Галофильные бактерии

Оказалось, что в галофильных микроорганизмах бактериородоп-сии выполняет роль светозависимого протонного насоса, создающего градиент ионов водорода энергия этого градиента используется клеткой для синтеза АТР (рис. 328). Другими словами, фотосинте-тическая машина галофильных бактерий представлена достаточно простой белковой системой, которая выполняет уникальную функцию бесхлорофильного фотосинтеза. [c.606]

Работа протонного насоса в галофильных бактериях сопряжена с фосфорилированием АДФ и с работой натриевого насоса, -обеспечивающей опреснение внутренней среды бактериальной V клетки. По-видимому, теория [c.478]

Протонный насос в отличие от других АТРаз синтезирует АТР благодаря наличию градиента протонов. Данная система выделена из митохондриальной мембраны, частично охарактеризована биохимическими методами и путем анализа реконструированных систем. Методом электронной микроскопии высокого разрешения определена трехмерная структура светозависимого протонного насоса галофильных бактерий. Все эти данные подтверждают ряд выдвинутых ранее гипотез о том, что такие транспортные системы состоят из а-спиральных полипептидных цепей, пронизывающих мембрану. [c.185]

Наверное, всем понятно, что конечная цель нейрохимических исследований состоит в познании мозга человека, и, естественно, в установлении различий между здоровым мозгом и мозгом при разного рода заболеваниях. По вполне понятным причинам возможности эксперимента на мозге крайне ограничены и поэтому при исследованиях разнообразных аспектов нейрональной активности следует использовать модели. В предыдущих главах уже приводились примеры модельных систем некоторые, самые важные, мы вновь рассмотрим в этой главе. Из рассмотрения исключены теоретические модели — кинетические и математические — для интерпретации функций мозга. В гл. 3 и 7 можно прочесть о биофизических экспериментальных моделях, таких, как искусственная липидная мембрана или светозависимый протонный насос галофильных бактерий. Здесь же представлены некоторые биологические системы, моделирующие определенные свойства, часто в преувеличенном виде, но в соответствии с их прототипами, в других отношениях модели могут значительно отличаться от прототипа. Таким образом, как правило, экспериментальные модели дают информацию только об одной из функций прототипа и щ полученным результатам следует относиться с большой осторожностью. Объединенные данные изучения нескольких моделей естественно лучше отражают картину (хотя опять же это всего только модель) реально существующего явления. История нейробиологии, как и науки вообще, является историей предложенных, отвергнутых и уточненных моделей. [c.352]

Таким образом, содержание и относительное распределение ПАУ в экстрактах из загрязненных почв может служить показателем деградации нефти и нефтепродуктов в почве. ПАУ являются наиболее токсичными компонентами и для почвенной микрофлоры. Известно, что 3,4-бензпирен может образоваться в результате жизнедеятельности галофильных бактерий. [c.629]

Мезофильные бактерии Галофильные бактерии Психрофильные бактерии Дрожжи Нитчатые грибы Осмофильные дрожжи Нитчатые грибы — ксерофиты [c.252]

Галофильные бактерии используют световую энергию для синтеза АТР [c.712]

Рис. 23-30. У галофильных бактерий молекулы бактериородопсина, определенным образом ориентированные в клеточной мембране, служат насосом, который под действием света выкачивает ионы наружу. Возникающий в результате этого градиент ионов Н является источником энергии для синтеза АТР, катализируемого АТР-синтетазой.

Бактериородопсин, содержащийся в клеточной мембране галофильных бактерий, при освещении перекачивает ионы из клетки в окружающую среду. Возникающий вследствие этого трансмембранный Н -градиент используется клетками для синтеза АТР. [c.714]

Галофильные бактерии из прибрежных зон морей пока не настолько хорошо изучены, как они того заслуживают. Не только для познавательных целей, но и для рещения практических задач необходимо постоянно держать в поле зрения и морские бактерии. В настоящее время большое внимание уделяется микроорганизмам сточных вод и вопросам распада трудноразложимых веществ в таких водах. Сточные воды загрязнены не только органическими примесями, но и значительными количествами солей, в том числе сульфатов. Таким образом, в них создаются условия, сходные с условиями морских экосистем. Эти соображения относительно биологии сточных вод подчеркивают необходимость уделять больше внимания микробиологическим превращениям, происходящим в экосистемах морей. [c.505]

РОДОПСИН ( зрительный пурпур ), хромопротеид, содержащийся в палочках сетчатки глаза и ответственный за возбуждение зрит, нерва под действием света. Состоит иа апобелка (опсина) и присоединенного к нему 11-чггс-ретина-ля (альдегида, образующегося из ретинола — витамина А), к-рый при поглощении света изомеризуется в li-mpan -pe-тиналь одновременно возбуждается зрит. нерв. Обратный переход транс-изомера в ггс-изомер в результате ферментативной р-ции и присоединение последнего к опсину приводят к регенерации Р. Галофильные бактерии содержат аналогичный белок (бактериородопсин), также выполняющий ф-цию поглощения световой энергии. [c.510]

