Вопрос 38. Движение бактерий. Инвазия - 2-й фактор патогенности

Жгутики - поверхностные структуры, обеспечивающие движение. Подвижность - синонимом жизни – неотъемлемое свойство всего живого на Земле. Движение обеспечивает проникновение (инвазию) вглубь организма-хозяина. Возможность движения повышает конкурентноспособность микроорганизмов.

Типы движения: 1. Подтягивающий тип движения – за счет фимбрий ( Pseudomonas aeruginosa). 2. Движение плавающего типа. Осуществляется в жидких средах за счет наружных жгутиков – V.cholerae. 3. Движение по типу роения – по поверхности плотных питательных сред - Proteus vulgaris за счет наружных жгутиков по слизи. 4. Движение в вязких средах за счет периплазматических жгутиков. Спирохеты – Treponema pallidum.

Вопрос 39. Типы жгутикования: 1. Монотрихиальный - единственный жгутик на полюсе – монотрих (Vibrio cholerae) 2. Лофотрихиальный - пучок на одном полюсе клетки –– лофотрих (р. Pseudomonas) 3. Амфитрихиальный - пучки жгутиков на двух полюсах – амфитрих (р. Spirillum). 4. Перитрихиальный - жгутики по всей поверхности клетки – перитрих (р. Salmonella).

Вопрос 40. Строение бактериального жгутика

Бактериальный жгутик – полая белковая структура спиралевидной формы (флагеллин). Жгутики можно опосредованно видеть в световой микроскоп (темнопольная микроскопия). Детали строения жгутика – видны только в электронном микроскопе.

Три субструктуры жгутика: 1. Нить (филамента) – пропеллер (за пределами клетки). 2. Крюк - соединительная структура, обеспечивает соединение между мотором и нитью. 3. Базальное тело (трансмембранный белок - мотор).

Строение жгутика Гр- бактерий.

1 субструктура – Нить жгутика – полый цилиндр из 11 овальных несократимых белков под углом 45° образуют трехмерную спираль – выполняет механическую функцию. Диаметр около 20 нм. Длина от 5 до 20 мкм. Mм белка флагеллина 25-70 кДа. Белковая структура - Н-АГ - жгутиковый антигенный комплекс. Ряды белков – в разном конформационном состоянии, за счет этого они соединяются и образуют спираль. Жгутик образуется в результате самосборки без затраты энергии. Увеличение длины жгутика происходит на конце нити. Новые молекулы белка проходят через полый цилиндр и присоединяются к дистальному концу жгутика. На конце нити есть шапочка (пробка), которая закрывает цилиндр, чтобы белки не выскочили из него.

2 субструктура – крюк. Нить присоединяется к крюку. Крюк находится за пределами клетки. Состоит из 20 молекул белка и еще 2-х белков. Крюк поддерживает нить.

3 субструктура - базальное тело (БТ). Крюк присоединяется к БТ, которое определяет работу нити жгутика. БТ–основной генератор движения жгутика, встроено в клеточную стенку бактерии. БТ состоит из нескольких дисков.

У Гр(-) бактерий – 4 диска. Гр(+) - 3 диска. Диски - белковые структуры.

Вопрос 41. Работа жгутиков Жгутик вращается за счет движения крюка. Вращение крюка происходит за счет энергии движения протонов – протондвижущей силы (ПДС). Протоны Н+, проходя с внешней мембраны по системе дисков до нижнего СМ-диска, где находятся отрицательно заряженные АК, заряжают его белки положительно. При перескакивании протонов происходит поворот жгутика. После поворота с карбоксильных групп АК протоны уходят в цитоплазму. У бактерий могут быть разные типы жгутиков, работающие за счет Н+, или ионов Na+. Жгутик можно сравнить с электрическим мотором, но работающим на Н+, или ионах Na+, а не на электронах.

Жгутик работает как винт или пропеллер. Скорость вращения крюка – 300 об/сек. Ср. скорость движения – 100 мкм/сек. Самый быстрый пловец Vibrio cholerae - 72 cм/час. В сравнении с человеком - 100 км/час

Направление движения бактерий. Жгутики при плавании собираются в пучок и начинают вращаться против часовой стрелки. Затем происходит пробег бактерии, после чего жгутики начинают вращаться по часовой стрелке. При этом бактерия совершает небольшой кувырок. Направление движения – случайное. Частота кувырков и пробегов будет одинаковой, если условия среды не меняются. При изменении условий меняются параметры движения.

Кинез - реакция, проявляющаяся в изменении скорости плавания. Траектория кинеза – ломанная линия.