Движение жгутиков

Клетки Во(1о перемещаются за счет колебательного движения жгутика, направленного вперед, второй жгутик направлен назад и выполняет роль руля или стебелька, которым прикрепляется к твердому предмету. [c.275]

Все клетки построены из молекул, поэтому ясно, насколько велика роль механизмов, при помощи которых эти молекулы достаточно прочно состыковываются друг с другом. Известно, что связывание малых молекул с большими лежит в основе многих биологических процессов, например метаболизма питательных веществ и действия гормонов. Взаимодействие между макромолекулами является составной частью гаких явлений, как движение жгутиков, мышечное сокращение, действие антибиотиков, передача нервных импульсов и многих других. [c.242]

Важной составной частью цитоплазмы являются микротрубочки— полые стерженьки, наружный диаметр которых составляет 24 2 нм, а внутренний 13—15 нм. Наиболее удивительна их форма в жгутиках и ресничках эукариотических клеток (рис. 1-5). Устойчивые микротрубочки ресничек являются, по-видимому, неотъемлемой частью аппарата, обеспечивающего движение жгутиков (Приведенный справа рисунок взят из работы .) Лабильные (т. е. образующиеся, а затем распадающиеся) микротрубочки обнаруживаются чаще всего в цитоплазме клеток, способных к перемещению (например, в псевдоподиях амеб). Митотическое веретено (гл. 15, разд. Г.9) представляет собой набор микротрубочек, обеспечивающих перемещения хромосом в делящейся клетке. Микротрубочки обнаруживаются также в плоскостях деления растительных клеток. [c.276]

Это — далеко не полная схема. Рецепторы многих стимулов, перечисленных слева на рис. 12.4, не идентифицированы или не выделены, природа продуктов гена А, W, Y и S не выяснена и механизм преобразования сигнала в движение жгутиков требует дальнейшего исследования. [c.357]

Рис, 12,6. Парамеция — модельная система поведения на молекулярном уровне. Организм с измененным поведением — пешка , как и пешка в шахматах, может двигаться только вперед причиной отклонения в поведении является дефект кальциевого канала. После возбуждения мембраны путем столкновения с препятствием эти каналы не открываются, как у дикого типа. Таким образом, необходим вход кальция в клетку для обращения движения жгутиков. Были открыты и другие мутантные организмы с дефектными ионными каналами. [c.361]

Расположению жгутиков соответствует характер движения клетки. Вращательные движения жгутиков могут достигать очень большой скорости — до 3000 об/мин, т. е. скорость вращения ротора электромотора. Подвижность миксобактерий осуществляется реактивно, путем выделения слизи в окружающее пространство и путем изгибания клетки. Движение медленное — фронтальное, в жидкой среде иногда незаметное. На плотных агаризованных средах с большой влажностью образуют, вследствие движения, пленку. [c.30]

Рис. 14-36. Средняя часть сперматозоида млекопитающего в поперечном разрезе (по данным электронной микроскопии). Жгутик состоит из аксонемы н девяти окружающих ее плотных волокон. Аксонема построена из двух одиночных микротрубочек, окруженных девятью двойными микротрубочками. Обратите внимание, что плотные волокна как бы обернуты митохондрией, так что расположение последней отлично обеспечивает доставку АТР, необходимого для движения жгутика.

Бактерии (но далеко не все) способны активно передвигаться только в жидкой среде. К числу неподвижных форм относятся кокки (исключение составляют только два вида) и некоторые палочковидные бактерии. Извитые бактерии все подвижны. Спирохеты движутся за счет изгибов тела. Все остальные подвижные формы имеют специальный орган движения — жгутики, представляющие собой длинные очень тонкие нити, спиральные, волнистые или изогнутые. Длина жгутиков может во много раз превышать длину тела бактерии и достигает 10—30 жк и более. Поперечный размер жгутиков равен, приблизительно 0,01—0,03 мк. [c.32]

АТР-синтаза идентична Fj -АТРазе, поэтому ее активность можно обнаружить по гидролизу АТР АТР -ь Н О -> ADP -Ь Pi + Н. Обратимость реакции АТР-синтазы имеет чрезвычайно важное значение для клетки. Например, образовавшийся в результате субстратного фосфорилирования АТР может быть использован АТР-синтазой для создания протонного градиента. Таким образом, этот фермент может также играть роль протонного насоса . Благодаря обратимости процессов, протекающих при этом в плазматической мембране, протонный градиент и АТР могут как бы взаимно превращаться друг в друга. Это имеет большое значение для ряда других процессов, таких как транспорт веществ, движение жгутиков, процессы биосинтеза, что можно по- [c.245]

