שיעור 3- טרנספורט וקיר התא
Transcription
שיעור 3- טרנספורט וקיר התא
הממברנה הציטופלסמטית המשך The major functions of the cytoplasmic membrane תפקידי הממברנה לתחום את הציטופלסמה. לשמש מחיצה סלקטיבית )מניעת מעבר מולקולות מתוך התא החוצה ולהיפך( מולקולות מים ומולקולות לא טעונות יכולות לעבור את הממברנה .העברה אקטיבית של מולקולות מים יכולה להתבצע על ידי חלבונים הקרויים aquaporinsהקיימים בכל התאים מכל הסוגים. בממברנה מעוגנים חלבונים רבים חלקם אנזימים ואחרים מעורבים במעבר סלקטיבי של מולקולות אל התא ומתוך התא החוצה . אתר לפעילות מטבולית )בהעדר אורגנלות מוקפות ממברנה כמו באאוקריוטים( .רוב האנזימים הקשורים בנשימה ויצירת .ATPאנזימים המעוגנים בממברנת התא מסייעים בסנטזת מקרומולקולות. הממברנה משמשת כמאגר אנרגיה בתא .הממברנה יכולה להיות טעונה +בחוץ ו -בפנים .המצב הטעון דומה למצב של בטריה וקרוי .proton motive forceמצב זה אחראי לתיפקודים דורשי אנרגיה בתא כמו מעבר חומרים אקטיבי דרך הממברנה ,תנועה וביוסינטזה של .ATP 1 2 3 The three classes of membranetransporting systems 1 Simple transport 1. Simple transport 2. Group translocation Heat לא ספציפייםstable protein חלבוני ציטופלסמה Mechanism of the phosphotransferase system of גלוקוז מנוז פרוקטוזEscherichia coli 3.ATP-Binding Cassette (ABC-type) transporter בגרם חיוביים חלבונים קושרי סובסטרט קשורים לממברנה In E. coli, the maltose transport system is an example of an ABC system החלבון הפריפלסמטי יכול להכניס לתא חומרים הנמצאים בריכוזים מאד נמוכים 1 -מיקרומולר kinase Protein Export Proteins are exported out of prokaryotic cells through the actions of proteins called translocases, which are specific in the types of proteins exported. The Cell Wall of Prokaryotes: Peptidoglycan and Related Molecules Cell walls of Bacteria Peptidoglycan Each peptidoglycan repeating subunit is composed of: 1. Two N-acetyl-glucose-like sugars 2. Four amino acids (L-alanine, D-alanine, D-glutamic acid, and either lysine or diaminopimelic acid) N-acetylglucosamine 1 3 M החומצה המורמית הינה תרכובת ייחודית לחיידקים דופן בלטינית = murus peptidoglycan = murein 1 G β(1,4) glycosidic bond 1 4 Diaminoacids present in Peptidoglycan Diaminopimelic acid Lysine Escherichia coli G- Staphylococcus aureus G+ פפטידוגליקאן פפטידוגליקאן .1 מורמיק אסיד וגלוקוז אמין מהוות תמיד את השלד של מולקולות הפפטידוגליקאן .בכל המיקרים יהיה הקישור של הפפטיד לגשר דרך הח. המורמית .2 הסוכרים בפפטידוגליקאן קשורים ביניהם תמיד בקשרי β-1, 4 .3שונות בין מינים קיימת בעיקר: בח .האמינו השלישית בפפטיד הנקשרת לקצה הקרבוקסילי של הח .האמינית הרביעית – ) .D-Alaשונות תיתכן גם בח .אמינית מס' (1 בגשר בין הפפטידים) .בגרם חיוביים מגוון גשרים ובגרם שליליים הקשר בד"כ ישיר בין DAPל(D-Ala - קיימים יותר ממאה טיפוסי פפטידוגליקאן דופן בחיידקים גרם חיוביים 90% .1מקיר התא בנוי פפטידוגליקאן )עד 25שכבות ( .2קשרי הרוחב בד"כ על ידי גשר פפטידי )למשל ב S. aureus -על ידי 5גליצין – dialanine –Streptococcus pyogenes ,שתי מולקולות של (L-ala .3קשרי צילוב רבים יותר מאשר בגרם שליליים המשך- דופן בחיידקים גרם חיוביים Teichoic acids Structure of the ribitol teichoic acid of Bacillus subtilis Polymer of ribitol units Polymer of glycerol R represent D-ala, glucose or other lactobacillus -לדוגמא דופן בחיידקים גרם חיוביים -המשך .1 הח .הטייכואיות קשורות לפפטידוגליקאן בקשר קוולנטי דרך הקבוצה ההידרוקסילית 6של NAM .2 כאשר ח .טייכואית שקועות בממברנה היא נקראת ח .ליפוטייכואית 6 .3 הח .הטייכואיות תורמות מטען שלילי לקיר התא .תפקיד משוער- לאפשר מעבר חומרים טעונים דרך הדופן ח .טייכואיות אינן מצויות בחיידקים גרם שליליים Summary diagram of the gram-positive cell wall 25 ננומטר – עובי פפטידוגליקאן20-80 חלבונים השקועים בפפטידוגליקאן )גרם חיובי( לחלבונים קשר קוולנטי לגשר הפנטגליציני ) 5מולקולות הגליצין המהוות את הגשר בחלק מהחיידקים הגרם חיוביים בין הפפטידים הקשורים לשרשרת הסוכרים( בפפטידוגליקאן תפקידים משוערים: .1קישור לתאי מאכסן )שלב ראשון בפתוגניות( .2קישור ביצירת ביופילם .3אנזימים לעיבוד חלבונים חוץ תאיים .4טיפול אנזמתי בנוטריאנטים גבה מולקולריים כמו קזאין )לאקטובצילוס( .5תפקיד בקוניוגציה .6מניעת פאגוציטוזיס