Строение и функции цитоплазматической мембраны (ЦПМ)

Август 3, 2022

Главная
Биология
Строение и функции цитоплазматической мембраны (ЦПМ)

Содержание

2. План лекции 1. Строение ЦПМ 2. Теория гомеовязкостной адаптации бактерий 3. Функции ЦПМ - полифункциональная структура
3. Компартменты (части) бактериальной клетки 1.Клеточная стенка (отсутствует у бактерий р. Mycoplasma) 2. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ и
4. 1 вопрос Строение ЦПМ Цитоплазма бактерии окружена ЦПМ. билипидная универсальная структура - физиологически активное образование, высокоселективный
5. Схема строения билипидной мембраны ЦПМ бактерий (жидкий кристалл) 1 — молекулы липидов: а — гидрофильная «голова»
6. Строение плазматической мембраны эукариот гликопротеины гликолипиды Холестерин!!! филаменты периферические белки интегральные белки углеводы
7. 2 вопрос Теория гомеовязкостной адаптации бактерий - поддержание жидкостно-кристаллического состояния ЦПМ с помощью варьирования жирнокислотного состава
8. 3 вопрос Функции ЦПМ ЦПМ - полифункциональная структура (включает различные ферменты). 5 групп функций ЦПМ: Регуляция
9. 4 вопрос Регуляция осмотического давления Неспецифическая диффузия по градиенту концентрации (без затраты энергии). Облегченная диффузия –
10. 5 вопрос Энергетическая функция бактерий Система первичной протонной помпы или протондвижущая сила (ПДС) возникает: в результате
11. K+, Na+ варианты первичной помпы у бактерий Вместо протонов Н+ могут работать другие ионы: K+ первичная
12. 6 вопрос Транспортная функция ЦПМ Бактерии могут существовать только во влажной среде, поглощая растворенные вещества. Все
13. Варианты переноса веществ через ЦПМ Активный транспорт (первичная помпа) В нем участвуют специфические транспортные белки –
14. Варианты вторичной помпы Унипорт – втягивание вещества отрицательным зарядом за счет разности потенциалов на мембране. Например,
15. 7 вопрос Секреция – выделение веществ через ЦПМ Бактерии выделяют в окружающую среду различные вещества: ферменты,
16. Функции белков-транслоказ Белок SecВ (шаперон), изменяет конформацию белка, трансформируя его третичную структуру (сферическую) во вторичную (нитевидную),
17. Типы секреции бактерий Белки Гр+ бактерий секретируются прямо во внешнюю среду. У Гр- бактерий 2 мембраны:
18. Схема строения секреторных систем I, II и V типов I тип обеспечивает секрецию формирующих поры токсинов
19. Схема строения секреторной системы III типа в клетках Salmonella: PrgH, PrgK, InvG,H,J; PrgI - белки, формирующие
20. Другие способы выделения С помощью белков-переносчиков и фосфотрансферазным путем. Вариант переносчиков: белковые помпы, обеспечивающие выведение АМП
21. Секреция мембранных пузырьков Особый тип транспорта веществ из бактерий - секреция мембранных пузырьков. Механизм их выделения
22. 8 вопрос Сенсорная функция ЦПМ Бактерии способны улавливать и определять малейшие изменения в окружающей среде (Т°,
24. Скачать презентацию

Слайд 2

План лекции
1. Строение ЦПМ
2. Теория гомеовязкостной адаптации бактерий
3. Функции ЦПМ

- полифункциональная структура
4. Регуляция осмотического давления
5. Энергетическая функция ЦПМ 6. Транспортная функция ЦПМ (перенос веществ через ЦПМ)
7. Секреция – выделение веществ через ЦПМ
8. Сенсорная функция ЦПМ

Слайд 3

Компартменты (части) бактериальной клетки
1.Клеточная стенка
(отсутствует у бактерий
р. Mycoplasma)
2. Цитоплазматическая
мембрана (ЦПМ и

мезосомы)
3. Цитоплазма
В ней: нуклеоид,
рибосомы, включения

Слайд 4

1 вопрос Строение ЦПМ
Цитоплазма бактерии окружена ЦПМ.
билипидная универсальная
структура

- физиологически активное
образование,
высокоселективный барьер.
Жизнеспособность бактерий обусловлена свойствами ЦПМ:
1. Текучесть – белки способны свободно перемещаться в толще мембраны.
2. Флексибильность - способность менять форму, изгибаться.
3. Стабильность - за счет ионов Ca2+ и Mg2+.

Слайд 5

Схема строения билипидной мембраны ЦПМ бактерий (жидкий кристалл)
1 — молекулы липидов:

а — гидрофильная «голова» и б — гидрофобный «хвост» образованы двумя слоями фосфолипидов (ФЛ),
холестерины отсутствуют.
2 — молекулы белков:
Расположение: в — интегральное; г — периферическое;
д — поверхностное.

Слайд 6

Строение плазматической мембраны эукариот
гликопротеины
гликолипиды
Холестерин!!!
филаменты
периферические
белки
интегральные
белки
углеводы

Слайд 7

2 вопрос Теория гомеовязкостной адаптации бактерий
- поддержание жидкостно-кристаллического состояния ЦПМ с

помощью варьирования жирнокислотного состава фосфолипидов при изменении Т°.
бактерии способны изменять насыщенность жирных кислот (ЖК) ЦПМ двойными связями.
ЦПМ должна находиться в подвижном состоянии, чтобы активно реагировать на изменение Т°.
Подвижное состояние ЦПМ обеспечивает широкие Т° границы их существования. Т° плавления ЖК определяет Т° границы существования бактерий.

Слайд 8

3 вопрос Функции ЦПМ
ЦПМ - полифункциональная структура (включает различные ферменты).
5

групп функций ЦПМ:
Регуляция осмотического
давления - главный осмотический барьер.
Энергетическая функция.
Транспортная функция.
Сенсорная функция.
Регуляция деления бактериальной клетки.

Слайд 9

4 вопрос Регуляция осмотического давления
Неспецифическая диффузия
по градиенту концентрации
(без затраты

энергии).
Облегченная диффузия –
по градиенту концентрации
(не требует затраты энергии).
Активный транспорт –
с участием специфических
транспортных белков
пермеаз (требуется энергия).

Слайд 10

5 вопрос Энергетическая функция бактерий
Система первичной протонной помпы или
протондвижущая сила

(ПДС) возникает:
в результате дыхания,
источником ПДС может быть энергия света.
ПДС складывается за счет:
электрического мембранного потенциала,
разности рН между наружной и внутренней
сторонами мембраны,
тем и другим одновременно.
Процесс идет за счет энергии АТФ
(работа белкового комплекса АТФ-азы).
В результате работы ПДС протоны Н+
поступают внутрь клетки.

Слайд 11

K+, Na+ варианты первичной помпы у бактерий
Вместо протонов Н+ могут работать

другие ионы:
K+ первичная помпа.
Na+ первичная помпа.
В этих случаях происходит
поступление K+, Na+
за счет энергии АТФ.
Напр. морские бактерии,
термофилы, бактерии в рубце
жвачных животных.
Т.обр., ПДС у бактерий может создаваться за счет разных ионов.

Слайд 12

6 вопрос Транспортная функция ЦПМ
Бактерии могут существовать только во влажной среде,

поглощая растворенные вещества.
Все вещества должны проходить через ЦПМ.
Существует несколько вариантов переноса веществ через ЦПМ:
Активный транспорт (первичная помпа)
Вторичная помпа

Слайд 13

Варианты переноса веществ через ЦПМ
Активный транспорт (первичная помпа)
В нем участвуют

специфические транспортные белки – пермеазы (П).
П отличаются друг от друга по ряду показателей:
по специфичности к определенным веществам,
по степени сродства к субстрату,
по эффективности определения концентрации веществ в клетке и вне клетки.
Вторичная помпа
В этом случае специфические белки катализируют перенос различных субстратов за счет ПДС.
Как и в случае первичной помпы это перенос различных веществ в клетку (не только ионов Н+, K+, Na+).

Слайд 14

Варианты вторичной помпы
Унипорт – втягивание вещества отрицательным зарядом за счет разности

потенциалов на мембране. Например, электрофоретический вариант переноса вещества.
Синпорт – белок катализирует одновременный и однонаправленный перенос веществ (двух или сразу нескольких) вместе с протоном за счет ПДС. Напр., Н+ и лактоза.
Антипорт – белки вторичной помпы катализируют одновременный и встречный перенос двух различных веществ. Например, Н+ и иона Са+ или Na+.

Слайд 15

7 вопрос Секреция – выделение веществ через ЦПМ
Бактерии выделяют в окружающую

среду различные вещества: ферменты, токсины (факторы патогенности).
Ферменты: липаза, фосфатаза, ДНК-аза.
Токсины: холероген, нейраминидаза.
Транспорт белков из клеток определяется комплексом специфических белков – системой транслокации.
Белки системы транслокации - транслоказы (Sec) находятся в ЦПМ, цитоплазме, периплазме.

