Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Следует отметить наблюдающуюся в некоторых клетках инвагинацию
цитоплазматической мембраны в пространство, возникающее при расхождении
клеточной стенки и цитоплазматической мембраны (см. рис. 66 и 72, ИНВ).
Рядом с участками, лишенными рибосом, но иногда и независимо от них,
обнаруживаются большие скопления мелкограну-лярного материала умеренной
плотности, часто окруженные группами рибосом (см. рис. 70, 71, ГМ). В
месте образования таких скоплений диаметр клетки значительно увеличен.
Подобные скопления иногда встречаются у особей из 48-часовой культуры,
выращенной при атмосферном давлении, но они никогда пе достигают таких
больших размеров и локализуются только на полюсах клетки ("полярные
шапочки") и лишь изредка встречаются у клеточной стенки. Природа этих
образований пока не выяснена.
Под давлением 450 атм на третьи сутки роста в клетках появляются
также уплотненные участки цитоплазмы, которые в дальнейшем
фрагментируются на многочисленные включения неправильной формы и
различной плотности (рис. 72).
Высокое давление в определенных пределах не действует на функцию
деления ядерного компонента в нитевидных клетках. На некоторых
фотографиях можно видеть несколько ядерных зон, четко отделенных друг от
друга на протяжении одной клетки (рис. 73, Н). В клетках, где появляются
фрагментированные участки цитоплазмы, типичная ядерная вакуоль не видна.
Рис. 70. Нитевидная клетка из трехсуточной культуры, выращенной под
давлением 450 атм (Крисс, Мицкевич, Черни, 1969)
По мере развития культуры значительная часть цитоплазмы приобретает
губчатое или сетчатое строение (СФ). видно также большое скопление
мелкогранулярного материал;?, менее плотное, чем цитоплазма (ГМ). Р -
рибосома. X 108 000
Рис. 71. Нитевидная клетка из трехсуточной культуры, выращенной под
давлением 450 атм, в цитоплазме которой наблюдается очень большое
скопление мелкогранулярного материала (ГМ) (Крисс, Мицкевич, Черни, 1969)
В месте образования втого скопления диаметр клетки значительно увеличен.
СФ •- участок цитоплазмы, свободный от рибосом. Р - рибосома. X 110 000
O.i м к
Химический состав бактериальных клеток
Изменения химического состава бактериальных клеток под давлением
обнаружил Berger (1959). Он заметил, что клетки Е. coli, выращиваемые под
высоким давлением, выделяют в среду вещества с поглощением в области 260
ммк. При 300 атм добавление диаминопимелиновой кислоты стимулировало
процесс высвобождения этого вещества, который протекал с уменьшением
величины клетки; в условиях атмосферного давления этот эффект не
наблюдался. Лизин стимулировал протоплазматический синтез, увеличивая
размеры клетки.
Гидролизат вещества, выделяемого клетками Е. coli, содержал
аминосахар, аминокислоты и материал с максимумом поглощения при 260 ммк.
Автор предполагает, что данное вещество представляет собой
уридиннуклеотид, включению которого в клеточную стенку препятствует
высокое давление.
ZoBell a. Cobet (1964) исследовали влияние высокого давления на
содержание нуклеиновых кислот в клетках трех штаммов Е. coli: В, S, В4. В
пределах давления от 200 до 450 атм содержание белка и нуклеиновых кислот
не менялось с повышением давления, однако при более высоком давлении было
найдено больше РНК и пропорционально меньше ДНК.
Между соотношением ДНК/РНК и биомассой нитей наблюдалась обратная
корреляция (рис. 74).
Самое малое количество ДНК у всех трех штаммов обнаружено в
препаратах, содержавших наибольшее число нитевидных клеток.
Авторы отметили также, что содержание РНК увеличивается с длиной
клетки, тогда как ДНК сохраняется примерно в тех же величинах. Из табл.
44 видно, что количество РНК на единицу длины (1 мк) несколько
увеличивается с удлинением клеток под давлением, а ДНК уменьшается.
Параллельно проведенные химические анализы клеток из тех же культур
Pseudomonas sp. штамм 8113, которые исследовали электронномикроскопически
(Крисс, Мицкевич, Черни, 1969), показали следующее.
Рис. 72. Нитевидная клетка из трехсуточной культуры, выращенной под
давлением 450 атм (Крисс, Мицкевич, Черни, 1969)
Фрагментация цитоплазмы на многочисленные включения неправильной формы и
раз-ной плотности. Выпячивание цитоплазматической мембраны в пространство
между клеточной стенкой и цитоплазматической мембраной (ИНВ). х 81 000
Рис. 73. Две ядерные вакуоли (II), отграниченные друг от друга обширными
участками цитоплазмы в нитевидной клетке из двухсуточной культуры,
выращенной под давлением 450 атм (Крисс, Мицкевич, Черни, 1969)
Р - рибосомы; ЯГ - плотные гранулы. X 75 000
т
Атм
Рис. 74. Соотношение белка, РНК п ДНК в к летках Е. coli, развивающихся
под высоким давлением и при атмосферном давлении (ZoBell, Ccfcet, 1964)
Атм
а - штамм В; б - штамм S; в - штамм R4; 1 - ДНК; 2 РНК, з ^еЛОК*44_,Г11,
ДНК/РНК; 5 - нити; С - концентрация под давлением; С0 - концентрация при
Таблица 44. Влияние давления на длину клеток Б. coli и содержание в них
