2.2.6. Жгутики и движение бактерий - Глава 10.Морфология и структурная организация бактериальной клетки - Каталог статей - Общая биология 10-11 классы
Главная | Регистрация | Вход | RSSСреда, 07.12.2016, 19:22

Биология 10-11 класс

Меню сайта
Категории раздела
Введение [30]
Глава1.Основы цитологии [16]
Глава 2.Размножение и индивидуальное развитие организмов [14]
Глава 3. Основы генетики [16]
Глава 4. Генетика человека [12]
Глава 5.Основы учения об эволюции [11]
Глава 6. Основы селекции и биотехнологии [10]
Глава 7. Антропогенез [11]
Глава 8. Основы экологии [10]
Глава 9. Эволюция биосферы и человек [11]
Биологический словарь на букву "А" [54]
Биологический словарь на букву "Б" [56]
Глава 10.Морфология и структурная организация бактериальной клетки [49]
Глава 11.О чем умолчали учебники [36]
7 [18]
Категории раздела
Введение [30]
Глава1.Основы цитологии [16]
Глава 2.Размножение и индивидуальное развитие организмов [14]
Глава 3. Основы генетики [16]
Глава 4. Генетика человека [12]
Глава 5.Основы учения об эволюции [11]
Глава 6. Основы селекции и биотехнологии [10]
Глава 7. Антропогенез [11]
Глава 8. Основы экологии [10]
Глава 9. Эволюция биосферы и человек [11]
Биологический словарь на букву "А" [54]
Биологический словарь на букву "Б" [56]
Глава 10.Морфология и структурная организация бактериальной клетки [49]
Глава 11.О чем умолчали учебники [36]
7 [18]
Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 40
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Форма входа

Каталог статей

Главная » Статьи » Глава 10.Морфология и структурная организация бактериальной клетки

2.2.6. Жгутики и движение бактерий
Большинство бактерий передвигаются при помощи жгутиков. Рас-
смотреть жгутики можно только в электронном микроскопе. В световом
микроскопе без специальных методов обработки отдельные жгутики не
видны.
По расположению и числу жгутиков на поверхности клетки бактерии
подразделяются:
• на монотрихи – имеют один жгутик (например, бактерии родов
Caulobacter и Vibrio);
• лофотрихи – имеют на одном или на обоих полюсах клетки пучок
жгутиков (например, бактерии родов Pseudomonas, Chromatium);
• амфитрихи – имеют по жгутику на обоих полюсах клетки (напри-
мер, бактерии рода Spirillum);
• перитрихи – большое количество жгутиков, располагающихся по
всей поверхности клетки (например, бактерии вида E.coli и рода Erwinia)
Жгутики представляют собой спирально закрученные нити, состоя-
щие из специфического белка флагеллина. Флагеллин построен из субъ-
единиц с относительно малой молекулярной массой. Субъединицы рас-
полагаются по спирали вокруг внутреннего свободного пространства.
Аминокислотный состав флагеллина у разных видов бактерий может
варьировать.С помощью базального тельца, в которое входит центральный
стержень и кольца, жгутик закреплен в цитоплазматической мембране и
клеточной стенке. Количество колец у грамотрицательных и грамполо-
жительных бактерий различно. У грамотрицательных бактерий имеются
четыре кольца: L, P, S, M. Из них L и P – наружная пара колец; S и M –
внутренняя пара колец. L-кольцо закреплено в наружной мембране, P – в
пептидогликановом слое клеточной стенки, S – в периплазматическом
пространстве, а M – в цитоплазматической мембране.
У грамположительных бактерий базальное тельце устроено проще.
Оно состоит только из двух колец: S и M, т. е. только из внутренней па-
ры колец, которые размещаются в цитоплазматической мембране и кле-
точной стенке.
Жгутики бактерий по характеру работы подобны корабельному вин-
ту. Если клетка имеет много жгутиков, они при движении собираются в
пучок, который образует своеобразный пропеллер. Пучок жгутиков, бы-
стро вращаясь против часовой стрелки, создает силу, заставляющую бак-
терию двигаться почти по прямой линии. После того как направление
вращения жгутиков изменяется, пучок расплетается и клетка останавли-
вается, вместо поступательного движения она начинает хаотически вра-
щаться, ее ориентация изменяется. В тот момент, когда все жгутики бак-
терии снова начнут синхронно вращаться против часовой стрелки, обра-
зовав пропеллер, толкающий бактерию, направление ее поступательного
движения будет отличаться от первоначального. Таким способом бакте-
рия может изменять направление своего движения.
Так как у грамположительных бактерий наружная пара колец отсут-
ствует, то считают, что для вращения жгутиков необходимо наличие
только внутренней пары (кольца S и M). Эти кольца, соединенные с вра-
щающимся стержнем, выступающим наружу, и образуют так называе-
мый электромотор, обеспечивающий движение жгутика (рис. 18). На пе-
риферии кольца М находятся белки MotB. Белки MotА встроены в цито-
плазматическую мембрану и примыкают к краям колец M и S. Вращаю-
щий момент возникает за счет взаимодействия субъединиц белка MotВ с
белковыми субъединицами MotА. В белковых субъединицах MotА име-
ется по два протонных полуканала. Через эти протонные полуканалы
переносятся протоны из периплазматического пространства в цитоплаз-
му бактерий (подобно протонному каналу АТФ-синтазы). В результате
переноса протонов через белки MotА и MotВ происходит вращение
кольца М. Установлено, что один полный оборот кольца М связан с пе-
реносом через мембрану около 1000 протонов. Таким образом, в качест-
Своеобразный тип движения характерен для спирохет. Клетка спиро-
хет состоит из протоплазматического цилиндра, представленного пепти-
до-гликановым слоем и цитоплазматической мембраной, и окруженного
внешним чехлом. Вокруг протоплазматического цилиндра в периплазма-
тическом пространстве находятся пучки нитчатых структур – аксиаль-
ные фибриллы, которые, как и жгутики, состоят из белка флагеллина.
Эти структуры обеспечивают движение спирохет как в жидкой среде, так
и на разделе фаз жидкой и плотной среды.
Число аксиальных фибрилл колеблется от 2 до 100. Один конец каж-
дой аксиальной фибриллы прикреплен вблизи полюса протоплазматиче-
ского цилиндра, а другой – свободен. Клетка содержит по два набора
фибрилл, прикрепленных субполярно у каждого полюса клетки. Каждая
аксиальная фибрилла тянется практически вдоль всей длины клетки, а в
центральной части клетки аксиальные фибриллы перекрываются.
Фибриллы, вращаясь или сокращаясь, обусловливают характерное
для спирохет движение: путем изгибания, вращения вокруг оси, волно-
образно, винтообразно.
У некоторых прокариот установлен скользящий тип передвижения.
Способность к скольжению выявлена у некоторых микоплазм, миксобак-
терий, цианобактерий, нитчатых серобактерий и др. Скорость при таком
типе передвижения небольшая: 2–11 мкм/с. Общим для всех микроорга-
низмов, способных к скольжению, является выделение слизи. Кроме то-
го, у ряда таких прокариот в составе клеточной стенки между пептидог-
ликановым слоем и наружной мембраной выявлен тонкий слой белковых
молекул. Например, у нитчатых цианобактерий фибриллы образуют еди-
ную систему, которая в виде спирали окружает весь трихом (нить).
Скольжение нитчатых форм сопровождается и одновременным их вра-
щением, поэтому каждая точка на поверхности трихома описывает при
движении спираль. Направление вращения является видоспецифическим
признаком и коррелирует с направлением хода спирали белковых фиб-
рилл.
Механизмы скользящего движения не ясны и существуют несколько
гипотез, которые их объясняют. Согласно гипотезе реактивного движе-
ния, скользящее передвижение обусловлено выделением слизи через
многочисленные слизевые поры в клеточной стенке, в результате чего
клетка отталкивается от субстрата в направлении, противоположном на-
правлению выделения слизи. Однако при анализе этой модели было сде-
лано заключение, что для обеспечения скольжения по «реактивному»
механизму клетке нужно в течение одной секунды выделить такой объем
слизи, который во много раз больше ее цитоплазматического содержи-
мого.
В соответствии со второй гипотезой, получившей распространение в
последние годы, скользящий тип движения связан с присутствием белко-
вого слоя, который состоит из правильно расположенных фибрилл, ана-
логичных нитям жгутиков, но находящихся внутри клеточной стенки. У
некоторых скользящих бактерий описаны структуры, очень схожие с ба-
зальными тельцами жгутиковых форм. Вращательное движение фиб-
рилл, которое «запускается» этими структурами, приводит к появлению
на поверхности клетки «бегущей волны» или движущихся микроскопи-
ческих выпуклостей клеточной стенки, в результате чего клетка отталки-
вается от твердого или вязкого субстрата. Согласно этой гипотезе, выде-
ление слизи не является абсолютно необходимым для скольжения, но в
определенных условиях улучшает отталкивание клетки от субстрата.
Скольжение может осуществляться и без выделения слизи в среде под-
ходящей консистенции. Более того, выделение большого количества сли-
зи, как правило, мешает передвижению клетки или приводит к его поте-
ре.
Для подвижных бактерий характерны таксисы, т. е. направленная
двигательная реакция в ответ на определенный фактор. В зависимости от
природы различают хемотаксис, фототаксис, магнитотаксис и вискози-
таксис.
Хемотаксис – движение бактерий относительно источника химиче-
ского вещества. Для каждого микроорганизма все химические вещества в
этом плане могут быть разделены на две группы: инертные и вызываю-
щие таксисы, или эффекторы. Среди эффекторов выделяют: аттрактан-
ты – вещества, которые притягивают бактерии; репелленты – вещества,
которые отпугивают бактерии.
Фототаксис – движение к источнику света или от него, свойствен-
ное фототрофным бактериям.
Магнитотаксис – способность бактерий передвигаться по силовым
линиям магнитного поля Земли или магнита. Выявлен в клетках бакте-
рий, содержащих магнитосомы и распространенных в водных экосисте-
мах разного типа.
У ряда бактерий выявлен вискозитаксис – способность реагировать
на изменение вязкости раствора и передвигаться в направлении ее уве-
личения или уменьшения.
За чувствительность бактерий к градиенту концентраций определен-
ных факторов ответственны специфические рецепторы. Рецептор реаги-
рует на эффектор и передает сигнал определенного типа на базальное
тельце жгутика.
Категория: Глава 10.Морфология и структурная организация бактериальной клетки | Добавил: mig (24.12.2010)
Просмотров: 2418 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Поиск
Друзья сайта
  • Здесь могла быть ваша реклама

  • Ставки на спорт
    Copyright MyCorp © 2016
    Конструктор сайтов - uCoz