Prokariotų vidinės struktūros Flashcards
Kas yra nukleoidas?
Netaisyklingos formos regionas, kuriame išsidėsto bakterijų chromosoma ir baltymai
Chromosoma nėra apribota membranos, bet yra išimčiu:
- Pirellula-nukleoidą gaubia vienasluoksnė membrana
* Gemmata spp- dvisluoksnė membrana
Daugumos bakterijų chromosomą sudaranti DNR - viena žiedinė molekulė, bet yra išimčių:
- Borrelia burgdorferi - linijinė chromosoma
* Vibrio cholerae - dvi žiedinės DNR
DNR susipakavimui svarbu:
- Pačios DNR superspiralizacija
- Sąveika su baltymais (padeda sulankstyti genetinę struktūrą): HU -bakterijos; histonai - archėjos; kondensinai (bakterijos ir archėjos)
Kur aptinkamos prokariotų ribosomos ir kokia funkcija?
Funkcija - transliacija
Ląstelėse aptinkamos laisvos citozolyje arba prisikabinusios prie plazminės membranos
70S ribosoma:
*30S mažasis subvienetas
*50S didysis subvienetas
(bakterijų ir archėjų ribosomos skiriasi savo baltymų sudėtimi)
Kam reikalingi intarpai ir granulės?
- Energijos rezervuaras
* Talpyklos struktūriniams komponentams (jeigu yra kažkokių medžiagų perteklius, tai ląstelė jas surenka ir kaupia)
Intarpai paprasčiausiai gali būti mato šviesiniu mikroskopu:
- Gali būti izoliuoti vienasluoksne membrana
* Dažniausiai netirpūs dariniai
C ir E saugykla:
- poli - beta-hidroksi butiratas (PHB) - C4
- PHB monomerai formuoja polimerus ir kaupiasi granulių pavidalu
- Gali varijuoti nuo C3 iki C18
- Todėl vadinama poli-beta-hidroksialkanoatai (PHA) –> gali būti panaudojamos biologinio plastiko kūrimui
- Bakterijose ir archėjose
- Gali sudaryti iki 90proc ląstelės sausos biomasės
- Kaupiamas esant C šaltinio pertekliui ir kitų svarbių elementų trūkumui
- Pradinė medžiaga sintezei - Acetil-CoA
Glikogenas (kalbant apie granules):
- 20-100 nm granulės
- Gliukozės polimeras
- Būdinga daugeliui bakterijų ir archėjų
- Kaupiamas stacionarioje augimo fazėje, augimui nepalankioms sąlygomis, tačiau esant anglies šaltinio pertekliui
- C ir E šaltinis
Polifosfatai:
- Daugelis bakterijų kaupia neorganinį fosfatą PO4
- Panaudojimas: nukleorūgščių sintezė; fosfolipidų sintezė; ATP sintezė (rečiau)
- P yra dažniausiai limituojantis augimo faktorius aplinkoje
Sieros junginiai:
*Ląstelė viduje yra kaupiama elementinė siera
dažniausiai Gram-
Magnetosomos:
- Labiau nulemia mikroorganizmų judėjimą, perveria ląstelės vidų
- 35-125nm kristaliniai intarpai sudaryti iš magnetito (Fe3O4)
- Apgaubti membrana
- Išsidėstę grandinėle išilgai ląstelės
- Paprastai magnetotaktinės bakterijos yra griežti mikroaerofilai arba fakultatyvūs anaerobai (bedeguoniai, bet esant aplinkoj deguonies, gali jį perimt ir tapt aerobais)
- Orientuoja bakterijas išilgai žemės geomagnetinio lauko linijų
- Magnetotaksis veikia kartu su chemotaksiu ir padeda bakterijoms susirasti optimalią aplinką
- Tačiau tiksli funkcija nėra žinoma
Dujų pūslelės:
- Ląstelės viduje reguliuoja dujų kiekį
- Planktoniniai mikroorganizmai
- Bakterijose ir archėjose - halofiliniai, fotosintetinantys
- Pūslelės dar niekada nebuvo rastos eukariotiniuose mikroorganizmuose
- Dujų užpildyti intarpai (0,05- mikrometrai x 30-250 nm)
- Pūslelę gaubia stabilus, dujoms pralaidus, iš baltymų sudarytas dangalas
- Vanduo į pūslelės vidų nepatenka dėl dangalo baltymų hidrofobiškumo
- Pūslelės gali grupuotis ir sudaryti vakuolę
- Suteikia bakterijoms galimybę judėti vertikaliai vandenyje
Dujų puslėlės (iš kokiu org. medžiagų):
- Pagrindinis baltymas GvpA - beta struktūros
* Pagalbinis baltymas GvpC - alfa spiralės; sutvirtina sutvirtina GvpA baltymą
Endosporos
- Tam tikros bakterijos geba formuoti šias struktūras
- Procesas vadinamas sporuliazija/sporogeneze (spiruliuojantys tai tie, kurie patogeniniai, bet nebūtinai)
- Labai stipriai diferencijuotos struktūros
- Tai yra rūšies išgyvenamumą sąlygojanti struktūra
- Formuojasi esant nepalankioms augimo sąlygoms (jeigu nieko netrūksta natūraliai sporos neturėtų formuoti)
Endosporos turi atsparumą:
- Karščiui
- Cheminėms medžiagoms
- Išdžiūvimui
- Radiacijai
- Badui (maisto medžiagų trūkumas inicijuoja sporų formavimąsi)
Sporų ciklas:
Vegetatyvinė ląstelė –> endospora –> vegetatyvinė ląstelė (ir taip kartojasi ciklas)
Baigus vegetatyvinį dauginimosi ciklą sporos turėtų būti išplatinamos
Endosporų plitimas:
- Vėjas
- Vanduo
- Gyvūnai
- Daugiausiai aptinkama dirvožemyje
- Vienas iš pagrindinių modelinių mikroorganizmų: bacillus genties bakterijos
Endosporų išsidėstymas ląstelėje:
Skiriasi priklausomai nuo rūšies
- Terminalinės sporos
- Subterminalinės sporos
- Centrinės sporos
Endosporos dygimo procesas:
Aktyvavimas –> dygimas –> augimas
- Aktyvacija: pakaitinus keletą min aukštesnėje temperatūroje (iki subletalios). Fizinis ar cheminis poveikis į sporos dangalus. (pažeidus dangalus spora nebegalės išlikti, todėl ji aktyvuojama, nes neturi kitos išeities)
- Dygimas: perkėlus aktyvuotas sporas į maisto medžiagomis turtingą aplinką
- Augimas: vandens įsisavinimas; DNR, RNR ir baltymų sintezė
Endosporos struktūra (dangalai):
- Turi keletą dangalų, kurių neturi vegetatyvinė ląstelė
- Egzosporiumas: plonas baltyminis dangalas; tiksli funkcija nežinoma (atpažinimo, apsaugos dangalas, palaikyti kontaktui tarp sporos vidaus ir išorinės aplinkos)
- Sporos apvalkalas: iš daugiau nei 50 skirtingų, įvairias funkcijas (struktūrinė, apsauginė) atliekančių baltymų. Į keratiną panaši struktūra (keratinas - fibrilinis baltymas)
- Korteksas: modifikuotas peptidoglikanas, 50 proc. NAM’o pakeista į MAL’ą (muramil-laktamas) (atsiranda modifikacija kuri suteikia stabilumo)
- Šerdis: šerdies sienelė, citoplazminė membrana, citoplazma, nukleoidas, ribosomos.
Struktūrinė dalis - šerdis:
- Dipikolinės rūgštys (DPA)- randamos tik sporose
- Daug Ca2+
*Kalcio-dipikolinės rūgšties kompleksas:
sudaro iki 10 proc. sauso endosporos svorio;
suriša vandens molekules - 10-25proc. vegetatyvinės ląstelės vandens kiekio
Interkaliuoja į DNR molekules (apsaugo DNR nuo pražūtingų poveikių, nuo trūkio)
pH maždaug vienu vienetu žemesnis (dėl DPA susiformavimo)
SASP -small acid -soluble proteins
