camadas fora Da Parede Celular
o que aprendemos até agora, em termos de camadas celulares? Todas as células têm uma membrana celular. A maioria das bactérias tem uma parede celular. Mas há algumas camadas adicionais que as bactérias podem, ou não, ter. Estes seriam encontrados fora da membrana celular e da parede celular, se estiverem presentes.uma cápsula bacteriana é uma camada polissacárida que cobre completamente a célula., É bem organizado e bem embalado, o que explica a sua resistência à coloração sob o microscópio. A cápsula oferece proteção contra uma variedade de diferentes ameaças à célula, tais como a dessecação, materiais tóxicos hidrofóbicos (ou seja, detergentes) e vírus bacterianos. A cápsula pode aumentar a capacidade de patógenos bacterianos para causar a doença e pode fornecer proteção contra fagocitose (engolfado por glóbulos brancos conhecidos como fagócitos). Por último, pode ajudar no apego às superfícies.,
camada de limo
uma camada de lodo bacteriano é semelhante à cápsula na medida em que é tipicamente composto por polissacáridos e envolve completamente a célula. Oferece também protecção contra várias ameaças, como a dessecação e os antibióticos. Também pode permitir a aderência às superfícies. Então, em que difere da cápsula? Uma camada de lodo é uma camada solta e desorganizada que é facilmente retirada da célula que a fez, em oposição a uma cápsula que se integra firmemente em torno da parede celular bacteriana.,
camada S
algumas bactérias têm uma camada altamente organizada feita de proteínas secretadas ou glicoproteínas que se auto-montam numa matriz na parte externa da parede celular. Esta camada s regularmente estruturada é ancorada na parede celular, embora não seja considerada oficialmente parte da parede celular em bactérias. As camadas-S têm papéis muito importantes para as bactérias que as possuem, particularmente nas áreas de crescimento e sobrevivência, e integridade celular.,as camadas
s ajudam a manter a rigidez global da parede celular e das camadas de superfície, bem como a forma celular, que são importantes para a reprodução. As camadas s protegem a célula de alterações iônicas/pH, estresse osmótico, enzimas prejudiciais, vírus bacterianos e bactérias predadores. Podem fornecer aderência celular a outras células ou superfícies. Para bactérias patogénicas podem fornecer protecção contra a fagocitose.
estruturas Fora Da Parede Celular
as bactérias também podem ter estruturas fora da parede celular, muitas vezes ligadas à parede celular e / ou membrana celular., Os blocos de construção para estas estruturas são tipicamente feitos dentro da célula e, em seguida, segregado através da membrana celular e Parede Celular, a ser montado no exterior da célula.Fimbriae (sing. fimbria)
Fimbriae são apêndices filamentosos finos que se estendem da célula, muitas vezes nas dezenas ou centenas. Eles são compostos de proteínas pilinas e são usados pela célula para se ligar a superfícies. Podem ser particularmente importantes para as bactérias patogénicas, que as utilizam para se ligarem aos tecidos hospedeiros.Pili (sing., pilin)
Pili são muito semelhantes às fimbriae (alguns livros usam os termos intercambiáveis) na medida em que são apêndices filamentosos finos que se estendem da célula e são feitos de proteínas pilinas. Pili também pode ser usado para ligação, tanto às superfícies como às células hospedeiras, como as células da Neisseria gonorréia que usam o pili para se agarrarem a espermatozóides, para passagem para o próximo hospedeiro humano. Então, porque é que alguns investigadores se preocupariam em distinguir entre fimbriae e pili?,Pili são tipicamente maiores do que fimbriae, com apenas 1-2 presentes em cada célula, mas isso não parece suficiente para separar as duas estruturas. Ele realmente se resume ao fato de que alguns pili específicos participam em funções além do apego. A Pili conjugativa participa do processo conhecido como conjugação, que permite a transferência de um pequeno pedaço de DNA de uma célula doadora para uma célula do receptor., O tipo IV pili desempenha um papel em um tipo incomum de motilidade conhecida como motilidade twitching, onde um pilus se liga a uma superfície sólida e, em seguida, contrai, puxando a bactéria para a frente em um movimento jerky.Flagella (sing. flagellum)
motilidade bacteriana é tipicamente fornecida por estruturas conhecidas como flagela. O flagelo bacteriano difere em composição, estrutura e função do flagelo eucariótico, que opera como uma cauda flexível tipo chicote utilizando microtúbulos. O flagelo bacteriano é rígido na natureza e opera mais como a hélice em um barco.,existem três componentes principais do flagelo bacteriano:
- o filamento – um apêndice fino e comprido que se estende da superfície celular. O filamento é composto pela proteína flagelina e é oco. As proteínas flagelinas são transcritas no citoplasma celular e depois transportadas através da membrana celular e da parede celular. Um filamento bacteriano flagelar cresce a partir de sua ponta (ao contrário do cabelo em sua cabeça), adicionando mais e mais unidades flagelinas para estender o comprimento até o tamanho correto é alcançado. As unidades de flagelina são guiadas para o lugar por uma tampa de proteína.,o gancho é um acoplador curvado que liga o filamento ao motor flagelar.o motor-um motor rotativo que cobre tanto a membrana celular como a parede celular, com componentes adicionais para a membrana externa gram negativa. O motor tem dois componentes: o corpo basal, que fornece a rotação, e o estator, que fornece o torque necessário para a rotação ocorrer. O corpo basal é constituído por um eixo central rodeado por anéis proteicos, dois na bactéria gram positiva e quatro na bactéria gram negativa., O estator consiste em proteínas Mot que rodeiam o(s) Anel (s) incorporado (s) na membrana celular.
Bacteriana Movimento
Bacteriana movimento, normalmente envolve a utilização de flagelados, apesar de existirem algumas outras possibilidades (como o uso de pili tipo IV para twitching motility)., Mas certamente o tipo mais comum de movimento bacteriano é nadar, que é realizado com o uso de um flagelo ou flagela.
nadar
rotação do corpo basal flagelar ocorre devido à força motriz do próton, onde protões que se acumulam no exterior da membrana celular são conduzidos através de poros nas proteínas Mot, interagindo com cargas nas proteínas do anel à medida que passam através da membrana. A interação faz com que o corpo basal gire e rode o filamento que se estende da célula., A rotação pode ocorrer a 200-1000 rpm e resultar em velocidades de 60 comprimentos de células / segundo (para comparação, uma chita se move a uma taxa máxima de 25 comprimentos de corpo/segundo).
A rotação pode ocorrer no sentido horário (CW) ou no sentido anti-horário (CCW), com resultados diferentes para a célula. Uma bactéria vai avançar, chamada de “run”, quando há uma rotação CCW, e reorientar aleatoriamente, chamado de “tumble”, quando há uma rotação CW.,
motilidade do saca-rolhas
algumas bactérias em forma de espiral, conhecidas como espiroquetas, utilizam um saca-rolhas devido à sua morfologia incomum e conformação flagelar. Estas bactérias gram-negativas têm flagelas especializadas que se ligam a uma extremidade da célula, estendem-se para trás através do periplasma e, em seguida, anexam-se à outra extremidade da célula. Quando estes endoflagella giram, eles colocam torção em toda a célula, resultando em um movimento de flexão que é particularmente eficaz para escavar através de líquidos viscosos.,
motilidade deslizante
motilidade deslizante é como soa, um movimento mais lento e mais gracioso do que as outras formas cobertas até agora. A motilidade deslizante é exibida por certas bactérias filamentosas ou bacillus e não requer o uso de flagella. Ela requer que as células estejam em contato com uma superfície sólida, embora mais de um mecanismo tenha sido identificado. Algumas células dependem da propulsão do lodo, onde o lodo segregado impulsiona a célula para a frente, onde outras células dependem de proteínas da camada superficial para puxar a célula para a frente.,
