Рибосомные белки

Помимо рРНК, рибосома содержит также около 50 (прокариотические рибосомы) или 80 (цитоплазматические рибосомы эукариот) различных белков. Почти каждый из этих белков представлен лишь одной копией на каждую рибосому. Преобладают умеренно-осно́вные белки.^[5] Большинство рибосомных белков эволюционно консервативны, многие белки рибосом из различных источников могут быть соотнесены как гомологи, что учитывается в современной универсальной номенклатуре рибосомных белков.^[6] Рибосома на 30—50 % состоит из белка.^[7]

Низкомолекулярные компоненты

Кроме биополимеров (РНК и белков) в состав рибосом входят также некоторые низкомолекулярные компоненты. Это молекулы воды, ионы металлов (главным образом Mg²⁺ — до 2 % сухой массы рибосомы),^[8] ди- и полиамины (такие как путресцин, кадаверин, спермидин, спермин — могут составлять до 2,5 % сухой массы рибосомы).

15. Капсулы, слизистые слои, чехлы.

Капсулы. Полисахаридной, гликопротеидной и полипептидной природы. Сохраняет связь с клеточной стенкой, имеет аморфное строение. Толщина 0,2 мкм. Ф-ция – для патогенов защита от фагоцитов. Наличие капсулы зависит от штамма, условий культивирования и др. наличие этих структур нельзя рассматривать как обязательный структурный компонент. Химический состав родо- и видоспецифичен. У Bacillus состоит из полимера D-глутаминовой к-ты.

Слизистые слои. S-слои. Выстилают поверхность клеточной оболочки равномерно упакованными белковыми образованиями правильной формы. Обычны для архей, где являются зачастую единственной клеточной оболочкой после ЦПМ. Имеют упаковку и расположение подобно паркетным дощечкам. Состоят из белков или гликопротеидов. У ГО прилегают непосредственно к внешней мембране, у ГП ассоциированы с пов пептидогликана. Защищает клетку от колебаний рН среды и резких изменений концентраций ионов, осмотического стресса, действий Е или бактерий-хищников. Способствуют адгезии к поверхностям. У патогенов защита от иммунной системы. Слизи по химической природе являются полисахаридами. Особенно обильное их образование наблюдается у многих микроорганизмов при выращивании на среде с сахарозой. Например, бактерии Leuconostoc mesenteroides (относящиеся к молочнокислым бактериям) быстро превращают раствор, содержащий тростниковый сахар, в декстрановый гель, за что их на сахарных заводах называют «бактериями лягушачьей икры».

Чехлы. В отл от капсул имеют тонкую структуру. Нередко обнаруживается несколько слоев с разным строением. У бакт, которые окисляют металлы, чехлы инкрустированы окислами. Имеют более сложное строение чем капсула. К полисахаридам добавляются гексозамины, белки и липиды. Чехлы имеют более сложный хим.состав. чехол некоторых бактерий содержит 36% сахаров, 11 – гексозамина, 27 – белка, 5,2 – липида и 0,5% фосфора.

Функции: 1. Вязкость внеклеточной среды (слизистые вещества). 2. Защита от механических повреждений, высыхания, доп. Осмотический барьер, препятствие проникновения фагов. 3. Источник запасных веществ. 4. Связь клеток в колонии, прикрепление к субстрату.

_____________________________

Снаружи клеточная стенка прокариот часто бывает окружена слизистым веществом. Такие образования в зависимости от структурных особенностей получили название капсул, слизистых слоев или чехлов. Все они являются результатом биосинтеза прокариотами органических полимеров и отложения их вокруг клеток.  Под капсулой понимают слизистое образование, обволакивающее клетку, сохраняющее связь с клеточной стенкой и имеющее аморфное строение. Если толщина образования меньше 0,2 мкм и, следовательно, оно может быть обнаружено только с помощью электронного микроскопа, говорят о микрокапсуле. Если больше 0,2 мкм, говорят о макрокапсуле. Последнюю можно видеть в обычный световой микроскоп. Для этого препарат просматривают в капле туши, которая не в состоянии проникнуть в капсулу. На темном фоне выделяются клетки, окруженные светлыми зонами. Если же слизистое вещество имеет аморфный, бесструктурный вид и легко отделяется от поверхности прокариотной клетки, говорят о слизистых слоях, окружающих клетку. Чехлы – слизистые структуры, отличающиеся от капсулы более тонкой структурой, часто в несколько слоев. Чехлы могут иметь более сложную химическую организацию. В отличие от капсул чехлы имеют тонкую структуру. Нередко в них обнаруживают несколько слоев с разным строением. Чехлы ряда бактерий, метаболизм которых связан с окислением восстановленных соединений металлов, часто инкрустированы их окислами. 

В отличие от капсул и слизистых слоев, чехлы имеют сложную тонкую структуру; в их составе выявляют несколько слоев разного строения. Чехлы обычно имеют и более сложный химический состав. Например, чехол бактерий Sphaerotilisnatans содержит 36 % углеводов, 11 –гексозамина, 27 – белков, 5,2 – липидов и 0,5 – фосфора. Чехлы ряда бактерий, метаболизм которых связан с окислением восстановленных соединений металлов, часто инкрустированы их окислами. Следует отметить, что между капсулами, чехлами и слизистыми слоями у прокариот обнаружено много переходных форм, что часто не позволяет точно отличить капсулу от слизистых клеточных выделений или капсулу от чехла. Наличие капсулы зависит от штамма микроорганизма и условий его культивирования. Бактерии, образующие капсулу, могут легко в результате мутации превращаться в бескапсульные формы, что не приводит к какому-либо нарушению клеточной активности, поэтому капсулы нельзя рассматривать как обязательный структурный компонент прокариотной клетки.  Хотя капсулы, слизистые вещества и чехлы являются необязательными структурами прокариотной клетки, им приписывают определенные полезные для клетки функции. Вязкость внеклеточной среды, обусловленная наличием слизистых веществ, очевидно, благоприятна для клетки. Они защищают клетку от механических повреждений, высыхания, создают дополнительный осмотический барьер, служат препятствием для проникновения фагов. Иногда слизистые образования могут служить источником запасных питательных веществ. С помощью слизи осуществляется связь между соседними клетками в колонии, а также прикрепление клеток к различным поверхностям. Способность определенных бактерий синтезировать эти своеобразные внеклеточные полимеры находит практическое применение: их используют в качестве заменителя плазмы крови, а также для получения синтетических пленок.  ______________________________ Капсулы, слизистые слои, чехлы.

Многие микроорганизмы продуцируют на поверхности клетки слизистое вещество. В зависимости от толщины слизистого слоя принято различать микрокапсулу толщиной до 0,2 мкм (она видима лишь в электронном микроскопе). Связь микрокапсулы с клеточной стенкой настолько прочна, что ее иногда предлагают рассматривать как элемент клеточной стенки. Макрокапсула представлена слоем слизи толщиной более 0,2 мкм. Слизью называют вещество, окружающее клетку, имеющее аморфный, бесструктурный вид и легко отделяющееся от поверхности бактериальной клетки, а по толщине часто превосходящее ее диаметр.

В большинстве случаев капсула образована полисахаридами. Капсулы же других видов состоят из полипептидов, представленных полимерами, в которых содержится много D- и L-форм глутаминовой кислоты.

Для ряда бактерий показана также способность синтезировать капсулу, состоящую из волокон целлюлозы.

Капсулы и слизи выполняют следующие функции:

• защитную – предохраняют клетку от действия различного рода неблагоприятных факторов внешней среды (механических повреждений, высыхания и т. п.); • создают дополнительный осмотический барьер; • способны выступать в качестве фактора вирулентности у некоторых бактерий; • служат барьером для бактериофагов, препятствуя их адсорбции на клетках бактерий; • являются источником запасных питательных веществ; • объединяют клетки в цепочки, колонии; • обеспечивают прикрепление клеток к поверхности субстрата. ФУНКЦИИ КАПСУЛЫ: v образует оболочку бактерий; v предохраняет от высыхания;  v несёт запас питательных веществ;  v готовят вакцины из компонентов капсулы для защиты против менингококковых и пневмококковых инфекций; v являются фактором патогенности для бактерий: они либо маскируют их от фагоцитов, либо подавляют фагоцитоз.

Капсульные полисахариды, образуемые бактериями, имеют большое практическое значение. Ксантан, внеклеточный полисахарид бактерий Xanthomonascampestris, используется в составе смазок, при добыче нефти, в пищевой промышленности для улучшения вкусовых свойств консервированных и замороженных продуктов, соусов, кремов, а также в косметической промышленности.

_____________________________ Значение: слизь предохраняет клетки от неблагоприятных условий, защищает клетку от механических повреждений и высыхания, создает дополнительный осмотический барьер, служит препятствием для проникновения фагов, может являться источником запасных питательных веществ Утрата способности синтезировать капсулу у пневмококка, например, сопровождается полной утратой патогенности.

Представляет собой, связанную со стенкой клетки, слизистую структуру. Границы капсулы четко видны при изучении световым микроскопом. Заметно, как капсула окружает клетку.  Основная функция капсулы – защитная. Она способна предотвращать проникновение фагов в клетку. Бактерии могут создавать капсулу самостоятельно при воздействии негативных факторов среды, окружающий их. Таких как ядовитые вещества, уровень облучения, повышение содержания кислорода в воздухе.  Капсула отвечает за способность бактерии прикрепляться к поверхностям, как жидким, так и твердым. Так, стрептококковая бактерия способна прикрепляться к зубной эмали и, в комплексе с другими бактериями вызывать кариес.  Капсула является ответственной за водный обмен. Эта функция призвана защитить клетки от высыхания.  Создание осмотического барьера. Осмос – это специфическое движение сквозь клеточную мембрану.  Капсула состоит из двух слоев: внутреннего и наружного. Первый является составляющей частью мембраны, а второй – это своеобразный продукт выделительной функции самой бактерии.  По своему строению капсулу можно разделить на следующие виды:  нормального строения (при таком строении капсула окружает равномерно стенку клетки бактерии);  прерывистая (это вид капсулы, при котором она неравномерно окружает клетку бактерии);  капсулы, которые сдержат поперечно-полосатые фибриллы (фибриллы представляют собой целлюлозные нити);  сложные (такие капсулы состоят из нескольких участков полипептидов и полисахаридов).  Капсулы можно различать и по ее толщине:  микрокапсула. Толщина такой капсулы может быть менее 0,2 мкм. Ее можно рассмотреть только при помощи электрического микроскопа;  макрокапсула. Ее толщина колеблется от 0,2 мкм до 10,0 мкм. Такая капсула видна даже под световым микроскопом;  слизистый слой. Его толщина значительно превышает толщину самой клетки.