ЦИТОПЛАЗМА ТА ЇЇ ВКЛЮЧЕННЯ, РИБОСОМИ

ВНУТРІШНЬОПЛАЗМАТИЧНІ МЕМБРАНИ ПРОКАРІОТ

Характерна особливість прокаріот - відсутність типових органел, тобто структур, які повністю відокремлені від цитоплазми мембранами. Однак, в клітинах прокаріотів є певні мембранні утворення.

У багатьох прокаріот ЦПМ утворює локальні вп¢ячування, які одержали назву мезосом. Добре розвинені мезосоми виявлені у грампозитивних бактерій. У грамнегативних видів вони зустрічаються значно рідше і досить просто організовані. Мезосоми розрізняються за розмірами, формою і локалізацією в клітині. Розрізняють 3 основні типи мезосом:

1) ламелярні ( пластинчасті);

2) везикулярні ( у формі пухирців);

3) тубулярні ( трубчасті).

Крім того, спостерігають мезосоми змішаного типу.

Мезосоми можуть бути локалізовані в різних місцях бактеріальної клітини:

1) в зоні клітинного поділу і формування клітинної перегородки ( септи) ;

2) мезосоми, до яких прикріплений нуклеоїд ;

3) мезосоми, які сформувалися в результаті інвагінації периферичних ділянок ЦПМ.

Існують різні точки зору на роль мезосом у бактеріальних клітинах:

1. Мезосоми - необов¢язкова структура прокаріот. Вони служать для посилення певних клітинних функцій, збільшуючи її «робочу» поверхню. З мезосомами пов¢язано посилення енергетичного метаболізму клітини.

2. Мезосоми відіграють важливу роль у реплікації хромосоми та її розходженні по дочірнім клітинам.

3. Мезосоми приймають участь у процесі ініціації та формування поперечної перегородки (септи) під час клітинного поділу.

4. Мезосоми не приймають активної участі в метаболізмі клітини, але за їх рахунок здійснюється компартменталізація клітини, тобто просторове розділення клітини на відсіки

( компартменти).

У фотосинтезуючих бактерій внутрішньоклітинні мембранні структури одержали назву тилакоїдів (плоскі замкнуті диски) або хроматофорів (у формі везикул). У них локалізовані фотосинтетичні пігменти фотосинтетичного електроннотранспортного ланцюга та системи фосфорилювання.

Добре розвинена система внутрішньоплазматичних мембран у грамнегативних хемотрофних бактерій (азотфіксувальних, нітрифікувальних та метаноокиснювальних). У цих бактерій виявлене активне дихання та здатність метаболізувати розчинені у воді гази. За допомогою електронної мікроскопії показано, що морфологічно ці мембрани відрізняються від мезосомальних.

Вміст клітини, який оточений ЦПМ, називається цитоплазмою. Цитоплазма - це складна колоїдна система, яка має більш-менш гомогенну консистенцію і містить РНК, ферменти, амінокислоти, нуклеотиди, цукри, 70% води.

У цитоплазмі знаходиться бактеріальна хромосома (нуклеоїд), рибосоми, включення різної хімічної будови.

Рибосоми- це рибонуклеопротеїдні частинки розміром 15-20 нм. Їх кількість в клітині залежить від інтенсивності процесів синтезу білку. Співвідношення РНК/білок в рибосомах складає приблизно 2:1.

При ультрацентрифугуванні вони осідають зі швидкістю, яка складає 70 одиниць Сведберга (S), тому названі 70S-рибосомами. Вони побудовані з двох неоднакових субодиниць: меншої - 30S i більшої - 50S.

BOX

Якщо центр обіжна сила, яка діє на білкові молекули в розчині, сильно перевищує протидіючу їй силу дифузії, то молекули поступово осаджуються, починаючи з поверхні розчинника, і позаду залишається чистий розчинник, відокремлений від розчину різкою межею. Швидкість руху цієї межи реєструється оптичним способом. Швидкість седиментації виражається через коефіцієнт седиментації S, ця величина залежить маси, об’єму та маси частинки. dx/dt S = ----------, ω² x де х – відстань від осі обертання, ω – кутова швидкість ротора в рад∙с^-1, t – час в секундах. Як правило, коефіцієнт седиментації вимірюють у Сведбергах (1S = 1∙10^-13 с). Для білків значення S лежать у межах 1∙10^-13 - 200∙10^-13 с.

Обидві субодиниці побудовані з РНК і білку. До складу меншої субодиниці входить 16S РНК і по одній молекулі двадцяти одного різного білка. До складу більшої - 23S і 5S РНК та тридцять один білок. Більша частина рибосомальних білків виконує структурну функцію. Синтез білку відбувається на полісомах (полірибосомах), які знаходяться у цитоплазмі або зв’язані з мембранними структурами.

За швидкістю осідання та деякими іншими властивостями бактеріальні рибосоми подібні до рибосом мітохондрій та хлоропластів еукаріотичних клітин.

Цитоплазматичні рибосоми еукаріотів є 80S-рибосомами. Вони відрізняються від 70S-рибосом не тільки структурою, але і чутливістю до деяких антибіотиків, які не впливають на 80S-рибосоми, але пригнічують функціонування 70S-рибосом. Цей факт має велике значення у боротьбі з патогенними прокаріотами.

BOX

Дія деяких антибіотиків на мікробні клітини · Пеніцилін діє на пептидоглікан клитин, які ростуть; · Пуроміцин викликає аборт поліпептидного ланцюга; · Стрептоміцин діє на 70S рибосоми бактерій. Він зв’язується з білком S12, підвищує спорідненість аміноацилтранспортної РНК (аат-РНК) до рибосоми в результаті чого зростають помилки зчитування; · Тетрациклін інгібує зв’язування аат-РНК з рибосомою; · Хлорамфенікол зв’язуються з 70S рибосомою в районі А-сайта; · Еритроміцин діє тільки на 70S рибосоми; · Циклогексимід – тільки на 80S рибосоми. Ті антибіотики, які діють на рибосоми бактерій, негативно впливають і на 70S рибосоми мітохондрій еукаріот.

В цитоплазмі прокаріот виявляються різні включення. Одні з них слід розглядати як активно функціонуючі структури, інші - як продукти клітинного метаболізму, які не виводяться назовні, а залишаються всередині клітини. Деякі цитоплазматичні включення мають пристосувальне значення. І, на кінець, багато включень є запасними речовинами.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
СТРУКТУРНА ОРГАНІЗАЦІЯ МЕМБРАН	\|	IV. Запасні речовини

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.