактериаль-ной клеточной стенки дают грамположительную реакцию. [c.35]

Было обнаружено также, что многие бактерии способны в больщих количествах вырабатывать ферменты (гликозидазы, протеазы, липазы и др.), гидролизующие все типы полимерных молекул. Последними могут быть как молекулы, 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 эубактерии выделяют гидролитические ферменты во внешнюю среду, у фамотрицательных они локализованы в периплазматическом пространстве. [c.37]

Для подавляющего большинства прокариот характерно равновеликое бинарное поперечное деление, приводящее к образованию двух одинаковых дочерних клеток. При таком способе деления имеет место симметрия в отношении продольной и поперечной оси. У большинства грамположительных эубактерий и нитчатых цианобактерий деление происходит путем синтеза поперечной перегородки, идущего от периферии к центру (рис. 20, А). Так, у Ba illus subtilis в середине клетки сначала имеет место кольцевое впячивание ЦПМ, сопровождающееся формированием мезосом разного внешнего вида. Они образуются в месте закладки поперечной перегородки, и предполагается их активное участие в процессах синтеза пептидогликана и других компонентов клеточной стенки. Поперечная перегородка формируется из ЦПМ и пептидогликанового слоя, ее наружные слои синтезируются позднее. Клетки большинства фамотрицательных эубактерий делятся путем перетяжки. У Е. соИ на месте деления обнаруживается постепенно увеличивающееся и направленное внуфь искривление ЦПМ и клеточной стенки (рис. 20, Б). Синтез новой клеточной [c.59]

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]

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]

Большинство этих микроорганизмов грамположительные. В данном семействе выделены лишь два рода ВасШиз и СЬзМАшт, относящиеся к аэробам, облигатным или факультативным анаэробам и образующим устойчивые к внешним воздействиям споры. Клетки их подвижны — перитрихи. Они так же, как и другие бактериальные организмы, относятся к прокариотам. [c.121]

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]

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]

Клеточная стенка грамположительных прокариот Основную массу клеточной стенки грамположительных прокариот составляет специфический гетерополимер — пептидогликан. Полисахаридный остов молекулы построен из чередующихся остатков К-ацетилглюкозамина Н-ацетилмурамовой кислоты, соединенных между собой посредством р-1,4-гликозидных связей (рис. 6). Молекула К-ацетилглюкозамина — производное глюкозы, в котором гидроксильная группа при втором-атоме углерода замещена аминогруппой к последней в свою очередь присоединен ацетильный остаток. Ы-ацетилмурамовая кислота представляет собой эфир К-ацетилглюкозамина и молочной кислоты, к кар- [c.26]

Кроме пептидогликана в состав клеточных стенок грамположительных прокариот входит другой уникальный класс химических соединений — тейхоевые кислоты, представляющие собой полимеры, построенные на основе рибита (пятиатомного спирта) или глицерина (трехатомного спирта), остатки которых соединены между собой фосфодиэфирны-ми связями (рис. 8). Свободные гидроксильные группы в молекулах спиртов могут быть замещены остатками В-аланина, глюкозы, М-ацетилглюкозамина и некоторых других сахаров. Тейхоевые кислоты ковалентно могут соединяться с Ы-ацетилмурамовой кислотой (см. рис. 6). Поскольку это длинные линейные молекулы, они могут пронизывать весь пептидогликановый слой, достигая внешней поверхности клеточной стенки. В этом случае, вероятно, они являются основными антигенами грамположительных прокариот. [c.28]

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]

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]

Существуют разные точки зрения относительно роли мезссом в прокариотной клетке. Согласно одной из них мезосомы не являются обязательной структурой прокариот, а служат только для усиления определенных клеточных функций, увеличивая общую рабочую поверхность мембран. Получены данные о том, что с мезосомами связано усиление энергетического метаболизма клеток. Мезосомы играют роль в репликации хромосомы и ее последующем расхождении по дочерним клеткам, участвуют в процессе инициации и формирования поперечной перегородки (септы) при клеточном делении. Для некоторых грамположительных бактерий обнаружено участие мезосом в секреторных процессах. [c.46]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология