Általános mikrobiológia

rétegek a sejtfalon kívül

mit tanultunk eddig a sejtrétegek tekintetében? Minden sejtnek sejtmembránja van. A legtöbb baktériumnak sejtfala van. De van néhány további réteg, amely a baktériumok lehetnek, vagy nem. Ezek mind a sejtmembránon, mind a sejtfalon kívül találhatók, ha jelen vannak.

kapszula

a bakteriális kapszula egy poliszacharidréteg, amely teljesen beborítja a sejtet., Jól szervezett, szorosan csomagolt, ami megmagyarázza a mikroszkóp alatt történő festéssel szembeni ellenállását. A kapszula védelmet nyújt a különböző fenyegetések a sejt, mint például a kiszáradás, hidrofób mérgező anyagok (azaz mosószerek), valamint a bakteriális vírusok. A kapszula fokozhatja a bakteriális kórokozók betegséget okozó képességét, és védelmet nyújthat a fagocitózis ellen (a fagocitáknak nevezett fehérvérsejtek elnyelése). Végül segíthet a felületekhez való rögzítésben.,

Slime Layer

a bakteriális iszapréteg hasonló a kapszulához, mivel jellemzően poliszacharidokból áll, és teljesen körülveszi a sejtet. Emellett védelmet nyújt a különböző fenyegetésekkel szemben, mint például a kiszáradás és az antibiotikumok. Lehetővé teszi a felületek tapadását is. Szóval, hogyan különbözik a kapszulától? Az iszapréteg egy laza, szervezetlen réteg, amely könnyen eltávolítható az azt alkotó sejtből, szemben a kapszulával, amely szilárdan integrálódik a bakteriális sejtfal körül.,

s-Layer

néhány baktériumnak van egy jól szervezett rétege, amely szekretált fehérjékből vagy glikoproteinekből áll, amelyek a sejtfal külső részén egy mátrixba gyűlnek össze. Ez a rendszeresen strukturált S-réteg a sejtfalba van rögzítve,bár nem tekinthető hivatalosan a baktériumok sejtfalának. Az S-rétegeknek nagyon fontos szerepük van a baktériumok számára, különösen a növekedés és a túlélés, valamint a sejtek integritásának területén.,

s rétegek segítenek fenntartani a sejtfal és a felületi rétegek általános merevségét, valamint a sejtek alakját, amelyek fontosak a reprodukció szempontjából. Az S rétegek megvédik a sejtet az ion / pH változásoktól, az ozmotikus stressztől, a káros enzimektől, a bakteriális vírusoktól és a ragadozó baktériumoktól. Ezek biztosítják a sejtek tapadását más sejtekhez vagy felületekhez. A patogén baktériumok számára védelmet nyújtanak a fagocitózis ellen.

a sejtfalon kívüli struktúrák

a baktériumok a sejtfalon kívül is kialakíthatók, gyakran a sejtfalhoz és/vagy sejtmembránhoz kötődnek., A építőelemeit ezek a szerkezetek általában készül a cellán belül, majd kiválasztódik át a sejtmembránon, valamint sejtfal, hogy össze kívül a sejt.

Fimbriae (ének. fimbria)

a Fimbriae vékony fonalas függelékek, amelyek a sejtből nyúlnak ki, gyakran tízben vagy százban. Pilin fehérjékből állnak, amelyeket a sejt a felületekhez köt. Különösen fontosak lehetnek a patogén baktériumok számára, amelyek a gazdaszervezethez való kötődésre használják őket.

Pili (ének., pilin)

a Pili nagyon hasonlít a fimbriae-hez (egyes tankönyvek felcserélhetően használják a kifejezéseket), mivel vékony fonalas függelékek, amelyek a sejtből nyúlnak ki, és pilin fehérjékből készülnek. Pili használható mellékletet is, hogy mindkét felületen, valamint a fogadó sejt, mint például a Neisseria gonorrhoea sejtek, hogy használja a pili kapaszkodni a spermiumok, a folyosón, a következő emberi fogadó. Miért zavarna egyes kutatók különbséget tenni a fimbriae és a pili között?,

A Pili általában hosszabb, mint a fimbriae, mindegyik cellán csak 1-2 van jelen, de ez alig tűnik elégnek ahhoz, hogy a két struktúrát elkülönítse. Ez tényleg csapódik le, hogy az a tény, hogy néhány konkrét pili részt vesznek funkciók túl mellékletet. A konjugatív pili részt vesz a konjugáció néven ismert folyamatban, amely lehetővé teszi egy kis darab DNS átvitelét egy donorsejtből egy recipiens sejtbe., Az a típus, IV. pili szerepet szokatlan típusú motilitás ismert rángatózik mozgékonysága, ahol egy pilus tulajdonít egy szilárd felületre, majd szerződések, húzza a baktérium előre, szaggatott mozgás.

Flagella (ének. flagellum)

a bakteriális motilitást általában a flagella néven ismert struktúrák biztosítják. A bakteriális flagellum összetétele, szerkezete és funkciója különbözik az eukarióta flagellumtól, amely mikrotubulusok felhasználásával rugalmas ostorszerű farokként működik. A bakteriális flagellum merev természetű, inkább a hajócsavarhoz hasonlóan működik.,

a bakteriális flagellumnak három fő összetevője van:

1. az izzószál – egy hosszú, vékony függelék, amely a sejt felületéről nyúlik ki. Az izzószál a flagellin fehérjéből áll, üreges. A Flagellin fehérjéket a sejt citoplazmájában transzkripálják, majd a sejtmembránon és a sejtfalon keresztül szállítják. Egy bakteriális flagelláris szál nő a hegyéből (ellentétben a fején lévő hajjal), egyre több flagellin egységet adva a hosszúság meghosszabbításához, amíg a megfelelő méret el nem éri. A flagellin egységeket egy fehérje sapka vezeti a helyére.,
2. a horog-ez egy ívelt csatoló, amely az izzószálat a flagelláris motorhoz rögzíti.
3. a motor-egy forgó motor, amely mind a sejtmembránt, mind a sejtfalat lefedi, további komponensekkel a gram negatív külső membránhoz. A motornak két összetevője van: az alaptest, amely biztosítja a forgást, valamint az állórész, amely biztosítja a forgáshoz szükséges nyomatékot. A bazális test egy központi tengelyből áll, amelyet fehérje gyűrűk vesznek körül, kettő a gram-pozitív baktériumokban, négy pedig a gram-negatív baktériumokban., Az állórész a sejtmembránba ágyazott gyűrűt(gyűrűket) körülvevő Mot fehérjékből áll.

bakteriális mozgás

a bakteriális mozgás általában a flagella használatát foglalja magában, bár van néhány más lehetőség is (például a IV.típusú pili használata a rángatózó motilitáshoz)., De természetesen a bakteriális mozgás leggyakoribb típusa az úszás, amelyet flagellum vagy flagella használatával lehet elérni.

Úszás

Forgatás a flagellar basal body miatt előfordul, hogy a proton hajtóerő, ahol a protonok, hogy felhalmozódnak a külső a sejtmembrán hajtott pórusokon keresztül a Mot fehérjék, kölcsönhatásban díjak a gyűrű fehérjék ahogy áthaladnak a membránon át. Az interakció hatására a bazális test elfordul, és elfordítja a sejtből kinyúló izzószálat., A forgás 200-1000 fordulat / perc sebességgel fordulhat elő, és 60 cellahosszú/másodperc sebességet eredményezhet (összehasonlításképpen a gepárd legfeljebb 25 testhossz/másodperc sebességgel mozog).

a forgás az óramutató járásával megegyező (CW) vagy az óramutató járásával ellentétes (CCW) irányban fordulhat elő, a cellához képest eltérő eredményekkel. Egy baktérium előremozdul, úgynevezett “run”, ha van egy CCW forgatás, és átirányítja véletlenszerűen, az úgynevezett “bukfenc”, ha van egy CW forgatás.,

dugóhúzó motilitás

néhány spirochetának nevezett spirál alakú baktérium dugóhúzó-motilitást használ szokatlan morfológiájuk és flagelláris konformációjuk miatt. Ezek a gram-negatív baktériumok speciális flagellával rendelkeznek, amelyek a sejt egyik végéhez kapcsolódnak, visszahúzódnak a periplazmán keresztül, majd a sejt másik végéhez kapcsolódnak. Amikor ezek az endoflagella forognak, torziót helyeznek az egész cellára, ami hajlító mozgást eredményez, amely különösen hatékony a viszkózus folyadékokon keresztül történő fúráshoz.,

sikló motilitás

a sikló motilitás olyan, mint amilyennek hangzik, lassabb és kecsesebb mozgás, mint az eddig lefedett többi forma. A sikló mozgékonyságot bizonyos fonalas vagy bacillus baktériumok mutatják ki, és nem igényelnek flagellát. Megköveteli, hogy a sejtek érintkezzenek szilárd felülettel, bár egynél több mechanizmust azonosítottak. Egyes sejtek támaszkodnak iszap meghajtás, ahol szekretált iszap hajtja a sejt előre, ahol más sejtek támaszkodnak felületi réteg fehérjék húzza a sejt előre.,

Chemotaxis

most, hogy lefedtük a bakteriális flagelláris motor alapjait és a bakteriális úszás mechanikáját, kombináljuk a két témát, hogy beszéljünk a kemotaxisról vagy bármilyen más adóról (csak nem az én adókról). A kemotaxis egy szervezet mozgására utal egy vegyi anyag felé vagy attól távol. Fototaxis is lehet, ahol egy szervezet reagál a fényre. A kemotaxisban a kedvező anyagot (például tápanyagot) vonzónak nevezik, míg a sejtre káros hatást gyakorló anyagot (például toxint) repellensnek nevezik., Ennek hiányában akár egy vonzó, vagy egy repellent egy sejt fog részt venni a “véletlen séta”, ahol váltakozik között tumbles és fut, a végén egyre sehol különösen. Bizonyos típusú gradiens jelenlétében a sejt mozgása elfogult lesz, ami idővel a baktérium vonzóvá válik, távol a repellensektől. Hogyan történik ez?

először fedjük le, hogy egy baktérium tudja, melyik irányba kell menni. A baktériumok a membránjukba ágyazott fehérje receptorokra támaszkodnak, úgynevezett kemoreceptorokra,amelyek specifikus molekulákat kötnek., A kötés általában a kemoreceptor metilációját vagy foszforilációját eredményezi, ami egy bonyolult fehérjeútot vált ki, amely végül befolyásolja a flagelláris motor forgását. A baktériumok időbeli érzékeléssel foglalkoznak, ahol összehasonlítják az anyag koncentrációját a néhány másodperccel (vagy mikroszekundummal) korábban kapott koncentrációval. Ily módon információkat gyűjtenek az anyag koncentrációs gradiensének orientációjáról., Ahogy egy baktérium közelebb kerül a vonzóanyag magasabb koncentrációihoz, a futások (a CCW flagelláris forgása által diktált) hosszabbak lesznek, míg a bukdácsolás (a CW flagelláris forgása által diktált) csökken. Még mindig lesznek olyan idők, amikor a baktérium rossz irányba indul el a vonzótól, mivel a bukdácsolás a sejt véletlenszerű átrendeződését eredményezi, de nagyon hosszú ideig nem indul rossz irányba. Az így kapott “elfogult véletlen séta” lehetővé teszi, hogy a sejt gyorsan felfelé a lejtőn egy attraktáns (vagy lefelé a lejtőn egy visszataszító).,