Cтраница 2
Примером внутрицитоплазматических включений, имеющих приспособительное значение, служат магнитосомы и газовые вакуоли, или аэросомы, обнаруженные у водных прокариот. Газовые вакуоли найдены у представителей, относящихся к 15 таксономическим группам. Каждый пузырек окружен однослойной белковой мембраной толщиной 2 - 3 нм, построенной из одного или двух видов белковых молекул, и заполнен газом, состав которого идентичен таковому окружающей среды. Мембрана газовых пузырьков проницаема для газов, но не проницаема для воды. Число газовых пузырьков, составляющих аэросому, у разных видов различно и зависит от внешних условий. [16]
Многие прокариоты имеют внутренние мембранные системы, совершенно отличные от мезосом. Развитая сеть внутрицитоплаз-матических мембран характерна только для фототрофных прокариот, нитрифицирующих и метанокисляющих бактерий. Некоторые клетки образуют газовые вакуоли ( аэросомы), окруженные белковой мембраной и выполняющие у водных организмов роль регуляторов плавучей плотности. [17]
Элементарная сера является интермедиатом окисления сероводорода и при его избытке накапливается в клетке. Недостаток H2S в среде стимулирует использование запасов серы и окисление ее до сульфата. В клетках элементарная сера содержится в виде гранул, окруженных однослойной белковой мембраной. [18]
Возникает вопрос, только ли ионные группы, расположенные на поверхности глобулярных белковых частиц, обусловливают это движение или же ионные группы, спрятанные внутрь белковой частицы, также принимают в этом участие. В опытах с различными клетками и бактериями было показано, что их Электрофоретическое поведение определяется поверхностным слоем. Из сказанного следует, что подвижность белковых частиц определяется потенциалом их поверхности. Его величина определяется путем электрофореза, или, если мы имеем дело с белковыми мембранами, путем электроосмоса, или, наконец, измерением потенциалов течения. Последние возникают в результате продавливания раствора через поры белковой мембраны. [19]
В зависимости от природы материала мембрана может иметь положительный или отрицательный заряд. Отрицательно заряжающиеся мембраны распространены значительно больше, чем положительно заряжающиеся. К веществам, образующим отрицательно заряженные мембраны, относятся целлюлоза, пергамент, керамические материалы, асбест. Следует иметь в виду, что заряд белковых мембран зависит от рН среды: при концентрации ионов Н большей, чем в изоэлектрической точке белка, мембрана заряжена положительно, в среде более щелочной - отрицательно. Заряд мембран существенно влияет на скорость диффузии ионов через них. Мембраны, положительно заряженные хорошо проницаемы для анионов и мало проницаемы для катионов; и, наоборот, мембраны, имеющие отрицательный заряд, лучше проницаемы для катионов. Поэтому целесообразно использовать мембраны из разных материалов для катодной и анодной камер электродиализатора: катодную мембрану следует делать из отрицательно заряжающихся материалов, анодную - из положительно заряжающихся материалов. В таких мембранах изменяются числа переноса ионов, поэтому их называют электрохимически активными. Электрохимической активностью обладают ткани живых организмов, являющиеся, по существу, полупроницаемыми мембранами. На этом свойстве тканей основан такой метод лечения, как ионофорез - введение лекарственных веществ в организм больного через кожу. Мембраны, не влияющие на числа переноса ионов, называют электрохимически неактивными. В производственных условиях они имеют наиболее широкое применение. [20]
Возникает вопрос, только ли ионные группы, расположенные на поверхности глобулярных белковых частиц, обусловливают это движение или же ионные группы, спрятанные внутрь белковой частицы, также принимают в этом участие. В опытах с различными клетками и бактериями было показано, что их Электрофоретическое поведение определяется поверхностным слоем. Из сказанного следует, что подвижность белковых частиц определяется потенциалом их поверхности. Его величина определяется путем электрофореза, или, если мы имеем дело с белковыми мембранами, путем электроосмоса, или, наконец, измерением потенциалов течения. Последние возникают в результате продавливания раствора через поры белковой мембраны. [21]
Некоторые из включений просто лежат в цитоплазме, другие окружены тонкой мембраной толщиной 2 - 4 нм. Мембрана обычно белковой природы, но иногда может содержать и липиды. Такими мембранами окружены гранулы поли-р-гидроксибутирата, иногда гранулы гликогена и серы, а также карбоксисомы. Карбоксисомы у некоторых автотрофных микроорганизмов являются местами концентрирования рибулезобисфос-фаткарбоксилазы-оксигеназы ( РуБисКО) - ключевого фермента цикла Кальвина. Отдельные виды спорообразующих бактерий ( например, Bacillus thuringiensis) могут содержать параспоралъные тельца белковой природы, в которых откладываются токсины, смертельные для личинок некоторых насекомых. Многие бактерии откладывают гранулы волютина ( полифосфатов), которые являются запасным резервуаром фосфата, важного предшественника в синтезе АТФ и ДНК. Гранулы волютина иногда называют также мета-хроматическими гранулами за их свойство изменять цвет красителя после окраски метиленовой синью. Элементарная сера содержится в клетках микроорганизмов, использующих соединения серы в своем метаболизме, в виде гранул, окруженных однослойной белковой мембраной. Специфическим запасным веществом циа-нобактерий является цианофицин, расходуемый организмом в условиях голодания по азоту. [22]