Chemotaxis
Agora que cobrimos o básico do motor flagelar bacteriano e mecânica da natação bacteriana, vamos combinar os dois tópicos para falar sobre quimiotaxia ou qualquer outro tipo de impostos (apenas não meus impostos). Quimiotaxis refere-se ao movimento de um organismo para ou para longe de um produto químico. Você também pode ter fototaxia, onde um organismo está respondendo à luz. Na quimiotaxia, uma substância favorável (como um nutriente) é referida como um atrativo, enquanto uma substância com um efeito adverso sobre a célula (como uma toxina) é referida como um repelente., Na ausência de um atrativo ou um repelente uma célula se envolverá em uma “caminhada aleatória”, onde ela alterna entre tumbles e runs, no final não chegando a nenhum lugar em particular. Na presença de um gradiente de algum tipo, os movimentos da célula tornar-se-ão tendenciosos, resultando ao longo do Tempo no movimento da bactéria para um atractivo e longe de quaisquer Repelentes. Como é que isto aconteceu?em primeiro lugar, vamos cobrir como uma bactéria sabe que direção tomar. As bactérias dependem de receptores proteicos embutidos na membrana, chamados quimiorreceptores, que ligam moléculas específicas., A ligação tipicamente resulta em metilação ou fosforilação do quimioreceptor, o que desencadeia uma elaborada via proteica que eventualmente impacta a rotação do motor flagelar. A bactéria se envolve em sensoriamento temporal, onde eles comparam a concentração de uma substância com a concentração obtida apenas alguns segundos (ou microssegundos) antes. Desta forma, recolhem informações sobre a orientação do gradiente de concentração da substância., À medida que uma bactéria se aproxima das concentrações mais elevadas de um atratante, os runs (ditados pela rotação da bandeira CCW) tornam-se mais longos, enquanto o tumbling (ditada pela rotação da bandeira CW) diminui. Ainda haverá alturas em que a bactéria irá na direcção errada para longe de um atractivo, uma vez que o desmoronamento resulta numa reorientação aleatória da célula, mas não irá na direcção errada durante muito tempo. O resultante “andar Aleatório tendencioso” permite que a célula mova rapidamente o gradiente de um atratante (ou descer o gradiente de um repelente).,
Essential Questions/Objectives
- Quais são as composições e funções das cápsulas e camadas de lama? Quando são produzidos? Como cápsulas ou camadas de lodo aumentam as chances de sobrevivência de bactérias em diferentes ambientes?o que são fimbriae e pili; quais são suas composições e funções?,Qual é o tamanho de flagela bacteriana e como eles podem ser organizados em uma célula bacteriana? Quão comum são os flagelos nas bactérias?
- Qual é a composição básica de um flagelo bacteriano e como isso difere do flagela encontrado em eukaryotes? Como crescem os flagelos bacterianos e como são transportadas proteínas através da membrana? Como causam movimento? Como é que o movimento é diferente do eucariótico flagella?como é que a flagela bacteriana está ligada ao corpo? Como funcionam os 2 anéis interiores para causar movimento e quais são os poderes do movimento?, Qual é o propósito dos 2 anéis exteriores encontrados no corpo basal de Gram-bactérias? O que é que a avó tem em vez disso?como é que o endoflagella difere do flagella e em que tipo de bactérias são encontradas? Onde é que eles trabalham melhor que o flagella?o que é quimiotaxia? Como a direção de rotação da flagela afeta a forma como uma bactéria se move? O que sabemos sobre o mecanismo de quimiotaxia em termos de ligação à membrana-proteínas e mediador quimiotáctico? Quanto tempo dura o estímulo na quimiotaxia e por que isso é importante para o fenômeno?,como pode a quimiotaxia em micróbios ser utilizada para resolver problemas de poluição ambiental?