• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

ВНУТРІШНЬОКЛІТИННІ СТРУКТУРИ.

Рибосоми.Рибосоми є місцем синтезу білка. На електрон­них мікрофотографіях вони мають вигляд частинок, що лежать у цитоплазмі. Рибосоми бактерій мають розміри 16 х 18 нм. Приблизно 80-85 % всієї бактеріальної РНК міститься в рибо­сомах. Складаються з білка (35-40 %) та РНК (60-65 %). Оскіль­ки інтактні (цілі, незруйновані) рибосоми бактерій при ультра­центрифугуванні осідають із швидкістю близько 70 одиниць Сведберга (S), їх називають 70 S -рибосомами. Цитоплазматичні рибосоми еукаріот більші — 80S. З мітохондрій еукаріот (наприк­лад, з мітохондрій дріжджів) можна також виділити рибосоми, які за розмірами схожі на бактеріальні.

Бактеріальна 70 S -рибосома складається з двох субодиниць — 30S- та 50 S -субодиниці (рис. 2.8). Бактеріальна клітина містить від 5 000 до 50 000 рибосом. їх кількість тим більша, чим швид­ше росте клітина. Під час активного синтезу білка на електрон­них мікрофотографіях можна бачити правильні ланцюжки рибо­сом. Це рибосоми, нанизані, як намисто, на ланцюги матричної РНК; їх називають полірибосомами або полісомами.

Різниця між рибосомами бактерій (70S) та еукаріот (80S) має вирішальне значення для боротьби з інфекційними хворо­бами. Деякі антибіотики частково чи повністю пригнічують син­тез білка, який відбувається на 708-рибосомах, і не порушують функцій 80S-рібосом.

Вакуолі. Газові вакуолі (аеросоми) характерні для водних бактерій, особливо пурпурових і зелених сіркобактерій, мешкан­ців мулів, окремих ґрунтових бактерій. Газові вакуолі склада­ються з газових бульбашок, розміщених паралельними рядами, утворюючи стільникоподібну структуру. Газові бульбашки — це порожнисті циліндри, оточені одношаровою білковою мемб­раною. У цій білковій мембрані гідрофобні амінокислоти повер­нуті всередину циліндра, а гідрофільні — назовні. Таке розмі­щення амінокислот перешкоджає проникненню води в бульбаш­ку. Циліндри заповнені газом, склад якого є аналогічним скла­ду газу навколишнього середовища. Аеросоми є регуляторами плавучості бактерій. Вони дають можливість бактеріям, які не мають джгутиків, здійснювати вертикальний рух у водоймах і капілярах ґрунту і таким чином займати найвигідніше поло­ження відносно джерела світла, концентрації розчиненого кис­ню і поживних речовин, тобто газові вакуолі у бактерій мають пристосувальне значення.

Щодо еукаріотних клітин, то вони містять велику ваку­оль, оточену одношаровою мембраною. її функції точно не вста­новлені. Показано, що в ній містяться гідролітичні ферменти, поліфосфати, ліпіди, низькомолекулярні клітинні інтермедіати та іони металів. Ймовірно, що вакуоль є резервуаром для збе­рігання поживних речовин і гідролітичних ферментів.

Карбоксисоми.Ці структури виявлені в клітинах ціанобак­терій, деяких пурпурових бактерій, нітрифікуючих бактерій. Вони являють собою чотири- чи шестигранні включення діамет­ром до 500 нм, оточені одношаровою білковою мембраною, міс­тять ферменти фіксації вуглекислого газу в циклі Кальвіна.

Магнітосоми.Виявлені в клітинах бактерій, яким прита­манний магнітотаксис. Це частинки Fe₃O₄, оточені мембраною, різні за формою, кількістю і характером розміщення в клітині.

