29. Отношение микроорганизмов к температуре.

Различают стенотермные и эвритермные организмы; первые имеют узкий температурный диапазон, вторые — широкий, причем способны приспосабливаться к изменению температуры. Классификация организмов в зависимости от температуры включает следующие категории:

Психрофилы —растут в диапазоне от0до20 °С,с оптимумом ниже20 °С.Расти при низкойтемпературе могут также организмы, получившие название психроактивных.

Мезофилы —имеют оптимум,близкий к температуре тела теплокровных животных,однако многие лучшерастут при 20–25 °С. Максимальная температура мезофилов около 45 °С.

Термофилы —представлены организмами,растущими при температуре выше50 °С.В свою очередь,они делятся на несколько групп. Собственно термофилы имеют максимум развития при температуре ниже 70 °С (62–65 °С) и минимум — выше 40 °С. Экстремальные термофилы имеют максимум при температуре около 90 °С, не растут при 60–70 °С. Наконец, гипертермофилы (90–108 °С) имеют максимум при температуре выше 100 °С.

30. Паракристаллический поверхностный s-слой.

S-слой (от англ. surface –поверхность) (паракристаллический поверхностный слой, «поверхностныйS-слой») S-слой представляет собой регулярно построенный поверхностный слой белков или гликопротеинов, расположенный над клеточной стенкой и целиком покрывающий клетку. Последовавшие интенсивные исследования показали, что S-слои встречаются во всех исследованных родах бактерий и архей. Встречается часто, но большинство бакт. и архей его не образуют. Толщина S-слоя - 5-25 нм.

Кристаллические решетки S-слоев бактерий и архей могут иметь различные типы симметрии. В зависимости от типа решетки одна морфологическая единица S-слоя содержит одну, две, три, четыре или шесть белковых субъединиц (протомеров). Расстояние между центрами субъединиц - 2.2 - 35 нм

Белковые субъединицы соединены в S-слоях нековалентными связями. Под действием агентов, разрушающих водородные связи (при высоких концентрациях солянокислого гуанидина, мочевины и др.), S-слои диссоциируют на субъединицы. S-слой пронизан регулярно расположенными одинаковыми порами. Диаметр пор - 2-8 нм, причем в одном и том же слое могут содержаться поры разных типов. Поры занимают от 30% до 70% площади S-слоя.

Две стороны S-слоя неодинаковы: обычно, сторона, обращенная наружу, более гидрофильна, а сторона, прилегающая к клеточной стенке, более гидрофобна. Наружная сторона S-слоя сглажена по сравнению с внутренней, более структурированной стороной. За небольшим исключением, S-слои всех бактерий и архей состоят из какого-либо одного белка (гликопротеина).

Белки S-слоя составляют 10-15% общего белка бактериальной клетки, что указывает на чрезвычайно интенсивный синтез и секрецию этих протеинов. На небольшом числе примеров показано, что такой интенсивный синтез связан с наличием сильных промоторов, стабильностью мРНК и использованием предпочтительных кодонов.

Функции S-слоев:

Широкое распространение S-слоев и высокие затраты клеток на их поддержание (доминантный белок) позволяют думать, что S-слои нужны клеткам (выполняют жизненно важную роль). Но роль S-слоев в целом не ясна.

1. Механопротекторная и формообразующая структура (дублирует муреиновый саккулус). Предполагают, что у архей, лишенных других жестких оболочек, они необходимы для поддержания формы клетки.

2. Фильтр для экзогенных молекул (S-слой - молекулярное сито, определяющее доступ к клетке молекул определенного размера).

3. Ловушки для катионов и секретируемых ферментов.

4. Фактор адгезии к гомологичным (прокариотным) и гетерологичным (эукариотным – адгезия к макрофагам) клеткам, а также к мертвым субстратам.

5. Рецепторы для бактериофагов. Защищают от фаголизиса и т. д. S-слои защищают грам(-) бактерии от атаки бактериальным паразитом Bdellovibrio bacteriovorus, однако не могут защитить от других хищников, например, простейших.

6. Матрикс, обеспечивающий прижизненную и постмортальную биоминерализацию.