Цитоплазма бактерий

1. Цитоплазма бактерий

СПбГУ
2014

2. План лекции 2 Цитоплазма бактерий

• 1 вопрос. Рибосомы
• 2 вопрос. Нуклеоид
• 3 вопрос. Особенности бактериального генома

3. Цитоплазма бактерий

• Цитоплазма – гелеобразная субстанция,
окруженная ЦПМ, содержит нуклеоид,
рибосомы, белки и ферменты.
• В цитоплазме структурно различимы:
• 1. Рибосомы
• 2. Нуклеоид
• 3. Включения

4. 1 вопрос Рибосомы (Р) бактерий

Прокариотические Р 70 S типа.
Эукариотические Р – 80 S типа.
Р имеют четкие контуры, но без мембраны.
Количество Р строго регулируется и составляет ~
от 1-100 x 1000 на клетку.
• В клетке E.coli – 1000 Р.
• Р распределены диффузно в цитоплазме, иногда
в виде полисом.
• Содержат 55 белков и 3 типа рРНК: 5S, 16S и 23S

5. Молекулярная модель 70S бактериальной Р малая (30S) и большая (50S) субъединицы

белки
рРНК
34

6. Функции рибосом

30S - малая субъединица:
21 белок + 16S РНК
50S - большая субъединица:
34 белка + 5S, 23S РНК
• Рибосомы выполняют функцию трансляции
генетической информации – синтез белка
на матрице иРНК.

7. Схема синтеза белка

мРНК
белок
рибосома

8. 2 вопрос Нуклеоид (Н)

• Н - 2-й структурный компонент цитоплазмы
область цитоплазмы с ДНК, но без мембраны.
• Н включает бактериальную хромосому (БХ) и
лишен рибосом.
• Хромосома и плазмиды составляют геном.
• Геном – совокупность генов.

9. Ультратонкий срез клетки E.coli (ТЭМ)

Зона нуклеоида

10. 3 вопрос Особенности бактериального генома

• В Н - фибриллярная структура ДНК.
• ДНК – ковалентно замкнутая кольцевая структура
• Бактериальная хромосома состоит из 2Н кольцевой ДНК и
компонентов транскрипционно-трансляционного комплекса (ДНКсвязывающих белков и РНК).
• Нити ДНК прикреплены к белкам и РНК и образуют сложные
агрегаты в виде бус.
• ДНК-связывающие белки относят к группе гистоноподобных
белков.
• Гистоноподобные белки регулируют процессы с участием ДНК,
напр. конденсацию и деспирализацию.

11. ДНК бактериальной хромосомы

ДНК хромосомы - длина 1,2 мм.
Находится в клетке длиной около 1-2 мкм.
У E.coli длина ДНК составляет 1,5 мм и включает 4700 kb
(kilobase) или тысяч пар нуклеотидов.
У Myxococcus xanthus – 9454 kb.
У Mycoplasma genitalium ~ 600 kb.
Каждый ген в хромосоме представлен в единственном
числе, поэтому у бактерий так много рибосом.
В клетке бактерии может быть несколько копий хромосом:
E.coli - 7
B. subtilis – 10
Mycoplasma genitalium - 1

12.

Схема двойной спирали молекулы
ДНК - модель Уотсона и Крика