Бактериальные жгутики

Рис. 17-24. Вращение бактериальных жгутиков под действием протоннодвижущей силы . Бактериальные жгутики-это жесткие структуры, отличающиеся от соответствующих образований эукариотических клеток. Вращательное движение сообщает жгутикам расположенная в клеточной мембране особая структура, которую называют протошюй турбиной . Ионы Н , выведенные наружу в результате переноса электронов, поступают обратно в клетку через эту турбину , вызывая вращение жгутика.

Фиг. 3. А — полипептидная цепь из амидных групп (см. фиг. 1 и 2) образует сложную спираль Б — предполагаемое строение бактериального жгутика — образования, видимого под электронным микроскопом. Это семижильный кабель, состоящий из семижильных шнуров, которые в свою очередь состоят из сложных спиралей полипептидных цепей.

Что же за мотор приводит в движение бактериальные жгутики На представленной выще электронно-микроскопической фотографии виден крючок , прикрепленный к проходящей сквозь клеточную стенку палочке, которая в свою очередь прикреплена к тонкому диску (М-кольцу), погруженному в цитоплазматическую мембрану. Схематически это устройство у грамположительных бактерий показано выще. По-видимому, между М-кольцом и S-кольцом, укрепленным в клеточной стенке, возникает крутящий момент. Данные о наличии в моторе белков типа мышечных отсутствуют, и было высказано предположение о том, что из внутриклеточ- [c.283]

Вращение бактериальных жгутик<ф (рис. 17-24) [c.534]

Изучение строения и химического состава аксиальных фибрилл спирохет обнаружило их близкое сходство с бактериальными жгутиками. Отличие заключается в том, что аксиальные фибриллы спирохет — внутриклеточные структуры, но обеспечивают движение как в жидкой среде, так и по твердому субстрату. Движение спирохет осуществляется за счет вращения фибрилл в периплазматическом пространстве между пептидогликановым слоем и наружной мембраной клеточной стенки, вызывающего эластичную волну на поверхности клеточной стенки. Спирохеты совершают движения трех типов быстро вращаются вокруг длинной оси спирали, способны к изгибанию клеток и осуществляют передвижение по винтовому или волнообразному пути. Для спирохет (так же как для типичных жгутиковых бактерий) показано, что движение обеспечивается энергией в форме Арн+- [c.42]

Почти все бактерии, включая строгих анаэробов, поддерживают на своей мембране протонодвижущую силу Энергия электрохимического протонного градиента используется у них для вращения бактериального жгутика, что позволяет клетке передвигаться (разд. 12.5.4), и для [c.458]

Изучение строения и химического состава аксиальных фибрилл спирохет обнаружило их близкое сходство с бактериальными жгутиками. Отличие заключается в том, что аксиальные фибриллы спиро- [c.35]

ФАЗОВЫЕ ВАРИАЦИИ. Изменение типа бактериальных жгутиков. [c.527]

Бактерии плавают с помощью жгутиков, устроенных значительно проще, чем жгутики эукариотических клеток (разд. 10.2). Бактериальный жгутик-это спиральная трубочка из одинаковых белковых субъединиц. Основание каждого жгутика прикреплено с помощью короткого гибкого крючка к маленькому белковому диску, погруженному в бактериальную мембрану. Этот диск составляет часть микроскопического мотора , который приводит в быстрое вращение спиральный жгутик, используя энергию трансмембранного протонного градиента (рис. 1345). [c.285]

Хотя Кох разработал способ окраски жгутиков более чем столетие назад, существующие в настоящее время соответствующие методики не отличаются легкостью и надежностью. Поскольку толщина бактериальных жгутиков лежит за пределами разрешения светового микроскопа (жгутики имеют диаметр около 10—30 нм), для того чтобы их увидеть, необходимо, так сказать, вымазать их дегтем и обвалять в перьях . Неподвижные бактерии лишены жгутиков, однако известны организмы, жгутики которых парализованы (//а+то/ ). [c.77]

Бактериальные жгутики осевые нити [c.153]

Жгутики спермиев и многих простейших по своему внутреннему строению очень похожи на реснички, но намного длиннее, и характер их движения иной по ним обычно пробегают квазисинусоидальные волны. Тем не менее принцип движения здесь тот же, и во многих случаях сами термины ресничка и жгутик можно считать синонимами. [Важно, однако, подчеркнуть, что речь идет о жгутиках эукариотических клеток бактериальные жгутики-это нечто совсем иное (см. разд. 13.5.5).] [c.88]

