19. Жгутики. Расположение и функции.

Жгутик – это поверхностная структура бактериальной клетки, которая служит им для движения в жидких средах.

В зависимости от расположения жгутиков, бактерии делятся на

1.Полюсные жгутики – один или более жгутиков расположены на одном или обоих полюсах клетки и основание параллельно длинной оси клетки.

2.Подполюсные жгутики – один или более жгутиков расположены в месте перехода боковой поверхности в полюс клетки на одном или двух ее концах. В основании – прямой угол с длинной осью клетки.

3.Боковые жгутики - один или более жгутиков в виде пучка расположены в средней точке одной из половин клетки.

4.Перитрихиальные жгутики – расположены по всей поверхности клетки по одному или пучками, полюса обычно их лишены.

5.Смешанные жгутики – два или несколько жгутиков расположены в разных точках клетки.

В зависимости от числа жгутиков, различают:

1) Атрихи – это бактерии без жгутиков.

2) Монотрихи- один полярно расположенный жгутик

3) Лофотрихи-пучок жгутиков на одном конце. 

4) Амфитрихи – пучки жгутиков с двух концов. 

5) Перитрихи- множество жгутиков вокруг клетки. это бактерии.

20. Строение жгутика у грамположительных и грамотрицательных бактерий. Синтез жгутика.

Филамент — полая белковая нить, состоящая из флагеллина, субъединицы которого уложены по спирали. Полость внутри используется при синтезе жгутика — он происходит в направлении от плазматической мембраны. По полости к собираемому в настоящий момент участку переносятся субъединицы флагеллина. Филамент жгутика – это относительно жесткая белковая спираль, закрученная против часовой стрелки с образованием центрального полого канала диаметром до 3 нм. Такая конструкция способствует формированию спиральной траектории движения нити.

Крюк — белковое образование. Крюк соединяет нить с базальным телом жгутика и состоит из двух типов белка.

Базальное тело. Базальное тело представляет собой систему колец, находящихся в плазматической мембране и клеточной стенке бактерий. Два внутренних кольца — M и S-кольца . Ещё два кольца — P и L — есть только у грамотрицательных бактерий, неподвижны и лишь направляют стержень ротора мотора. Вокруг MS-кольца расположены статоры — белковые комплексы MotA₄/MotB₄, представляющие собой протонный канал (их может быть от 8 до 16).

Большинство исследователей полагает, что поступление протона из периплазмы или внешней среды в MotA₄/MotB₄ комплекс вызывает конформационные изменения белков, благодаря электростатическому взаимодействию или прямому контакту это изменение приводит к повороту MS-кольца, а его дальнейшее движение возвращает исходную конформацию комплексу и выталкивает протон в цитозоль.

Вращение жгутика в клеточной стенке происходит из-за вращательного движения колец S и М относительно друг друга и обеспечивается за счет энергии трансмембранного градиента ионов водорода или натрия.

Синтез жгутика

21. Скольжение, как тип движения бактерий.

Скольжение — движение отдельных бактериальных клеток или их колоний по твёрдой поверхности вдоль их длинной оси без участия бактериальных жгутиков. Движение происходит без использования жгутиков. 

Характерно для бактерий, имеющих слизистый чехол. За счет слизи клетка скользит по поверхности и передвигается. Клетки некоторых фототрофов содержат на поверхности фибриллы или филаменты, при сокращении которых во внешней мембране возникают волны, за счет которых клетка движется. В оболочках некоторых клеток присутствуют кольцеобразные белковые комплексы, которые могут вращаться, что способствует движению клеток. Разница в поверхностном натяжении может двигать клетки, которые выделяют поверхностно-активные вещества с одного конца клетки. На разных концах клетки возникают различия в величине поверхностного натяжения, которые и толкают ее вперед. Многие бактерии выделяют наружу сахара. Смешиваясь с водой, сахара образуют слизь. Слизь облегчает движение клеток по твердой поверхности при использовании жгутиков.

Представители группы практически всегда не имеют пилей. Установлено, что их движение происходит не за счёт энергии АТФ, а за счёт протон-движущей силы. Помимо того, что многие выделяют слизь и передвигаются за счёт этого. Предполагается, что они движутся благодаря сокращению и удлинению фибрилл в цитоплазме или периплазме, благодаря моторам жгутиков, утративших филамент, или благодаря движению белков внешней мембраны вдоль «конвейерных лент» белков внутренней.