Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Гусев М.В. -> "Микробиология" -> 24

Микробиология - Гусев М.В.

Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология: Учебник — M.: Изд-во Моск ун-та, 1985. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): mikrobiologiya.pdf
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 192 >> Следующая

Деление молекулы ДНК (репликация) происходит по полуконсервативному механизму и в норме всегда предшествует делению клетки. С помощью электронного микроскопа установлено, что репликация ДНК начинается в точке прикрепления кольцевой хромосомы к ЦПМ, где, по современным представлениям, локализован ферментативный аппарат, ответственный за репликацию. Часто можно обнаружить, что контакт ДИК с ЦПМ осуществляется посредством мембранных структур — мезосом. Репликация, начавшаяся в точке прикрепления, идет затем в двух противоположных направлениях, образуя характерную для кольцевой хромосомы промежуточную структуру (рис. 17).

А * Б В
Рис. 17. Схематическое изображение репликации кольцевой
бактериальной хромосомы в двух направлениях. А — родительская молекула ДНК; Б — промежуточные реп-ликативные формы; В — дочерние молекулы ДНК после завершения процесса репликации и расхождения: Jf — точка начала репликации; черными стрелками показано направление репликации
К настоящему времени довольно много известно о ферментативном аппарате репликации ДНК. В зоне репликации (репликативной вилке) на небольшом участке происходит разрыв водородных связей, обеспечивающих поддержание двунитевой структуры ДНК. На подготовленных таким путем однонитевых участках, служащих матрицами, начинается синтез комплементарных нитей ДНК (рис. 18).
Важная роль в репликации и последующем разделении дочерних хромосом принадлежит мембранам бактериальной клетки. Процесс репликации начинается с присоединения к специфическим точкам на мембране участков ДНК, определяющих начало и конец ее репликации. В местах, где происходит присоединение хромосомы к мембране, локализованы ферменты, обеспечивающие репликацию ДНК. Возникающие дочерние хромосомы остаются прикрепленными к мембране. Репликация молекулы ДНК происходит параллельно с синтезом мем-
49


Рис. 18. Схематическое изображение репликации ДИК. Л — частичное расхождение родительской двойной спирали и последующий синтез коротких фрагментов на обеих родительских цепях в направлении 5'->3'; Б — синтез следующих коротких фрагментов; В — ферментативное «сшивание» коротких фрагментов и расплетание очередного участка родительской двойной спирали; Г — синтез новых коротких фрагментов на одноцепо-чечных матрицах: 1 — расплетающие белки; 2 — точка роста; 3 — родительские цепи ДНК (по Watson, 1978)
браны в области контакта ДНК с ЦПМ. Это приводит к разделению (сегрегации) дочерних молекул ДНК и оформлению обособленных хромосом (рис. 19).

Рис. 19. Схематическое изображение механизма
распределения бактериальных хромосом. А — бактериальная клетка содержит частично реплицированную хромосому, прикрепленную к мембране в точке (или точках) репликации; Б — репликация хромосомы завершена. В бактериальной клетке две дочерние хромосомы, каждая из которых прикреплена к ЦПМ. Показан синтез клеточной стенки и ЦПМ; В —- продолжающийся синтез мембраны и клеточной стенки приводит к разделению дочерних хромосом. Показано начало деления клетки путем образования поперечной перегородки: 1 — ДНК; 2 — прикрепление хромосомы к ЦПМ; 3 —- ЦПМ; 4 —- клеточная стенка; 5 — синтезированный участок ЦПМ; 6 — новый материал клеточной стенки
Рост и способы размножения
Под ростом прокариотной клетки понимают согласованное увеличение количества всех химических компонентов, из которых она построена. Рост является результатом множества скоординированных биосинтетических процессов, находящихся под строгим регуляторным контролем, и приводит к увеличению массы (а следовательно, и размеров) клетки. Но рост клетки не беспределен. После достижения определенных (критических) размеров клетка подвергается делению.
Для подавляющего большинства прокариот характерно равновеликое бинарное поперечное деление, приводящее к образованию двух одинаковых дочерних клеток. При таком способе де
50

ления имеет место симметрия в отношении продольной и поперечной оси. У большинства грамположительных бактерий и нитчатых цианобактерии деление происходит путем синтеза поперечной перегородки^ идущего от периферии к центру (рис. 20, А), Так, у Bacillus subtilis. в середине клетки сначала имеет место кольцевое впячивание ЦПМ, сопровождающееся формированием мембранных структур разного внешнего вида (мезосом) . Они образуются в месте закладки поперечной перегородки, и предполагается их активное участие в процессах синтеза пептидогликана и других компонентов клеточной стенки. Поперечная перегородка формируется из ЦПМ и пептидогликанового слоя, ее наружные слои синтезируются позднее. Клетки большинства грамотрицательных бактерий делятся путем перетяжки. У Е. coli на месте деления обнаруживается постепенно увеличивающееся и направленное внутрь искривление ЦПМ и клеточной стенки (рис. 20, Б).
Вариантом бинарного деления является почкование, которое можно рассматривать как неравновеликое бинарное деление. При почковании на одном из полюсов материнской клетки образуется маленький вырост (почка), увеличивающийся в процессе роста. Постепенно почка достигает размеров материнской клетки, после чего отделяется от последней (рис. 20, В). В то же время почкование отличается от равновеликого бинарного деления некоторыми важными чертами. При почковании симметрия наблюдается в отношении только продольной оси. Клеточная стенка почки в основном синтезируется заново, тогда как при равновеликом бинарном делении значительная часть материнской клеточной стенки попадает в дочерние клетки. И наконец, почкующиеся прокариоты имеют «индивидуальность» и подвергаются старению. При равновеликом бинарном делении материнская клетка, делясь, дает начало двум дочерним клетками и сама, таким образом, исчезает. При почковании материнская клетка дает начало дочерней клетке и между ними можно в большинстве случаев обнаружить морфологические различия. Это создает возможность для изучения возрастных изменений у прокариотных организмов.
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 192 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed