Общая Бактериология 09-2021
.pdf
Фимбрии (они же ворсинки или пили) – это поверхностные выросты ЦПМ
|
|
|
Белковые цилиндры |
|
|
|
длиной 1—1,5 мкм и |
|
|
|
Ø 7-10 нм. |
|
|
|
Различаются по |
|
|
|
строению и назна- |
|
|
чению. |
|
жгутики |
|
|
|
|
|
|
У одной бактерии |
|
|
|
могут присутство- |
|
|
|
вать несколько их |
|
|
фимбрии |
|
|
|
типов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Функции:
-прикрепление (адгезия) к клеткам хозяина при инфекции;
-прикрепление к клетке-акцептору ДНК при передаче плазмид;
-придают бактерии подвижность... (ограниченную!).
Мезосома – аналог митохондрии – тоже является производным ЦПМ
•Мезосома – это инвагинат (впячивание) мембраны.
•Имеет выросты, похожие на кристы митохондрий.
•В мезосоме происходят процессы окислительного фосфорилирования, т.е. выделение энергии и ее накопление в макроэргических связях молекул АТФ (и мембранном потенциале, т.е. поверхностном заряде!).
Энергия высвобождается в мезосоме, но потребность
вней может возникнуть в любой «точке» бактерии → Вопрос: как передать эту энергию на расстояние?!
Ответ:
1. Освободившаяся химическая энергия превращается в заряд на поверхности ЦПМ клетки →
2. Заряд распределяется по всей поверхности равномерно (иначе и быть не может!) →
3. В той точке ЦПМ, где нужна энергия, активируется фермент АТФ-синтаза, превращающий электрический заряд в энергию механическую, а затем – в химическую (в макроэргическую
связь молекул АТФ).
АТФ-синтаза – «волшебная мельница» бактерий; фермент фиксирован на мембране клетки
АТФ-синтаза может работать «в обратную сторону»: расщеплять АТФ и перекачивать протоны, повышая потенциал
АТФ-синтаза – самый мелкий электромотор в природе (мельче базального тельца у жгутиков!).
Подвижной частью (ротором) являются субъединицы γ и ε.
Поток протонов, проходящий через субъединицы а и с создает ЭДС → вращение γ и ε → фосфорилирование в субъединицах β (АДФ + фосфорная к-та = АТФ).
Этот процесс называется «вращательный катализ».
Вфизике есть показатель КПД –
уэтого фермента он ≈ 100% (!!!).
Суммируем функции ЦПМ:
1.Информационная (рецептирует химические в-ва).
2.Осмотический барьер (регуляция в/клет. давления)
3.Транспортная (перенос веществ внутрь и наружу).
4.Регуляция роста клетки.
5.Репликативная (участие в удвоении хромосомы).
6.Спорообразование (участие в процессе).
7.За счет производных обеспечивает :
-энергетику бактерий (мезосомы и АТФ-синтаза);
-движение клетки (жгутики + фимбрии);
-рецепцию окружающей среды (фимбрии).
В ЦПМ есть специальные транспортные системы для вывода белков и других макромолекул наружу – т.н. молекулярные «шприцы» → они вводят факторы патогенности прямо в клетки человека
Через оболочки бактерий проходят эффлюкс-помпы – особые насосы для вывода вредных веществ
(например, сальмонеллы «выкачивают» желчь из клетки)
Белки внешней
Антибиотик Мембраны
OprJ, M, N
Внешняя
мембрана
Линкерные протеины
MexA, C, E, X
Периплазматическое
пространство
Экспортирующие
протеины
MexB, C, F, Y
Цитоплазматическая
мембрана
Тема лекции: Общая бактериология
Перерыв!
Цитоплазматическая мембрана –
недостаточно прочная оболочка для бактерий
•Фосфолипидная пленка неспособна противостоять высокому внутриклеточному давлению (оно достигает 15 – 20 атмосфер!).
•Необходим прочный каркас снаружи, чтобы бактерию не разорвало (как воздушный шар или мыльный пузырь).
•Таким каркасом является клеточная стенка.
Прочной основой клеточной стенки является пептидогликан (вслушайтесь в термин – в нем есть белковые и углеводные компоненты!)
N-ацетилглюкозамин
Ацетилмурамовая
кислота
Пептидная
цепочка
Пентаглициновый
мостик