Биологический каталог




Основы энзимологии

Автор В.К.Плакунов

ом холестерин (у животных), эргостерин (у дрожжей) и стигмастерин (у растений). Микоплазмы неспособны синтезировать стерины, но требуют присутствия их в среде для стабилизации клеточной мембраны.

15

Таблица 1. Природа жирных кислот а лип идах клеток животных

Группы кислот Конфигурация Насыщенные С-16, пальмитиновая C-I8, стеариновая С-20, арахи-новая С-22, беге-новая С-24, лигноце-рнновая С-12, 14 и С-26, 28 в следовых количествах

Мононена-сыщенные Как правило, цисконфнгура- ция С-16, паль- митолеиновая (цис-9-гекса- деценовая) С-18, олеиновая (цис-9-октадецено- вая) С-18, вакценовая (11-октадеценовая) транс — у животных, цис — у бактерий Нет Нет Нет Нет

Полине насыщенные Как правило, дивинилметановая группировка С-18, линолевая (цис, цис-9, 12-октадекадне-новая С-18, ли-ноленовая (9, 12, 15-октаде-катриеновая) С-20, арахидо-новая (5, 8, 11, 14-эйкозатетрае-новая) Предшественник простагландинов, встречается также у грибов Нет Нет Нет

1.3. Природа и состав жирных кислот в мембранных липидах

Природа жирных кислот в липидах мембран зависит как от вида организма, так и от условий его существования. Наиболее часто встречающиеся жирные кислоты липидов животных, растительных и прокариотных клеток перечислены в табл. 1, 2 и 3.

С увеличением числа двойных связей значительно снижается температура плавления жирных кислот (а также содержащих эти кислоты липидов) и повышается их растворимость в неполярных растворителях. Поскольку функциональная активность мембранных белков регулируется фазовым состоянием липидов мембраны (как правило, в жидком состоянии их активность выше), при снижении температуры в мембране должно повышаться содержание ненасыщенных кислот. Благодаря постоянству внутренних условий (гомеостазу) животного макроорганизма влияние температуры на жирнокислотный состав липидов обычно проявляется слабо, но, например, в липидах нижних конечностей пингвинов повышено содержание ненасыщенных жирных кислот.

Таблица 2. Природа жирных кислот е липидах клеток растений

Группы кислот Конфигурация Насыщенные С-16, пальмитиновая С-18, отсутствуют С-12Д4иС-26, 28 в следовых количествах

Мононенасыщенные Нет С-18, рицинолевая (12-окси-цис-9-октадеценовая), в касторовом масле С-18, крепининовая (с тройной связью) у сложноцветных

Полиненасыщенные Нет Как правило, с конъюги-рованными двойными связями С-18, элеостеариновая (цнс-9,11,13-октадекатриеновая) С-18, линолевая и линоленовая

Таблица 3. Природа жирных кислот в липидах клеток прокариот

Группы кислот Конфигурация

Насыщенные В основном С-16 — С-18, а также разветвленные, циклопропановые, окси- и другие кислоты

Мононенасыщенные С-16, пальмитолеиновая С-18, цис-вакценовая

Полиненасыщенные Только у цианобактерии

17 В мембранах прокариот разнообразие жирных кислот довольно велико. Особенностью бактерий является наличие разветвленных и циклопропановых кислот. У некоторых грамположителъных бактерий (например, Micrococcus luteus) 90% жирных кислот липидов составляют разветвленные кислоты, а ненасыщенные кислоты практически отсутствуют. Грамотрицательные бактерии содержат смесь насыщенных и ненасыщенных кислот с преобладанием С-16 и С-18 кислот, а также циклопропановые кислоты (например, лак-тобацилловую кислоту). Пути их биосинтеза показаны на рис. 8.

сн, н*

S-аденозилметионин | f -CH-CH- -> -С-СН- —

(в фосфатидил-этаноламине)

сн,

сн,

-С-Сн- Циклопропановая

| кислота

н

-с-сн,-

сн,

НАДФН |

-> -СН-СН,- Разветвленная

кислота

CH,{CH,>?H(CHj),cO0H туберкулостеариновая кислота

СН,

CHjtCHJjHC-CH(CHJ,COOH Лактобактериновая кислота

Ч / сн,

Рис. 8. Схема биосинтеза разветвленных и циклопропановых киспот

Изменение температуры существенно влияет на соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в мембранах прокариот, при этом снижение температуры культивирования приводит к увеличению доли ненасыщенных кислот. Предельными случаями являются психрофилы, растущие при температурах, близких к 0"С, у которых присутствуют практически только ненасыщенные жирные кислоты, а также термофилы (привычная температурная среда выше 60°С) — у них все жирные кислоты липидов насыщенные.

Тем не менее состав жирных кислот фосфолипидов у бактерий при культивировании в стандартных условиях достаточно постоянен, и его можно использовать как таксономический признак — в интересах классификации или при анализе состава микробных сообществ без изолирования в чистых культурах отдельных представителей.

18

л.-

Глава 2. Понятие о компартментации в живой клетке

Распределение веществ или процессов по внутриклеточным изолированным «отсекам» называют компартментацией (от англ. compartment —отсек). В клетках эукариот таких отсеков, изолированных внутриклеточными мембранами, — органелл много, а у прокариот они встречаются сравнительно редко. Один из примеров — периплазматическое пространство между цитоплазматической и наружной мембранами у грамот-рицательных бактерий (см. рис. 3).

Для изучения структуры, состава и функции органелл необходимо, как правило, изолировать их из клетки в чистом виде. Обычно это достигается методом дифференциального центрифугирования после разрушения клеток в механических или ультразвуковых гомогенизаторах (табл. 4).

Таблица 4. Распредепение клеточных компонентов при дифференциальном центрифугировании гомогената животных клеток

Фракция Центробежное ускорение, тыс. g Время центрифугирования, мин Ферментативная активность

Обломки клеток, ядра 1-6 10 Синтез нуклеиновых кислот

Митохондрии 10-15 20 Энергетические процессы

Лизосомы и др. 15-20 30 Гидролитические и др. ферменты

Микросомы (эндоплазматич. ретикулум) 100 60 Синтез белка

Растворимая (супернатант) — — Гликолиз, обмен жирных кислот и др.

19

Основные различия между клетками прокариот и эукариот по составу и способам компартментации обобщены в табл. 5.

Таблица 5. Различия между клетками эукариот и прокариот по строению и наличию органелл

Структура Эукариоты Прокариоты

или компонент Животные Растения

Ядро (нуклеоплазма) + + -

Гистоны + + (+)

Митоз и мейоз + +

Внехромосомная ДНК в оргаиеллах в плазмид ах + + +

ЭндопдазматическиЙ ретикулум н аппарат Гольджи + + _

Митохондрии + + -

Хлоропласты + + -

Лизосомы + + -

Мнкротельца: пероксисомы глиоксисомы гликосомы + + + + -

Вакуоли + + -

Микротрубочки и микро-филаменты + +

Жгутики + + +

Реснички + (+) -

Хнтосомы (у грибов) - -

Карбоксисомы - -

Гндрогеносомы - -

Целлюлосомы - - (+)

Аэросомы - -

Пили, фимбрии, простеки (+) +

Примечание. Знак «+» означает присутствие признака у многих представителей; знак «-» означает отсутствие признака; знак «(+)» означает редкую встречаемость признака.

20

Кратко охарактеризуем основные процессы и органеллы (в алф

страница 5
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

Скачать книгу "Основы энзимологии" (0.9Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Химический каталог

Copyright © 2009
(16.07.2016)