Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кашнер Д. -> "Жизнь микробов в экстремальных условиях" -> 77

Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.

Кашнер Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях — М.: Мир, 1981. — 521 c.
Скачать (прямая ссылка): jiznmikrobovvextrimusloviyah1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 267 >> Следующая

1975).
Однако' несколько неожиданно мы обнаружили, что давление сильно влияет на содержание калия в растущих клетках 5. fae-calis. Как видно на рис. 4,3, содержание ионов К+ в клетках, растущих на сложной среде при 400 атм и 30°С, гораздо ниже в течение всего цикла развития культуры, чем в клетках, растущих на той же среде при 1 атм. Уменьшение содержания К+ вряд ли вызвано замедлением роста клеток, так как при снижении скорости роста в результате выращивания клеток на среде при 15°С содержание К+ не меняется даже тогда, когда скорость роста меньше, чем при 400 атм и 30°С. Показанное на рис. 4.3 уменьшение содержания К+ выражено очень резко. Потеря калия может быть одной из причин торможения роста при высоком давлении, так как К+ служит кофактором белкового синтеза и низкое внутриклеточное содержание ионов калия приводит к замедлению синтеза (Harold, Baarda, 1968).
Способность организма расти под давлением в условиях, требующих образования адаптивных ферментов, может быть ограничена чувствительностью адаптивного процесса к давлению. Например, Маркиз и Келлер (Marqus, Keller, 1975) продолжили исследования Ландау' (Landau, 1967), который изучал действие давления на дерепрессию /ас-оперона у Е. coli. Этот адаптивный процесс довольно чувствителен к давлению, и при высеве на минимальную среду с лактозой в качестве единственного источника углерода и энергии для роста неиндуцированные клетки Е. coli оказываются гораздо более чувствительными к давлению, чем предварительно индуцированные клетки. Эта повышенная чувствительность выражается в очень длинной лаг-фазе до начала роста, более медленном последующем росте и значительно меньшей величине максимального для роста давления. Индукция синтеза пенициллиназы у Bacillus licheniformis также довольно чувствительна к давлению. Однако некоторые другие адаптивные системы относительно устойчивы к давлению, и адаптация к новым субстратам при повышенном давлении протекает так же хорошо, как и при 1 атм (Marquis, Keller, 1975).
А 700
Рис. 4.3. Содержание калия в клетках S faecalis 9790, растущих при 30°С и I или 400 атм. По абсциссе отложена оптическая плотность культур, из которых взяты клетки. Питательная среда содержала трилтои, дрожжевой экстракт л глюкозу. Клетки собирали центрифугированием на холоду, промывали один раз холодной деионизованной водой и разводили в определенном объеме 6N HCI. Затем суспензию центрифугировали, после чего определяли содержание К'1' в надосадочной жидкости при помощи атомно-абсорбционного спектрофотометра.
Длительное выживание простейших под давлением обусловлено, по-видимому, действием давления на микротрубочки. Давление нарушает процесс митоза, сдвигая равновесие между мик-ротубулином и микротрубочками в сторону мономера (Salmon, 1975а, b; Salmon et al., 1976; Inoue et al., 1975). Давление порядка 400 атм вызывает гибель Tetrahymena и амеб (Marsland, Brown, 1936). Кроме того, оно подавляет митоз и вызывает диссоциацию микротрубочек. Следовательно, такая диссоциация является достаточным, а может быть, даже необходимым условием гибели клеток.
В заключение можно сказать, что максимальные давления, при которых возможен рост того или иного организма, определяются барочувствительностью многих физиологических процессов— белкового синтеза, образования и использования АТР, транспорта растворимых веществ через мембрану, регуляторных функций, сборки микротрубочек из микротубулииа или сохранения нативного состояния белков. Какой из этих процессов играет наиболее важную роль в определении величины такого давления, зависит от организма н конкретных условий его роста.
У. ГИБЕЛЬ МИКРООРГАНИЗМОВ
ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
На первый взгляд летальное действие высокого давления на микроорганизмы сходно с действием нагревания. Однако, как мы уже неоднократно отмечали в этой главе, действие давления коренным образом отличается от действия температуры. Хотя денатурацию белков могут вызвать как высокие давления, так и нагревание или замораживание, этот процесс протекает различно в зависимости от характера воздействия. Конечно, физиологический эффект во всех трех случаях один и тот же—белок перестает функционировать. Гибель клеток под действием высокого давления так же завиСпт от дозы, как и их гибель при нагревании. Обычно существует пороговая величина давления, ниже которой клетки ие погибают. При летальном давлении его воздействие зависит как от интенсивности, так и от продолжительности. По устойчивости к высокому давлению различные микроорганизмы можно расположить примерно в таком же порядке, как и по устойчивости к нагреванию. Так, структура и организация вирусов проще, чем у клеточных микроорганизмов, и они же, как правило, оказываются более устойчивыми к летальному действию нагревания и давления. К сожалению, очень редко чувствительность вирусов и клеточных организмов к давлению сравнивали при одних и тех же условиях; относительно мало также исследований, которые позволили бы рассчитать скорости гибели. Рутберг (Rutberg, 1964а, Ь) провел такое исследование с Е. coli и двумя фагами этого микроорганизма — Т2 и Т4. При 37°С и 2000 атм константа скорости экспоненциальной гибели составляла около 0,125 мин-1 для бактерий и лишь соответственно 0,045 и 0,033 мин-1 для двух фагов. Колифаг Т5 по своей чувствительности занимает промежуточное положение между фагами Т2 и Т4. Позднее Соломон и др. (Solomon et al., 1966) установили, что скорость гибели фага Т4 при 25°С была меиее 0,1 мин-1 при давлениях ниже 3400 атм, но она экспоненциально возрастала при более высоких давлениях. Инактивация подчинялась кинетике первого порядка при всех испытан-
Предыдущая << 1 .. 71 72 73 74 75 76 < 77 > 78 79 80 81 82 83 .. 267 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed