4. Клетъчна стена Flashcards
Класификация на клетъчна стена
- по значение: основна, задължителна структура от клетъчната обвивка
- по консистенция: тънка и еластична структура
Разположение на клетъчна стена
- обвива протопласта на клетката като “външен скелет”
- разположена над цитоплазмената мембрана,
- намира се под капсулата (когато е налична)
Разположение на клетъчна стена
- Escherichia coli – 10 - 15 nm
Mycobacterium tuberculosis – 23 nm
Каква част от клетката представлява клетъчната стена?
- 1% от сухото вещество на клетките
- Патогени и зелените бактерии– по-тънка клетъчна стена
- Нишковидните бактерии – по-голяма клетъчна стена, до 50 %
Начини за установяване наличието на клетъчна стена при бактерии?
- плазмолиза
- оцветяване по Грам
Плазмолиза
Метод за доказване наличието на клетъчна стена при бактериите
- поставяне на бактериите в хипертоничен разтвор
- водата преминава от клетката в хипертоничната среда чрез дифузия;
- отделяне на цитоплазмената мембрана от клетъчната стена
извод: цитоплазмената мембрана е обвита с клетъчна стена
Оцветяване по Грам
- диференциращо оцветяване
- Грам-положителните бактерии се оцветяват в синьо-виолетово
- Грам-отрицателните бактерии се оцветяват в розово-черевено или оранжено (в зависимост от вида на допълнителното багрило)
Видове клетъчни стени
два основни типа клетъчни стени според своя състав и строеж
Основни категории прокариотни микроорганизми според наличие, състав и строеж на клетъчната стена
- Грациликутни (Gracillicutes)
- Фирмикутни (Firmicutes)
- Мендокутни (Mendocutes)
- Моликутни (Mollicutes, още Tenerecutes)
Грациликутни (Gracillicutes)
- нежно кожи - тънка клетъчна стена със сложна структура
- Грам - отрицателни бактерии, червено или оранжево по Грам
Фирмикутни (Firmicutes)
- дебелокожи - дебела и здрава клетъчна стена
- Грам – положителни бактерии, синьо-виолетово по Грам
Мендокутни (Mendocutes)
- лъжливо кожи прокариоти, неравномерно оцветяване по Грам
- клетъчна стена с различен химичен състав в сравнение с останалите еубактерии
- Археи
Моликутни (Mollicutes, още Tenerecutes)
- меко кожи - бактерии без клетъчна стена, вариабилно оцветяване по Грам
- Микоплазми и L- форми
Химичен състав на клетъчната стена при бактерии
Седем групи в-ва:
Пептидогликан
Тейхоеви киселини
Полизахариди
Белтъци
Липиди
Липополизахариди
Липопротеини
Състав на клетъчната стена при фирмикутните – Грам - положителни бактерии
пептидогликан, тейхоеви киселини, полизахариди и белтъци
Състав на клетъчната стена при грациликутните – Грам - отрицателни бактерии
пептидогликан, липополизахариди, липопротеини полизахариди, белтъци, липиди
Състав на клетъчната стена при мендокутните бактерии – археи
псевдомуреин, полизахариди,гликопротеи
Кой е основният структурен компонент на клетъчната стена
Пептидогликан (муреин)
други наименования: мукопептид, гликопептид, глюкозоаминопептид
Разпространение на пептидогликан
универсална компонента
Изключения:
при археите Halobacterium, Halococcus – няма пептидогликан, нито псевдомуреин
Причини за отсъствие на муреин при археите
- халофили, нямат нужда от здрава клетъчна стена,
- изоосмотично съдържание на клетките с околната среда.
Същност на пептидогликана
основен специфичен хетеробиополимер
Пространствена конформация на пептидогликана
- тримерна “калъфоподобна макромолекулна мрежа” изградена от неразклонени гликанови вериги, омрежени с гъвкави пептидни мостове
- съставен от мономерни единици – пептидогликанови мономери
Състав на всеки пептидогликанов мономер и тяхно съединяване
Гликанова част
Пептидна част
- два типа връзки: гликозидни и пептидни връзки.
Гликанова част на пептидогликана
универсална за повечето бактерии
Пептидна част на пептидогликана
1) консервативна при Грам (-) бактерии
2) цвидово специфична при Грам (+) бактерии
- вариабилност - 100 различни АК
- уникални стереоизомери като D-аланин и D-глутаминова киселина;
Сътстав на гликанова част на пептидогликана
две ацетилирани аминозахари:
N-ацетилглюкозамин
N-ацетилмураминова киселина
свързани с β (1,4) гликозидни връзки
N-ацетилглюкозамин
- ацетилирана аминозахар;
- производна на глюкозата;
- ОН- група при С2 - атом е заместена с аминогрупа (-NH2)
- Към (-NH2) е присъе-
динен ацетилен остатък;
N-ацетилмураминова киселина
- Уникална, среща се само при бактериите;
- Получава се от взаимодействие на N-ацетилглюкозамина с млечна киселина (лактат);
- ОН-група при С3 взаимодейства с млечна киселина;
- СООН-група на млечната киселина - място за свързване с пептида;
- Остатък от млечна киселина
Как се формира гликановата част на пептидогликановия мономер?
Гликанова част :
Дизахарид, образуван от свързването на
N-ацетилглюкозамин (NAG) и N-ацетилмураминова киселина (NAM) чрез гликозидни връзки от типа β (1,4) връзки
Към СООН- група на млечната киселина от ацетилмураминовата киселина се присъединява пептидната част на мономера.
Формиране на захарния скелет на пептидогликана
- Свързване на отделните гликановите части (дизахаридите) в линейна гликанова верига
- Всяка гликанова верига съдържа от 10 до 65 дизахаридни единици
- Гликановите вериги формират захарния скелет на пептидогликана
Състав на пептидна част на пептидогликана
малък брой аминокиселини:
- 4-5 аминокиселини формират пептид
- участват специфични аминокиселини „неприродни” – не се откриват в белтъците
Особености на пептида на пептидогликана
- аминокиселините са D и L- форми.
- задължително присъства поне една аминокиселина с две аминогрупи или две карбоксилни групи.
- В пептида се редуват D и L- форми на аминокиселини
Пример за състав на пептидна част
- L-аланин - D-глутаминова киселина - мезо-диамино-пимелинова киселина (DAП) -D-аланин;
- при някои бактерии - L-лизин може да замества DAП
