Вопрос 5. Строение бактериальной клетки. Строение цитоплазматической мембраны.

Цитоплазма бактериальной клетки снаружи окружена цитоплазматической мембраной (ЦПМ). ЦПМ - физиологически активное образование – билипидная универсальная структура, высокоселективный барьер, обеспечивающий существование клетки.

Жизнеспособность бактериальной клетки обусловлена следующими свойствами мембраны: - Текучесть – это не жесткая структура (белки способны свободно перемещаться в толще мембраны). - Способность изгибаться – флексибильность. - Стабильность за счет ионов Ca2+ и Mg2+.

Строение ЦПМ. У большинства бактерий снаружи от ЦПМ есть особая структура – клеточная стенка. ЦПМ – единственное мембранное образование у бактерий, определяющее ее жизнедеятельность. У бактерий нет ядерной мембраны, митохондрий, аппарата Гольджи и ЭПС. ЦПМ образована двумя слоями фосфолипидов (ФЛ), в которых комплексы белков, как у эукариотов. ФЛ есть как во внешнем, так и во внутреннем листке ЦПМ, холестерины отсутствуют.

Белки ЦПМ. В состав мембран входят белки и белковые комплексы. Белки интегральные могут несколько раз пронизывать мембрану.

Белки гидрофобные – внутри мембран, Белки гидрофильные – снаружи на поверхности мембран.

В мембранах есть также периферические белки (находятся на мембране, но не в цитоплазме) – это в основном ферменты.

Жирные кислоты (ЖК) ЦПМ бактерий.

ЖК состоят из 16-18 атомов С, реже от 14 до 20 атомов. У бактерий, в отличие от эукариот, практически отсутствуют двойные (ненасыщенные) связи в ЖК. Ненасыщенные ЖК бактерий обычно имеют прямую цепь, что определяет свойства бактериальной мембраны. У бактерий мембраны должны находиться в переходном, подвижном состоянии, что позволяет им активно реагировать на воздействия извне.

У большинства бактерий - широкие температурные границы существования. При понижении температуры мембраны бактерий могут переходить в состояние жидкого кристалла.

Температура плавления жирных кислот определяет температурные границы существования бактерий.

Состояние мембран бактерий зависит от их жирно-кислотного состава - от степени насыщенности двойных связей. Когда в структуре жирных кислот двойные связи насыщены, то угол между атомами «С» такой, что они лучше отталкиваются друг от друга и их трудно заморозить. Когда в структуре жирных кислот есть разветвленные веточки углеродных цепей (метильные группы), то такие мембраны трудно заморозить. Гомео-вязкостная адаптация - способность к изменению содержания жирных кислот, отличающихся по насыщенности двойных связей.

Вопрос 6. Функции цитоплазматической мембраны

1. Главный осмотический барьер. 2. Энергетическая функция. 3. Транспортная функция. 4. Сенсорная функция. 5. Регуляция деления бактериальной клетки.

Вопрос 7. Регуляция осмотического давления

1. Неспецифическая простая диффузия по градиенту концентрации. Осуществляется без затраты энергии. 2. Облегченная диффузия – за счет фермента – субстрат-специфической пермеазы (транспортный белок) по градиенту концентрации, процесс не требует затрат энергии. 3. Активный транспорт. Общее с облегченной диффузией в том, что процесс идет с участием специфических транспортных белков – пермеаз. Однако в отличие от облегченной диффузии требуется затрата энергии.