Активизация жгутика происходит после того, как он попадает во влагалище. Движений жгутика недостаточно, чтобы преодолеть расстояние от влагалища до того места, где происходит оплодотворение. Главная локомоторная задача спермиев состоит в том, чтобы скопиться вокруг ооцита, и ориентироваться соответствующим образом прежде чем проникнуть сквозь мембраны ооцита. [c.78]

У бактерий могут быть специальные органеллы движения — жгутики. [c.8]

Палочковидные бактерии, как и кокки, могут быть одиночными, соединяться попарно или в длинную цепочку по три и более клетки. Средняя длина палочковидных бактерий составляет 2—7 мкм при диаметре 0,5—1 мкм. Среди палочковидных бактерий есть подвижные и неподвижные формы. Орган движения— жгутик. [c.45]

При облучении клеток обнаруживается также нейтральная зона, соответствующая переходным интенсивностям света между положительной, и отрицательной реакциями. Так, клетки хламидомонады при интенсивности света порядка 10 Вт/м не проявляют четкой направленной реакции на свет или от света, их движения становятся беспорядочными и хаотичными. Учитывая, что таксис проявляется даже при таких низких интенсивностях света, как 10- Вт/м , можно полагать, что процесс включает в себя эффективные стадии темнового усиления, возможно, сходные со зрительными. Действительно, по данным Уоллеса, достаточно поглощения рецептором семи фотонов света, чтобы вызвать движение жгутика у эвглены. [c.154]

Я- А. Винников писал Итак, все рецепторные клетки как первично чувствующие у позвоночных, так и первично чувствующие у беспозвоночных, как правило, снабжены особо дифференцированными подвижными антеннами, содержащими в своем составе девять пар периферических и две центральные фибриллы... Фибриллы сокращаются под воздействием АТФ, которая черпается из митохондрий... Таким образом, движение антенн рецепторных клеток ничем не отличается от движения жгутиков и ресничек других одноклеточных или многоклеточных организмов . [51, с. 313]. [c.198]

Для объяснения внутренней механики движения жгутиков, т. е. волнообразно распространяющихся по ним укорочений и удлинений, предложены две взаимоисключающие гипотезы. Согласно первой, сами микротрубочки должны укорачиваться и удлиняться. В соответствии со второй микротрубочки скользят одна вдоль другой. Это второе объяснение более вероятно. Энергия, необходимая для движения жгутиков, предоставляется клетками в форме АТФ. [c.44]

Б. выполняет ф-цию светозависимого протонного насоса. Поглощение кванта света ретиналем приводит к быстрым структурным изменениям в молекуле. Конечный результат-перенос протона из цитоплазмы в окружающую среду, после чего молекула Б. возвращается в исходное состояние. Электрохим. потенциад обусловленный возникшим протонным градиентом и трансмембранным электрич. потенциалом, используется клеткой для синтеза АТФ, а также транспорта аминокислот и метаболитов, движения жгутиков и др. Б. применяют для изучения мехаиизма транспорта протонов в живых организмах. Он перспективен как фо-тохромное вещество в галографии и вычислительной технике. [c.238]

Движение жгутиков эукариот основано, по-внднмому, на скольжении нитей микротрубочек (дополнение 4-А), в какой-то мере аналогичном скольжению мышечных нитей [96]. На сходство с мышцей указывает и наличие белка, обладающего АТРазной активностью. Белки типа актомиозина были недавно обнаружены во многих других клетках. Возможно, сократительный белок, содержащийся в головном мозге, ответствен за быстрое высвобождение нейромедиаторов из пузырьков в [c.326]

Модельные теории работы жгутиков и ресггичек рассматривают изменения конформационного состояния белковых сократительных единиц, когда до них доходит сократительная волна. В каждой единице происходит расщепление АТФ. В жгутиках и ресничках реализуется скольжение субфибрилл, ручки функционируют подобно мостикам в актомиозине мышцы. Детальная молекулярная теория, количественно объясняющая волновое движение жгутиков и ресничек, еще не построена. [c.412]

Дополнительную информацию об этом и о движении жгутиков можно найти в специальной литературе. Мы же вернемся к аналогии с нервной системой высших животных. Хемотаксические бактерии способны воспринимать (т. е. имеют рецепторы), распознавать (различные рецепторы для различных стимулов) и отбирать (между противоположными стимулами). Они даже могут обучаться , например биосинтез рецеп- [c.357]

Спирохеты не образуют спор. Наличие органов движений — жгутиков не выяснено, так как для передвижения они не нужны вследствие гибкости и сокращаемости клеток. Характерной чертой спирохет является наличие осевой эластичной нити, проходящей вдоль клетки и выполняющей скелетную функцию. Вокруг осевой нити спирально завивается цитоплазма, образуя первичные завитки. В клетках спирохет путем электронной микроскопии выявлены фибриллярные структуры. Клетка как бы содержит тонкие нити фибрилл, сплетенных в пучки. У сапрофитного рода ristispira по поверхности клетки тянется килевидная мембрана, называемая кристой. Эта криста тоже имеет фибриллярную структуру. [c.60]

Жгутиковые протозоа (рис. 3.3,а) — мельчайшие организмы, размер которых колеблется от 10 до 50 мкм. Их высокая подвижность обусловлена резкими маховыми движениями жгутиков (подобными движениям хлыста). Многие из этих организмов питаются твердой пищей, хотя некоторые разновидности используют для своего питания растворенные органические вещества. Амебы (рис. 3.3,6) передвигаются и всасывают пищу при помощи подвижной протоплазмы. Хотя амебы не так широко распространены, как другие формы протозоа, они часто присутствуют в слизистом налете на материале загрузки биофильтров и на стенках аэротенков. Свободно плавающие протозоа (рис. 3.3,6) имеют реснички, используемые для перемещения и захватывания пищи (органических веществ). Их легко наблюдать в воде под микроскопом благодаря быстрому перемещению и довольно большим размерам — от 50 до 300 мкм. Стебельковые формы (рис. 3.3,г) прикрепляются к взвешенным в воде твердым частицам и иапользуют реснички для передвижения н добычи пищи. [c.56]

Пары микротрубочек окружены выступающими за пределы клетки цитоплазмой и клеточной мембраной. Скольжение и закручивание микротрубочек относительно друг друга, стимулиро-ва нные АТР, вызывают волнообразные движения жгутиков. А. Параллельно расположенные микротрубочки ресничек на продольном срезе. [c.43]

Фототаксис. Фототрофным пурпурным бактериям для получения энергии необходим свет. Не удивительно поэтому, что в результате фототаксиса они скапливаются в освещенном месте. Если выдержать в темноте препарат, в котором плотная суспензия клеток hromatium будет равномерно распределена под покровным стеклом, а затем направить на него сфокусированный пучок света, то бактерии сосредоточатся в области светового пятна. Клетки, попавшие в это пятно случайно в результате своего беспорядочного движения, уже не могут его покинуть. Как только они попадут в темную зону, направление движения жгутиков мгновенно меняется на обратное и клетки возвращаются в освещенное место. Изменение работы жгутиков происходит так быстро, что эта реакция получила название реакция испуга (фоботаксис). Впрочем, для того чтобы вызвать такой ответ, достаточно даже небольшого различия в освещенности двух участков. Мелкие клетки hromatium скапливаются уже в таком месте, где освещенность всего на 0,7% выше, чем в окружающей области. Таким образом, по своей чувствительности к световому контрасту они приближаются к сетчатке человеческого глаза (для которой соответствующий порог равен 0,4%). [c.70]

Одна пз самых важных функций белков, с которой мы встречаемся у всех видов живых существ, — прямое превращение химической энергии в механическую работу. В этом отношении самый совершенный механизм — поперечно-полосатая скелетная мышца высших животных. Примеры механохимической активности в гораздо более простых организмах — движение жгутиков (флагелл) у бактерий и мерцательных ресничек у парамеций, сокращение хвоста бактериофага при инъекции ДНК в заражаемую клетку. Наконец, процесс сжатия и расширения митохондрий, [c.186]

Функции белков в клетках и в организме в целом очень разнообразны. Белки образуют такой инертный материал, как волос, рог или кость, и из белков же состоит сократимое вещество мышечного волокна. Эти последние белки обладают одной характерной особенностью — способностью превращать химическую энергию в механическую поэтому именно они обусловливают подвижность высших организмов. Точно так же у низших организмов механическое движение (движение жгутиков, координированные удары ресничек, амёбоидное движение) тесно связано с наличием сократимого белка. Касаясь других функций белка, необходимо указать, что ферменты — эти крайне важные для живых организмюв катализаторы, — дыхательные пигменты, гормоны некоторых желез (поджелудочной, щитовидной и гипофиза), антитела и токсины некоторых бактерий представляют собой белки. Из сказанного ясно, что значение белков для живого организма трудно переоценить. [c.6]