Основная проблема создания систем конверсии энергии биомассы в водород связана с превращением этих метаболитов в топливную форму. Для биотехнологии можно было бы воспользоваться и другими механизмами превращения энергии, вьывленными у микроорганизмов. Например, галофильная бактерия На1оЬас1епит каЬЫит способна использовать световую энергию, улавливаемую пурпурным пигментом (бактериородопсином), вмонтированным в мембрану клетки. Молекула пигмента состоит из одной поли-пептидной цепи, к которой прикреплена молекула ретиналя, являющегося светочувствительной частью пигмента. Под влиянием солнечного света изменяется конформация пигмента, приводящая к переносу ионов водорода (Н ) через мембрану. Пигмент является как бы протонным насосом. Молекулы бактериородопси-на располагаются в мембране триадами, и перекачивание протонов через мембрану обеспечивает градиент концентрации Н (АН ), вследствие чего они движутся к наружной стенке, у которой пространство подкисляется и возникает электрохимический градиент (Ац н)- [c.27]

Последнее замечание относительно липидов с эфирной связью касается особых, чрезвычайно галофильных бактерий, живущих только в насыщенных или почти насыщенных растворах КаС1. Эти бактерии содержат в большом количестве необычный эфир глицерина с полипре-нолом [c.560]

Некоторые галофильные бактерии способны использовать энергию света для образования АТР с помощью процесса, который не похож на фотосинтез у растений или бактерий. В частности, Н. halobium используют для образования АТР обычное аэробное дыхание, если имеется в достаточном количестве необходимый для этого кислород. В условиях же нехватки кислорода в клеточной мембране этих бактерий появляются специфические пурпурные образования, так называемые заплаты (pat hes). Пигмент, обусловливающий их пурпурную окраску, представляет собой белок бактериородопсин. Последний служит фоторецептором в процессе превращения энергии света в протонный градиент, который в свою очередь является движущей силой синтеза АТР с помощью хемиосмотического механизма. Фоточувствительная пурпурная мембрана состоит из липопротеинового матрикса, причем с помощью дифракции рентгеновских лучей показано, что молекулы бактериородопси-на расположены в этой мембране в виде жесткой двумерной решетки. [c.377]

На первый взгляд энергозависимый синтез АТР, по-видимому, нельзя рассматривать как нейрохимическую проблему, но между передачей сигнала и энергетическим сопряжением существует некоторое сходство. Оба этих процесса имеют много общего и осуществляются с помощью белков, встроенных в липидные мембраны. Их взаимосвязь четко прослеживается при обсуждении фотозависимого протонного насоса у галофильных бактерий (с. 181). Бактериальный рецептор, аналогичный рецепторам нейрона (гл. 8 и 9), воспринимает сигнал из окружающей среды и передает его внутрь через плазматическую ме.мбрану. Следовательно, энергия света внешнего сигнала обеспечивает внутриклеточный синтез АТР. Изучение бактериородопсина и механизма сопряжения фоторецепции, а также энергозависимого транспорта протонов (и наконец, синтеза АТР) представляет особый интерес при исследовании нейрорецептора. [c.171]

Наиболее четкое представление об ионном насосе было получено в ходе изучения пурпурной мембраны галофильных бактерий. Данный светозависимый протонный насос представляет собой часть мембранного комплекса, включающего рецепторы (в данном случае фоторецепторы), посредством которых внеклеточный сигнал (свет, источник энергии) превращается в внутриклеточ- [c.182]

Из рецепторных белков следует, безусловно, упомянуть родопсин зрительного аппарата животных и родственный ему бактериородо< псин галофильных бактерий, которые способны воспринимать и преобразовывать световые сигналы. В настоящее время интенсивно изучаются рецепторы многочисленных гормонов, а также нейропептидов мозга, рецепторы нейромедиаторов (например, ацетилхоли- [c.22]

Клеточная стенка возникла на каком-то определенном этапе эволюции микроорганизмов. Принимая движение эволюции микроорганизмов в направлении универсализации организации и дифференциации клеточных структур у фагов и вирусов бактерий дрожжей мицелиальных грибов, отметим, что фаги и вирусы не способны синтезировать клеточную стенку. Архебактерии (мета-нообразуюш ие бактерии, облигатные галофильные бактерии и термоацидофильные бактерии) лишены пептидогликана, типичного для бактерий. Лишь отдельные виды из них содержат ацетилсаха-ра и L-аминокислоты вместо диаминопимелиновой кислоты, у них нет D-аминокислот. [c.16]

Интересным примером из этой области является выделение орнитин-карбамоилтрансферазы из На1оЬас1епит ааНпапит по схеме, включающей гель-фильтрацию, ультрацентрифугирование в градиенте сахарозы и хроматографию на гелях фосфата Кальция [57]. Это типичный фермент галофильных бактерий, обла- [c.16]

Для соления продукты помещают в 14-25%-ный раствор поваренной соли. В результате снижается содержание воды в продукте и подавляется рост микроорганизмов, вызывающих порчу. Способность к размножейию сохраняют в таких условиях лишь немногие галофильные бактерии. [c.212]

Галофильные бактерии. Общие экологические особенности. Галофильные бактерии — одни из самых солеустойчивых организмов. Они способны использовать местообитания, непригодные для большинства других форм. В таких местах, как соленые озера (например. Большое соленое озеро или Мертвое море), соленые морские илы и осадки или береговые марши, эти организмы выживают в условиях, когда внешняя и внутриклеточная среда может быть близка к насыщению минеральными солями (табл. 6). Для роста некоторых галофилов необходимы концентрации солей от 3 до 5 М. Поскольку метаболический аппарат негалофильных организмов не способен работать в таких условиях, возникают два важных вопроса 1) действи- [c.125]

Первое обнаруженное различие между галофильными и обычными рибосомами касается зависимости их структуры от присутствия солей. Галофильные рибосомы нуждаются в исключительно высоких концентрациях соли (рис. 39). Если 30S-и 505-субчастицы стабильны при концентрации КС1 или Na l всего лишь 1 М, то для образования 705-частицы требуется уже 3—4 iM. КС 11 В таких условиях рибосомы негалофильных бактерий утратили бы свою структуру. Рибосомы же галофильных бактерий в противоположность этому распадаются в 5—10-мМ растворах КС1, т. е. при условиях, благоприятствующих стабильности обычных рибосом. [c.126]

Кислый характер основной массы белков у галофильных бактерий. Оставался еще неясным вопрос, не является ли кислотность белковых компонентов мембран и рибосом специфической особенностью именно этих субк 1еточных стру ктур или же это фундаментальное свойство большинства белков галофильной клетки. По крайней мере частичный ответ на этот вопрос был получен в 1970 г. при сравнительном изучении основной массы белков у галофильных и близких к ним негалофильных бактерий. Выражение основная масса носит условный характер и означает белок, осаждаемый кислотой после удаления клеточных стенок и мембран. Эта белковая фракция составляет около 80% всего белка клетки и включает большую часть растворимых ферментов. Как и следовало ожидать, эти белки отличаются необычайно высоким содержанием кислых аминокислот. Молярное отношение кислых аминокислот к основным достигает здесь примерно 10 1, что даже выше соответствующих величин для белков рибосом и клеточных мембран. Таким образом, у крайне галофильных форм бактерий, по-видимому, большинство белков, если не все они, требуют высокой концентрации солей по той же причине необходимо нейтрализовать избыток отрицательных зарядов, который в отсутствие катионов ведет к появлению сил электрического отталкивания и к нарушению нормальной струк-туры и функции. Поэтому в заключение нужно будет рассмот-реть влияние катионов на функции галофильных белков. [c.130]

А. Влияние высоких концентраций соли на относительную скорость реакции НАДФ-изо-цитратдегидрогеназы одной галофильной бактерии при насыщающих концентрациях субстрата и при концентрациях, равных /См- Влияние соли на К - Потребность [c.132]

Галофильная аспартат — карбамоилтрансфераза. Нам особенно интересно будет рассмотреть действие соли на аспартат — карбамоилтрансферазу галофильных бактерий. Если предположить, что она, подобно другим галофильным белкам, тоже отличается значительно большей кислотностью, то как это могло бы отразиться на ее структуре Состоит ли этот фермент также из каталитических и регуляторных протомеров Чувствителен ли он в той же мере к модуляции по типу обратной связи Влияет ли соль на регуляторные и каталитические субъединицы одинаковым образом [c.134]

У галофильных бактерий, так же как и у . соИ, аспартат — карбамоилтрансфераза подвержена сильному ингибирующему действию ЦТФ. Ингибирование это полностью зависит от высоких концентраций К+ или Na+, необходимых, разумеется, также [c.135]

Основы биохимии Т 1,2,3 (1985) -- [ c.290 , c.712 , c.713 ]

Общая микробиология (1987) -- [ c.109 , c.181 , c.505 ]

Аффинная хроматография Методы (1988) -- [ c.185 , c.186 ]

Биоэнергетика и линейная термодинамика необратимых процессов (1986) -- [ c.311 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология