Транспортные системы цитоплазматической мембраны бактерий

Для цитоплазматической мембраны(ЦПМ) характерна выраженная избирательная проницаемость. В ней располагаются системы активного переноса и субстратспецифичных пермеаз. Некоторые белковые молекулы, «вкрапленные» в фосфолипидный бислой, играют роль «пор», через которые движется регулируемый поток веществ. У аэробных бактерий и анаэробов, способных к так называемому «анаэробному дыханию», вцитоплазматическую мембрану(ЦПМ) встроена система электронного транспорта, обеспечивающая её энергетические потребности. Самые крупные молекулы, способные проходить черезцитоплазматическую мембрану(ЦПМ), — фрагменты ДНК.

Мезосомы цитоплазматической мембраны бактерий

Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ)образует специфические инвагинаты —мезосомы, имеющие вид закрученных в спираль или клубок трубчатых образований. Мезосомы образуют поперечные перегородки между делящимися клетками; к ним обычно прикрепляется бактериальная хромосома.

Периплазматическое пространство

У некоторых бактерий между цитоплазматической мембраной(ЦПМ) и клеточной стенкой располагаетсяпериплазматическое пространство— полость шириной около 10 нм. В периплазматическом пространстве имеются перемычки, соединяющиецитоплазматическую мембрану(ЦПМ) и пептидогликановый слой. Снаружи в периплазматическое пространство открываются поры клеточной стенки, изнутри в это пространство выходят некоторые клеточные ферменты (рибонуклеазы, фосфатазы, пенициллиназа и др.).

Цитоплазма бактерий. Бактериальный геном. Бактериальные рибосомы. Запасные гранулы бактерии.

Цитоплазма бактерийпредставляет собой коллоидный матрикс, служащий для реализации жизненно важных функций.Цитоплазмабольшинства бактерий содержит ДНК, рибосомы и запасные гранулы; остальное пространство занимает коллоидная фаза. Её основные составляющие — растворимые ферменты и растворимые РНК (мРНК и тРНК). Разнообразные органеллы, характерные для эукариотической клетки, у бактерий отсутствуют, а их функции выполняет бактериальная ЦПМ, отделяющая цитоплазму от клеточной стенки. У подавляющего числа бактерийцитоплазмаотносительно неподвижна, но у видов Streptococcus, Proteus, Clostridium имеются специальные трубочки — рапидосомы, аналогичные микротрубочкам простейших.

Бактериальный геном

В бактериальной клетке нет ядерной мембраны, ДНК сконцентрирована в цитоплазмев виде клубка. Поскольку в эукариотических клетках ДНК обычно находится вядре, то по аналогии ДНК бактерий назвалинуклеоидом[от лат. nucleus, ядро + греч. eidos, сходство]. Её также называютгенофором, или бактериальной хромосомой.Генофорбактерий представлен двойной спиральной, кольцевой, ковалентно замкнутой суперспирализованной молекулой ДНК. Она составляет 2-3% сухой массы клетки (более 10% по объёму).Генофорне содержит гистонов. Объём генетической информации, кодируемой вгенофоре, различается в зависимости от вида бактерии (например, геном Escherichia coli кодирует примерно 4000 различных полипептидов). У бактерий может присутствовать дополнительная ДНК в виде включений. Эти включения, илиплазмиды, несут ряд различных генов, кодирующих дополнительные свойства бактерий, но информация, содержащаяся в плазмидах, не является абсолютно необходимой для бактериальной клетки.

Бактериальные рибосомы

Бактериальные рибосомы— сложные глобулярные образования, состоящие из различных молекул РНК и связанных с ними белков. Всё образование функционирует как локус синтеза полипептидов. В зависимости от интенсивности роста бактериальная клетка может содержать от 5000 до 50 000 рибосом. Диаметрбактериальных рибосомоколо 16-20 нм. Скорость их осаждения при ультрацентрифугировании составляет 70 S (единиц Свёдберга), тогда как у эукариотических клеток — 80 S.Рибосомы бактерийсостоят из двух субъединиц с коэффициентом седиментации 50 S и 30 S (у эукариотов 40 S и 60 S). Объединение субъединиц происходит перед началом трансляции. Рибосомы прокариот и эукариотов имеют сходную молекулярную структуру и механизмы функционирования, но различаются, помимо размеров, по составу белков и белковых факторов. Эти различия делают рибосомы эукариотов практически резистентными к действию антибиотиков, блокирующих синтез белка у бактерий.