BŁONA- Cytoplazmatyczna- Bakterii PDF

Preview

Summary

rodak...

Description

BŁONA CYTOPLAZMATYCZNA BAKTERII 1) Błona cytoplazmatyczna bakterii: a) Zawiera enzymy, jest zbudowana z fosfolipidów b) Błona eubakterii jest zbudowana bardzo podobnie jak u eukariota, zawiera typowe trójglicerydy, wiązania estrowe c) Archebakterie posiadają inne fosfolipidy, które mogą zawierać wiązania eterowe 2) Podział białek obecnych w błonie: a) Ze względu na położenie:  Wewnętrze np. ATPaza  Zewnętrzne = peryferyczne  Środkowe = transmembranowe – ich duże fragmenty mogą zawierć też duże części wystające za błone b) Ze względu na funkcje:  Strukturalne  Enzymatyczne  Kanałowe (permeazy, translokazy)  Generujące ruch Błony cytoplazmatyczne bakterii zawierają układy sterylowe = hopanoidy, np. diplofen Funkcją hopanoidów jest adaptacja do ekstremalnych warunków, np. temperatury, mają wpływ na płynność błony, występują np. u Streptomyces sp. i cyjanobakterii 3) Przepuszczalność, selektywność sztucznej błony cytoplazmatycznej: a) Przechodzą:  Niepolarne cząstki hydrofobowe np. N2, O2, CH4  Małe, polarne, bez ładunku: H20, mocznik, glicerol, CO2  Duże, polarne, bez ładunku: glukoza, sacharoza b) Nie przechodzą:  Jony: Na+, K+, Mg2+, Ca2+, HCO3-, Cl-, HPO42 Duże cząstki polarne z ładunkiem: glukozo-6-fosforan, ATP4-, aminokwasy 4) Mechanizmy transportu przez błonę: a) Prosta dyfuzja, dotyczy gazów, cząsteczki transportowane są w niezmienionej formie, dotyczy O2, N2, NH3, H2 b) Dyfuzja ułatwiona - Glicerol u E. coli transportowany jest przez kanał transmembranowy 6 alfa helis, składający się z 281 aminokwasów, pozostaje otwarty po indukcji, podczas transportu nie zmienia się jego forma c) Transport aktywny – w formie symportu u E. coli (laktoza + H+, PO43-, Na+), system membranowy składa się z 6+6 alfa helis, białka przeznaczone do transportu są specyficzne do produktu, transportowana cząsteczka nie zmienia swojej struktury, np. kaseta ABC, jest specyficznym transporterem, kaseta łączy się kowalencyjnie z ATP, energia uwalniana z ATP pozwala przeniesienie transportowanej substancji i powrót kasety do poprzedniej konfiguracji d) Translokacja grupowa – występuje tylko u bakterii – podczas transportu przez błonę, przenoszony związek jest ufosforylowany, system zależny jest od PEP, kilka białek

zaangażowanych jest w przenoszenie reszty fosforanowej, po czym trafia ona na transportowaną cząsteczkę, PEP jest źródłem energii i reszty fosforanowej:  Białka EI, HPr – cytozolowe, niespecyficzne, mogą być wykorzystane przez różne cząstki  EII – specyficzny, ma 3 funkcjonalne komponenty: a) EIIA – białko cytozolowe b) EIIBC (lub odrębnie EIIB i EIIC) – stanowią kanał transmembranowy, białka te są konkretne dla transportowanej cząsteczki np. przy fosforylowaniu glukozy: reszta fosforanowa przenoszona jest na EI i HPr, trafia na EIIA gdzie glukoza ulega fosforylacji, następnie jest przenoszona na EIIB i EIIC Transport glukozy wpływa na możliwość pobierania przez bakterie innych cukrów, np. laktozy. Jednostką regulacyjną jest EIIA – wpływa na możliwość pobierania cukrów: w postaci nieufosforylowanej, gdy w podłożu występuje dużo glukozy, hamowana jest aktywność permeazy laktozowej co uniemożliwia pobieranie laktozy, hamowany jest również enzym cyklaza adenylowa (która katalizuje syntezę cAMP, który aktywuje enzymy niezbędne do rozkładu laktozy), dzięki któremu, jeżeli system hamowania działalności permeazy laktozy zawiedzie, laktoza, która dostanie się do komórki nie zostanie strawiona. W przypadku braku glukozy EIIA jest ufosforylowane, co aktywuje transport laktozy i aktywuje enzym warunkujący przekształcanie ATP w cAMP. Przykłady transportu przez translokacje grupową: glukoza, fruktoza, mannoza, N-acetyloglukozoamina, galaktikol, mannitol, ksylitol, sorbitol. 5) Źródła energii do transportu: a) Transport na zewnątrz jonów H+ lub Na+, budowanie gradientu protonowego, budowany jest on w poprzek błony cytoplazmatycznej, zasilanie energii warunkuje: hv, dekarboksylacja, przemiany szczawiooctanów, metylomolonylo Co-A i innych b) ATP – ATPazy, kasety ABC, c) PEP – system PTS Do wyrównania stężeń wewnątrz komórki służy ATPaza 6) Transport żelaza zachodzi poprzez siderofory – jest to specjalny system transportu dla żelaza, które jest niedostępne - na +III stopniu utlenienia (+II jest powszechnie dostępne dla organizmów, jednak często ulega w przyrodzie utlenieniu na stopień +III), synteza sideforów zależy od stężęnia Fe2+, u bakterii jest to synteza de novo, u Streptomyces i Pseudomonas, mogą być to nośniki antybiotyków, są specyficzne dla konkretnych bakterii, antybiotyki mogą być wprowadzane w sposób ukryty 7) Struktury błoniaste u bakterii: a) Lamelle – występują u Nitrococcus, Nitrobacter, Nitrosomonas b) Rurki i stosu c) Mezosomy – wpuklenia błony cytoplazmatycznej pozostałe po podziale komórki, nie biorą udziału w zjawiskach przemiany energii 8) Ciałka inkluzyjne – znajdują się w cytoplazmie, są krystalicznymi strukturami, zawierającymi nadmiar białka: a) Polihydroksymaślan – materiał zapasowy w warunkach głodowych b) Cyjanoficyna – u cyjanobakterii – zapas azotu przechowywany w Asp, Arg c) Glikogen bakteryjny d) Magnetosomy

U Thiobacillus występują karboksysomy, u organizmów zależnych od CO2, dodatkowo są wypełnione białkami. BARWIENIE GRAMA Podział eubakterii ze względu na budowę ściany komórkowej: G(+): większość ziarniaków, laseczki (Bacillus), maczugowce, promieniowce G(-): pałeczki (E. coli, Pseudomonas, Clostridium sp.), przecinkowce, śrubowece Sinicie także posiadają mukokompleks, nie jest jednak zbudowany według żadnego z powyższych wzorców Barwienie Grama musi być przeprowadzone na szczegółowo, na młodych hodowlach (do 24h), ze względu na wzrost ryzyka pojawiania się struktur niepożądanych. Wyjątki od teorii barwienia Grama:   

Neisera gonorohoae – powoduje rzeżączkę, wynik barwienie jak u G-, ściana komórkowa jest zbudowana wg wzorca G+ Treponema pallidum – powoduje syfilis – nie barwi się Mycobacterium tuberculosis – powoduje gruźlicę – bakterie wytwarzają woski, są kwasoodporne, nie barwią się

Kwasoodporność – po przyjęciu barwnika przez bakterie nie można ich odbarwić używając kwasu....