Клетъчна обивка: видове капсули и техен синтез Flashcards
Състав на капсули от въглехидратен тип: Допълнителни остатъци
- Фосфати
- Ацетилни групи или пируват
- Аминокиселинни остатъци свързани с ОН- групи на захарите или с -СООН група на амиди
- Липиди – до 20-50% от капсулните полизахариди са заместени от липиди,
Състав на капсули от въглехидратен тип: Основни остатъци
- високомолекулни линейни или разклонени полизахариди, изградени от около 300 повтарящи се олигозахаридни мономери;
- Олигозахариди: съставени от 2 до 4 вида монозахари, свързани с гликозидни връзки
Роля на липиди при капсули
формиране и прикрепване на капсулата към клетъчната стена
Капсула при E.coli (тип 2)
част от редуциращите захари са заместени с липидни производни
Първична структура на капсула от въглехидратен тип
- подреждане на олигозахаридните мономери във верига
- Олигозахаридите - наличие на множество ОН-групи, които участват в образуването на различни гликозидни връзки (това води до структурно разнообразие)
Вторична структура на капсула от въглехидратен тип
– допълнително нагъване в пространството, слабо изучена
- Частично или пълно спирализиране на полизахаридната верига;
Видове капсули от въглехидратен тип според състава на въглехидратните мономери
а) Хомополизахаридни капсули
- Мономерите са изградени от един вид захари – само глюкоза, фруктоза, рамноза, галактоза
Примери: декстран, леван
б) Хетерополизахаридни капсули
- Мономерите са изградени от различни видове захари
Пример: ксантан (глюкоза, маноза, глюкоронова киселина)
Състав на капсули от полипептиден тип
- полиглутаминова киселина
- полипептидни вериги на полиглутаминова киселина (полимер на глутамина - D- форма)
Разпространение на капсули от полипептиден тип
по-ограничено от въглехидратните капсули
Бактерии с капсули от
полипептиден тип
–Bacillus megaterium - γ-глутамил полипептид, чувствителен към протеази
- Yersinia pestis - капсула от смес от аминокиселини
Състав на капсули от смесен тип
- полизахариди и пептиди
Полизахаридна част на капсули от смесен тип
- вариабилна
хомополизахариди
хетерополизахариди
Пептидна част на капсули от смесен тип
- консерватична
- Глутамилполипептид
Пример на МО с капсула от семесен тип
щамове от вида Bacillus аnthracis
Изучаване на ултраструктура на бактериална капсула от смесен тип
използване на антисеруми срещу отделни съставки на капсулата и ензими
Структура на капсула при Bacillus anthracis
◄Първи слой – най-вътрешен плътно прилепен към клетъчната стена
изграден от кисели мукополизахариди
◄ Втори слой –
разположен над първия слой изграден от мукополизахариди, с различен състав от първия слой.
◄ Трети слой -
изграден от полизахаридно-белтъчни комплекси, чувствителни към трипсин.
◄ Четвърти слой – най-външен
обвивка на капсулата – изградена от неутрални мукополизахариди.
Какво са капсулоподобни образования?
Безструктурен материал с различна природа
Примери за капсулоподобни образования
Klebsiella aerogenes –вещество с белтъчна природа, наречено псевдомикрокапсула
Sarcina ventriculi - капсулоподобна структура, изградена от целулоза
Galionella - слизесто вещество, в което се отлагат продукти от окислението на желязото.
Фунцкии на капсула и слуз
◄Улеснява преживяването на бактериите -силно хидрофилна структура, която предпазва клетките от изсъхване.
◄ Акумулира катиони от околната среда - свързва йони (Fe, Mg, Ca, Cu, Zn) важни за метаболизма.
◄ Прикрепва клетките върху повърхности – силно адхезионни свойства към рецептори на еукариотни клетки или повърхности
◄ Място, за натрупване на метаболитни продукти - Sphaerotilus natans, Leptothorix ochraceae.
◄Защитна функция – предпазва от действието на фаги и други хидрофобни токсиканти като детергенти /ПАВ/.
◄ Вирулентен фактор – предотвратява протичането на фагоцитозата
увеличава способността на бактериите да причиняват болести.
◄ Антигенни свойства - К-антигени, определящи имуногенните свойства на щамовете.
◄ Повишават радиорезистентността: устойчивост към лъчения
Антигенни свойства на капсулите
E. coli - над 80 капсулни антигена /К-антигени/, разделят вида на няколко серотипа.
Yersinia pestis – К-антиген, родствен на антигена на еритроцитите на човека от кръвна група 0.
Хора с кръвна група 0 не образуват антитела против Y. pestis при инфекция – чума.
Haemophilus influenza- мукоидна полизахаридна капсула, предотвратява поглъщането на патогена от фагоцитите.
От какво е етап биосинтезата на капсули
етап от бактериалното гликозилиране
Два основни модела на биосинтеза на бактериалните капсули
1) Вътреклетъчна полимеризация
- характерен предимно за патогени
- създава условия за висока серологична вариабилност на щамовете
2)Извънклетъчна полимеризация
- характерен за промишлени щамове, продуценти на полизахариди и за някои условни патогени
