Жгутики механизм движения

По мнению Маргулис, амебоидный хозяин со своим эндосимбионтом приобрел подвижность, вступив в еще один союз, на этот раз со спирохетоподобным (подвижным) прокариотом Партнеры пришли друг другу на помощь в поисках пищи к поверхности хозяина прикрепилась вторая группа симбионтов, жгутоподобные бактерии, сходные с современными спирохетами, которые значительно увеличили подвижность хозяина . Этот новый симбионт постепенно превратился в жгутик (или ресничку) и вступил с хозяином в тесный союз. Большинство простейших покрыто жгутиками или ресничками, или же для их развития характерны стадии, несущие жгутики или реснички. Все эукариоты имеют, согласно Маргулис, общего жгутиконосного предка. Позже механизмы движения были использованы в таком амебо-жгутиковом организме , чтобы создать механизм, необходимый для осуществления митоза, т. е. эукариотическое ядро. Эволюция к нему шла через несколько стадий. [c.192]

Жгутики и механизмы движения [c.39]

Среди прокариот есть подвижные и неподвижные виды. Движение кл.еток чаще всего осуществляется за счет вращения жгутиков (рис. 14). Еще одним способом движения является скольжение клеток, механизм которого изучен недостаточно. Описано прыгающее движение, природа которого также не выяснена. Подвижные бактерии способны осуществлять реакции таксиса аэро- и фототаксис, хемо- и магнитотаксис. [c.11]

Так же как и структура сократительного аппарата мышцы, ультраструктура ресничек дает ясное представление об используемом механизме движения. В свою очередь знание того, как работают реснички и жгутики, помогает нам понять, каким образом системы микротрубочек могли бы порождать движение иного рода, например обеспечивать внутриклеточный транспорт или процессы, связанные с митозом. [c.88]

Благодаря все более и более совершенствовавшимся методам микроскопических исследований смогли стать понятными разные механизмы движения. Кроме известного вам, вероятно, движения с помощью жгутиков мы рассмотрим в дальнейшем также амебоидное движение и движение посредством скольжения. [c.40]

В отличие от рассмотренных ранее перемещений растений, которые, как правило, можно наблюдать только с помощью микроскопов, движения органов закрепленных в субстрате растений обнаруживаются обычно невооруженным глазом. Здесь мы встречаемся не только с различиями в размерах, но и с совершенно иными механизмами движений. Если движения внутри клеток, с помощью жгутиков и амебоидные, как и перемещения животных, основываются главным образом на способности белковых молекул сокращаться, органы прикрепленных растений изменяют свое положение в пространстве прежде всего благодаря процессам роста и колебаниям тур горного давления. Но несмотря на серьезные различия в механике движений, обнаруживается значительное сходство в проявлении основных физиологических закономерностей, связанных с раздражениями. Все, что мы обсуждали, рассматривая клетку и свободные перемещения растений, облегчит знакомство с изменением положения органов, которым вы, может быть, заинтересовались во время прогулок или экскурсий, посещения оранжерей или наблюдая растения у себя дома. [c.58]

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]

В последнее время достигнуты большие успехи в расшифровке механизма движения прокариот, имеющих жгутики. Показано, что жгутиковый мотор локализован во внутренних кольцах базального тела, которые вращаются, сообщая вращение связанной с ними жгутиковой нити. Если клетка имеет много жгутиков, все они при движении собираются в пучок, вращаясь в одном направлении (рис. 12). Вращение многочисленных жгутиков (или одиночного полярного) передается клетке, начинающей вращаться в противоположном направлении. [c.35]

Чем больше клетка, чем сложнее и специализированнее ее внутренние структуры, тем больше необходимость контролировать положение и перемещение этих структур. Все эукариотические клетки имеют внутренний скелет цитоскелет, определяющий форму клеток, их способность двигаться и перемещать органеллы из одной части клетки в другую Цитоскелет образован сетью белковых волокон Наиболее важные среди них -это актиновые нити и микротрубочки (рис 1-25), которые, очевидно, возникли на очень ранних этапах эволюции, так как встречаются у всех эукариот практически в неизменном виде. И те, и другие участвуют в механизмах клеточных движений, например, актиновые нити (филаменты) обеспечивают мышечное сокращение, а микротрубочки являются основными структурными и силовыми элементами, обусловливающими движение ресничек и жгутиков - длинных выростов на поверхности некоторых клеток, биения которых напоминают удары бича. [c.34]

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]

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]

Интересная мутантная парамеция названа пешкой по аналогии с пешкой из игры в шахматы. Дикий тип меняет направление движения на обратное, когда встречает препятствие, а пешка может плыть только вперед (рис. 12.6). Сейчас известно, что обратное движение есть результат притока ионов кальция, который следует за стимулом. Этот вход кальция воздействует на двигательный механизм жгутиков, так что некоторое время они действуют в противоположном направлении. У пешки кальциевый канал изменен и ионы Са + не попадают в него. Другой мутантный организм, как и дикий тип, меняет направление движения, но продолжает плыть в обратном направлении иногда несколько минут. Это происходит из-за мутации одного из типов ионных каналов клеточной мембраны, которых здесь идентифицировано больше, чем в нейронах. [c.360]

Формовочные машины до недавнего времени не имели специальных вытяжных механизмов, а свойства волокна регулировали установкой неподвижных крючков и прутков, создающих определенное сопротивление на пути движения нитей и жгутиков. При использовании таких устройств невозможно обеспечить одинаковое сопротивление всем нитям, поэтому их качество было неодинаковым. [c.286]

Как движется бактериальный жгутик Отдельные жгутики, к сожалению, слищком малы, чтобы за ними можно было наблюдать при помощи светового микроскопа получить электронно-микроскопическую фотографию функционирующего жгутика также пока не удалось никому. Однако наличие надспиральной структуры дает возможность высказать некоторые предположения о механизме движения этого органа. Поскольку субъединицы жгутика идентичны, в нем может индуцироваться периодическое последовательное сокращение продольных рядов (сначала одного, потом другого и т. д.) . Энергия, необходимая для этого процесса, может поставляться конформационным изменением, индуцируемым в бактериальной клетке у основания жгутика. [c.282]

Как показывают исследования хемотаксиса, особенно хемотаксиса гамет, порог раздражения иногда может быть очень низким. Чувствительность систем восприятия у многих растений различна, поскольку относительно невысокой ее специфичности при обнаружении источников питания можно противопоставить исключительно высокую при привлечении гамет. В обоих случаях специфичность чувствительности целесообразна. К восприятию различий в концентрации может быть приложим закон Вебера—Фехнера. Ориентировка осуществляется благодаря механизмам движения. Повышение или снижение концентрации вещества-раздражителя вызывает, например, изменение характера движения жгутиков. Химические соединения могут, подобно свету, вызывать движения и управлять ими. Но для выявления отдельных- ступеней процессов, которые при хемотаксисе ведут от раздражения к проявлению ответной реакции, еще требуются серьезные исследования. [c.57]

Н. У большинства бактерий, включая облигатных анаэробов, поддерживается протондвижущая сила на плазматической мембране. Она используется в механизме движения жгутиков и процессах активного транспорта. [c.79]

При высокоскоростной укладке жгутиков в контейнер применяют подвижные или неподвижные контейнеры. При подвижных, совершающих возвратно-поступательное движение контейнерах раскладка жгута, подаваемого системой вальцов (рис. 7.23), осуществляется парой вращающихся зубчатых колес, между которыми проходит жгут. Контейнер совершает возвратно-поступательное движение в двух взаимно перпендикулярных направлениях благодаря перемещению рольганга и транспортера. Известны конструкции (рис. 7.24), в которых контейнер совершает движения только в направлении, параллельном фронт машины, а механизм с зубчатыми колесами совершает качательные движения около одной оси — такие механизмы производит фирма Индустри Верке Карлсруе (ФРГ). Укладчики зубчатого типа укладывают жгутик развесом до 10—12 г/м на максимальной скорости 1500 м/мин. Зубчатые укладчики отличаются простотой конструкции и высокой надежностью в работе. [c.203]

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]

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]

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]

Как следует из работ недавнего времени 1.366], механизм дви Ж0НИЯ жгутиков бактерлй неожиданно своеобразен. Сам жгутик является лишь пассивным органом — двигатель расположен в основании жгутика в мембране — это базальное тельце. Движение осуществляется посредством вращения базального тельца в мембране. Существует представление, в соответствии с которым это вращение непосредственно обусловливается градиентом концентраций ионов водорода [269, З бб]. Таким образом, в биологических структурах давным-давно изобретено колесо ( ). Более того, это колесо аналогично ротору электродвигателя. Во всех этих типах движений скорость перемещений имеет лишь второстепенное значение. Этим объясняются малые абсолютные значения скоростей перемещения этих типов. [c.188]

Благодаря необычному механизму скольжения, в котором не участвуют жгутики или другие видимые локомоторные структуры, отдельные миксобактерии способны независимо передвигаться внутри скопления и все-таки рой, в котором могут быть тысячи клеток, остается единым медленно перемещающимся образованием. Какие сигнальные механизмы удерживают бактерий внутри скопления Один из таких механизмов-примитивная форма контактной ориентировки. Движущаяся бактерия оставляет след из слизи (примитивный внеклеточный матрикс), вдоль которого движутся другие миксобактерии. Хотя передвигающиеся клетки иногда и пересекают слизистый путь, обычно они начинают по нему следовать. Другой механизм был продемонстрирован в опытах с мутантными формами. Оказалось, что для контроля подвижности у миксобактерий существуют две различные системы-одна для одиночных клеток, другая для движения в группах. При групповом движении, для которого нужны продукты по меньшей мере девяти генов, отдельные клетки могут двигаться только в том случае, если их стимулирует контакт с другими клетками. Видимо, некоторые продукты упомянутых генов подают соседним клеткам при контакте сигнал к движению, а другие служат рецепто- [c.203]

Говоря об энергетическом состоянии клетки, следует отметить также важную роль энергизации мембраны, которая возникает в результате работы так называемого протонного насоса. Этот механизм, существующий в различных прокариотических и эукариотических мембранах, использует энергию окисления, света и гидролиза АТФ для откачивания протонов из клетки через мембрану. В результате создаются градиент концентрации ионов водорода (АрН) и электрический мембранный потенциал (АЧ ), которые в совокупности образуют трансмембранный электрохимический потенциал ионов водорода (Др1н+). Энергия, запасенная в этом потенциале (протонодвижущая сила), используется в процессах синтеза АТФ, активного транспорта и движения клеток с помощью жгутиков. Кроме того, со значением мембранного потенциала может быть связана активность некоторых ключевых ферментов, контролирующих, в частности, синтез и стабильность таких регуляторных молекул, как ффГфф и цАМФ. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология