Generell Mikrobiologi

Lag Utenfor Cellen Vegg

Hva har vi lært så langt, i form av celle-lag? Alle celler har en celle membranen. De fleste bakterier har en cellevegg. Men det er et par av flere lag som bakterier kan, eller kanskje ikke, har. Disse ville bli funnet utenfor både cellemembranen og celleveggen, hvis det finnes.

Kapsel

En bakteriell kapsel er et polysakkarid lag som helt konvolutter cellen., Det er godt organisert og tett pakket, noe som forklarer sin motstand mot flekker under mikroskopet. Kapselen tilbyr beskyttelse fra et utvalg av ulike trusler mot cellen, for eksempel uttørking, hydrofobe giftige materialer (f.eks. vaskemidler), og bakterier og virus. Kapselen kan forbedre evnen av bakterielle patogener å forårsake sykdom og kan gi beskyttelse fra phagocytosis (engulfment av hvite blodlegemer kjent som phagocytes). Til slutt, det kan hjelpe i vedlegget til overflater.,

Slim Lag

En bakteriell slim laget er lik kapselen i at det er vanligvis sammensatt av polysakkarider og det helt omgir cellen. Det tilbyr også beskyttelse mot ulike trusler, som for eksempel uttørking og antibiotika. Det kan også gi rom for tilslutning til overflater. Så, hvordan skiller den seg fra kapselen? En slim-lag er en løs, uorganiserte lag som er lett fjernes fra cellen som gjorde det, i motsetning til en kapsel som integrerer godt rundt bakteriell cellevegg.,

S-Lag

Noen bakterier har en svært godt organisert lag som er laget av proteiner som skilles ut eller glycoproteins at selv-montere inn en matrise på ytre del av celleveggen. Dette regelmessig strukturert S-laget er forankret i celleveggen, selv om det ikke anses å være offisielt en del av celleveggen i bakterier. S-lag har svært viktige roller for bakterier som har dem, spesielt i områder med vekst og overlevelse, og celle integritet.,

S lag for hjelpe til med å opprettholde generell stivhet av cellen vegg og utenpåliggende lag, samt celle form, noe som er viktig for reproduksjon. S lag beskytte cellen fra ion/pH-endringer, osmotisk stress, skadelige enzymer, bakterielle virus, og predator bakterier. De kan gi celle adhesjon til andre celler eller overflater. For patogene bakterier de kan gi beskyttelse fra phagocytosis.

Strukturer Utenfor Cellen Vegg

Bakterier kan også ha strukturer på utsiden av cellen vegg, ofte bundet til cellen vegg og/eller cellemembranen., Byggesteiner for disse strukturer er vanligvis laget i cellen og deretter utskilt siste cellen membran og celleveggen, å være samlet på utsiden av cellen.

Fimbriae (synge. fimbria)

Fimbriae er tynne trådformede vedheng som strekker seg fra celle, ofte i flere titalls eller hundrevis. De er sammensatt av pilin proteiner og er brukt av cellen til å feste seg til overflater. De kan være spesielt viktig for patogene bakterier, som bruker dem til å koble til verten vev.

Pili (synge., pilin)

Pili er svært lik fimbriae (noen lærebøker bruke begrepene om hverandre) i at de er tynne trådformede vedheng som strekker seg fra celle, og er laget av pilin proteiner. Pili kan benyttes for vedlegg som godt, både overflater og vert celler, slik som Neisseria gonorrhea celler som bruker sine pili til å gripe inn sædceller, for passasje til neste hærskarene. Så, hvorfor skulle noen forskere gidder å skille mellom fimbriae og pili?,

Pili er vanligvis lengre enn fimbriae, med bare 1-2 tilstede på hver celle, men som knapt synes nok til å sette de to strukturene fra hverandre. Det virkelig koker ned til det faktum at for noen bestemt pili delta i funksjoner utover vedlegg. Den conjugative pili delta i den prosess som kalles konjugasjon, som gir mulighet for overføring av en liten bit av DNA fra en donor celle til en mottaker celle., Type IV pili spille en rolle i en uvanlig type motilitet kjent som rykninger motilitet, hvor en pilus festes til et fast underlag, og deretter kontrakter, trekke bakterien frem i en brå bevegelse.

Flagella (synge. flagellum)

Bakteriell motilitet er vanligvis gitt av strukturer kjent som flagella. Den bakterielle flagellum varierer i sammensetning, struktur og funksjon fra den eukaryote flagellum, som fungerer som en fleksibel pisk-som halen utnytte mikrotubuli. Den bakterielle flagellum er stiv i naturen og opererer mer som propellen på en båt.,

Det er tre hovedkomponenter til den bakterielle flagellum:

1. filament – en lang tynn vedheng som strekker seg fra celleoverflaten. Glødetråden er sammensatt av protein flagellin og er hul. Flagellin proteiner er transkribert i cellenes cytoplasma og deretter transporteres over cellemembranen og cellevegg. En bakteriell flagellar filament vokser fra spissen (i motsetning til håret på hodet), og legger mer og mer flagellin enheter for å utvide lengden til den riktige størrelsen er nådd. Den flagellin enheter styres i stedet av et protein cap.,
2. kroken – dette er en buet coupler som festes filament til flagellar motor.
3. motoren – en roterende motor som spenner over både cellemembranen og celleveggen, med ekstra komponenter for gram-negativ ytre membran. Motoren har to komponenter: basal kroppen, som gir rotasjon, og statoren, som gir et moment som er nødvendig for rotasjon til å skje. Den basal body består av en sentral aksel omgitt av protein ringer, to i gram-positive bakterier og fire i gram-negativ bakterier., Statoren består av Bilsakkyndige proteiner som omgir ringen(e) er innlagt i cellemembranen.

Bakteriell Bevegelse

Bakteriell bevegelse innebærer vanligvis bruk av flagella, selv om det er noen andre muligheter i tillegg (for eksempel bruk av type IV pili for rykninger motilitet)., Men absolutt den mest vanlige typen av bakterielle bevegelse er svømming, som er oppnådd med bruk av en flagellum eller flagella.

Svømming

Rotasjon av flagellar basal body oppstår på grunn av proton drivkraft, hvor protoner som samler seg på utsiden av cellemembranen er drevet gjennom porene i Mot proteiner, i samspill med belastninger i ringen proteiner som de passerer over membranen. Samspillet fører til at basal kroppen å rotere og slår filament som strekker seg fra cellen., Rotasjon kan oppstå på 200-1000 rpm og resultere i en hastighet på 60 celle lengder/andre (for sammenligning, en gepard beveger seg med en maksimal hastighet på 25 kroppslengde/sekund).

Rotasjon kan oppstå i en medurs (CW) eller en moturs (CCW) retning, med forskjellige resultater til cellen. En bakterie som vil gå fremover, kalt en «kjør» når det er en CCW rotasjon, og snu tilfeldig, kalt en «tørkes» når det er en CW rotasjon.,

Korketrekker Motilitet

Noen spiral-formet bakterier, kjent som Spirochetes, utnytte en korketrekker-motilitet på grunn av sin uvanlige morfologi og flagellar konformasjon. Disse gram negative bakterier har spesialisert flagella som festes til den ene enden av cellen, forlenge tilbake gjennom periplasm og deretter koble til den andre enden av cellen. Når disse endoflagella roter de legger vridning på hele cellen, noe som resulterer i en bøye bevegelse som er spesielt effektiv for å grave gjennom viskøse væsker.,

Gli Motilitet

Gli motilitet er akkurat som det høres ut, en langsommere og mer grasiøs bevegelse enn andre former dekket så langt. Gli motilitet er utstilt ved visse trådformede eller bacillus bakterier og krever ikke bruk av flagella. Det krever at celler være i kontakt med et solid underlag, selv om mer enn én mekanisme som har blitt identifisert. Noen celler stole på slim fremdrift, der utskilles slim driver celle frem, der hvor andre celler stole på overflaten lag proteiner til å trekke cellen fremover.,

Chemotaxis

Nå som vi har dekket det grunnleggende av bakterielle flagellar motor og mekanikk av bakterielle svømming, la oss kombinere de to emner for å snakke om chemotaxis eller andre typer avgifter (bare ikke min skatt). Chemotaxis refererer til bevegelsen av en organisme mot eller bort fra en kjemisk. Du kan også ha phototaxis, der en organisme reagerer på lys. I chemotaxis, en gunstig stoff (for eksempel et næringsstoff) er referert til som en tiltrekkende, mens et stoff med en ugunstig effekt på celler (for eksempel en gift) er referert til som en repellant., I fravær av enten en tiltrekkende eller en repellant en celle vil engasjere seg i en «random walk», hvor det veksler mellom faller ned og kjører de til slutt å få noe særlig. I nærvær av en gradient av noen type, bevegelser av cellen vil bli partisk, noe som resulterer over tid i bevegelse av bakterien mot en tiltrekkende og bort fra eventuelle repellants. Hvordan skjer dette?

Først, la oss dekke hvordan en bakterie som vet hvilken retning de skal gå. Bakterier stole på protein-reseptorer som er innebygd i deres membran, kalt chemoreceptors, som binder spesifikke molekyler., Bindende vanligvis resulterer i metylering eller phosphorylation av chemoreceptor, som utløser en forseggjort protein vei som til slutt påvirker rotasjon av flagellar motor. Bakterier engasjere seg i timelige sensing, der de sammenligner konsentrasjonen av et stoff med konsentrasjon oppnås bare et par sekunder (eller mikrosekunder) tidligere. På denne måten de samles det inn informasjon om retning av konsentrasjon gradient av stoffet., Som en bakterie som beveger seg nærmere til høyere konsentrasjoner av en tiltrekkende, kjører (diktert av CCW flagellar rotasjon) blir lengre, mens tumbling (diktert av CW flagellar rotasjon) reduseres. Det vil fortsatt være ganger at bakterien vil dra av gårde i feil retning bort fra en tiltrekkende siden tumbling resulterer i en tilfeldig nyorientering av cellen, men det vil ikke hodet i feil retning på veldig lenge. Den resulterende «partisk» random walk» gjør at cellen for å raskt flytte opp gradering av en tiltrekkende (eller flytt ned stigning av en repellant).,