Prokariotų vidinės struktūros

Question 1

Kas yra nukleoidas?

Answer 1

Netaisyklingos formos regionas, kuriame išsidėsto bakterijų chromosoma ir baltymai

Question 2

Chromosoma nėra apribota membranos, bet yra išimčiu:

Answer 2

• Pirellula-nukleoidą gaubia vienasluoksnė membrana

* Gemmata spp- dvisluoksnė membrana

Question 3

Daugumos bakterijų chromosomą sudaranti DNR - viena žiedinė molekulė, bet yra išimčių:

Answer 3

• Borrelia burgdorferi - linijinė chromosoma

* Vibrio cholerae - dvi žiedinės DNR

Question 4

DNR susipakavimui svarbu:

Answer 4

• Pačios DNR superspiralizacija
• Sąveika su baltymais (padeda sulankstyti genetinę struktūrą): HU -bakterijos; histonai - archėjos; kondensinai (bakterijos ir archėjos)

Question 5

Kur aptinkamos prokariotų ribosomos ir kokia funkcija?

Answer 5

Funkcija - transliacija

Ląstelėse aptinkamos laisvos citozolyje arba prisikabinusios prie plazminės membranos

Question 6

70S ribosoma:

Answer 6

*30S mažasis subvienetas
*50S didysis subvienetas
(bakterijų ir archėjų ribosomos skiriasi savo baltymų sudėtimi)

Question 7

Kam reikalingi intarpai ir granulės?

Answer 7

• Energijos rezervuaras

* Talpyklos struktūriniams komponentams (jeigu yra kažkokių medžiagų perteklius, tai ląstelė jas surenka ir kaupia)

Question 8

Intarpai paprasčiausiai gali būti mato šviesiniu mikroskopu:

Answer 8

• Gali būti izoliuoti vienasluoksne membrana

* Dažniausiai netirpūs dariniai

Question 9

C ir E saugykla:

Answer 9

• poli - beta-hidroksi butiratas (PHB) - C4
• PHB monomerai formuoja polimerus ir kaupiasi granulių pavidalu
• Gali varijuoti nuo C3 iki C18
• Todėl vadinama poli-beta-hidroksialkanoatai (PHA) –> gali būti panaudojamos biologinio plastiko kūrimui
• Bakterijose ir archėjose
• Gali sudaryti iki 90proc ląstelės sausos biomasės
• Kaupiamas esant C šaltinio pertekliui ir kitų svarbių elementų trūkumui
• Pradinė medžiaga sintezei - Acetil-CoA

Question 10

Glikogenas (kalbant apie granules):

Answer 10

• 20-100 nm granulės
• Gliukozės polimeras
• Būdinga daugeliui bakterijų ir archėjų
• Kaupiamas stacionarioje augimo fazėje, augimui nepalankioms sąlygomis, tačiau esant anglies šaltinio pertekliui
• C ir E šaltinis

Question 11

Polifosfatai:

Answer 11

• Daugelis bakterijų kaupia neorganinį fosfatą PO4
• Panaudojimas: nukleorūgščių sintezė; fosfolipidų sintezė; ATP sintezė (rečiau)
• P yra dažniausiai limituojantis augimo faktorius aplinkoje

Question 12

Sieros junginiai:

Answer 12

*Ląstelė viduje yra kaupiama elementinė siera

dažniausiai Gram-

Question 13

Magnetosomos:

Answer 13

• Labiau nulemia mikroorganizmų judėjimą, perveria ląstelės vidų
• 35-125nm kristaliniai intarpai sudaryti iš magnetito (Fe3O4)
• Apgaubti membrana
• Išsidėstę grandinėle išilgai ląstelės
• Paprastai magnetotaktinės bakterijos yra griežti mikroaerofilai arba fakultatyvūs anaerobai (bedeguoniai, bet esant aplinkoj deguonies, gali jį perimt ir tapt aerobais)
• Orientuoja bakterijas išilgai žemės geomagnetinio lauko linijų
• Magnetotaksis veikia kartu su chemotaksiu ir padeda bakterijoms susirasti optimalią aplinką
• Tačiau tiksli funkcija nėra žinoma

Question 14

Dujų pūslelės:

