Рибосомный аппарат бактер клетки, ф-и. Структура рибосомы. Содержание рибосом в клетке. Сущность транскрипции и трансляции

Бактер/рибосомы – сложные глобулярные образ-я, состоят из разл молекул РНК и связанных с ними белков. Ф-я: локус синтеза полипептидов. Диаметр рибосомы 16-20 нм. В клетке может быть 5тыс-50 тыс рибосом (зависит от интенсивности роста).

В свобод состоянии рибосома наход-ся в виде 2-х субъединиц – 30S и 50S. Обе субъединицы содержат по 40% РНК и 60% белка. Субъединица 30S содержит 1 молекулу РНК 16S и 21 молекулу белка. Субъединица 50S имеет 2 молекулы РНК 5S и 23S и 33-34 молекулы белка. Перед началом синтеза белка в бактер/клетке объедин-ся обе субъединицы с образ-ем 70S рибосом. Рибосомы с помощью и-РНК образуют полисомы, обычно связанные с цитоплазматич мембраной.

Транскрипция – 1-й этап реализации генетич инф-и в клетке, в процессе кот-о происходит биосинтез молекул и-РНК на матрице ДНК. Включает перенос генетич кода от одного типа нуклеиновой к-ты к другому. Обратная транскрипция – обрат/процесс (ДНК→РНК); реализ-ся под д-ем вирусн обратной транскриптазы.

Трансляция – 2-й этап реализации генетич инф-и в клетке. Процесс, вовлекающий матричную, транспортную РНК и рибосомы в синтез белка из аминок-т; специфич-ть синтеза контролир-ся аминокислотными последовательностями мРНК.

Споры бактерий, образ-е, стр-ра, прорастание, генетич контроль спорообраз-я.

Форма сохран-я наследств инф-и бактерии в неблагопр условиях. К спорообраз-ю способны патогенные бактерии (бациллы, клостридии)и непатогенные (сапрофиты, кокки). Процесс спорообр-я нач-ся сразу после возникн-я дефицита питат в-в и длится 8 часов. Никаких внешних источников питания и энергии не нужно. Подготовит стадия – прекращ-е деления и ↑ кол-ва липидных включ-й. Стадия предспоры – формир-ся спорогенная зона внутри бактерии (уплотняется цитоплазма с нуклеоидом). Стадия созревания споры – спорогенная зона изолир-ся путём врастания внутрь клетки ЦПМ. Между внутр и наруж слоями образ-ся кортекс из особого пептидогликана. Потом внеш/сторона мембраны покрыв-ся оболочкой из белков, липидов (термоустойч-ть обеспеч-ся дипиколиновой к-той). Затем вегетат часть клетки отмирает, спора сохран-ся месяцы и годы. Такое длит сохран-е обусловлено ↓ содерж-ем воды, ↑- Са, стр-рой и хим/составом оболочки. В благопр/условиях спора прорастает в вегетат/клетку, набухает, ферменты активир-ся. Оболочка споры разруш-ся, из неё выходит ростовая трубка, заверш-ся синтез клет/стенки, нач-ся деление. Прорастает спора 4-5 часов. Образ-е споры – 18-20 часов. Спора у бактерий служит для сохран-я вида и в размнож-и не участвует. Грибы, наоборот, размнож-ся спорами.

Споруляцию ↑ глюкоза, фосфор, NH₄; ↓ - пептон, лактоза, NaCl, CaCl₂. Споруляция контролир-ся особыми генами: особенно важна индукция гена spoO, его транскрипция запускает последовательную транскрипцию остальных нужных генов (оперонов).

ФИЗИОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ

Размнож-е микробов. Мех-мы деления клетки. Методы культив-я: стацион, глубинный с аэрацией, проточный. Периодич, непрерывные, синхр культуры. Фазы роста периодич культуры.

Чаще бактерии размнож-ся путём попер деления, возникает в процессе роста. Наиболее важно воспроизв-е нуклеоида, содержащего всю генетич инф-ю. Нуклеоид прокариотов – плотно уложенная спиралью молекула ДНК, самореплицируется, назыв-ся репликон. Плазмиды тоже репликоны.

Репликация ДНК реализ-ся ферментами ДНК-полимеразами (3-х типов). Репликация начин-ся в определ точке (локусе) ДНК и идёт одновременно в противополож направлениях. Заканч-ся также в определ месте ДНК. Затем начин-ся образ-е межклеточной перегородки. Сначала с обеих сторон клетки врастает 2 слоя ЦПМ. Затем м/у ними синтез-ся пептидогликан, формир-ся перегородка. Этот процесс чувствителен к д-ю антибиотиков. Всё это время клетка растёт. Происходит синтез пептидогликана, ЦПМ, новых рибосом и цитоплазмы. Затем клетки разделяются. Цепочки клеток образ-ся, когда процесс раздел-я идёт не до конца.

Методы культив-я анаэробов:

Стационарн способ – применяют чаще. Состав сред постоянный, манипуляций с ними не проводят.

Глубинное культив-е – при промышл выращ-и бактер/биомассы. Используют спец котлы-реакторы, имеют системы поддерж-я t, подачи питат в-в, перемешивания, подачи О₂. Создание аэробных условий в толще среды способ-ет протеканию энергопроцессов по аэробному пути, приводит к максим выходу биомассы.

Метод проточных сред – промышл-й. Бактер/культуру поддерж-ют в экспоненциальной фазе роста, достигают постоянным внесением питат в-в и удал-ем определ числа клеток. Пребывание бактерий в такой фазе роста обеспечивает максим выход биологич-активных в-в (витамины, антибиотики).

Культуры: периодич (при стацион и глубинном культив-и) и непрерывные (при проточном культив-и).

Фазы роста периодич культуры:

– лаг-фаза, после внесения в питат среду бактерии адаптир-ся и размнож-ся медленно. Индукция ферментов, синтез и сборка рибосом.

– экспоненциальн фаза – максим скорость размнож-я, максим накопление токсинов, бактериоцинов.

– стационарная фаза – равновесие между кол-вом погибших, вновь образующихся и клеток в покое. Эта фаза стабильна для определённых видов микробов.

– фаза отмирания (логарифмич гибель клеток). Причины гибели: аутолиз, накопленные к-ты.