Yleinen Mikrobiologia

Kerrokset Ulkopuolella soluseinä

Mitä olemme oppineet tähän mennessä, mitä solukerrostekniikka? Kaikissa soluissa on solukalvo. Useimmilla bakteereilla on soluseinä. Mutta on olemassa pari lisäkerrosta, joita bakteereilla voi olla tai ei. Nämä löytyisivät sekä solukalvon että soluseinän ulkopuolelta, jos niitä olisi.

kapseli

bakteerikapseli on polysakkaridikerros, joka kuorii solun kokonaan., Se on hyvin järjestetty ja tiiviisti pakattu, mikä selittää sen vastustuskyvyn värjäystä mikroskoopilla. Kapseli suojaa erilaisilta solun uhkilta, kuten eksikaatiolta, hydrofobisilta myrkyllisiltä materiaaleilta (eli pesuaineilta) ja bakteeriviruksilta. Kapseli voi parantaa bakteeripatogeenien kykyä aiheuttaa sairauksia ja se voi suojata fagosytoosilta (fagosyytteinä tunnettujen valkosolujen nielaisemiselta). Lopuksi se voi auttaa kiinnittymään pinnoille.,

limakerros

bakteerilimukerros muistuttaa kapselia siinä mielessä, että se koostuu tyypillisesti polysakkarideista ja ympäröi solua täysin. Se suojaa myös erilaisilta uhkilta, kuten kuivumiselta ja antibiooteilta. Se voi myös mahdollistaa pintojen kiinni pitämisen. Joten, miten se eroaa kapselista? Limakerros on irtonainen, järjestäytymätön kerros, joka irtoaa helposti sen valmistaneesta solusta, toisin kuin kapseli, joka integroituu tiukasti bakteerisoluseinän ympärille.,

S-Kerros

Jotkut bakteerit on hyvin järjestetty kerros valmistettu erittyy proteiineja tai glykoproteiineja, jotka itse koota matriisiin ulompi osa soluseinän. Tämä säännöllisesti jäsennelty S-kerros on ankkuroitu osaksi solun seinään, vaikka sitä ei pidetä virallisesti osa soluseinän bakteereja. S-kerroksilla on erittäin tärkeä rooli bakteereille, joilla niitä on, erityisesti kasvu-ja selviytymisalueilla sekä solujen eheydessä.,

s-kerrokset auttavat ylläpitämään soluseinän ja pintakerrosten yleistä jäykkyyttä sekä solujen muotoa, jotka ovat tärkeitä lisääntymiselle. S-kerrokset suojella solun ion/pH-muutoksia, osmoottinen stressi, haittaa entsyymien, bakteerien viruksia, ja predator bakteerit. Ne voivat antaa solun tarttumisen muihin soluihin tai pinnoille. Patogeenisille bakteereille ne voivat antaa suojan fagosytoosilta.

soluseinän ulkopuolella

bakteereilla voi olla myös soluseinän ulkopuolella olevia rakenteita, jotka usein sitoutuvat soluseinään ja / tai solukalvoon., Rakennuspalikat näille rakenteille tehdään tyypillisesti solun sisällä ja eritetään sitten solukalvon ja soluseinän ohi koottavaksi solun ulkopuolelle.

Fimbriae (laul. fimbria)

fimbriat ovat solusta ulottuvia ohuita filamenttisia lisäkkeitä, usein kymmenissä tai sadoissa. Ne koostuvat piliiniproteiineista, ja solu käyttää niitä kiinnittyäkseen pintoihin. Ne voivat olla erityisen tärkeitä patogeenisille bakteereille, jotka käyttävät niitä kiinnittyäkseen isäntäkudoksiin.

Pili (sing., pilin)

Pili on hyvin samankaltainen kuin fimbriae (joissakin oppikirjoissa käytetään termejä vaihdellen), koska ne ovat solusta ulottuvia ohuita filamenttisia lisäkkeitä, jotka on valmistettu piliiniproteiineista. Piliä voidaan käyttää myös kiinnittymiseen sekä pintoihin että isäntäsoluihin, kuten Neisseria-tippurisoluihin, jotka tarttuvat pilillään siittiösoluihin päästäkseen seuraavaan ihmisisäntään. Miksi jotkut tutkijat siis vaivautuisivat erottamaan fimbriaen ja Pilin toisistaan?,

Pili on tyypillisesti pidempi kuin fimbriae, jossa kussakin solussa on vain 1-2, mutta se tuskin tuntuu riittävän näiden kahden rakenteen erottamiseen toisistaan. Se todella tiivistyy siihen, että muutama tietty pili osallistuu toimintoja kuin kiinnitys. Se conjugative pili osallistua prosessia kutsutaan konjugaatio, joka mahdollistaa siirron pieni pala DNA: ta solun luovuttajan että vastaanottajan soluun., Tyypin IV pilillä on rooli epätavallisessa liikkuvuustyypissä, joka tunnetaan nimellä Nykiminen motiliteetti, jossa pilus kiinnittyy kiinteään pintaan ja supistuu sitten vetäen bakteeria eteenpäin nykivässä liikkeessä.

Flagella (laul. flagellum)

bakteerien motiliteettiin kuuluvat tyypillisesti flagella-nimellä tunnetut rakenteet. Bakteerin flagellumi eroaa koostumukseltaan, rakenteeltaan ja toiminnaltaan eukaryoottisesta flagellumista, joka toimii joustavana piiskamaisena pyrstönä mikrotubuluksia hyödyntäen. Bakteeri flagellum on luonteeltaan jäykkä ja toimii enemmän kuin potkuri veneessä.,

bakteerilipukkeessa on kolme pääkomponenttia:

1. hehkulanka – pitkä ohut lisäke, joka ulottuu solun pinnasta. Hehkulanka koostuu proteiinista flagelliini ja on ontto. Flagelliiniproteiinit transkriboidaan solusytoplasmaan ja kuljetetaan sen jälkeen solukalvon ja soluseinän poikki. Bakteeri flagellar hehkulangan kasvaa sen kärki (toisin kuin hiukset pään), lisäämällä enemmän ja enemmän flagellin yksikköä pidentää, kunnes oikea koko on saavutettu. Flagelliiniyksiköt ohjataan paikalleen proteiinikorkilla.,
2. koukku – tämä on kaareva liitin, joka kiinnittää hehkulangan flagellarimoottoriin.
3. Moottori – pyörivä moottori, joka ulottuu sekä solukalvoon että soluseinään ja jossa on lisäkomponentteja gramnegatiiviselle ulommalle kalvolle. Moottori on kaksi osaa: pohjapinta kehon, joka tarjoaa kierto, ja staattori, joka tarjoaa vääntömomentin tarpeen kierto tapahtuu. Perusvartalo koostuu proteiinirenkaiden ympäröimästä keskusakselista, grammapositiivisista bakteereista kaksi ja gramnegatiivisista bakteereista neljä., Staattori koostuu mot-proteiineista, jotka ympäröivät solukalvoon upotettua rengasta(s).

Bakteeri-Liike

Bakteeri-liikkeen tyypillisesti liittyy käytön siimoja, vaikka on olemassa muutamia muita mahdollisuuksia, sekä (kuten käyttö tyyppi IV pili sillä nykiminen liikkuvuus)., Mutta varmasti yleisin bakteeri-liike on uinti, joka on suoritettu käyttämällä flagellum tai siimoja.

Uinti

flagellaarisen perusrungon pyöriminen johtuu protonin vaikutusvoimasta, jossa solukalvon ulkopuolelle kertyvät protonit ajetaan mot-proteiineissa olevien huokosten läpi, jolloin ne vuorovaikuttavat rengasproteiinien varausten kanssa kulkiessaan kalvon poikki. Yhteisvaikutus saa tyviruumiin pyörimään ja kääntää kennosta ulottuvan hehkulangan., Pyöriminen voi tapahtua 200-1000 rpm: n kierrosnopeudella ja johtaa 60 solun pituuteen sekunnissa (vertailun vuoksi gepardi liikkuu maksiminopeudella 25 kehon pituutta / sekunti).

kierto voi tapahtua myötäpäivään (CW) tai vastapäivään (CCW) suuntaan, jolloin soluun saadaan erilaisia tuloksia. Bakteeri siirtyy eteenpäin, nimeltään ”run”, kun on VASTAPÄIVÄÄN kierto, ja suuntaa satunnaisesti, kutsutaan ”kaatua”, kun siellä on CW kierto.,

Korkkiruuvi Liikkuvuutta

Jotkut spiraalin muotoinen bakteeri, joka tunnetaan Spirochetes, käyttää korkkiruuvi-liikkuvuutta, koska niiden epätavallinen morfologia ja flagellar rakenne. Näillä gramnegatiivisilla bakteereilla on erikoistunut flagella, joka kiinnittyy solun toiseen päähän, ulottuu takaisin periplasman läpi ja kiinnittyy sitten solun toiseen päähän. Kun nämä endoflagella kiertää ne laittaa vääntö koko solun, jolloin taipumista liike, joka on erityisen tehokas tunkeutuminen läpi viskoosi neste.,

Liitoliikkuvuus

Liitoliikkuvuus on juuri niin kuin se kuulostaa, hitaampi ja sirompi liike kuin muut tähän mennessä peitetyt muodot. Liito motiliteettiin vaikuttavat tietyt filamenttibakteerit tai bacillus-bakteerit, eikä se vaadi flagellan käyttöä. Se edellyttää, että solut ovat kosketuksissa kiinteään pintaan, vaikka useampi kuin yksi mekanismi on tunnistettu. Jotkut solut luottavat liman työntövoimaan, jossa erittyvä Lima kuljettaa solua eteenpäin, jolloin muut solut luottavat pintakerroksen proteiineihin vetääkseen solua eteenpäin.,

Kemotaksis

Nyt kun olemme kattaa perusasiat bakteeri flagellar moottori ja mekaniikka bakteeri-uinti, anna meidän yhdistää kaksi aihetta puhua kemotaksis tai mikä tahansa muu veroja (ei veroja). Chemotaxis tarkoittaa eliön liikettä kohti kemikaalia tai pois siitä. Sinulla voi olla myös fototakseja, joissa organismi reagoi valoon. Kemotaksissa suotuisaa ainetta (kuten ravintoainetta) kutsutaan houkuttimeksi, kun taas ainetta, jolla on haitallinen vaikutus soluun (kuten toksiini), kutsutaan karkotteeksi., Ilman joko houkutin tai karkote solu tulee harjoittaa ”random walk”, jossa se vuorottelee välillä heittäytyä ja toimii, lopulta etene mihinkään erityisesti. Jonkin tyyppisen gradientin läsnä ollessa solun liikkeet muuttuvat puolueellisiksi, mikä ajan kuluessa johtaa bakteerin siirtymiseen kohti houkuttinta ja pois kaikista karkotteista. Miten tämä tapahtuu?

ensin käydään läpi, miten bakteeri tietää, mihin suuntaan mennään. Bakteerit luottavat kalvoonsa upotettuihin proteiinireseptoreihin, joita kutsutaan kemoreseptoreiksi, jotka sitovat tiettyjä molekyylejä., Sitova yleensä johtaa metylaatio tai fosforylaatioon chemoreceptor, joka laukaisee monimutkainen proteiini polku, joka lopulta vaikuttaa kierto flagellar moottori. Bakteerit harrastavat ajallista aistimista, jossa ne vertaavat aineen pitoisuutta vain muutamaa sekuntia (tai mikrosekuntia) aikaisemmin saatuun pitoisuuteen. Näin ne keräävät tietoa aineen pitoisuusgradientin suuntauksesta., Kuten bakteeri siirtyy lähemmäksi korkeampia pitoisuuksia on houkutin, toimii (sanelema CCW flagellar kierto) tullut enää, kun pyllähdys (sanelema CW flagellar kierto) pienenee. Siellä on vielä aikoja, että bakteeri on menossa väärään suuntaan pois houkutin koska pyllähdys tuloksia satunnaisessa uudelleensuuntaaminen solu, mutta se ei päätä väärään suuntaan kovin pitkään. Tuloksena olevan ”puolueellisen satunnaiskävelyn” avulla solu voi nopeasti siirtyä houkuttimen kaltevuutta ylöspäin (tai siirtää karkotteen kaltevuutta alaspäin).,