химический каталог




Биохимия. Том 3

Автор Л.Страйер

пторы бактерий воспринимают специфические молекулы и передают сигналы на жгутики

В конце XIX в. немецкий ботаник Вильгельм Пфеффер (Wilhelm Pfeffer) продемонстрировал, что подвижные бактерии скапливаются вокруг отверстия тонкого капилляра, содержащего какой-нибудь аттрактант, например сахар (рис. 37.38). В случае же, когда капилляр содержит репеллент (обычно это вещество, повреждающее бактерии, или продукт их выделения), бактерии движутся прочь от капилляра. Такое направленное движение бактерий в сторону одних веществ и прочь от других называется хемотаксисом. В 60-х годах Джулиус Адлер (Julius Adler) начал изучать молекулярную основу хемотаксиса бактерий. Выполненные им, а также большим числом других ученых биохимические, генетические и структурные исследования раскрыли многие стороны этого процесса. Хемотаксис начинается с обнаружения химических соединений специфическими хеморецепторами на поверхности клетки. Информация от этих сенсоров передается в систему преобразования, где происходит анализ и интеграция большого числа стимулов. Далее сенсорная преобразующая система посылает сигналы к моторам, приводящим в движение жгутики. В зависимости от этих сигналов бактерия либо плавно передвигается по прямой, либо резко меняет направление движения.

У Е. coli обнаружено около 20 различных хеморецепторов. Каждый из этих белков локализован или в плазматической мембране, или в периплазматическом пространстве. Хеморецептор содержит узнающий и сигнаРис. 37.38. Хемотаксис у бактерий. Бактерии движутся к капилляру, содержащему атрактант, например глюкозу.

лизирующий компоненты. В хеморецепто-рах, обеспечивающих положительный хемотаксис (привлечение), узнающий компонент оказался связывающим белком, участвующим в транспорте данного соединения в клетку. Так, например, связывающий галактозу белок (растворимый белок, локализованный в периплазматическом пространстве) служит и узнающим компонентом при положительном хемотаксисе на галактозу, и частью насоса, осуществляющего активный транспорт галактозы в клетку. Хе-морецептор для глюкозы является также компонентом фосфотрансферазной системы, связанной с мембраной и обеспечивающей активное потребление этого сахара (разд. 36.12). На поверхности Е. coli имеются хеморецепторы и для таких аттрактантов, как серин, цистеин, аланин, глицин. Хотя транспорт и хемотаксис тесно связаны между собой, однако хемотаксис не зависит от процессов транспорта. Так, некоторые мутанты, неспособные транспортировать определенные сахара или аминокислоты, сохраняют способность направленно двигаться к ним. Имеются также различные хеморе-цепторы, связанные с отрицательным хемотаксисом. Жирные кислоты, спирты, гидрофобные аминокислоты, индол, Н+ (рН < < 6,5), ОН- (рН > 7,5) и сульфиды отталкивают бактерии путем взаимодействия со специфическими хемосенсорами.

37.21. В основании бактериального жгутика находится вращающий его реверсивный «мотор»

Бактерии плывут благодаря вращению жгутиков, отходящих от поверхности клетки. Эти тонкие спиральные нити состоят из субъединиц массой 53 кДа, называемых флагеллином. У бактерии Е. coli имеется около 6 жгутиков длиной 10 мкм и диаметром 150 А. Жгутики бактерий по сравнению со жгутиками и ресничками эукариот (разд. 34.18) имеют значительно меньшие размеры и проще устроены. Бактериальный жгутик сам по себе не может совершать активных волнообразных движений, так как в нем нет сократительного аппарата. Его вращает «мотор», расположенный в участке соединения жгутика с клеточной оболочкой. Выделение жгутиков, сохраняющих прикрепленную к ним базальную структуру, позволило изучить эти образования; оказалось, что они состоят из нити, крючка и стержня. У E.coli на стержень насажены 4 кольца. Наружное кольцо прикреплено к наружной мембране, а внутреннее - к плазматической мембране клеточной оболочки. Базаль-ное тельце (рис. 37.40) заякоривает жгутик к клеточной оболочке и приводит его в движение. Этот «мотор» работает за счет про-тонодвижущей силы, возникающей на плазматической мембране, а не за счет энергии гидролиза АТР. Действительно, угловая скорость вращения прямо пропорциональна протонодвижущей силе. Загадочное свойство «мотора» состоит в том, что он может вращаться как по часовой стрелке, так и против нее.

Обычно отдельная бактерия Е. coli спокойно плывет по прямой примерно одну секунду. За это время она проходит расстояние около 30 мкм, что примерно в 15 раз превышает ее собственную длину. Затем бактерия как бы кувыркается и резко меняет направление движения (рис. 37.41). Угол поворота в среднем обычно составляет 60°. От чего зависит, движется ли бактерия плавно или кувыркаясь? Оказалось, что при вращении жгутиков против часовой стрелки их спиральные нити организуются в стройный пучок, который и обеспечивает плавное передвижение клетки. Если же жгутики вращаются по часовой стрелке, то весь пучок рассыпается, каждая нить тянет в свою сторону и бактерия начинает кувыркаться.

37.22. Бактерии различают временной градиент, а не одномоментный пространств

страница 164
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Скачать книгу "Биохимия. Том 3" (2.99Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
9867-2
фирма ciba vision
часы настольные необычные
навесные полки на кухню 600 мм

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)