Answer 14

• Ląstelės viduje reguliuoja dujų kiekį
• Planktoniniai mikroorganizmai
• Bakterijose ir archėjose - halofiliniai, fotosintetinantys
• Pūslelės dar niekada nebuvo rastos eukariotiniuose mikroorganizmuose
• Dujų užpildyti intarpai (0,05- mikrometrai x 30-250 nm)
• Pūslelę gaubia stabilus, dujoms pralaidus, iš baltymų sudarytas dangalas
• Vanduo į pūslelės vidų nepatenka dėl dangalo baltymų hidrofobiškumo
• Pūslelės gali grupuotis ir sudaryti vakuolę
• Suteikia bakterijoms galimybę judėti vertikaliai vandenyje

Question 15

Dujų puslėlės (iš kokiu org. medžiagų):

Answer 15

• Pagrindinis baltymas GvpA - beta struktūros

* Pagalbinis baltymas GvpC - alfa spiralės; sutvirtina sutvirtina GvpA baltymą

Question 16

Endosporos

Answer 16

• Tam tikros bakterijos geba formuoti šias struktūras
• Procesas vadinamas sporuliazija/sporogeneze (spiruliuojantys tai tie, kurie patogeniniai, bet nebūtinai)
• Labai stipriai diferencijuotos struktūros
• Tai yra rūšies išgyvenamumą sąlygojanti struktūra
• Formuojasi esant nepalankioms augimo sąlygoms (jeigu nieko netrūksta natūraliai sporos neturėtų formuoti)

Question 17

Endosporos turi atsparumą:

Answer 17

• Karščiui
• Cheminėms medžiagoms
• Išdžiūvimui
• Radiacijai
• Badui (maisto medžiagų trūkumas inicijuoja sporų formavimąsi)

Question 18

Sporų ciklas:

Answer 18

Vegetatyvinė ląstelė –> endospora –> vegetatyvinė ląstelė (ir taip kartojasi ciklas)
Baigus vegetatyvinį dauginimosi ciklą sporos turėtų būti išplatinamos

Question 19

Endosporų plitimas:

Answer 19

• Vėjas
• Vanduo
• Gyvūnai
• Daugiausiai aptinkama dirvožemyje
• Vienas iš pagrindinių modelinių mikroorganizmų: bacillus genties bakterijos

Question 20

Endosporų išsidėstymas ląstelėje:

Answer 20

Skiriasi priklausomai nuo rūšies

• Terminalinės sporos
• Subterminalinės sporos
• Centrinės sporos

Question 21

Endosporos dygimo procesas:

Answer 21

Aktyvavimas –> dygimas –> augimas

• Aktyvacija: pakaitinus keletą min aukštesnėje temperatūroje (iki subletalios). Fizinis ar cheminis poveikis į sporos dangalus. (pažeidus dangalus spora nebegalės išlikti, todėl ji aktyvuojama, nes neturi kitos išeities)
• Dygimas: perkėlus aktyvuotas sporas į maisto medžiagomis turtingą aplinką
• Augimas: vandens įsisavinimas; DNR, RNR ir baltymų sintezė

Question 22

Endosporos struktūra (dangalai):

Answer 22

• Turi keletą dangalų, kurių neturi vegetatyvinė ląstelė
• Egzosporiumas: plonas baltyminis dangalas; tiksli funkcija nežinoma (atpažinimo, apsaugos dangalas, palaikyti kontaktui tarp sporos vidaus ir išorinės aplinkos)
• Sporos apvalkalas: iš daugiau nei 50 skirtingų, įvairias funkcijas (struktūrinė, apsauginė) atliekančių baltymų. Į keratiną panaši struktūra (keratinas - fibrilinis baltymas)
• Korteksas: modifikuotas peptidoglikanas, 50 proc. NAM’o pakeista į MAL’ą (muramil-laktamas) (atsiranda modifikacija kuri suteikia stabilumo)
• Šerdis: šerdies sienelė, citoplazminė membrana, citoplazma, nukleoidas, ribosomos.

Question 23

Struktūrinė dalis - šerdis:

Answer 23

• Dipikolinės rūgštys (DPA)- randamos tik sporose
• Daug Ca2+

*Kalcio-dipikolinės rūgšties kompleksas:
sudaro iki 10 proc. sauso endosporos svorio;
suriša vandens molekules - 10-25proc. vegetatyvinės ląstelės vandens kiekio
Interkaliuoja į DNR molekules (apsaugo DNR nuo pražūtingų poveikių, nuo trūkio)
pH maždaug vienu vienetu žemesnis (dėl DPA susiformavimo)
SASP -small acid -soluble proteins