Студопедия
Новини освіти і науки:
Контакти
 


Тлумачний словник






Бактерій регулюють рН цитоплазми

Бактерій можуть адаптуватися до екстремальним значення рН

Серед бактерій можна виділити три основні групи по діапазону рН, сприятливому для росту: ацидофіли(рН-оптимум <4), нейтрофіли (рН-оптимум 6-7) і алкалофіли (рН-оптимум 8-9). Така спеціалізація відображає специфічні шляхи еволюційної адаптації до зовнішнім стресам, які звязані з рН. Основні проблеми, звязані з ростом при крайніх значеннях рН, ─ це підтримання рН цитоплазми на рівні, близькому до нейтрального, а також забезпечення активності білків, які виділяюься і знаходяться на поверхні. Регуляція рН цитоплазми повинна бути швидкою (протягом хвилин, не годин), щоби запобігти придушенню росту клітин або навіть їх загибель. Алкалофільні бактерій володіють ефективними механізмами підтримки внутрішньоклітинного рН, які дозволяють їм рости в сильно лужному середовищі, зберігаючи рН цитоплазми близьким до 8.

 

Підтримання рН цитоплазми (рНвнутр.) в межах вузького діапазону, незважаючи на зміни рН середовища, називають рН-гомеостазом.

Бактерій можуть реагувати на дуже незначні зміни рН і відповідати на них змінами тієї чи іншої активності. Наприклад, у клітин Е. соli в умовах низького рН або в присутності слабких кислот, при русі спостерігається більша, ніж в звичайних умовах, частота перекидань, яка дозволяе їм покинути місцепроживання з кислою реакцією середовища. Незначні зміни рН цитоплазми можуть також впливати на експресію генів, які забезпечують адаптацію. Гомеостаз досягається дією активних і пасивних механізмів.

Пасивний гомеостаз □ Значним змінам внутрішньоклітинного рН при зміні рН середовища перешкоджає головним чином дуже низька проникність мембрани для протонів і інших іонів. Плазматична мембрана ─ це основна ділянка перетворення енергії у бактерій, з якою пов'язаний активний транспорт протонів через мембрану. Однак останній не впливає на гомеостаз рН, оскільки протони входять і виходять з клітки з однією і тією ж швидкістю. У той же час протоні помпи викачують протони з клітини, якщо необхідно підвищити внутрішньоклітинний рН.

Інший фактор, що запобігає порушенню внутрішньоклітинного рН, ─ це висока буферна ємність клітинної цитоплазми, яку забезпечує вміст у ній нуклеїнових кислот і білків, а також глутамату і поліамінів.

Активний рН-гомеостаз забезпечується транспортом іонів. У найбільш простому вигляді гомеостаз рН можна пояснити трансмембранним транспортом іонів Н +, К + і Na +. Внесок цих іонів в підтримку рН всередині клітини не у всіх мікроорганізмів рівноцінний. Перенесення Na + дуже важливий у алкалифілів, тоді як у ацидофільних і нейтрофільних бактерій його роль менш суттєва. Транспорт іонів калію і протонів має важливе значення у всіх бактерій. В результаті перенесення протонів через мембрану генерується мембранний потенціал, який обмежує подальший вихід протонів. Продовження виходу протонів може мати місце, лише якщо протони знову поглинаються клітиною одним із білкових комплексів, які беруть участь в перетворенні енергії (наприклад, АТР-синтаза або транспортних білків). Інтенсивний транспорт протонів відбувається в тому випадку, якщо мембранний потенціал тимчасово розряджається в результаті поглинання клітиною калію, за рахунок якого утворюється трансмембраний градієнт рН (рис. 28.3).

У алкалофілів рН цитоплазми повинен підтримуватися на більш низькому рівні по відношенню до рН середовища. Це забезпечується транспортом іонів натрію, в якому беруть участь щонайменше три системи (рис. 28.5). Система антипорта Na +/H + ─ це центральний механізм циклу Na +, сприяючий поглинанню протонів. Для повного циклу Na + потрібно ще два механізми. Один з них ─ це симпорт Na + з органічними іонами, який забезпечує надходження в клітину Na +, необхідного для систем антипорта, діючих в напрямку підкислення цитоплазми. Регуляцію входу Na +, необхідну для підтримки рН, здійснює рН-залежний Na +-кaнaл. Цей канал може відкриватися, коли цитоплазма дуже лужна, забезпечуючи надходження Na + в клітину, щоб система антипорта могла видаляти Na + з клітини в обмін на протони для зниження рН цитоплазми.


Читайте також:

  1. Види молочнокислих бактерій, які мають важливе значення для промисловості
  2. Геносистематика бактерій.
  3. Господарські договори в Україні регулюються
  4. Грамнегативних бактерій
  5. Деякі правові особливості застосування Стандартних умов, що регулюють FIATA FBL
  6. Для ослаблення осмотичного стресу в клітинах бактерій накопичуються осморегуляторні речовини
  7. Електрон-транспортні процеси у анаеробних бактерій
  8. Загальна характеристика дроб’янок, їх класифікація. Ціанобактерії. Будова та форми клітин справжніх бактерій. Способи живлення і розмноження бактерій
  9. Законодавчі акти, що регулюють охорону праці людини на виробництві
  10. Інститут законодавства - система нормативних приписів галузі законодавства, які регулюють певну сукупність суспільних відносин.
  11. ІНШІ ФОРМИ СПОКОЮ У БАКТЕРІЙ. 4. ВІДМІННОСТІ ПРО- ТА ЄУКАРІОТ.




<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
У відповідь на зрушення температуризмінюється характер зкспрессіі генів | Кожен мікроорганізм живе в специфічних для нього умовах

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.002 сек.