Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Грамотрицательная клеточная стенка

Периплазмы представляют собой концентрированный гель , как матрица , в пространстве между внутренней цитоплазматической мембраной и бактериальной наружной мембраной называется периплазматическое пространство в грамотрицательных бактерий . С помощью криоэлектронной микроскопии было обнаружено, что гораздо меньшее периплазматическое пространство также присутствует у грамположительных бактерий . [1] [2]

Периплазма может составлять до 40% от общего объема клеток грамотрицательных бактерий, но гораздо меньший процент у грамположительных бактерий. [3] В периплазме присутствует несколько типов ферментов, включая щелочные фосфатазы , циклические фосфодиэстеразы , кислые фосфатазы и 5'-нуклеотидазы . [4]

Хотя бактерии условно делятся на две основные группы - грамположительные и грамотрицательные, основываясь на их способности удерживать окрашивание по Граму, эта система классификации неоднозначна, поскольку она может относиться к трем отдельным аспектам (результат окрашивания, организация клеточной оболочки, таксономическая группа), которые не обязательно сливаются для некоторых видов бактерий. [5] [6] [7] [8] Однако, хотя реакция бактерий на окрашивание по Граму является эмпирическим критерием, в основе ее лежат заметные различия в ультраструктуре.и химический состав двух основных видов бактерий. Эти бактерии отличаются друг от друга по наличию или отсутствию внешней липидной мембраны, которая является более надежной и фундаментальной характеристикой бактериальных клеток. [5] [9]

Все грамположительные бактерии ограничены единой липидной мембраной; они обычно содержат толстый слой (20-80 нм) пептидогликана, ответственного за сохранение окраски по Граму. Ряд других бактерий, которые ограничены единственной мембраной, но окрашивают грамотрицательные бактерии либо из-за отсутствия пептидогликанового слоя (а именно, микоплазмы), либо из-за их неспособности сохранять окраску по Граму из-за состава их клеточной стенки, также демонстрируют близкие отношение к грамположительным бактериям. Для бактериальных (прокариотических) клеток, которые ограничены единственной клеточной мембраной, был предложен термин «монодермальные бактерии» или «монодермальные прокариоты ». [5] [9]В отличие от грамположительных бактерий, все архетипические грамотрицательные бактерии ограничены цитоплазматической мембраной, а также внешней клеточной мембраной; они содержат только тонкий слой пептидогликана (2–3 нм) между этими мембранами. Наличие как внутренней, так и внешней клеточных мембран формирует и определяет периплазматическое пространство или периплазматический компартмент. Эти бактериальные клетки с двумя мембранами были названы бактериями дидерм. [5] [9] Различие между прокариотами монодермы и дидерм подтверждается консервативными инделями сигнатур в ряде важных белков (например, DnaK и GroEL ). [5] [6] [9] [10]

У бактерий- дидерм периплазма содержит тонкую клеточную стенку, состоящую из пептидогликана . Кроме того, он включает растворенные вещества, такие как ионы и белки, которые участвуют в широком спектре функций, начиная от связывания питательных веществ, транспорта, фолдинга, разложения, гидролиза субстрата и заканчивая синтезом пептидогликана, переносом электронов и изменением веществ, токсичных для клетки ( метаболизм ксенобиотиков ). [11] Важно отметить, что периплазма лишена АТФ .

Ссылки [ править ]

  1. ^ , Матиас, В.Р., и Т.Дж. Беверидж. 2005. Крио-электронная микроскопия выявляет нативную полимерную структуру клеточной стенки Bacillus subtilis 168 и существование периплазматического пространства. Мол. Microbiol. 56: 240-251. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2005.04535.x .
  2. ^ , Zuber B, Haenni M, Ribeiro T., Minnig K, Lopes F, Moreillon P, Dubochet J. 2006. Гранулярный слой в периплазматическом пространстве грамположительных бактерий и тонкие структуры Enterococcus gallinarum и Streptococcus gordonii septa, выявленные крио- электронная микроскопия стекловидного тела. J Bacteriol. 188: 6652-6660. DOI : 10,1128 / JB.00391-06
  3. ↑ Отто Холст; Гунтрам Зельтманн. Стенка бактериальной клетки . Берлин: Springer. ISBN 3-540-42608-6.
  4. ^ Neu, Гарольд C .; Хеппель, Леон А. (1 сентября 1965 г.). «Высвобождение ферментов из Escherichia coli путем осмотического шока и при образовании сферопластов». Журнал биологической химии . 240 (9): 3685–3692. PMID 4284300 . 
  5. ^ a b c d e Gupta, RS (1998) Филогения белков и сигнатурные последовательности: переоценка эволюционных взаимоотношений между архебактериями, эубактериями и эукариотами. Microbiol. Мол. Биол. Ред. 62: 1435-1491.
  6. ^ a b Гупта, RS (2000) Естественные эволюционные отношения между прокариотами. Крит. Rev. Microbiol. 26: 111-131.
  7. ^ , Desvaux M, Hébraud M, Talon R, Henderson IR. 2009. Секреция и субклеточная локализация бактериальных белков: проблема семантической осведомленности. Trends Microbiol. 17: 139-145. DOI : 10.1016 / j.tim.2009.01.004
  8. ^ , Сатклифф IC. 2010. Перспектива уровня филума на архитектуре оболочки бактериальной клетки. Trends Microbiol. 18: 464-470. DOI : 10.1016 / j.tim.2010.06.005
  9. ^ а б в г Гупта, RS (1998). Что такое архебактерии: третий домен жизни или прокариоты монодермы, связанные с грамположительными бактериями? Новое предложение по классификации прокариотических организмов. Молекулярная микробиология. 29 (3): 695-707.
  10. Перейти ↑ Gupta, RS (2011). Происхождение дидерм (грамотрицательных) бактерий: давление отбора антибиотиков, а не эндосимбиоз, вероятно, привело к эволюции бактериальных клеток с двумя мембранами. Антони ван Левенгук. 100: 171-182.
  11. ^ Кляйн, Дональд В .; Прескотт, Лансинг М .; Харли, Джон (2005). Микробиология . Бостон: Высшее образование Макгроу-Хилла. ISBN 0-07-295175-3.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Д. Уайт, Физиология и биохимия прокариот, Oxford University Press, Oxford, 2000, стр. 22.