Переносчики располагаются в мембране асимметрично, по разные стороны мембраны (рис. 80). При переносе электрона одновременно происходит и транслокация протона, который высвобождается на внешней стороне мембраны. Так как мембрана непроницаема для протонов, во внешней среде их становится больше и наводится трансмембранный потенциал, имеющий электрическую и химическую, составляющие Д л.н+ = А1 / + АрН (может быть АрЫа). В мембране наряду с переносчиками содержится АТФазная система, образующая АТФ за счет закачивания протонов протонная помпа ). Часть трансмембранного потенциала расходуется непосредственно на транспорт веществ в клетку и движение жгутиков. С другой стороны, при необходимости АТФазная система может с затратой энергии наводить трансмембранный потенциал. [c.110]

Реснички и жгутики идентичны по своему строению, но жгутики длиннее ресничек. Обе эти органеллы представляют собой выросты клеток. Движутся они либо однонаправленно (биение ресничек), либо волнообразно (движения жгутиков). Служат реснички и жгутики как для передвижения отдельных клеток, так и для того, чтобы перегонять жидкость вдоль поверхности клеток (так перегоняют ресничю слизь в дыхатель-ньгх путях). В основании каждой реснички и жгутика всегда обнаруживается базальное тельце. По своему строению базальные тельца идентичны центриолям и можно думать, что они образуются путем удвоения центриолей. Вероятно, они также действуют как центры организации микротрубочек, потому что ресничкам и жгутикам тоже свойственно характерное расположение микротрубочек ( 9 + 2 гл. 18). [c.203]

Средняя часть спермия — это начало жгутика она увеличена за счет множества митохондрий, расположенных по спирали вокруг аксиальной нити. Митохондрии обеспечивают аэробное дыхание и продуцируют АТФ, служащую источником энергии. Эта энергия расходуется на движения жгутика, благодаря которым спермий плывет со скоростью примерно 1—4 мм/мин. На поперечном срезе жгутика можно видеть характерное для всех жгутиков расположение девяти пар периферических микротрубочек, окружающих центральную пару микротрубочек. [c.78]

Способность к движению — одно из характерных свойств всех живых организмов, начиная от простейших и кончая самыми сложными. Сокраш ение разных мышц и движение листьев растений, биение ресничек и движение жгутиков, деление клеток и движение протоплазмы — все эти разнообразные формы проявления двигательной активности имеют обш ую черту — превраш ение химической энергии, освобо-ждаюш ейся при гидролизе АТФ, в механическую. Белковые структуры, участвую-ш ие в гидролизе АТФ и генерации силы, — это либо миозин и актин, либо кинезин (или динеин) и тубулин. При мышечном сокраш ении механическая работа осуш е-ствляется организованными в надмолекулярные структуры ферментом — АТФазой миозина — и актином. Регулятором двигательной активности в мышцах является кальций. В немышечных клетках, наряду с кальциевой, по-видимому, суш ествуют и другие способы регуляции. Выяснение молекулярных механизмов генерации силы, трансформации химической энергии гидролиза АТФ в механическую работу, а также механизмов регуляции этих процессов является основной задачей биофизики биологической подвижности. Наибольшие успехи в этом направлении достигнуты при исследовании наиболее организованных поперечно-полосатых мышц позвоноч- [c.225]

С использованием специально разработанной методики экстраклеточной регистрации потенциалов удалось обнаружить и исследовать фотоэлектрические реакции, связанные с рецепцией и преобразованием светового стимула при фототаксисе (О. Синещеков, Ф. Литвин). Последовательность таких реакций на плазматической мембране включает первичный, градуально зависящий от интенсивности света электрический ответ — фоторецепторный потенциал фототаксиса, пороговую регенеративную реакцию и последующие медленные изменения разности потенциалов. Па основании анализа результатов фотоэлектрических измерений и регистрации двигательной активности жгутиков водоросли предполагается, что градуальный фоторецепторный потенциал непосредственно контролирует движение жгутиков при фотоориентации, тогда как регенеративная электрическая реакция вовлекается в пороговый фотофобный ответ клетки при резком изменении освещенности. Что касается медленных изменений трансмембранного потенциала, то они, по-видимому, отражают адаптацию фоторецепторной системы к измененному уровню освещенности. [c.432]

В 1974 г. американский микробиолог Адлер изучал мутантную линию бактерий кишечной палочки. Эти мутанты дышали , но не синтезировали АТФ. Под действием кислорода эти бактерии начинали плыть. Этот результат представлялся совершенно удивительным, так как общепринятыми были представления, что для движения, будь то сокращение мышц или движение жгутика, требуется энергия АТФ. Опыты Адлера показали, что энергия окисления пищи может быть преобразована в движение без участия АТФ. Кроме того, Адлер показал, что движение бактерий может быть остановлено, если в среду добавить разобщители. Эти результаты были объяснены В. П. Ску-лачевым, который предположил, что бактерии используют свой МП прямо для движения жгутика. [c.271]

Практически все животные, растения и грибы, которые дышат, имеют очень сходные митохондрии. А исключение только подтверждает правило. Например, существуют амебы, не содержащие митохондрий, зато в них живут бактерии-симбионты, выполняющие те же функции. Согласно крайней точке зрения, клетки высших организмов — Евсьма сборные образования электростанции для дыхания и фотосинтеза они получили от бактерий, а органы движения (жгутики, реснички) — от симбиотических спирохет. [c.276]

Рис. 11-50. Различный характер биения ресничек и жгутиков. А. Удар реснички (например, реснички эпителия дыхательных путей) напоминает гребное движение пловца. За рабочим ходом (стадии 1 и 2), нри котором жидкость прогоняется по поверхности клетки, следует совершенно иной но характеру возвратный ход (стадии 3, 4, 5). Каждый цикл длится обычно 0,1-0,2 с и создает силу, нернендикулярную оси аксонемы. Б. Здесь для сравнения показано волнообразное движение жгутика у снермия оболочника. Клетка была заснята при стробоскопическом освещении с частотой 400 вспышек в I с. Обратите внимание, что волны, имеющие постоянную амплитуду, непрерывно движутся от основания жгутика к его концу. В результате клетка движется прямо вперед, как бы отталкиваясь от своей аксонемы, т.е. совершенно иначе, чем в случае с

Подвижный хвост снермия нредставляет собой длинный жгутик, аксонема которого начинается от базального тельца, расположенного сразу за ядром. Ранее (разд. 11.3.5) уже говорилось, что аксонема состоит из двух одиночных центральных микротрубочек, окруженных девятью равноотстоящими друг от друга дублетами микротрубочек. У некоторых животных (в том числе у млекопитающих) жгутик спермия отличается от других жгутиков тем, что вокруг его аксонемы лежат еще девять внешних плотных волокон неизвестного состава, так что вместо обычной схемы 9 + 2 мы имеем здесь схему 9 + 9 + 2 (рис. 15-35 и 15-36). Эти плотные волокна жестки и не могут сокращаться неизвестно, снособствуют ли они энергичным изгибам жгутика, которые вызываются скольжением соседних дублетов микротрубочек относительно друг друга (разд. 11.3.6). Энергию для движения жгутика поставляет гидролиз АТР, синтезируемого высокоснециализированными митохондриями, которые находятся именно там. где они больше всего нужны, т. е. в передней части хвоста (называемой средней частью сперматозоида) (рис. 15-34 и 15-35). [c.37]

Е. all, как и многие другие бактерии, обладает свойством хемотаксиса (хемо — химическая, таксис — ориентация). У них имеются маленькие жгутики, посредством которых они движутся, плывут к благоприятной среде и уплывают от неблаго-лриятной. Они проделывают это посредством так называемого кувыркания , показанного на рис. 12.1. Благоприятна та среда, которая содержит питательные вещества, такие как сахара <и аминокислоты, нужные для выживания организма неблагоприятная среда лишена питательных веществ или содержит -токсины и другие вредные вещества. Организм чувствует питательные субстраты посредством рецепторных молекул, лежащих непосредственно вне клеточной мембраны или внедрен- яых в нее. Этот механизм чувствительности схематически показан на рис. 12.1. Связывание субстрата (галактозы) с рецепторной молекулой создает комплекс субстрат — рецептор, который затем активирует молекулу особого сигнального белка, пронизывающую всю толщу клеточной мембраны. Как пола-тают, эта активация вызывает конформационное изменение в белке, которое действует как сигнал, запускающий цепочку. внутриклеточных реакций, приводящую к соответствующему управлению движением жгутика. [c.288]

Рис. 11. Гребное движение жгутика одноклеточного жгутиконосца Monas sp. (стрелка указывает направление движения клетки в воде) а — возвратное движение жгутика, б — активный удар

Справочник химика 21

Химия и химическая технология