Рис.2.8. Схема будови бактеріальної рибосоми

Запасні речовини.У багатьох мікроорганізмів у певних умовах середовища відкладаються речовини, які можна розгля­дати як запасні — полісахариди, жири, лоліфосфати та сірка. Ці речовини накопичуються, якщо в поживному середовищі міс­тяться певні вихідні сполуки, але разом з тим ріст мікроорганізмів обмежений чи взагалі неможливий із-за браку окремих компонен­тів живлення чи присутності інгібіторів. Запасні речовини міс­тяться в клітині в осмотично інертній формі — вони нерозчинні у воді. В умовах, сприятливих для росту, коли в цих запасних речо­винах виникає потреба, вони знову залучаються до метаболізму. Запасні полісахариди, нейтральні жири, полі-в-гідроксимасля-на кислота можуть бути джерелами вуглецю і енергії, тому за від­сутності зовнішніх джерел енергії вони можуть продовжити тер­мін існування клітини, а у спороутворювальних видів створити умови для утворення спор навіть за відсутності екзогенних суб­стратів. Поліфосфати можуть бути резервним джерелом фосфо­ру, а сірка — потенційним донором електронів.

У деяких мікроорганізмів за допомогою кольорової реакції з розчином Люголю вдається ідентифікувати крохмаль (синє забарвлення) або глікоген (коричневе забарвлення). Запасні полі­сахариди, на відміну від полісахаридів клітинної стінки, утво­рюються з а-глюкози, молекули глюкози з єднані 1,4-а-зв'яз-ками. Завдяки а-зв'язкам поліглюкозні ланцюги не витягнуті в довжину, а закручені гвинтоподібно. Крохмалеподібна сполу­ка гранульоза є специфічною запасною речовиною у бактерій роду Clostridium. Глікоген (тваринний крохмаль) схожий на аміло­пектин, але його ланцюги ще більш розгалужені (за рахунок утворення 1,6-зв'язків). У бактерій глікоген зустрічається час­тіше, ніж крохмаль. Він також виявлений у дріжджів і грибів.

У клітинах мікроорганізмів часто зустрічаються гранули та краплини жиру. їх можна фарбувати ліпофільними барвниками — Суданом III та Суданом чорним, при цьому вони стають видимими через мікроскоп. Без забарвлення їх можна побачити через мікро­скоп завдяки тому, що вони сильно заломлюють світло.

Гранули багатьох бактерій складаються з полі-в-гідроксимасляної кислоти. Це поліефір, що містить близько 60 залиш­ків в-гідроксибутирату. Частка цієї речовини в сухій біомасі може досягати 80 % . Полі-в-гідроксимасляну кислоту утворю­ють аеробні бактерії, а також ціанобактерії та анаеробні фототрофні бактерії. Утворення полі-в-гідроксимасляної кислоти спостерігається у аеробів в умовах браку кисню.

Нейтральні жири (тригліцериди) в особливо великих кіль­костях відкладаються у вакуолях дріжджів і грибів. Воски (складні ефіри жирних кислот і спиртів з довгим ланцюгом) вияв­лені у мікобактерій (можуть містити до 40 % восків), нокардій та актиноміцетів. Вміст запасних жирів визначається складом поживного середовища (високим співвідношенням C/N), і ці жири можуть бути виділені безпосередньо з клітин.

Гриби, дріжджі, багато бактерій і зелені водорості здатні накопичувати фосфорну кислоту у вигляді гранул поліфосфату. Такі гранули вперше були описані у бактерій Spirillum volutans. тому їх часто називають волютиновими гранулами (волютином).

У багатьох бактерій, які окиснюють сульфід до сульфату, сірка тимчасово зберігається у вигляді кульок, що сильно заломлюють світло. Кількість сірки, яка може накопичитись, зале­жить від вмісту сірководню в навколишньому середовищі: за від­сутності сірководню сірка окиснюється до сульфату. Для аероб­них сіркових бактерій сірка є джерелом енергії, а для анаероб­них фототрофних пурпурових бактерій — донором електронів. Нуклеоїд. Питання про наявність ядра у бактерій було дис­кусійним упродовж багатьох десятиліть. Малі розміри клітин, недосконалість методів дослідження утруднювало виявлення ядерних структур у бактерій, хоча не було сумнівів щодо наяв­ності у них спадкового апарата, оскільки при розмноженні клі­тини одного виду бактерій давали нащадків того самого виду. Сучасні електронно-мікроскопічні та генетичні дослідження дали змогу встановити, що бактерії мають структури, анало­гічні ядрам клітин еукаріот, але відрізняються від них рядом особливостей:

1) ядра бактерій не мають ядерної оболонки (мембрани), і ДНК перебуває в безпосередньому контакті з цитоплазмою;

2) відсутній поділ на хромосоми, і нитка ДНК являє собою аналог хромосоми еукаріот і називається бактеріальною хромосомою(в клітині може бути кілька її копій);

3) відсутній мейоз і мітоз.

У зв'язку з цим ядерний апарат бактерій називають бак­теріальним ядром, або нуклеоїдом. Встановлено, що бактеріальна хромосома має форму замкнутого кільця. Це гігант­ська молекула ДНК з молекулярною масою 10⁹ дальтон. Вона має різну довжину у різних бактерій: у мікоплазм — 0,25, у ціано­бактерій — до 3 мм. У клітинах прокаріот може бути кілька нуклеоїдів і кілька копій хромосоми (у Bacillus subtllis — від 2 до 9 хромосом у кількох нуклеоїдах, yAzotobacter vinelandii — близь­ко 40 хромосом в одному нуклеоїді).Хромосоми бактерій — це високоупорядковані структури двох типів: зв'язані з елементами оболонки та вільні з коефіцієн­тами седиментації відповідно 3200-7000S та 1600-2000S. ДНК у цих структурах перебуває в суперспіралізованому стані і утво­рює 20-140 петель, з'єднаних з щільною центральною ділян­кою, яка складається з РНК і є відповідальною за підтримання компактної форми (рис. 2.9.).

Рис. 2.9. Модель організації нуклеоїду (а) та будова компакт­ної хромосоми Escherichia coli (б):

1 — петля хромосоми; 2 — РНК,що з'єднує петлі; орі — точка origin на хромосомі бактерії; р — рибосоми; зм — зовнішня мемб­рана; м — муреїн; цм — цитоплазматична мембрана

Хромосома бактерій завжди зв'яза­на з мембраною (кількість місць зв'язку може досягати 20 і біль­ше) безпосередньо із специфічними мембранними білками або через рибосоми, зв'язані з мембраною.

На відміну від еукаріот, у прокаріот не спостерігається сут­тєвих змін у стані нуклеоїду в процесі клітинного циклу, за винят­ком його ущільнення перед спороутворенням. У бактеріальній клітині синтез ДНК відбувається безперервно і приблизно 1-3 % сухої маси клітини припадає на ДНК.

Читайте також:

1. Господарський комплекс національної економіки: основи формування та особливості структури.
2. Заголовок – назва словесного твору, яка відображає його основну ідею і є важливим елементом його структури.
3. Закономірності, які розкривають характеристику функціонування і розвит­ку управлінської підструктури.
4. Залежно від підрозділу, діяльність якого покладена в основу виробничої структури, розрізняють цехову, безцехову, корпусну та комбінатську виробничі структури.
5. ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ І. Внутрішньоклітинні паразити – рикетсії та хламідії
6. Мережева модель організовує дані у вигляді мережевої структури. Структура називається мережевою, якщо у відносинах між даними породжений елемент має більш одного початкового.
7. Мистецтво як феномен культури. Генезис мистецтва, формування його видової структури. Поняття про актуальний вид мистецтва
8. Міжнародні та регіональні економічні структури.
9. Основні характеристики і показники виробничої структури.
10. Поняття про системи та структури. Типи систем. Типи зв’язків між елементами систем
11. Поняття та елементи ринкової інфраструктури.

Переглядів: 2267