Слайд 16

Функции белков-транслоказ
Белок SecВ (шаперон), изменяет конформацию белка, трансформируя его третичную структуру

(сферическую) во вторичную (нитевидную), в этом виде белок легче проходит через ЦПМ.
Шапероны формируют
четвертичную структуру переносимого белка.

Слайд 17

Типы секреции бактерий
Белки Гр+ бактерий секретируются прямо во внешнюю среду.

У Гр- бактерий 2 мембраны: ЦПМ и НМ, поэтому секреция у них более сложный процесс.
5 типов систем секреции у Гр-бактерий
отличаются по механизму доставки белковых молекул во внешнюю среду:
Белки, секретируемые по I и III пути, пересекают ЦПМ и НМ в один этап без участия sec-белков.
Белки, секретируемые по II и IV путям, проходят через ЦПМ и НМ поэтапно при участии sec-белков.
V тип секреции отличается от II типа тем, что обеспечивает автотранспорт белков Гр- бактерий.

Слайд 18

Схема строения секреторных систем I, II и V типов
I тип обеспечивает

секрецию формирующих поры токсинов (гемолизина);
II тип обеспечивает секрецию гидролитических ферментов, некоторых токсинов (муциназа у V. cholerae) и поверхностных структур;
V тип обеспечивает автотранспорт белков Гр- бактерий.

Слайд 19

Схема строения секреторной системы III типа в клетках Salmonella: PrgH, PrgK,

InvG,H,J; PrgI - белки, формирующие шприц; Sip B, C, D - белки транслокационного комплекса; SopA, B, E; SipA; Spt -СВ

Слайд 20

Другие способы выделения
С помощью белков-переносчиков и фосфотрансферазным путем.
Вариант переносчиков:
белковые

помпы, обеспечивающие выведение АМП (тетрациклин).
фосфотрансферазный путь - выведение молекул для построения различных поверхностных структур бактерий (клеточная стенка, капсулы и др).
Некоторые стадии подобного транспорта можно подавлять АМП (напр. транспорт через ЦПМ N-ацетилглюкозамина блокируется ванкомицином).

Слайд 21

Секреция мембранных пузырьков
Особый тип транспорта веществ из бактерий - секреция мембранных

пузырьков.
Механизм их выделения остается не совсем ясным.
Они могут содержать липиды, белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, в том числе некоторые бактериальные токсины.

Слайд 22

8 вопрос Сенсорная функция ЦПМ
Бактерии способны улавливать и определять малейшие изменения

в окружающей среде (Т°, влажность, концентрацию).
Сенсорные системы бактерий сходны с подобными системами эукариот.
У бактерий преобладают 2-х компонентные сенсорные системы.

Строение и функции цитоплазматической мембраны (ЦПМ)

Содержание

План лекции 1. Строение ЦПМ2. Теория гомеовязкостной адаптации бактерий3. Функции ЦПМ

Компартменты (части) бактериальной клетки1.Клеточная стенка(отсутствует у бактерий р. Mycoplasma)2. Цитоплазматическаямембрана (ЦПМ и

1 вопрос Строение ЦПМ Цитоплазма бактерии окружена ЦПМ. билипидная универсальная структура

Схема строения билипидной мембраны ЦПМ бактерий (жидкий кристалл) 1 — молекулы липидов:

Строение плазматической мембраны эукариотгликопротеиныгликолипидыХолестерин!!!филаментыпериферическиебелкиинтегральныебелкиуглеводы

2 вопрос Теория гомеовязкостной адаптации бактерий- поддержание жидкостно-кристаллического состояния ЦПМ с

3 вопрос Функции ЦПМ ЦПМ - полифункциональная структура (включает различные ферменты).5

4 вопрос Регуляция осмотического давления Неспецифическая диффузия по градиенту концентрации(без затраты

5 вопрос Энергетическая функция бактерий Система первичной протонной помпы или протондвижущая сила

K+, Na+ варианты первичной помпы у бактерийВместо протонов Н+ могут работать

6 вопрос Транспортная функция ЦПМ Бактерии могут существовать только во влажной среде,

Варианты переноса веществ через ЦПМ Активный транспорт (первичная помпа)В нем участвуют

Варианты вторичной помпыУнипорт – втягивание вещества отрицательным зарядом за счет разности

7 вопрос Секреция – выделение веществ через ЦПМ Бактерии выделяют в окружающую

Функции белков-транслоказБелок SecВ (шаперон), изменяет конформацию белка, трансформируя его третичную структуру

Типы секреции бактерий Белки Гр+ бактерий секретируются прямо во внешнюю среду.

Схема строения секреторных систем I, II и V типовI тип обеспечивает