КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Структурата на прокариотни клетки




Структурата на прокариотни клетки е показано схематично на фиг. 1.3.

Фиг. 1.3. Структура прокариотни клетки

A - клетъчната повърхност и извънклетъчни структури на образование: 1 - клетъчна стена; 2 - капсула; 3 - слуз; 4 - капак; 5 - камшичета; 6 - въси; B - клетъчни цитоплазмени структури: 7 - МТС; 8 - Нуклеоидът; 9 - рибозоми; 10 - цитоплазмата; 11 - хроматофори; 12 - Chlorosome; 13 - ламелни thylakoids; 14 - фикобилизома; 15 - Tubular thylakoids; 16 - mesosoma; 17 - aerosomy (газови вакуоли); 18 - слоеста структура; B - резервно вещество: 19 - полизахаридни гранули; 20 - гранули от поли-Ь-хидроксимаслена киселина; 21 - полифосфат гранули; 22 - tsianofitsinovye гранули; 23 - Carboxysome (многостенна тяло); 24 - включване на сяра; 25 - капки мазнина; 26 - въглеводородни гранули

Структурата, разположен извън цитоплазмената мембрана (MTC), нарича повърхностно. Те включват клетъчни стени, слизестите вещества, камшичета и въси. Клетъчна стена с мазен вещество, наречено клетъчна мембрана и цитоплазмата на MTC с форми на протопласти.

На камшичета са движения власти. Клетката може да бъде от 1 до 1000 камшичета, които са разположени или на стълбове или на цялата повърхност равномерно. Дебелината на камшиче 10-20 пМ, дължина 3-15 т. С бактерии камшичета се движат със скорост от 20-60 м / сек, в посоката, в която най-добрите условия за растеж: по-висока концентрация на субстрат, кислород, по-добре осветление. При липса на размер камшичета клетки по-малко от 4 микрона във водна среда се преместват поради брауново движение. Филаментозните бактерии са способни да се движат чрез плъзгане (скорост 2,11 м / сек), изхождайки от вискозна или твърд субстрат с изпъкнали от микроскопични клетъчна стена.

Вили - тънък дължина направо конец 0.3-4 м и диаметър 5-10 нанометра. Там не са всички бактерии. Движението на клетки не вземат участие. номер БИОПСИЯ може да бъде от 10 до няколко хиляди. Предполага се, че въси, участващ в транспортирането на метаболити и бактериална привързаност към твърд субстрат. В допълнение, някои бактерии (например щам на E.coli К12) са секс въси, наречен F-пиене. Броят на 1-2 в клетка. Консумация на F протеин са под формата на кухи тръби с дължина от 0.5 до 10 микрона, които ДНК могат да се предават от донорната клетка към клетка реципиент.

Мукозните вещества, обхванати от клетъчната стена на почти всички прокариоти. Той се състои основно от полизахариди и протеини, липиди и други полимери. В зависимост от структурата и здравината на връзката с клетъчната стена на слизестата веществото разделена на три вида: слуз слой (аморфна структура и лесно се отделя от клетъчната стена), капсулата (има аморфна структура, но е трудно да се отдели от стената на клетката), капак (разпореди тънък структура). Дебелината на лигавицата вещество варира от части от микрон до десетки микрона. Благодарение венците клетки могат да се държим заедно в големи колонии и придават на твърди повърхности. Освен това, слуз предпазва клетките от механични повреди, сушене, проникването на някои бактериофаги и токсични вещества, и може да служи като източник на резервни хранителни вещества.



Клетъчната стена осигурява механична якост и клетките което му придава определена форма. Той е в състояние да издържат на налягане до 30-100 атмосфери (3-10 МРа). Дебелината на стената на 10-100 микрометра, теглото е от 5 до 50% от сухото вещество клетка. Клетъчната стена се състои от седем групи вещества: пептидогликан, тейхоинова киселини, полизахариди, протеини, липиди, липополизахариди, липопротеини. Пептидогликан само в стените на прокариоти (в еукариоти отсъства). Чрез компоненти, структура и механизъм на биосинтеза на клетъчните стени на бактериите са коренно различни от тези на животни и растения. Следователно, лекарства, които действат специфично върху бактериалната стена и до метод за тяхното синтезиране са безвредни за висшите организми.

В зависимост от структурата на бактериите клетъчните стени са разделени на две групи: Грам-положителни и Грам-отрицателни. Разделението се основава на способността да се възприемат цвят Грам (Gram H. към датски учен, който предлага този метод на оцветяване през 1884 г.). Техника Грам оцветяване е както следва. Фиксираните клетки се третират с кристал виолет основна боя и след това разтвор на йод. Йодът реагира с кристално виолетово комплекс съединение неразтворим във вода и слабо разтворим в алкохол. Когато клетките се третират с алкохол, последвано клетъчна диференциация случва: в грам-положителни видове на комплекса се задържа от клетката и те са оцветени (син) видове Грам оцветен комплекс се промиват от клетките и те се обезцветени. Клетъчната стена на грам-положителни и грам-отрицателни бактерии рязко се различават по химичен състав и ултраструктура (вж. фиг. 1.4).

Фиг. 1.4. Клетъчната стена на грам-положителни (А) и Грам (В) на бактериите

1 - цитоплазмената мембрана; 2 - пептидогликан; 3 - периплазматичното пространство; 4 - външна мембрана 5 - цитоплазмата, който се намира в центъра на ДНК

Дифузия на клетъчна стена има пори, през които могат да проникнат соли и нискомолекулни органични вещества с молекулно размер на 5-10 пМ. Има прокариоти, които не са клетъчни стени. Това е група от микоплазми, сапрофити и вътреклетъчни паразити от растения и животни. Подобни форми могат да бъдат получени изкуствено чрез третиране на клетките с лизозим или пеницилин. Без стената, клетката е под формата на топка, но да запази способността си да растат и да се размножават. Клетките, които са изкуствено отстранени стена, наречена L-форма. Ако стената се отстранява напълно, това се нарича протопласт и клетки, ако консервирани остатъци клетъчна стена - сферопласти.

Цитоплазмената мембрана (CPM) е задължителен структурен елемент на клетката, което води до нарушаване на нейната смърт. MTC е много мека пластмаса, течен образуване почти състояща се от протеини (50-75%), липиди (15-45%) и въглехидрати (0-20%). Дебелината му е 5-7.5 нм, и масовата фракция в 8-15% от клетъчната сухо вещество. MTC е осмотичното бариера и осигурява селективно влизане в клетката и напускане на различни молекули и йони, и участва в превръщането на клетъчна енергия и биосинтетични процеси.

В цитоплазмата е колоиден разтвор на въглехидрати, аминокиселини, минерали и други вещества във водата. Той съдържа различни структурни елементи: генетичен апарат (Нуклеоидът), рибозоми, мембрани (интрацитоплазмени мембрани не са всички прокариотни клетки) и различни включвания.

Нуклеоидът - ДНК молекула, която има формата на затворен пръстен, усукани в един подреден плетеница. Нуклеоидът не се отделя от цитоплазмата и мембраната на практика не се вижда в микроскоп светлина. ДНК молекулата (бактериална хромозома) в разгънато състояние има дължина от около 1 mm, т.е. 1000 пъти размера на клетките.

Много бактерии, заедно с хромозома ДНК и съдържат екстрахромозомална ДНК също е предвидено двойна спирала, затворени в пръстена и навити на топка. Това екстрахромозомен ДНК молекула, способна на автономна репликация наречен плазмиди.

Прокариотни рибозоми - размер на частиците 15-20 пМ, състоящи се от р-РНК (рибозомна РНК) и протеин в съотношение 2: 1. На рибозоми, свързани с информационна РНК (иРНК) и трансфер на РНК (тРНК) синтеза на протеини. Рибозомите са свързани като мъниста на верига РНК, наречени polyribosomes или полизоми. В зависимост от активността на синтеза на протеини в бактериалната клетка може да съдържа от 5 до 50 tysyach рибозоми.

Интрацитоплазмена включвания представени гранули резервни вещества (полизахариди, липиди, полипептиди, полифосфати, серни депозити) и газови вакуоли, осигуряващи плавателни водни организми.

Доставката на хранителни вещества и прокариотна клетка продукти излизане от нея през цялата клетъчна повърхност. В лигавицата слой е много мека и не представлява пречка за проникването на вещества. Но разпространението на този слой е по-бавен, отколкото във вода (около 5 пъти). След клетъчната стена лесно да проникне малки молекули и йони. Големи молекули с молекулно тегло над 600 D (D - Dalton, 1 D = 1.66 10 -27 кг) преди разцепват екстрацелуларни ензими за нискомолекулни съединения.

Активна роля в процеса на хранителни вещества, въведени в клетка принадлежи към цитоплазмената мембрана. Има четири вещества трансфер механизъм чрез МТС: пасивна дифузия, улеснена дифузия, активен транспорт, трансфер (транслокация) групи.

Пасивната (прост) дифузията - независим преминаване на вещества чрез МТС, поради разликата в концентрация от двете страни на мембраната. Основната съставка прониква в клетката и излизане на този механизъм е вода. Предполага се, че чрез проста дифузия клетка получава на ниски газове молекулно тегло (кислород, водород, азот) и отрови, инхибитори и други вещества, чужди на клетката.

Олекотено дифузия - преходни вещества чрез МТС на градиента на концентрация чрез протеиновите носители (permeases), които обратимо се свързват с веществото, което се транспортират. Обикновено, този механизъм се използва понякога да влиза и излиза клетки на нискомолекулни органични вещества, но често само когато нарушението на вътреклетъчните процеси.

Активен транспорт - процес, подобен на улеснена дифузия, но се извършва с разходите на клетъчна енергия и ви позволява да прехвърляте вещества срещу градиент на концентрация. Този механизъм е основното средство за получаване на молекули и йони в прокариотна клетка.

Транслокация групи - метод, подобен на активен транспорт, но придружени от химична модификация на молекулата при преместване чрез МТС. Например, захари (глюкоза, фруктоза и т.н.) се подлагат на фосфорилиране (прикрепване фосфат за образуване на фосфат естер).