37.Строение, химический состав и функции основных компонентов бактериальной кл.

Клеточная стенка

Есть у всех, кроме микоплазм; осн структурный эл (кр археоб) – пептидогликан муреин;

МУРЕИН: N-ацетилглюкозамин и ост N-ацетилмурамовая к-та, соед м/у собой β-1,4- Общие свойства: 1) малая величина клеток: у бактерий в среднем от 0,5-3 мкм; 2) очень ↑ отношение поверхности клеток к ее объему. Это создает благоприятные условия для обмена с окр средой. Активность на ед массы намного ↑, чем метаболическая активность у растений и животных; 3) пластичность метаболизма →быстрое приспособление к окружающей среде.4) широко распространены; 5) нету дифференциации на ткани и органы;6) очень высокая скорость размножения (E. coli 1 раз в 20 мин);

гликозидными св.

К лактильной гр N-ацетилмурамовой к-ты присоед L-ala, D-ala, D-glu к-та и мезо-ДАП (диаминопимелиновая к-та). Обр муреиновый мешок – каркас и регидность кл стенки.

Грамотрицательные	Грамположительные
Многослойная, толщина 14-17 нм, 1-10% муреина от сух массы кл ст; нар М и внутр сл муреина, м/у ними есть периплазмат про-во; тейхоевых к-т нету	Гомогенный плотный сл, толщина в зав от вида от 20 до 80 нм; 50-90% муреина; есть тейхоевые к-ты, нету нар М и периплазматического пространства

ФУНКЦИИ КС: механическая, поддержание формы кл, препятствует проникн в кл токсич в-в (> хар-но для гр-, у кот есть нар М), есть рецепторы для б/фагов, б/цинов, F+ (для коньюгации), а/гены: тейхоевые к-ты, липополисахариды; транспорт в-в и ионов (для гр-).

ЦП мембрана

8-15% сухой массы кл, Б-Л комплекс; В целом сходна по хим составу с М эукариот, но богаче Б; сод необычные ЖК, но у > б нету стеринов. Это бислой Л (чаще всего фосфоЛ – гидрофильные головки наружу, гидрофобные хвосты – внутрь), в котором нах Б (интегральные и поверхностные Б). С помощью липопротеина св со слоем пептидогликана муреина. Периплазма сод Ф.

ФУНКЦИИ ЦП М: поддержание внутреннего постоянства кл, транспорт в-в в кл, окислительное Ф-ие.

Цитоплазма

Есть у всех; состоит из растворимых Б, РНК, включений и многочисленных рибосом и нуклеоида;

Рибосомы

70S: 50 (5S рРНК + 23S рРНК + 34 Б) + 30 (16S рРНК + 21 Б).

ФУНКЦИИ: биосинтез Б.

ВнутриЦП включения

Разные в зависимости от усл обитания. В кл откладываются запасные в-ва (S₂, полисахариды: крахмал, гликоген, гранулоза, жироподобные в-ва – нейтральные жиры, волютиновые зерна – там полифосфат (волютин)); хлоросомы (бактерио-хлорофилл у зел б), карбоксисомы (окр Б об там Ф ц Кальв, у автот), магнитосомы (в месте add жгут, у вод), фикобилисомы (фико-билипротеины, у циан), аэросомы (у водных б).

ФУНКЦИИ: они накапливаются при избытке питательного субстрата в окр ср и выполняют роль запасных в-в для питания и энергетических потребностей.

Нуклеоид

Не им Я об, ядрышка и основных Б (гистонов); размеры хр ДНК у б различны: у микоплазмы (580 п.н.), у E. coli (ок 4,6 млн п.н.).

У E. coli 5 Б, кот принимают участие в образовании компактной стр-ры нуклеоида; по а.к. составу похожи на эукариотические гистоны, но они меньше по размеру (9-38кДа), по большей части это основные Б: HU, INF, H1, HLP1, H – Б кишечной группы.

Как правило, 1n (1 хр), но у бруцелл, Phodobacter interrogans – 2 хр разной величины, у Burkholderia cepacia – 3 хр.

Как правило, хр замкнуты в кольцо, но у Borellia burgdorferi (возбудитель клещевого спиротитоза) хр линейная; у актиномицетов хр псевдокольцевая: замыкается не с помощью ковалентной связи, а с помощью Б взаимодействий, кот нах на концах хр.

Строение, химический состав и функции

основных компонентов бактериальной клетки.

Клетка имеет все нужные компоненты: клеточная клетка, цитоплазматическая мембрана, жгутики, ворсинки.

Клеточная стенка: 5 – 50 % сухих веществ клетки, основной компонент – муреин.

Муреин – состоит из гетерополимерных цепочек сшитых пептиновыми мостиками. Муреиновый мешок придает форму стенке.

В зависимости, от строения клеточной стенки бактерии деля на грамм положительные и грамотрицательные.

Грамположительные	Граммотрицательные
-Гомогенный плотный слой -Толщина=20 – 80 нМ -Муреин составляет 50 – 90%отсухой массы клеточной стенки -с муреином связаны тейхоевые кислоты -нет периплазматического пространства (клеточная стенка плотно прилегает к цитоплазме) -нет наружной мембраны - Bacillus subtilus -Sarcina lutea	-Клеточная стенка многослойна -Толщина=14 – 17 нМ -Количество муреина – 1 – 10 % -Состоит из наружной мембраны и внутреннего пептидогликанового слоя -есть периплазматическое пространство -Нет тейхоевых кислот -E.coli -Erwinia

Функции клеточной стенки:

1. Механическая защита от окружающей среды

2. Поддержание внешней формы

3. Препятствует проникновению в клетку токсических веществ

4. Содержит антигены - тейхоевые кислоты

5. Транспорт веществ в клетку и из нее.

6. Есть рецепторы для бактериофагов

Цитоплазматическая мембрана – 8 – 15 % сухой массы клетки. Состоит из белково-липидного комплекса (белки – 50 – 75 %, липиды 15 – 50 %), есть углеводы. Не содержит стеринов.

В двойной липидный бислой входят белки (поверхностные и интегрированные). Интегрированные – частично или полностью погружены в мембрану.

Функции ЦПМ.

1. Транспорт веществ в клетку и вывод их наружу, участие в метаболизме.

2. Есть ферменты, переносящие электроны, и ферменты, окислительного фосфорилирования.

Цитоплазма – окружает цитоплазматическую мембрану, содержит РНК, продукты метаболических реакций, цитозоль. Структурные элементы – рибосомы, нуклеотид, внутрицитоплазматические включения.

Внутрицитоплазматические включения.

1. Продукты метаболизма, которые откладываются в клетке (резервные или запасные вещества – молекулы серы, полисахара – крахмал, жироподобные вещества, воска, нейтральный жиры, полифосфаты).

2. Стуктурные элементы – хромосомы у зеленых бактерий; магнитосомы, у водных бактерий, которые способны ориентироваться в магнитном поле; фикобелисомы – у цианобактерий; аэросомы – пузырьки, окруженные белковой оболочкой.

Нуклеоид.

Генетический материал представлен молекулами ДНК уложенных в компактную структуру в нуклеоиде.

Хотя большинство бактерий содержат только 1 хромосому, встречаются организмы, у которых количество хромосом может быть 3 – 8 . В зависимости от условий нуклеоид может содержать 1 или несколько копий хромосом.

Размеры хромосомной ДНК

Mycoplasma genitalium – 580070 пар хромосом

E.coli – 4653831 пар хромосом, замкнутых в кольцо

У бруцелл имеется по 2 хромосомы, разные по величине.