Если эукариотический жгутик отделить от клетки с помощью лазерного луча, он сохраняет способность производить волнообразные движения. Это означает, что двигательный аппарат находится в самой аксонеме жгутика, а не в его основании (как в случае бактериального жгутика-разд. 13.5.5). Изолированная аксонема продолжает двигаться в растворе, содержащем АТР и ионы или Са , даже после удаления плазматической мембраны. [c.93]

Рассматривая мотор бактериальной клетки, следует прежде всего описать его структуру. Сам мотор (рис. 5.8) состоит из системы колец, к одному из которых прикреплен стержень, а другие кольца прикреплены к стенке бактериальной клетки. К стержню прикреплен крюк, переходящий в длинную нить крюк и нить выступают из тела бактериальной клетки и погружены в окружаюищй раствор. Кольца и стержень (образующие вместе базальное тело), крюк и нить составляют бактериальный жгутик. Для бактерий дикого типа спираль жгутика является левовинтовой и при нормальном прямолинейном движении эта спираль вращается против часовой стрелки. [c.100]

У бактерий электричество, генерируемое на свету, используется для синтеза АТФ, транспорта ионов внутрь клетки, вращения бактериальных жгутиков и т. д. Но зачем нужно электричество при зрении [c.144]

Др. группа процессов обьединяет многочисл. пути использования энергии АТФ или Ац при совершении разл. типов работы. Так, биосинтез обеспечивается, как правило, энергией АТФ, осмотич. работа-энергией Др. Ме-ханич. работа у бактерий (биение бактериального жгутика) происходит с использованием энергии Aji, а у животных (сокращение актомиозиновых нитей)-АТФ. [c.293]

Н — АГ входит в состав бактериальных жгутиков, основа его — белок флагеллин. Термолабилен [c.55]

Микрофотография концевой части бактериального жгутика внутри чехла (негативное контрастирование фосфовольфрамовой кислотой). Жгутик принадлежит неидентифи-цированной бактерии, обнаруженной в пруду. Назначение неплотно прилегающего чехла неясно. (С любезного разрешения F. D. Williams.) [c.282]

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]

Изологические связи могут образовываться и в спиралях. Мономеры актина формируют как цепи, так и димеры. Таким образом, субъединицы в структуре, приведенной на рис. 4-7, могут быть составлены из изологическнх димеров, образованных парами, расположенными по разные стороны оси. Возможно, теперь читателю интересно самостоятельно рассмотреть вопрос о том, могут ли бактериальные жгутики состоять из изологическнх димеров. [c.284]

Клетки прокариот, за немногими исключениями (My oplasma), окружены клеточной стенкой. Основной каркас стенки состоит из пептидо-гликана, или муреина. Это характерный для прокариот гетерополимер, который не встречается у эукариот. Многие прокариоты подвижны-они перемещаются путем плавания или скольжения. Органами движения плавающих бактерий служат особые бактериальные жгутики. Эти жгутики устроены значительно проще, чем у эукариот, и состоят из одной-единственной фибриллы. [c.29]

Таким образом, АцН -зависимое образование АТФ — главный, но не единственный процесс трансформации АцН в химическую работу К этому же типу энергетических превращений относятся синтез неорганического пирофосфата и перенос восстановительных эквивалентов в направлении более отрицательных редокс-потенциалов, например обратный перенос электронов в дыхательной цепи и трансгидрогеназная реакция. Зависящий от транспорт через мембрану различных веществ в сторону большей их концентрации представляет собой трансформацию энергии по типу АцН" — осмотическая работа, а вращение бактериального жгутика за счет энергии АцН+ служит примером превращения АцН — механическая работа. Образование теплоты митохондриями животных описывается превращениями типа ДцН — теплопродукция. [c.206]

Отдельный бактериальный жгутик настолько тонок, что неразличим в световом микроскопе, если он не окрашен особым способом, который увеличивает кажущуюся толщину жгутика. Так, диаметр отдельных жгутиков колеблется в пределах 0,01 — 0,02 мкм (у Bdellovibrio 0,04—0,06 мкм), а максимальное разрешение светового микроскопа составляет 0,2 мкм. Лишь у немногих бактерий, например у представителей рода Spirillum, пучки жгутиков достаточно плотны и их удается обнаружить при наблюдении в светлом поле с помощью фазово-контрастного устройства или в темном поле. [c.106]

Общий путь, по котором) митохондрии, хлоропласты и даже бактерии преобразуют энергию для биологических целей, основан на процессе, получившем название хемиосмотического сопряжения. Этот процесс начинается с того, что электроны, богатые энергией , передаются от сильных доноров этих частиц по цепи из переносчиков электронов, встроенных в мембрану, непроницаемую для ионов. При таком переносе по электронтранспортной цепи электроны, которые были либо возбуждены солнечным светом, либо извлечены при окислении питательных веществ, последовательно переходят на все более низкие энергетические уровни. Часть высвобождаемой энергии используется для перемещения протонов с одной стороны мембраны на другую, в результате чего на мембране создается электрохимический протонный градиент. За счет энергии этого градиента протекают реакции, катализируемые ферментами, встроенными в ту же мембрану (рис. 7-1). В митохогвдриях и хлоропластах большая часть энергии используется для превращения ADP и Pi в АТР, хотя некоторая ее доля расходуется на транспорт специфических метаболитов в органеллу и из нее. В отличие от этого у бактерий электрохимический градиент служит столь же важным непосредственным источником энергии, как и синтезируемый с его помощью АТР благодаря энергии градиента осуществляются не только многие транснортные процессы, но и быстрое вращение бактериальных жгутиков, перемещающих клетку (разд. 12.5.4). [c.430]

На микрофотографиях антитела IgM, связавшиеся с бактериальным жгутиком (или с полио-вирусным вирионом, как на рис. 6.11), видны в крабовидной конфигурации. Такая форма молекулы IgM свидетельствует о том, что тяжелые цепи в области между Сц2 и pi3 могут легко изгибаться, хотя по структуре эта область не гомологична шарнирной области IgG. Взаимное рас- [c.103]

Бактерии плывут благодаря вращению жгутиков, отходящих от поверхности клетки. Эти тонкие спиральные нити состоят из субъединиц массой 53 iyla, называемых фтгеллином. У бактерии Е. соИ имеется около 6 жгутиков длиной 10 мкм и диаметром 150 А. Жгутики бактерий по сравнению со жгутиками и ресничками эукариот (разд. 34.18) имеют значительно меньщие размеры и проще устроены. Бактериальный жгутик сам по себе не может соверщать активных волнообразных движений, так как в нем нет сократительного аппарата. Его вращает мотор , расположенный в участке соединения жгутика с клеточной оболочкой. Выделение жгутиков, сохраняющих прикрепленную к ним базальную структуру, позволило изучить эти образования оказалось, что они состоят из нити, крючка и стержня. У Е.соИ на стержень насажены 4 кольца. Наружное кольцо прикреплено к наруж- [c.350]

Стали искать сократительные белки — АТФазы у бактерий и в конце концов нашли. Правда, флагеллин, белок бактериального жгутика, не относится к их числу, рее попытки принудить флагеллин к гидролизу АТФ скончились полной неудачей. Но может быть, АТФаза сидит где-то в других частях мотора , например в дисках Однако и это предположение пока не подтвердилось. [c.153]

Митчел обратил внимание на то, что кирпичи флагеллина в бактериальном жгутике уложены таким образом, что в поперечном сечении жгутик имеет вид толстостенной полой трубки. Что, если, подумал Митчел, эта трубка — гигантский канал, ведущий из бактерии во внешнюю среду По такому каналу можно было бы, например, выпускать из бактерии ионы К+, которые каким-то образом аккумулируются бактерией, поступагя внутрь клетки через всю ее поверхность. А может быть, это канал для входа в клетку ионов Н+ ( ), откачивающихся через клеточную поверхность По Митчелу, в любом из этих случаев вдоль наружной поверхности клетки должен возникать ток ионов, который мог бы приводить в движение бактерию. [c.154]

Один остроумный подход к этой проблеме основан на использовании белка флагеллина (мол. масса 40000), который заведомо является единственным белком бактериальных жгутиков. Флагел-лин обладает двумя достоинствами. Во-первых, жгутик (а следовательно, и флагеллин) может быть отделен от клеток бактерий и очищен с помощью дифференциального центрифугирования. Во-вторых, в этом белке нет цистеина, что позволяет с высокой точностью определить ошибочное включение цистеина в белок. [c.14]

Электрохимический протонный градиент ответствен не только за образование АТР в клетках бактерий, в митохондриях и хлоропластах, но также за обеспечение энергией бактериальных жгутиков. Считается, что жгутиковый мотор приводится в движение непосредственно потоком протонов, проходящих через него. Чтобы проверить это предположение, вы изучаете штамм Strepto o us, клетки которого обладают подвижностью. Подвижность зависит от присутствия в среде субстрата окисления-глюкозы. [c.83]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология