Функции кс прокариот

Клеточная стенка прокариот выполняет такие функции: механически защищает клетку от воздействий окружающей среды, обеспечивает поддержание ее внешней формы, дает возможность клетке существовать в гипотонических растворах (концентрация солей меньше, чем в клетке), имеет антигенную функцию (функции КС Грам-отрицательных м/о расширены за счет наружной мембраны).

Функции кс

(+ предыдущие). * Проницаемость (внутри клетки - транспортная функция, регулирует поступление веществ за счет изберательности наружной мембраны КС).

* За счет наружной мембраны Г^- более устойчивы к антибиотикам, чем Г⁺.

* В переплазматическом пространстве осуществляется гидролиз питательных веществ, а это придает клетке бОльшую устойчивость к самоперевариванию КС.

* Нарушение мембраны КС Г^- организмов антигенной активности за счет многообразия О-замещенных боковых цепей липополисахаридов.

Капсулы, слизистые слои и чехлы

Капсулы, слизистые слои и чехлы расположены над КС. Под капсулой понимают слизистое образование, обволакивающее клетку, сохраняющее связь с КС. Если толщина образования меньше 0,2 мкм, говорят о микрокапсуле. Если больше 0,2 мкм, говорят о макрокапсуле. Последнюю можно видеть в обычный световой микроскоп и хорошо обнаруживаются при обработке тушью.

Слизистые слои - это разновидность капсулы, толщина которой во много раз превышает размеры клетки. Чехлы - разновидность капсулы, которые имеют тонкую структуру. Нередко они могут быть инкрустированы штаммом.

Химический состав капсулы: он не только родо- или видоспецифичен, но и штаммоспецифичен. В химическом отношении — гетеро- или гомополисахариды. Гомополисахаридные капсулы состоят из сахарного остатка одного типа (целлюлозные, глюконовые, галактозные). Гетерополисахаридные капсулы состоят из сахарных остатков. На ряду с полисахаридами содержат полипептиды (капсулы смешанного типа). В образовании капсулы берут участие ферменты ЦПМ.

Функции:

1. защитная (от высыхания, механических повреждений и т.д.);

2. запасная (источник запасных питательных веществ);

3. барьер для проникновения токсических веществ и фагов.

4. у некоторых микроорганизмом связано со скользящим типом движения;

5. могут закрепляться на клеточных поверхностях;

6) у некоторых м/о с капсулами связаны патогенные свойства. Так у возбудителя пневмонии капсульные варианты — патогенны, а безкапсульные — непатогенны;

7) капсула — не обязательный компонент клетки и если ее удалить, то клетка будет существовать;

8) м/о могут мутировать и терять или образовывать капсулу;

9) м/о, имеющие капсулу образовывают гладкую колонию (S-формы);

10) безкапсульные м/о образовывают рыхлые колонии (P-формы).

Значение:

- плазмозаменители крови;

- пищевая промышленность (ксантан);

- заменитель агар-агара;

- в лакокрасочной промышленности для стабилизации красок;

- диагностические средства;

- носители, на которые закрелены ферменты.

Придатки бактериальной клетки

К придаткам клетки относят жгутики, ворсинки и пили. Жгутики — органоиды движения. Они определяют способность двигаться как в жидкой ПС, так и на поверхности плотных ПС. Считалось, что размеры и состав жгутиков, их количество и расположение являются важным таксономическим признаком.

Жгутики делятся:

- полярные (на концах клетки). Могут быть монополярными, биполярными, субполярными (моносубполярные и бисубполярные);

- латеральные (по боковым поверхностям);

- перетрихиальные (разбросаны по всей поверхности);

В зависимости от числа и расположения делятся на моноплярные монотрихи и монополярные политрихи (лофотрих), биполярные монотрихи и биполярные политрихи (амфитрих);

Строение жгутика. Жгутик у бактерий представляют спирально закрученную нить. У разных м/о жгутики различаются по длине, толщине и амплитуде витка. Длинна от 3 до 15 мкм. Структурно у жгутиков можно выделить несколько компонентов:

1. Нить, которая построена из белка флагелина (очень схож с миозином мышц);

2. Крюк, который состоит из белка, который отличается от флагелина. К нему с одной стороны присоеденяется нить, а с другой — он соединен с базальным телом. Крюк выполняет функцию сустава, в результате чего нить может вращаться.

3. Базальное тело, которое представлено системой 4 колец у Г^- и 2 колец у Г⁺. Также включает стержень, на который нанизаны кольца. Оно закрепляет жгутик в ЦПМ и в КС. С другой стороны базальное тело выполняет мотора, которая приводит жгутик в движение.

У Г^- имеется 4 кольца: L-кольцо (закреплено в наружной мембране КС), P-кольцо (закреплено в муреиновом каркасе), S-кольцо (располагается в переплазматическом пространстве), M-кольцо (располагается в ЦПМ и приводит жгутик в движение). У Г⁺ имеется S-кольцо и М-кольцо.

Жгутик обеспечивает достаточно быстрое движение в жидкости и более плавное на плотных средах. Он представляет собой левозакрученную спираль и вращается против часовой стрелки, клетка при этом движется поступательно.

На работу жгутика тратится сила в виде мембранного потенциала ΔμΗ⁺, который генерируется на ЦПМ. На 1 оборот затрачивается 10³ Η⁺ (протонов водорода). Скорость движения жгутиков — 3000 об./мин., при этом клетка движется в противоположную сторону со скоростью 1000 об./мин. Самая большая скорость — 30 мкм/сек. Причем скорость не зависит от количества жгутиков, а определяется расположением. Так клетки с полярным расположением жгутиков движутся быстрее, чем клетки с перетрихиальным расположением жгутиков.

Жгутики не являются жизненно важными компонентами клетки. Они носят приспособительный характер и придают клетке селективное преимущество, быстро реагируют на питательные компоненты (хемотаксис положительный) быстро убегают от токсических веществ (хемотаксис отрицательный).