Цитоплазма и внутрицитоплазматические включения

Цито­плазма — это содержимое клетки, окруженное цитоплазматиче­ской мембраной. Гомогенная фракция цитоплазмы, содержащая растворимые компоненты РНК, ферментные белки, вещества суб­страта и продукты метаболических реакций, получила название цытозоля. Вторая фракция цитоплазмы представлена структур­ными элементами: рибосомами, внутрицитоплазматическими вклю-ч_ениями и нуклеоидом.

Рибосомы прокариот имеют константу седиментации 70S.

Диаметр рибосом составляет 15—20 нм. Они образованы двумя субъединицами: 30S и 50S. Меньшая субъединица — 30S — вклю­чает одну молекулу 16S РНК и 21 молекулу белков.

Большая субъединица — 50S — содержит 2 молекулы РНК) и 34 молекулы белков. Для объеди­нения субъединиц в димер рибосомы необходимы ионы Mg²⁺.

Число рибосом в бактериальной клетке может быть разным. Так, в быстро растущей клетке Escherichia coli насчитывается около 15 000 рибосом. Процесс биосинтеза белка в клетке осу­ществляется полисомами.

Цитоплазматические включения бактериальной клетки приня­то подразделять на включения, окруженные белковой мембраной, и включения, лишенные белковой мембраны.

1. аэросомы (газовые вакуоли), обнаруженные только в клетках прокариот. Аэросомы характерны для многих групп бактерий, обитающих в водоемах и илах). представленную массой газовых пузырьков, каждый из которых имеет форму цилиндра длиной 200—1000 нм и диаметром около 75 нм. Пузырьки ограничены однослойной белковой мембраной толщиной 2 нм и заполнены газом. Предполагается, что состав газа аэросом аналогичен со­ставу газов в окружающей среде. Аэросомы, снижая удельную массу бактериальной клетки, поддерживают ее во взвешенном состоянии в водоеме. Бактерии, имеющие аэросомы, обычно яв­ляются обитателями планктона.

2. В клетках зеленых бактерий к внутрицитоплазматическим включениям относятся хло росомы. Они имеют форму продолгова­тых пузырьков длиной 90—150 нм и диаметром 25—70 нм. Хлоро­сомы окружены однослойной белковой мембраной. В них локализо­ваны бактериохлорофиллы, поглощающие световую энергию.

3. В клетках цианобактерий присутствуют фикобилисомы содер- жащие водорастворимые пигменты белковой 'природы — фикоби-липротеиды.

4. К внутрицитоплазматическим включениям в клетках некоторых фототрофных и хемотрофных бактерий, а также всех цианобак­терий относятся карбоксисомы или полиэдрические тела. Они имеют форму многогранника диаметром 90—100 нм, окруженного однослойной белковой мембраной.

К внутрицитоплазматическим включениям бактериальной клетки относятся и запасные вещества —полифосфаты, полисахариды.

Запасные вещества являются источником энергии и пи­тания бактерий. Запасные вещества накапливаются в цитоплазме при выращивании бактерий на обогащенных питательных средах, при заторможенных темпах роста культуры или при переходе ее в стадию покоя.

1. Основным энергетическим запасом бактериальной клетки является-волютин, представленный полифосфатами.

2. К запасным компонентам бактериальной клетки относятся полисахариды, гликоген и крахмалоподобное вещество — гранулеза.. При голодании поли­сахариды служат источником углерода и энергетическим мате­риалом.

3. В клетках многих бактерий (Azotobacter, Bacillus, Rhizobium и др.) накапливается поли-р-оксимасляная кислота. Округлые, овальные гранулы поли-р-оксимасляной кислоты, окруженные белковой мембраной, У некоторых бактерий содержание поли-р-ок-симасляной кислоты может достигать 70—80% сухой массы клетки и в условиях голодания служить источником энергии.

4. Серобактерии на средах, богатых сероводородом, в процес­се метаболизма образуют молекулярную серу и откладывают ее в запас.. Для фототрофных анаэробных сер­ных пурпурных бактерий сера выполняет роль донора электронов, для аэробных тионовых бактерий она является источником энергии.

Поиск по сайту: