Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник






ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ.

ЕЛЕМЕНТНИЙ СКЛАД КЛІТИНИ.

До складу бактеріальної клітини входять такі елементи, % до маси сухої речовини: вуглець — 50; кисень — 20; азот — 10-14; водень — 8; фосфор — 3; сірка, калій, натрій — 1; кальцій, маг­ній, хлор — 0,5; залізо — 0,2; решта елементів — близько 0.3.

Вуглець, кисень, водень та азот є основними компонентами органічних сполук, з яких побудована клітина. Сірка необхідна для синтезу амінокислот цистеїну та метионіну, а також деяких коферментів. Фосфор входить до складу нуклеїнових кислот, фосфолшідів, тейхоєвих кислот і таких нуклеотидів, як АТФ, ГТФ, НАД та ФАД. Іони калію, магнію, кальцію та заліза є кофакторами фер­ментів і компонентами металокомплексів. Так, більшість біологіч­но активних фосфорних ефірів міститься в клітинах у вигляді ком­плексів з магнієм. Іони заліза входять до складу компонентів дихаль­ного ланцюга (цитохроми, залізосіркові білки).

Органічні сполуки, з яких складається клітина, наведено у таблиці. Вміст білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів і ліпідів у бактеріальній клітині не постійний і змінюється залежно від виду бактерій, віку культури, складу поживного середови­ща та інших умов вирощування. У таблиці наведено середні дані щодо вмісту органічних сполук.

Білки.Білки становлять 40-80 % маси бактеріальної клі­тини і представлені простими білками (протеїнами) і склад­ними (протеїдами). Протеїни складаються тільки з амінокис­лот, протеїди — з амінокислот і речовин небілкової природи. До складу бактеріальних білків входять ті самі 20 найважли­віших амінокислот, що і до складу білків рослин і тварин. Амінокислотний склад білків різних видів бактерій кількісно та якісно різний. Так, у складі білків сардин міститься багато лізину, у бацил — глутамінової кислоти. Більшість бактерій самі синтезують всі необхідні їм амінокислоти (наприклад, Escherichia coli). Але деякі бактерії не мають такої здатності і потребують готових амінокислот, які вносять у поживне сере­довище. Це так звані ауксотрофи. Мікроорганізми можуть бути ауксотрофами не тільки за амінокислотами, а й за вітамі­нами, нуклеотидами та ін.

За біологічними функціями білки є ферментами, токсина­ми, антигенами, транспортними білками .

Нуклеїнові кислоти.Нуклеїнові кислоти — це біополімери, що складаються з великої кількості (1500-5 000 000) мононуклеотидів.

Мононуклеотиди побудовані з азотистої основи (пурино­вої — аденін (А) або гуанін (Г), піримідинової — урацил (У), тимін (Т), цитозин (Ц)); рибози або дезоксирибози; залишку фос­форної кислоти.

До кожного залишку рибози (дезоксирибози) приєднуєть­ся одна з азотистих основ. Сполука азотистої основи з цукром називається нуклеозидом. Окремі нуклеозиди зшиваються між собою в полімер за допомогою залишків фосфорної кисло­ти. Нуклеозид із залишком фосфорної кислоти називається нуклеотидом. Мононуклеотиди ковалентно зв'язуються між собою фосфодиєфірними зв'язками, які виникають між третім і п'ятим атомами вуглецю в молекулі рибози (дезоксирибози), тому такі зв'язки називаються 3'-5'-зв'язками. Так утворюють­ся полінуклеотиди — нуклеїнові кислоти. Існують два типи нук­леїнових кислот: рибонуклеїнова, що складається з рибонуклео-тидів, і дезоксирибонуклеїнова — з дезоксирибонуклеотидів.

Молекула РНК містить цукор рибозу, азотисті основи АГЦУ та залишок фосфорної кислоти. Як правило, РНК є одно-ланцюговою. У клітинах міститься три типи РНК: інформацій­на, або матрична (використовується як матриця, що визначає послідовність амінокислот у поліпентидному ланцюгу, який синтезується); транспортна (переносить на рибосому певні амінокислоти) та рибосомальна (міститься в рибосомах).

Молекула ДНК містить цукор дезоксирибозу, азотисті осно­ви АГЦТ та залишок фосфорної кислоти.

Ще у 1950 р. американський біохімік Е. Чаргафф встано­вив ряд закономірностей ("правила Чаргаффа"): аденін присут­ній у ДНК у тій самій кількості, що й тимін, а гуанін — у тій самій, що й цитозин, тобто А=Т, Г=Ц; сума пуринових основ дорівнює сумі піримідинових основ; відношення (Г + Ц)/(А + Т) може варіювати в широких межах, проте залишається постій­ним для даного виду. Але пояснити, чому для практично всіх організмів правила Чаргаффа виявились справедливими, стало можливим тільки після відкриття структури ДНК.

У 1953 р. американські біохіміки Д. Уотсон та Ф. Крік вста­новили, що молекула ДНК являє собою подвійну спіраль, у якій два полінуклеотидні ланцюги закручені один навколо одного та навколо спільної осі . Ланцюги ДНК антипаралельні: в одному ланцюзі міжнуклеотидні зв'язки йдуть у напрямку 3'-5', а в іншому — у протилежному — 5'-3'.

Пуринові та піримідинові основи повернуті всередину спі­ралі, і кожна з них сполучена водневим зв'язком з певною осно­вою другого ланцюга: аденін — з тиміном (AT), гуанін — з цито­зином (ГЦ). Як видно з рисунка, між гуаніном та цитозином виникають три водневі зв'язки, а між тиміном та аденіном — лише два. При підвищенні температури водневі зв'язки розри­ваються, полінуклеотидні ланцюги розходяться. Таке руйнуван­ня вторинної структури ДНК супроводжується поглинанням світла (при довжині хвилі 259 нм). Це явище називається гіпер­хромним ефектом. Температуру, при якій приріст екстинції (поглинання) світла досягає половини максимальної вели­чини, називають точкою плавлення (Т ). Точка плавлен­ня (або температура плавлення) тим вища, чим більше в ДНК гуаніну та цитозину — основ, з'єднаних між собою трьома вод­невими зв'язками. Саме тому точка плавлення очищеної ДНК є показником, який дає можливість легко визначити вміст у ній гуаніну та цитозину. Вміст пар ГЦ у ДНК — це відношення суми молей гуаніну та цитозину до суми молей усіх чотирьох основ у даній ДНК (виражається у відсотках). Вміст ГЦ видоспецифічний і розглядається як таксономічна ознака. Вміст ГЦ у різних бактерій коливається від22до 75 %.

Вуглеводи.У бактеріальній клітині міститься 12-30 % вуглеводів від її сухої маси. Представлені вуглеводи моно- та полісахаридами.

Полісахариди мікроорганізмів — це надзвичайно різнома­нітна група біополімерів, серед яких є сполуки, характерні як для прокаріот, так і для еукаріот (глікоген, целюлоза). Але у бактерій виявлені полісахариди, які не зустрічаються в інших орга­нізмів (тейхоєві кислоти, пептидоглікани, ліпополісахариди). Детальніше специфічні бактеріальні полісахариди будуть роз­глянуті в наступних розділах.

Полісахариди мікроорганізмів поділяються на внутрішньо- (ендо-) та позаклітинні (екзо-). Ендополісахариди виконують функції запасних речовин, є структурними компонентами (вхо­дять до складу клітинної стінки, цитоплазматичної мембрани), ендотоксинами та ін. Екзополісахариди утворюють капсулу або виділяються в культуральну рідину. Це речовини з молекуляр­ною масою до 1000 000, гідрофільні, з негативним зарядом. В основ­ному представлені гетерополісахаридами, але є і гомополісахариди, наприклад, глюкани (складаються тільки з глюкози), левани (до складу входить тільки фруктоза).

Ліпіди. Представлені у бактерій вищими жирними кисло­тами, фосфоліпідами, нейтральними жирами, восками.

Вищі жирні кислоти. Насичені жирні кислоти широко зустрічаються у бактерій, ненасичені кислоти представлені лише кислотами з одним подвійним зв'язком (наприклад, пальмітолеїнова). У бактерій виявлені міколові кислоти. Це (3-оксикис-лоти з довгим аліфатичним ланцюгом, вони локалізовані в клі­тинних стінках нокардіо- та корінебактерій, зумовлюють гідро­фобний характер клітин.

Наявність міколових кислот, а також високий вміст інших ліпідів зумовлюють кислотостійкість деяких бактерій (міко­бактерій), а також здатність використовувати гідрофобні суб­страти (наприклад, парафіни нафти). Кількісний і якісний склад жирних кислот змінюється з віком культури, також залежить від умов культивування.

Фосфоліпіди (фосфогліцериди, гліцерофосфати) представ­лені фосфатидною кислотою, фосфатиділсерином, фосфатиділетаноламіном, фосфатиділхоліном та ін. Основна маса ліпідів міститься в цитоплазматичних мембранах і клітинних оболон­ках. Фосфоліпіди бактерій подібні до фосфоліпідів рослин і тва­рин, але відрізняються від них за складом жирних кислот. У бактеріальних фосфоліпідах переважають жирні кислоти з розга­луженим ланцюгом (15-17 атомів вуглецю), у рослинних і тва­ринних ліпідах — нерозгалужені кислоти. У бактерій значно рідше зустрічається лецитин (фосфатиділхолін).

Нейтральні жири (ацилгліцерини або гліцериди) найчас­тіше містять пальмітинову, масляну, лауринову, лінолеву жирні кислоти.

Воски (складні ефіри жирних кислот з довгим ланцюгом і спиртів) містять кислотостійкі бактерії, наприклад, мікобак­терії. Так, у туберкульозній паличці міститься до 60 % воску.

Бактерії, на відміну від дріжджів і грибів, не містять як обов'язкові компоненти поліненасичені жирні кислоти, не міс­тять і не потребують (за винятком однієї групи мікоплазм) сте­ринів і стероїдів.

Загальний вміст ліпідів у клітині варіює від 5 (у дифтерій­ної палички) до 30-40 % (у збудника туберкульозу). Основна маса ліпідів у клітині зв'язана з іншими компонентами: білка­ми (в цитоплазматичній мембрані), полісахаридами (ендоток­сини та О-антигени грамнегативних бактерій).

Ліпіди мікроорганізмів різноманітніші, ніж ліпіди вищих організмів. Вони виконують різні функції: є запасними речови­нами (поліоксибутират), структурними компонентами клітини (цитоплазматична мембрана), беруть участь у метаболізмі вугле­водів, в енергетичному обміні, входять до складу антигенів, зумов­люють кислотостійкість бактерій.

Пігменти бактерій. Серед бактерій є велика кількість піг­ментованих видів. Пігменти синтезуються бактеріями залежно від умов вирощування — складу середовища, природи джерела вуглецю, кількості кисню, наявності освітлення та ін. Важли­вими елементами для утворення пігментів є азот, магній, залі­зо, кальцій. Мікробні пігменти поділяються на дві групи: нероз­чинні, зв'язані з клітинними компонентами вони зумовлюють забарвлення колоній, але не середовища (пігменти жовтої сар­дини, золотистого стафілокока); розчинні в поживному середо­вищі, яке забарвлюється при культивуванні бактерій. За хіміч­ним складом пігменти надзвичайно різноманітні: каротиноїди, меланіни, хінони, бактеріохлорофіли, піроли.

Бактеріохлорофіли відрізняються структурно між собою і від хлорофілу вищих рослин. Більшість фотосинтезувальних бактерій містить бактеріохлорофіл а, пурпурові бактерії — бактеріохлорофіл в, зелені сіркобактерії — с, d, є. Ці бактеріохлоро­філи відрізняються за максимумом поглинання світла в діапа­зоні хвиль від 375 до 1040 нм.

Каротиноїдних пігментів відомо понад 300. За хімічним скла­дом каротиноїди є продуктами конденсації залишків ізопрену. Лока­лізовані, як і бактеріохлорофіли, у внутрішньоклітинних білково-ліпідних мембранних структурах клітини. Поглинають світло з дов­жиною хвилі 400-550 нм. У фототрофних бактерій каротиноїди є допоміжними пігментами, які передають 30-90 % енергії до моле­кул бактеріохлорофілу, захищають хлорофіл від фотоокислення, беруть участь у реакціях фототаксису. У нефотосинтезувальних мікроорганізмів каротиноїди виконують захисну функцію.

Меланіни (пігменти чорного та коричневого кольору) — це зв'язані з білками полімери, які завдяки наявності вільних радикалів і здатності зворотно окислюватись та відновлюватись зумовлюють захист клітини від дії різних стресових факторів. Зустрічаються у бактерій, грибів і дріжджів.

 


Читайте також:

  1. Адаптивні (органічні) ОСУ
  2. Азоновмістні органічні сполуки.
  3. Азот, фосфор, біогенні елементи та їх сполуки, органічні речовини
  4. Білки – це високомолекулярні органічні біополімери, мономерами яких є амінокислоти.
  5. Вуглеводи – складні органічні сполуки, до складу яких входять атоми вуглецю (С), кисню (О) та водню (Н).
  6. Галогени та галогеновмісні сполуки.
  7. Гемоглобін, будова, властивості, види, сполуки.
  8. КАУСТОБІОЛІТИ І ЇХ ОРГАНІЧНІ УТВОРЕННЯ
  9. Органічні полімерні матеріали
  10. Органічні речовини клітини
  11. Спирти і феноли – це органічні речовини, молекули яких містять гідроксильні групи , сполучені з вуглеводневим радикалами. Загальна назва спиртів і фенолів – гідроксильні сполуки.




Переглядів: 940

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
КЛІТИННА ВОДА. | ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ БАКТЕРІАЛЬНОЇ КЛІТИНИ.

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.