33. Типы жгутикования, строение и работа жгутиков бактерий

Типы жгутикования

1. Монотрихиальный - единственный жгутик на полюсе – монотрих (Vibrio cholerae

2. Лофотрихиальный - пучок на одном полюсе клетки –– лофотрих (р. Pseudomonas)

3. Амфитрихиальный - пучки жгутиков на двух полюсах – амфитрих (р. Spirillum).

4. Перитрихиальный - жгутики по всей поверхности клетки – перитрих (р. Salmonella).

Типы движения

• 1. Подтягивающий тип движения – за счет фимбрий ( Pseudomonas aeruginosa).

• 2. Движение плавающего типа. Осуществляется в жидких средах за счет наружных жгутиков – V.cholerae.

• 3. Движение по типу роения – по поверхности плотных питательных сред - Proteus vulgaris за счет наружных жгутиков по слизи.

• 4. Движение в вязких средах за счет периплазматических жгутиков. Спирохеты Treponema pallidum.

Строение бактериального жгутика

• Бактериальный жгутик – полая белковая структура спиралевидной формы (флагеллин).

• Жгутики можно опосредованно видеть в световой микроскоп (темнопольная микроскопия).

• Детали строения жгутика – видны только в электронном микроскопе.

Жгутики бактерий состоят из трёх субструктур:

• Нить филамента (фибрилла, пропеллер за пределами клетки) — полая белковая нить толщиной 10—20 нм и длиной 3—15 мкм, состоящая из флагеллина, 11 овальных субъединиц несократимых белков которого уложены под углом 45 по спирали и выполняют механическую функцию. Полость внутри используется при синтезе жгутика — он происходит в направлении от плазматической мембраны. По полости к собираемому в настоящий момент участку переносятся субъединицы флагеллина.

• Крюк — более толстое, чем филамент (20—45 нм), Крюк находится за пределами клетки; Состоит из 22 молекул белка.; Крюк поддерживает нить; Крюк, присоединяясь к БТ, определяет работу нити жгутика.

• Базальное тело (трансмембранный мотор)

БТ–основной генератор движения жгутика.

БТ встроено в клеточную стенку бактерии.

БТ состоит из нескольких дисков.

У Гр(-) бактерий – 4 диска.

Гр(+) - 3 диска.

Диски - белковые структуры.

Работа жгутиков

• Жгутик вращается за счет движения крюка.

• Вращение крюка происходит за счет ПДС.

• Н⁺ с внешней мембраны по системе дисков проходят до нижнего СМ-диска.

• отрицательно заряженные АК и белки за счет Н+ заряжаются положительно.

• При перескакивании Н+ происходит поворот жгутика.

• После поворота с карбоксильных групп АК Н+ уходят в цитоплазму.

• У бактерий могут быть разные типы жгутиков, работающие за счет Н⁺, или ионов Na⁺.

• Жгутик - мотор, работающий на Н⁺, или ионах Na⁺, а не на электронах.

Работа

• Жгутик работает как винт или пропеллер.

• Скорость вращения крюка – 300 об/сек

• Ср. скорость движения – 100 мкм/сек

• Самый быстрый пловец в мире МО –

• Vibrio cholerae

  • 72 cм/час

• В сравнении с человеком - 100 км/час

34. Включения в цитоплазме бактерий

• В цитоплазме бактерий могут находиться включения - нерастворимые продукты клеточного метаболизма.

• Основная функция: запасание питательных веществ,

• хранение метаболитов при их избыточном образовании.

• Клеточные включения не имеют существенного значения для метаболизма, но обеспечивают преимущество на отдельных стадиях роста и в особых условиях обитания.

• Часто включения составляют значительную долю бактериальных клеток.

Включения могут иметь различную химическую природу:

• Полисахариды

• Полифосфатные гранулы – волютин

• Глобулы серы

• Глобулы жирных полигидроксикислот

• Белки