Бактерии пространственный градиент

В естественных условиях бактерии улавливают пространственные градиенты различных веществ, замечая изменения их концентрации ео времени при своем равномерном передвижении с места на место (из-за малых собственных размеров бактериям было бы чрезвычайно трудно выявлять пространственные градиенты путем сравнения концентраций на разных концах клетки) В лабораторных условиях изменения концентраций во времени можно моделировать быстрым добавлением или удалением какого-либо вешества. Если добавить в культуральную среду аттрактант, кувыркание, как и следовало ожидать, быстро (за десятые доли секунды) подавляется, однако через некоторое время, несмотря на присутствие аттрактанта, частота кувыркания возвращается к норме Бактерии остаются в этом адаптированном состоянии до тех пор, пока концентрация аттрактанта не изменится снова добавление аттрактанта быстро подавляет кувыркания, а его удаление - усиливает, пока бактерия не приспособится к новому уровню. Адаптация играет в хемотаксисе важнейшую роль, так как позволяет бактериям реагировать не на постоянную абсолютную величину, а на изменение концентрации аттрактанта и продолжать движение, когда оно происходит в нужном направлении. [c.387]

Бактерии различают временной градиент, а не одномоментный пространственный градиент концентраций [c.351]

Ma nab) нашли ответ на этот важный вопрос, поставив очень простой и остроумный опыт. Суспензию бактерий В среде, лишенной аттрактанта, быстро смешивали с раствором, содержащим аттрактант, и подсчитывали частоту кувырканий бактерий. Поразительным образом уже через секунду после смешивания эта частота снижалась. Бактерии проплывали относительно большие расстояния по прямой, хотя В быстро перемешанном растворе пространственный градиент концентрации отсутствовал. Следовательно, бактерии воспринимают изменение концентрации ВО Времени, т.е. обладают временным сенсорным механизмом. Иными словами, бактерия определяет градиент аттрактанта В пространстве не путем сопоставления его концентрации на переднем и заднем концах своей клетки, а путем сопоставления отдельных восприятий концентрации во времени по мере движения. По существу, бактериальный хемотраксис - это частично ориентированное случайное движение. Целенаправленность возникает в результате отбора случайных направлений движения. [c.352]

Подвижные бактерии способны к направленному движению в сторону аттрактанта (например, глюкозы) или от репеллента (нанример, жирных кислот). Сенсоры для хемотаксиса лоьсализованы в периплазма-тическом пространстве или на плазматической мембране. Бактериальные жгутики вращаются с помощью моторов , использующих энергию протонного градиента на плазматической мембране. Бактерии спокойно плывут в течение примерно секунды, затем кувыркаются вследствие перемены направления вращения жгутиков от движения против часовой стрелки к движению ио часовой стрелке. Когда бактерия движется к аттрактанту или от репеллента, ее кувыркания становятся реже. Бактерии определяют временной, а не пространственный градиент концентрации. В бактериальной клетке информация от хемосенсоров передается на три метил-акцеп-торных хемотаксиче ских белка (МХБ) и далее на жгутики. Обратимое метилирование МХБ регулирует чувствительность детекторной системы. [c.354]

Обна,ружение хемосинтетических экосистем, состоящих из бактерий, которые используют химическую энергию, полученную за счет окисления газов, растворенных в гидротермальных растворах, заставило пересмотреть взгляды ученых на биологические процессы на дне океана. Пространственная локализация интенсивных гидротермальных выходов, очень большой термический и химический градиенты, разнообразие живых организмов, приуроченных к таким выходам, и их приспособленность к сильно токсичным условиям, создаваемым большой концетрацией некоторых газов и растворенных ионов металлов, делают гидротермальные поля важными природными лабораториями для исследования биологических, биогеохимиче-ских, геологических и океанологических процессов. [c.174]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология