Kelių ląstelių organizme (pvz., 10 13 žmogaus kūno ląstelių) ląstelės skiriasi labai skirtingu greičiu (Cheng, 1974; Potten, 1979). Kiekvieno tipo ląstelių skaičius išlieka tokiame lygyje, kuris yra optimalus visam organizmui.

Kai kurios ląstelės, pvz., Neuronai, raudonieji kraujo kūneliai, skeleto raumenų skaidulos, visiškai nesiskiria brandžios būsenos.

Kitos ląstelės, tokios kaip žarnyno epitelio ląstelės, plaučiai, oda, greitai ir nuolat dalijasi per visą organizmo gyvavimo laiką. Stebėta ląstelių ciklo trukmė (generavimo laikas) yra skirtingoms ląstelėms nuo kelių valandų iki 100 dienų ar daugiau.

Ląstelių pasiskirstymo skirtinguose audiniuose skirtumai, taip pat ląstelių ciklo trukmė gali būti kiekybiškai įvertinti naudojant radioaktografijos metodą. Šiuo tikslu tik tos ląstelės, kuriose DNR yra sintezuojamos, yra konkrečiai pažymėtos. Gyvūną kelis kartus švirkščiamas tritijuotas timidinas, kuris yra ląstelės pirmtakas, naudojamas ląstelėje tik DNR sintezei. Po tam tikro laiko bandomasis audinys yra pašalinamas, nuplaunamas nuo neįtraukto timidino ir fiksuojamas mikroskopijai, po to gabalai yra pagaminti iš maždaug vieno ląstelės storio, o sekcijos yra padengtos plonu emulsijos sluoksniu ir veikiamos kelias dienas ar savaites, o vėliau sukuriamos kaip normalios plėvelės. Ląstelės, kurios sintezavo DNR etiketės įvedimo metu (ty buvo fazėje S), gali būti identifikuojamos pagal sidabro grūdus, esančius virš ląstelių branduolių. Ženklintų ląstelių proporcijos priklausomybė nuo radioaktyvaus timidino įvedimo trukmės leidžia mums įvertinti intervalą tarp dviejų nuoseklių fazių S.

http://humbio.ru/humbio/cytology/002dce48.htm

845 ląstelių dalijimosi greitis

Kai kurios bakterijos gali daugintis per 20 minučių. Kiekviena ląstelė kopijuoja visas valdymo „programas“, o tada padalija. Jei ląstelė turėtų neribotą prieigą prie „žaliavų“, ji būtų padalyta eksponentiškai. Tokiu atveju vos per dvi dienas ji taptų ląstelėmis, kurios būtų 2500 kartų sunkesnės už pasaulį15. Sudėtingesnės ląstelės taip pat gali greitai pasidalyti. Pavyzdžiui, kai vystosi gimdoje, smegenų ląstelės susidarė stulbinančiu greičiu - 250 000 ląstelių per minutę!

Dėl greičio gamintojai dažnai paaukoja produkto kokybę. Bet kaip ląstelė gali daugintis taip greitai ir neabejotinai, jei ji atsirado dėl aklo įvykio?

FAKTAI IR KLAUSIMAI

▪ Faktas: Ypač sudėtingos molekulės, sudarančios ląstelę - DNR, RNR ir baltymus, yra specialiai sukurtos sąveikai.

Klausimas: Ką, jūsų manymu, labiau tikėtina, kad neintegruota evoliucija sukūrė stebėtinai sudėtingus įrenginius (10 psl.) Arba kad jie atsirado per aukštesnį protą?

▪ Faktas: kai kurie gerbiami mokslininkai teigia, kad net „paprastas“ langelis yra pernelyg sudėtingas, kad atsitiktinai pasirodytų Žemėje.

Klausimas: Jei kai kurie mokslininkai pripažįsta, kad gyvenimas kilęs iš nežemiško šaltinio, kodėl jie atmeta galimybę, kad Dievas yra tas šaltinis?

(Ląstelių membranoje yra „apsaugų“, jie leidžia tik tam tikroms medžiagoms praeiti)

langelis yra „augalas“

Kaip automatizuotas įrenginys, ląstelėje yra įvairių mechanizmų, kurie renka ir transportuoja sudėtingus produktus.

Ar įmanoma, kad atsitiktinai atsirado daugiau nei 200 rūšių jūsų kūno sudarančių ląstelių?

Ar net „paprastą“ ląstelę būtų galima sukurti iš negyvų elementų?

Drebantis pamatas, dangoraižis neišvengiamai žlugs. Ar ta pati evoliucijos teorija nesitiki paaiškinti gyvenimo kilmę?

http://studepedia.org/index.php?vol=1post=101356

Ląstelių padalijimo norma

Mano pirmoji mintis buvo:

Kasdien vidutiniškai suaugusiųjų apoptozės atveju kasdien miršta nuo 50 iki 70 mlrd. Ląstelių. Vidutiniam 8–14 metų amžiaus vaikui kasdien miršta apie 20–30 mlrd. Ląstelių.

Kiekvienai mirtinai ląstelei turi būti gimęs naujas, todėl suaugusiesiems turi būti bent 50–70 milijardų ląstelių padalijimų (be grynojo augimo), kad papildytų šias ląsteles.

Bet tada aš prisiminiau raudonuosius kraujo kūnus. Vikipedija vėl:

Suaugusiesiems bet kuriuo metu yra apie 2–3 × 10 13 (20–30 trilijonų) eritrocitų, ty maždaug ketvirtadalis viso žmogaus kūno ląstelių skaičiaus.

šios ląstelės gyvena kraujotakoje apie 100-120 dienų

Taigi apie 1% raudonųjų kraujo kūnelių kasdien sunaikinami ir juos reikia pakeisti. Tai yra 2-3 x 1011 ląstelių, suformuotų kasdien, todėl pūslės papildomos dėl apoptozės (5-7 x 10 9).

Per šį procesą [eritropoezė], eritrocitai yra nuolat gaminami didelių kaulų raudoname kaulų čiulpuose, maždaug 2 mln.

4 x ląstelės papildytos dėl apoptozės (5 - 7 x 10e10). Nesate tikri dėl protokolo, ar galiu redaguoti savo atsakymą?

http://askentire.net/q/%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C-%D0%B4%D0% B5% D0% BB% D0% B5% D0% BD% D0% B8% D1% 8F-% D0% BA% D0% BB% D0% B5% D1% 82% D0% BE% D0% BA-% D1% 83%% D0% BB% D1% 8E% D0% B4% D0% B5% D0% B9-34392509421

Veiksniai, turintys įtakos ląstelių dalijimosi spartai

1) specifinis (fibroblastai reaguoja į fibroblastų augimo faktorių). Naudokite specifinį-va, kuris veikia tik tam tikrą ląstelių tipą.

2) nespecifiniai (hormonai ir jų analogai - insulinas, hidrokortizonas, deksametazonas, estradiolis, testosteronas). Šie veiksniai lemia bet kurių ląstelių pasiskirstymą.

Gyvūnų ląstelių kultivavimo metodai

Priklausomai nuo santykio su laikikliu, atskiros sluoksnio ir suspensijos kultūros. Vieno sluoksnio kultūra yra priklausoma nuo substrato, o ląstelės gali augti tik tol, kol paviršius užsidaro ir jei nėra paviršiaus, tada ląstelės neauga.

Priklausomai nuo persodinimo metodo, paskirstykite srautą ir nepatekimą.

Stagnuojančioms kultūroms yra būdingas ląstelių įvedimas į fiksuotą terpės tūrį. Augant ląstelėms, maistinėse medžiagose yra naudojamos maistinės medžiagos ir susidaro metabolitai, todėl aplinka turėtų būti periodiškai keičiama. Laikui bėgant, išeikvojus aplinkai, ląstelių proliferacija nustoja veikti. Auginami čiužiniuose (plokščiuose induose), besisukančiuose stulpeliuose, kolonėlėse ant mikrokandžių (stiklo karoliukai, mikroplokštės). Kaip nešikliai naudoja aliuminoborosilikato stiklą, kuriame nėra natrio jonų, šarminės terpės; polistirenas, polikarbonatas, polivinilchloridas, teflono plastikas; metalinės plokštės iš nerūdijančio plieno ir titano.

Srauto kultūroje vyksta nuolatinė skysčio terpės pažanga (įvedimas ir pašalinimas). Teikia tikras homeostatines sąlygas nekeičiant maistinių medžiagų koncentracijos ir metabolitų, taip pat ląstelių skaičiaus. Izoliuojamos suspensijos ir vienakandenės (mikrokandžių) kultūros.

Bandymas "Bakteriniai endotoksinai". Gelio krešulio metodas.

IBE praleidžia nepagrįstai. endotoksinų, kurių šaltinis yra yavl, buvimas arba kiekis. Grambakterijos, su izp. arklio krabo amebocitų lizatas. Bandymo atlikimo metodai: gelio krešulio metodas, pagrįstas. gelis; turbidimetrinį metodą, pagrįstą drumstumu, atsirandančiu dėl endogeninio substrato skilimo; chromogeninis metodas, pagrįstas spalvos išvaizda po skilimo sintetinio peptido-chromogeninio komplekso.

Gelio krešulio metodas. Gelio krešėjimo metodo pagrindai. dėl krešėjimo lizato, esant endotoksinams. Min Konc. reikalingi endotoksinai lizato koaguliacijai stovykloje. Konv. Ar lizato jautrumas nurodytas etiketėje.

Prieš pradedant tyrimus. atlikti pirmtaką. bandymai siekiant patvirtinti deklaruotą lizato jautrumą ir nustatyti trukdančius veiksnius. Trikdžių faktoriai pašalinami filtruojant, neutralizuojant, dializuojant arba veikiant šilumai.

Galutinis metodas. Sumaišykite lizato ir tirpalo standartinio tirpalo tirpalą. Reakcijos mišinys paprastai inkubuojamas t ± 37 ± 1 ° C temperatūroje 60 ± 2 min., Vengiant vibracijos. Esant standartiniam endotoksinui, turėtų pasireikšti lizato koaguliacija (teigiama kontrolė). Bandymo tirpalas nulinis konc. Endotoksinas neturėtų žlugti. Tuo pačiu metu patikrinkite gelio stiprumą sukdami vamzdžius 180 °. Gelis turi likti vietoje.

Kiekybinis nustatymas. Endotoksinų kiekis nustatomas titruojant iki galutinio taško. Paruoškite veisimo stendą. R-ra ir testo ra-ra. Galutinis taškas užtrunka min. Konc. mažėjančioje serijoje konc. endotoksino, kuris sukelia ląstelių krešėjimą. Nustatyti konc. endotoksinai. R-rasti konc. galutiniame taške kiekvieną skiedimo koeficientą dauginant iš galo taško λ.

Bilietas

Maistinės terpės ir medžiaga gyvūnų ląstelių ir žmogaus ląstelių auginimui.

Auginami žmogaus jungiamojo audinio elementai (fibroblastai); skeleto audiniai (kaulai ir kremzlės); skeleto, širdies ir lygiųjų raumenų; epitelinio audinio; kepenų, plaučių, inkstų audiniai; nervų sistemos ląstelės; endokrininės ląstelės (antinksčių liaukos, hipofizė, Langerhanso salelių ląstelės); melanocitų ir įvairių naviko ląstelių.

Jie taip pat augina beždžionių inkstų ląsteles, šunų inkstus, triušių inkstus, viščiukų embrionus (per 14 dienų), žmogaus embrioninius plaučių ląsteles (16 savaičių).

Ląstelės, pašalinus jas iš audinio ar organizmo, dedamos į auginimo terpę, kuri turi užtikrinti visas išorines sąlygas, kurias ląstelės turėjo in vivo. Maistinė terpė yra tam tikros sudėties tirpalas, prie kurio pridedamos biologinės kilmės komponentai. Pagrindinis komponentas gali būti gyvūnų serumas, pavyzdžiui, vaisiaus galvija (veršelis). Be tokio priedo, daugelis kultivuotų ląstelių nesukels savo DNR ir neplatins. Be to, tokie priedai yra: baltymai, būtinos aminorūgštys, būtinosios riebalų rūgštys, vitaminai, anglies šaltiniai, prostaglandinų pirmtakai. Įpilkite mineralinių komponentų (natrio, kalio ir kalcio chloridų, mikroelementų (geležies, vario, kobalto, cinko, seleno)).

Paprastai skystos maistinės terpės yra gaminamos pagal Earl ir Hanks druskos tirpalus. Pagrindiniai reikalavimai maistinėms terpėms: sterilumas; tam tikras osmosinis slėgis; tam tikras pH (reguliuokite pridedant buferinius tirpalus).

Osmotinis slėgis išreiškiamas osmosine koncentracija - visų p-renny dalelių koncentracija. Jis gali būti išreikštas kaip osmoliarumas (osmolio per l r-ra) ir osmolalumas (osmolio / kg p). Osmolis yra osmotinės koncentracijos vienetas, lygus osmolumui, gautam r-reniumo viename litre vieno tirpiklio, ne vieno elektrolito. Elektrolito osmoliškumas (Osm) priklauso nuo jo koncentracijos, disociacijos koeficiento ir jonų, su kuriais jis išskiria, skaičių:

kur Φ yra disociacijos koeficientas, nuo 0 (ne elektrolitui) iki 1 (visiškai disociacija), n yra jonų, su kuriais jis disocijuoja, skaičius, C yra molinė koncentracija.

1) Eagle aplinka: mineralinės medžiagos, 13 nepakeičiamų aminorūgščių, 5 esminiai vitaminai, cholinas, inozitolis. Bazė - rr Earl. Naudoti tik su vaisiaus veršelių serumu.

2) Trečiadienis Dulbenko - žiniasklaidos, kurioje nėra serumo, pagrindas. Sudėtyje yra dviguba aminorūgščių, glicerino, serino, piruvato ir geležies koncentracija. Naudojamas įvairių tipų ląstelėms.

3) Iskov terpė - Dulbenko modifikuota terpė. Sudėtyje yra papildomo vitamino B12, Natrio selenitas, 4- (2-hidroksietil) -1-piperazino etansulfonrūgštis. Rūgštis turi buferines savybes. Natrio chlorido ir natrio bikarbonato koncentracija aplinkoje sumažėja. Naudojamas limfocitų ir hematopoetinių ląstelių auginimui.

4) Trečiadienis McCoy 5A - modifikuota aplinka Ivkata ir Grace. Naudojamas limfocitų auginimui, kai yra vaisiaus veršelių serumo.

5) Trečiadienis - 199, kad būtų galima persodinti augalus.

Įtraukimo data: 2018-04-04; peržiūrų: 65; UŽSAKYTI DARBĄ

http://studopedia.net/3_2566_faktori-vliyayushchie-na-skorost-deleniya-kletok.html

KELIŲ GREITIS

Ar paprasta gyvenimo forma yra tokia paprasta?

Mūsų kūnas yra viena iš sudėtingiausių visatos sistemų. Jį sudaro apie 100 trilijonų mažų ląstelių. Tarp jų yra smegenų ląstelės, kaulai, kraujas ir daugelis kitų ląstelių7. Apskritai, žmogaus organizme daugiau nei 200 rūšių ląstelių8.

Nors ląstelės skiriasi viena nuo kitos formoje ir funkcijose, jos sudaro vieną kompleksinį tinklą. Palyginti su juo, internetas su milijonų kompiuterių tinklu ir didelės spartos duomenų kabeliais yra tik menkas panašumas. Net paprasčiausias jo techninės kompetencijos elementas gerokai viršija bet kokį žmogaus išradimą. Bet kaip atsiranda ląstelės, sudarančios žmogaus kūną?

Ką sako daugelis mokslininkų? Visos gyvos ląstelės yra suskirstytos į dvi pagrindines grupes, kuriose yra branduolio ir kurių sudėtyje nėra. Žmogaus ląstelės, gyvūnai ir augalai turi branduolį, bet bakterijų ląstelės nėra. Ląstelės su branduoliu vadinamos eukariotinėmis ir be branduolio - prokariotinių. Kadangi prokariotai yra paprastesni nei eukariotai, daugelis žmonių mano, kad gyvūnų ir augalų ląstelės išsivystė iš bakterinių ląstelių.

Taigi daugelis mokė, kad per milijonus metų kai kurios „paprastos“ prokariotinės ląstelės „praryti“ kaimynines ląsteles, bet negalėjo jų „virškinti“. Be to, pagal šią teoriją „nepagrįsta“ prigimtis išmoko ne tik radikaliai pakeisti „prarijusių“ ląstelių funkciją, bet ir išlaikyti juos šeimininko ląstelėje per savo padalijimą * 9.

Ką sako Biblija? Biblija teigia, kad gyvenimas žemėje yra aukštesnio proto vaisius. Tai lemia logišką išvadą: „Žinoma, kiekvienas namas yra pastatytas kažkieno, ir kas pastatė viską, yra Dievas“ (Žyd. 3: 4). Dar viena ištrauka sako: „Kiek jūsų darbų, Viešpatie! Visa tai jūs padarėte išmintimi. Žemė pilna jūsų darbų. Nėra jokio skaičiaus viskas, kas juda; yra gyvų būtybių, mažų ir didelių ”(Ps 104, 24, 25).

Ką pasakoja faktai? Mikrobiologijos pažanga leido pažvelgti į nuostabų paprastiausių prokariotinių ląstelių pasaulį. Evoliuciniai mokslininkai teigia, kad tai buvo pirmosios gyvos ląstelės10.

Jei evoliucijos teorija yra teisinga, tada turi būti įtikinamas paaiškinimas, kaip pirmoji „paprasta“ ląstelė galėjo atsirasti atsitiktinai. Atvirkščiai, jei būtų sukurtas gyvenimas, tada turi būti įrodymų apie inžinerinę mintį, net ir mažiausiose gyvenimo formose. Kodėl gi ne apsvarstyti prokariotinės ląstelės iš vidaus. Atsižvelgdami į tai, paklauskite savęs: „Ar tokia ląstelė atsirado atsitiktinai?“

APSAUGINĖ SISTEMA

Jei norite patekti į „ekskursiją“ prokariotinėje ląstelėje, turėsite tapti šimtu kartų mažesnis už tašką šio sakinio pabaigoje. Prieš patekdami į vidų, reikia įveikti tankią elastinę membraną. Ši membrana turi tą patį vaidmenį kaip ir plytų siena aplink augalą. Nors membrana yra 10 000 kartų plonesnė už popieriaus lapą, jos dizainas yra daug sudėtingesnis nei plytų siena. Kas tiksliai?

Ji, kaip ir gamyklos siena, apsaugo ląstelės turinį nuo įvairių pavojų. Tačiau skirtingai nuo sienos, membrana yra pralaidi. Tai leidžia ląstelei „kvėpuoti“, praeinant mažas molekules, tokias kaip deguonis. Tačiau membrana neleidžia sudėtingesnių, potencialiai pavojingų molekulių be ląstelės leidimo. Ląstelėje membrana taip pat išlaiko naudingas molekules. Kaip ji tai daro?

Grįžkime į augalo pavyzdį. Bet kurioje gamykloje yra apsaugų. Jie stebi viską, ką jie atneša ir paima iš vartų. Panašiai į ląstelių membraną įeina specialios baltymų molekulės, veikiančios kaip apsaugai ir vartai.

Kai kurios iš šių baltymų molekulių (1) turi per skylę, leidžiančią tam tikrų tipų molekules patekti į arba iš jos. Kiti baltymai yra atviri vienoje ląstelių membranos pusėje (2) ir uždaryti ant kitos. Jie turi „priėmimo vietą“ (3), kurioje naudojamos tik tam tikros formos medžiagos. Atvykus tokiam „krūviui“, kitas baltymo galas atsidaro ir perduodamas per membraną (4). Visi šie procesai vyksta net paprasčiausių ląstelių paviršiuje.

Įsivaizduokite, kad „sargybiniai“ praleido tave, ir dabar jūs esate narve. Ląstelė yra užpildyta skystu maistu, druskomis ir kitais junginiais. Ji naudoja šią žaliavą gamindama jam reikalingus produktus. Šis procesas nėra chaotiškas. Kaip gerai organizuotas augalas, ląstelė suteikia tūkstančius cheminių reakcijų griežtai pagal tvarkaraštį ir nuosekliai.

Daug laiko, kai ląstelė praleidžia baltymų gamybai. Kaip ji juos stato? Matote, kaip ląstelė sudaro 20 skirtingų „plytų“ - amino rūgščių. Aminorūgštys patenka į ribosomas (5), kai jos sujungiamos tam tikra tvarka ir sudaro atitinkamą baltymą. Kaip ir gamybos procesą gamykloje kontroliuoja pagrindinė kompiuterio programa, daugelis langelio funkcijų yra nustatomos pagal pagrindinį kodą arba DNR (6). DNR siunčia ribosomą išsamių instrukcijų, kuriose reikia statyti baltymą, kopiją ir kaip tai padaryti (7).

Kurdami baltymus, atsitinka kažkas nuostabaus. Kiekvienas baltymas susitraukia į trimatę struktūrą (8). Ši struktūra apibrėžia baltymų * profesiją. Įsivaizduokite variklio surinkimo liniją. Kad variklis veiktų, kiekviena detalė turi būti aukštos kokybės. Tą patį galima pasakyti apie voverę: jei jis yra netinkamai surenkamas ir sulankstytas, jis negalės atlikti savo darbo ir netgi sugadins narvą.

Kaip voverė suranda kelią į vietą, kur ji reikalinga? Prie jo pridedama „žyma su adresu“, kurios dėka jis atvyksta į „darbo vietą“. Nors kas minutę renkami ir transportuojami tūkstančiai baltymų, kiekvienas iš jų atvyksta į paskirties vietą.

Kokia šių faktų reikšmė? Kompleksinės molekulės, net ir paprasčiausiuose organizmuose, negali daugintis. Už ląstelės jie sunaikinami, o ląstelės viduje jiems reikia kitų sudėtingų molekulių padalijimo. Pavyzdžiui, fermentai padeda surinkti „energijos akumuliatorių“ - molekulę, vadinamą adenozino trifosfatu (ATP). Tačiau tuo pačiu metu ATP energija yra būtina fermentų susidarymui. Panašiai DNR (apie šią molekulę bus aptarta 3 skyriuje) yra reikalinga fermentų konstravimui, o fermentams sukurti reikia DNR. Be to, kiti baltymai gaminami tik ląstelėje, o ląstelė susidaro tik naudojant baltymus *.

Nors mikrobiologas Radu Pope nesutinka su bibliniu kūrinio aprašymu, tačiau 2004 m. Jis iškėlė klausimą: „Kaip gamta gali sukurti gyvenimą, jei visi mūsų eksperimentai baigtųsi nesėkme?“ 13 Tada jis pasakė: „Ląstelių aktyvumui reikalingi mechanizmai yra tokie sudėtingi tikimybė, kad jų atsitiktinis ir atsitiktinis įvykis yra praktiškai lygus nuliui “14.

Ką manote? Evoliucijos teorijos šalininkai bando paaiškinti gyvenimo kilmę, išskyrus Dievo įsikišimą. Bet kuo daugiau faktų apie gyvybės mokslininkų prietaisą, tuo mažiau tikėtina, kad tai atsitiktinis įvykis. Norint išspręsti šią problemą, kai kurie evoliucionistai nori atskirti evoliucijos teoriją nuo gyvenimo kilmės klausimo. Bet ar tai tiesa?

Evoliucijos teorija grindžiama idėja, kad daugybė laimingų nelaimingų atsitikimų lėmė gyvenimo atsiradimą. Tada keletas kitų nekontroliuojamų avarijų sukėlė nuostabų visų gyvų organizmų įvairovę ir sudėtingumą. Tačiau, jei teorija neturi pagrindo, kas atsitiks su teorijomis, kurios jomis remiasi? Kaip ir dangoraižis be pamatų, griūna evoliucijos teorija, nesugebanti paaiškinti gyvenimo kilmės.

Ką matėte po to, kai svarstėme „paprastos“ ląstelės struktūrą ir veikimą, daugelio aplinkybių susiliejimą ar aukščiausio inžinerijos meno įrodymus? Jei vis dar nežinote, pažvelkime į pagrindinę „programą“, kuri yra atsakinga už visų ląstelių darbą.

Nė vienas eksperimentas nepatvirtina šio proceso galimybės.

Fermentai (arba fermentai) yra baltymų rūšis. Kiekvienas fermentas, sulenktas į specifinę struktūrą, pagreitina atitinkamą cheminę reakciją. Šimtai fermentų reguliuoja ląstelių metabolizmą.

Kai kuriose žmogaus kūno ląstelėse yra apie 10 000 000 000 baltymų molekulių, iš kurių 11 yra keli šimtai tūkstančių skirtingų tipų12.

KELIŲ GREITIS

Kai kurios bakterijos gali daugintis per 20 minučių. Kiekviena ląstelė kopijuoja visas valdymo „programas“, o tada padalija. Jei ląstelė turėtų neribotą prieigą prie „žaliavų“, ji būtų padalyta eksponentiškai. Tokiu atveju vos per dvi dienas ji taptų ląstelėmis, kurios būtų 2500 kartų sunkesnės už pasaulį15. Sudėtingesnės ląstelės taip pat gali greitai pasidalyti. Pavyzdžiui, kai vystosi gimdoje, smegenų ląstelės susidarė stulbinančiu greičiu - 250 000 ląstelių per minutę!

Dėl greičio gamintojai dažnai paaukoja produkto kokybę. Bet kaip ląstelė gali daugintis taip greitai ir neabejotinai, jei ji atsirado dėl aklo įvykio?

FAKTAI IR KLAUSIMAI

▪ Faktas: Ypač sudėtingos molekulės, sudarančios ląstelę - DNR, RNR ir baltymus, yra specialiai sukurtos sąveikai.

Klausimas: Ką, jūsų manymu, labiau tikėtina, kad neintegruota evoliucija sukūrė stebėtinai sudėtingus įrenginius (10 psl.) Arba kad jie atsirado per aukštesnį protą?

▪ Faktas: kai kurie gerbiami mokslininkai teigia, kad net „paprastas“ langelis yra pernelyg sudėtingas, kad atsitiktinai pasirodytų Žemėje.

Klausimas: Jei kai kurie mokslininkai pripažįsta, kad gyvenimas kilęs iš nežemiško šaltinio, kodėl jie atmeta galimybę, kad Dievas yra tas šaltinis?

(Ląstelių membranoje yra „apsaugų“, jie leidžia tik tam tikroms medžiagoms praeiti)

langelis yra „augalas“

Kaip automatizuotas įrenginys, ląstelėje yra įvairių mechanizmų, kurie renka ir transportuoja sudėtingus produktus.

Ar įmanoma, kad atsitiktinai atsirado daugiau nei 200 rūšių jūsų kūno sudarančių ląstelių?

Ar net „paprastą“ ląstelę būtų galima sukurti iš negyvų elementų?

Drebantis pamatas, dangoraižis neišvengiamai žlugs. Ar ta pati evoliucijos teorija nesitiki paaiškinti gyvenimo kilmę?

http://mykonspekts.ru/1-171038.html

Ląstelių dalijimosi ir ląstelių augimo greičio reguliavimas

Ląstelių dalijimosi ir ląstelių augimo greičio reguliavimas

Yra ląstelių ciklo sąvoka - įvykių seka iš vienos ląstelės dalijimosi į kitą. Prokariotinių ir eukariotinių ląstelių ląstelių ciklas labai skiriasi. Atsižvelgiant į didelį eukariotinių ląstelių organizavimo sudėtingumą, lengviau pradėti svarstyti ląstelių dalijimąsi ir prokariotinių ląstelių augimą reguliuojančius mechanizmus, ypač todėl, kad biotechnologiniuose procesuose eukariotinių ląstelių auginimas tampa vis labiau paplitęs naudojant vienaląsčių prokariotų auginimo metodus.

Įvykių seka ląstelių dalijimosi procese

Ląstelių pasiskirstymo prokariotuose procesas apima tokius įvykius tam tikroje sekoje:

1) „kritinės“ ląstelių masės kaupimas;

2) genomo DNR replikacija;

3) naujos ląstelės membranos konstrukcija;

4) ląstelių skaidinio konstrukcija;

5) dukterinių ląstelių skirtumai.

Kai kurie iš šių įvykių vyksta tuo pačiu metu, kiti yra nuoseklūs arba netgi nėra.

Ląstelių dalijimosi reguliavimą sudaro kiekvieno iš šių įvykių reguliavimas ir jų sąveikos organizavimas, kuriame ląstelių dalijime yra nustatyta procesų seka, ir generuojami signalai, siekiant pradėti kitą eilės procesą.

Kritinė ląstelių masė ir DNR replikacija

Tai yra būtini faktinių ląstelių dalijimosi etapai. Pažymėtina, kad kiekvieno mikroorganizmo, subalansuotai augančio standartinėmis sąlygomis, ląstelių dydis yra pakankamai pastovus, kad būtų naudojamas kaip vienas iš taksonominių simbolių. V.D. Donashi netgi pristatė elementinės ląstelės sąvoką, t. mažiausiai įmanoma šiam mikroorganizmui. Taigi yra mechanizmų, apimančių ląstelių dalijimosi procesą su jo slenksčio masės kaupimu.

Sukurkite naują langelio sienelę

Būtina atskirti citoplazminės membranos ir ląstelės sienelės proliferaciją ir paviršinių struktūrų atskyrimą.

Tiriant proliferaciją, paprastai naudojamos sinchroninės mikroorganizmų kultūros, o radioaktyviųjų izotopų paženklintų junginių įtraukimas yra tiriamas pagal šių junginių pusiausvyrą arba impulsinį įvedimą.

Tokiu būdu buvo nustatyta, kad baltymų įtraukimas į Escherichia coli ir Bacillus subtilis citoplazminę membraną seka sudėtingą kinetiką, rodančią iš anksto suformuotų baltymų saugojimą citoplazmoje, ruošiant ląstelių dalijimąsi ir jų greitą mobilizaciją ląstelių skaidinio konstrukcijos metu. Padalijimo laikotarpiu kai kurių lytinių fermentų, dalyvaujančių formuojant „spragas“ esamame ląstelių sienelėje, aktyvumas, kuris yra būtinas naujų fragmentų įtraukimui, didėja. Taigi šių fermentų aktyvumo reguliavimas atliekamas laikinai perkeliant juos į paslėptą būseną, po to mobilizuojant reikiamu momentu. Nėra tikslių duomenų apie tokio reguliavimo mechanizmus, tačiau galima daryti prielaidą, kad čia vyksta fermentų sąveika su membranomis.

Atliekant paviršinių sluoksnių atskyrimo tyrimą, taip pat naudojamas ženklintų pirmtakų įvedimas į šias struktūras, o jų likimas stebimas per keletą kartų po to, kai ląstelės perkeliamos į terpę, kurioje nėra etikečių. Stebėjimai paprastai atliekami elektroniniu mikroskopiniu radioaktografijos būdu, kur tritiumas naudojamas kaip etiketė, kuri dėl mažos dalelių energijos suteikia trumpus takelius radijo imtuvams, kurie yra patogūs nustatyti etiketės vietą.

Kitas metodas yra stebėti korpuso konstrukcinių komponentų žymenų formavimąsi ir pasiskirstymą kelioms kartoms po jų indukcijos. Tokiu atveju patogu naudoti specifinius ląstelės sienelės arba citoplazmos membranos žymenis, arba, kaip galiausiai, tokius bendrus žymenis kaip flagella.

Galima įsivaizduoti tris pagrindinius būdus, kaip lokalizuoti prekursorių įtraukimo vietas: konservatyvius, pusiau konservatyvius ir dispersiškus. Pirmuoju atveju, po antrosios kartos, tik ketvirtadalis ląstelių turi žymenų, antrajame - pusė ląstelių, o trečioje - visos ląstelės.

Paviršiaus sluoksnių atskyrimo mechanizmo klausimas gali būti laikomas daugiau ar mažiau išskirtinai išspręstas tik bakterijų kokcidinėms formoms, jei joms būdingas monomorfinis ląstelių ciklas ir jos yra suskirstytos į vieną plokštumą. Šioms formoms skirtingi eksperimentiniai metodai suteikia panašų vaizdą, rodantį pusiau konservatyvų segregacijos metodą. Strypų formos bakterijoms informacija apie segregacijos metodą yra prieštaringa.

Vienareikšmišką membraninių komponentų įterpimo vietų lokalizacijos nustatymą stabdo jų reikšmingas šoninis judumas, pavyzdžiui, Escherichia coti išorinės membranos lipopolisacharidui, maždaug 1 μm 25 s. Be to, segregacijos metodas gali būti nustatomas pagal mikroorganizmo augimo greitį: lėtai augančiose Escherichia coii ląstelėse jis yra artimas bipoliniam, o sparčiai augančiose ląstelėse jis tampa dspersingu.

Ląstelių sienų konstrukcija

Nagrinėjant šio ląstelių ciklo etapo reguliavimo mechanizmus, svarbų vaidmenį atliko specifiniai mutantai, ypač Escherichia colt ir Bacillus subtilis mutantai, kurie sudaro minicells-mutantus). Minikelės atsiranda normalių ląstelių poliuose, yra mažos ir jose nėra chromosomų DNR. Tačiau jie turi normalų transkripcijos ir transliacijos aparatą, todėl jie gali būti naudojami tirti iš motinos ląstelės užfiksuotų plazmidžių, taip pat dirbtinių sintetinių elementų, įvestų iš išorės, geno inžinerijos metodais. Tai yra t / l mutantų buvimas, leidžiantis daryti išvadą, kad vieta, atsakinga už pertvaros formavimąsi ir lokalizuota pasiskirstymo procese ląstelės pusiaujo zonoje, lieka prie dukterinių ląstelių polių. Paprastai šios polinės vietos yra išjungtos ir gali veikti kartu su naujai suformuotomis pusiaujo vietomis tik mm-mutantais.

Bet kurioje iš t / l mutanto ląstelių tuo pačiu metu yra dvi funkciniu požiūriu aktyvios vietos pertvaros konstravimui, tačiau tik vienas iš jų veikia ląstelių cikle.

Nepavyko tuo pačiu metu sudaryti trijų ląstelių: dvi normalios ir viena mini. Todėl buvo padaryta išvada, kad yra tam tikras komponentas - ląstelių sienelių sąrankos aktyvatorius. Akivaizdu, kad ląstelių ciklo metu susidaro ribotas šio aktyvatoriaus kiekis, kuris yra pakankamas tik vienos vietos veikimui ir yra visiškai suvartojamas šiame procese.

Neįmanoma nustatyti tokio kvanto buvimo normaliose ląstelėse, nes aktyvatorių kvantų skaičius ir jų veikiančių vietų skaičius sutampa, o t / L mutantuose šis skaičius viršija aktyvatoriaus kvantų skaičių.

Ląstelių dalijimosi procesų santykis

Nebuvo privalomo abipusio ryšio tarp ląstelės kritinės masės kaupimosi proceso, DNR replikacijos ir ląstelių skaidinio konstrukcijos, kurioje vieno iš procesų slopinimas slopintų kitus ir atvirkščiai. Pavyzdžiui, Bacillus subtito atveju galima sukurti pertvarą ir formuoti normalaus dydžio ląsteles, slopindami DNR replikaciją su nalidikso rūgštimi. Todėl viena iš dukterinių ląstelių neturi DNR. Beje, tokios ląstelės, kuriose nėra DNR, yra nejautrios penicilinui, kuris sukelia tik aktyviai augančių ląstelių lizę, todėl šis antibiotikas gali būti naudojamas grynai jų populiacijai be DNR tolesniems tyrimams.

Priešingu atveju, jei ląstelių skaidinio konstrukciją slopina žemos penicilino G koncentracijos, kai kurių l mutantų atveju temperatūra didėja. Tuo pačiu metu, ląstelių augimas ir DNR replikacija gali tęstis, todėl atsiranda daugialypių grandinių, kurios, pašalinus inhibitorių, yra suskaidytos į atitinkamą skaičių normalių ląstelių.

Pastebėta, kad prokariotų, pvz., Escherichia coli, ląstelių ciklas su augimu ant mineralinės terpės su gliukoze gali būti suskirstytas į du pagrindinius laikotarpius. Jie gavo D. C. laikotarpių pavadinimus. Kartais D periodu taip pat išskiriamas T laikotarpis - laikas nuo pirmųjų ląstelių skaidymo požymių atsiradimo iki ląstelių dalijimosi pabaigos.

C periodas paprastai trunka apie 40 minučių, iš tikrųjų atitinka visą Escherichia coli genomo replikacijos laiką, kuris mažai priklauso nuo augimo greičio. Pastaruoju atveju naujo DNR replikacijos ciklo pradžia įvyksta prieš baigiant ląstelių dalijimąsi, ir dukterinės ląstelės gauna jau iš dalies replikuotą DNR, taigi iki pasidalijimo datos replikacija baigiama.

D laikotarpis trunka apie 20 minučių. - tarp replikacijos užbaigimo momento ir galutinio ląstelių skaidinio susidarymo momento.

Normaliai ląstelių ciklo eigai būtina, kad C periodo metu vyktų ne tik DNR replikacija, bet ir baltymų bei RNR sintezė, nes per C periodą įvesti transkripcijos ir transliacijos inhibitoriai slopina ląstelių dalijimąsi ir padidina generavimo laiką. Jei šie inhibitoriai įvedami ne ilgiau kaip 15 minučių, ląstelių pasiskirstymas baigiasi laiku. Akivaizdu, kad minimali laikotarpio D trukmė gali būti lygi laikotarpiui T, t.y. laikas, reikalingas pertvarai surinkti. Šiuos rezultatus patvirtina faktas, kad šie inhibitoriai, įvesti į D periodą, neslopina ląstelių dalijimosi. Todėl C periodo metu sintezuojami ląstelių pertvaros statybai būtini pirmtakai ir kiti ląstelių dalijimosi užbaigimui svarbūs baltymai, kurie saugomi rezerve, kol pertvaros pradeda surinkti.

Pagrindinė ląstelių dalijimosi reguliavimo problema yra signalo, reikalingo ląstelių skaidinio surinkimo procesui pradėti, pobūdis. Ilgą laiką buvo manoma, kad šis signalas yra DNR replikacijos nutraukimas, tačiau mūsų peržiūrimi įrodymai, rodantys, kad nėra privalomo ryšio tarp šių procesų, daro šią išvadą abejotiną.

Neseniai nustatyta, kad naujai sintezuotų DNR grandinių atskyrimo slopinimas, pasiektas D periodu, surenkant ląstelių sienelę iš prekursorių, neleidžia užbaigti ląstelių ciklo. Todėl galime daryti prielaidą, kad norint normaliai statyti ląstelių skaidinį iš DNR, turėtų būti paleista už pertvarų surinkimą atsakinga vieta, esanti ląstelės pusiaujo dalyje ir užimta DNR iš karto po to, kai buvo baigta jo replikacija. Todėl daroma išvada: reguliavimo DNR replikacijos ir ląstelių pertvaros konstrukcijos sąveika susideda iš savitosios „veto“ taisyklės DNR dalyje. Jei sutrikdomas normalios replikuotos DNR atskyrimo procesas ir užimama atitinkama vieta ląstelės pusiaujo regione, ląstelių pertvarų sąranka negali būti vykdoma ir ląstelių dalijimasis slopinamas. Formaliai, šiuo atveju yra ryšys tarp DNR replikacijos ir ląstelių dalijimosi.

Reguliavimo mechanizmų sąveika kontroliuojant mikroorganizmų augimo greitį

Vienas iš svarbiausių klausimų, susijusių su mikroorganizmų augimo greičio valdymu, yra apie mikrobinės ląstelės metabolizmo restruktūrizavimo mechanizmus, kai keičiasi maistinių terpių sudėtis.

Chemostato kultūroje terpės kompozicijos reguliavimas leidžia gauti tam tikros cheminės sudėties ląsteles ir kartais su iš anksto nustatytomis savybėmis. Pavyzdžiui, norint gauti ląsteles, praturtintas proteinu, bet su mažesniu nukleino rūgščių kiekiu, patartina naudoti fosforo ribojimą.

Didinant terpę, pavyzdžiui, pridedant papildomų maistinių medžiagų, ir chemostato kultūroje, didinant terpės srautą, augimo greitis padidėja iki naujos vertės, kuri, kaip taisyklė, nėra maksimali įmanoma, nes neužbaigtas ląstelių potencialas. Taip yra dėl vadinamųjų trūkumų, t. Y. biocheminės reakcijos, ribojančios viso proceso greitį, ir jas identifikuojant, galite gauti maksimalų biomasės kiekį ir medžiagų apykaitos produktus, kurie yra vertingi žmonėms.

1 lentelė. Įvairių tipų ribojimo poveikis mikrobinių ląstelių (pvz., Escherichia coli) sudėčiai

Apsvarstykite skirtingų reguliavimo lygių, pateiktų diagramoje, vertę, siekiant kontroliuoti bendrą organizmo augimo greitį.

Paprastai substratų transportavimo greitis yra daugiau ar mažiau subalansuotas su jų medžiagų apykaitos greičiu ir kartais viršija jį. Pastaruoju atveju ląstelėje susidaro substratų rezervas, galintis užtikrinti įvairų, įskaitant slopinamąjį, poveikį ląstelių metabolizmui, jei nėra transreguliacinio šių substratų transportavimo iš terpės jų ląstelių vidiniame sluoksnyje. Tam tikromis sąlygomis transportas pasirodo esantis ribojantis metabolizmo etapas, pavyzdžiui, kai trūksta būtinų substratų ir kofaktorių terpės, ypač organizmų, kurie negali sintezuoti šių medžiagų arba atlikti šiuos procesus sumažintu greičiu. Panaši situacija susidaro ir nepakankamai efektyviai naudojant transporto sistemas, net jei terpėje yra perteklius. Produkto išskyrimo stadija gali apriboti augimą, jei preparatas turi reguliacinį poveikį metabolizmui. Ląstelėje gali būti sukurtas specialus mechanizmas aktyviam tokių medžiagų pašalinimui.

Tais atvejais, kai transporto procesas tampa kliūtimi, ribojantis bendrą medžiagų apykaitos greitį, transporto aktyvavimo arba selektyvaus ląstelių sienelės pralaidumo didinimas gali teigiamai paveikti organizmo augimo greitį. Fermento veikimo stadija gali būti augimą ribojantis metabolinis ryšys tik tuo atveju, jei ląstelėje nėra reikiamo fermento kiekio. Tuo pačiu metu kompensavimo mechanizmai greitai įsijungia: pasireiškia fermento indukcija arba pašalinama jos sintezė. Konstituciniams fermentams stimuliacija yra įmanoma vertimo lygmeniu. Tik esant nepakankamai veiksmingam visų šių reguliavimo mechanizmų, fermento kiekis gali būti nepakankamas augimo sąlygos.

Daugeliu atvejų, kai augimas nesubalansuotas, labiausiai tikėtina, kad medžiagų apykaitos kliūtys yra makromolekulių, ypač RNR ir baltymų, sintezė. Replikacijos stadija retai veikia kaip medžiagų apykaitos kliūtis, nors DNR pailgėjimo greitis yra gana pastovi, Escherichia coli komponentas yra apie 2000 nukleotidų per sekundę, ir jis labai nepriklauso nuo augimo sąlygų. Taip yra dėl specialaus reguliavimo mechanizmų, sukonfigūruotų taip, kad su pagerintomis mitybos sąlygomis padidėtų naujų DNR replikacijos ciklų pradžios dažnis. Todėl, jei generavimo laikas yra trumpesnis nei DNR replikacijos laikotarpis, nauji replikacijos ciklai pradedami prieš pasibaigiant seniems, o sparčiai augančiose DNR ląstelėse yra labai šakotos struktūros, atitinkančios 3–8 ekvivalentus genoforo. Šiuo atveju akivaizdu, kad lokusai, esantys netoli replikacijos pradžios taško, yra daug didesni ląstelėje nei tie, kurie yra arčiau baigimo taško, o tai gali sukelti tam tikrų baltymų sintezės padidėjimą. Tačiau dažniausiai genų dozės poveikis nepasireiškia dėl transkripcijos ir transliacijos lygio reguliavimo.

Transkripcijos situacija yra mažesnė. Ilgą laiką buvo manoma, kad transkripcijos pailgėjimo greitis yra toks pats, kaip ir replikacijos metu. Tačiau yra vis daugiau informacijos, kad transkripcija gali skirtis.

Tarp RNR pailgėjimo transkripcijos procese ir polipeptidinės molekulės pailgėjimo transliacijos procese yra glaudus konjugavimas, ir jis išreiškiamas ne tik procesų erdviniame konjugavime, kaip ir silpninimo atveju, bet ir reguliavimo efekto per efektų molekules. Vertimo pailgėjimo slopinimas sukelia specifinio efektoriaus guanozino tetrafosfato sintezę, kuri reikšmingai veikia transkripcijos procesą.

Energijos trūkumas taip pat slopina ppGpp hidrolizę, nes pirofosfato hidrolazės aktyvumas priklauso nuo ATP. Taigi, aminorūgščių bada, ne tik stimuliuoja PpGpp sintezė, bet ir hidrolizė.

Be šio mechanizmo, atrodo, yra dar vienas būdas sintetinti ppGpp, nes, kai trūksta energijos šaltinių, jis kaupiasi net mutantinio Escherichia coli ląstelėse. Kai kurie bacilai ir streptomicetai yra nepriklausomi nuo ribosomų, kurie katalizuoja ppGpp sintezę ir sumažina ATP lygį ląstelėje. PpGpp kaupimasis ląstelėse sukelia staigius stabilios RNR formų susidarymo slopinimą ir, atitinkamai, slopinimą transliavimo aparato formavimu, kurio viršijimas nevalgius tampa nereikalingas ir net žalingas. Tai vadinama griežta kontrolė. Tuo pačiu metu slopinamas ribosomų baltymų lokusas ir transliacijos pailgėjimo faktoriai. Tačiau ppGpp turi teigiamą poveikį transkripcijai: jis stimuliuoja kai kurių aminorūgščių regulonų, taip pat azoto metabolizmo regulonų transkripciją.

Be įtakos transkripcijai, ppGpp reguliuoja daugelio pagrindinių metabolizmo fermentų, dalyvaujančių susidarančių nukleotidų, fosfolipidų, peptidoglikano, pernešimą azoto bazių ir kt. Galiausiai, ppGpp aktyvina tam tikras ląstelių proteolitines sistemas, spartindamas intracelulinę proteolizę.

Visa tai rodo, kad reikia tiksliai reguliuoti ppGpp lygį ląstelėje.

Pažymėtina, kad panašių ar kitų struktūrų guanozino polifosfatai randami daugelio pro ir eukariotų ląstelėse, kur jie atlieka įvairias reguliavimo funkcijas.

Taigi, konjuguoto transkripcijos proceso procesas daugeliu atvejų yra lemiamas žingsnis pritaikant ląsteles prie bado sąlygų, pvz., Perkėlus į blogą aplinką.

Atvirkščiai - ląstelių perkėlimas į turtingą terpę (perkėlimą į viršų), ty konjuguotos transkripcijos-transliacijos procesai yra siauriausia metabolizmo vieta, ribojanti bendrą gyventojų augimo tempą.

Praturtinus terpę, vyksta baltymų sintezės „blykstė“, tRNA patenka į „įkrautą“ būseną, todėl ppGpp formavimasis smarkiai sumažėja, o stabili RNR formų sintezė, kurią palengvina daugialypė anksčiau veikiančių operonų slopinimas. leidžia konjuguoti transkripcijos-vertimo procesus.

Iš to, kas išdėstyta, daroma praktinė išvada dėl gamintojų padermių, galinčių „pernelyg sintezuoti“ vertingus produktus, parinkimo ir projektavimo. Pavyzdžiui, siekiant skatinti aminorūgščių sintezę, yra naudinga ppGpp formuotis, todėl Ret padermės gali pasirodyti perspektyvesnės. Priešingai, baltymų produktus formuojančių padermių statyba reiškia poreikį slopinti intracelulinę proteolizę, kuri reikalauja naudoti Ret štamas arba kitas sąlygas, slopinančias ppGpp susidarymą.

http://www.kazedu.kz/referat/130755

Bakterijų augimas ir dauginimas

Bakterijų padauginimas pasidalijimo būdu yra dažniausias metodas didinti mikrobų populiacijų skaičių. Po pasidalijimo bakterijos auga iki pradinio dydžio, todėl reikia tam tikrų medžiagų (augimo faktorių).

Bakterijų dauginimo būdai yra skirtingi, tačiau daugumai jų rūšių aseksualus reprodukavimas būdingas pasidalijimo metodui. Varginantis procesas, bakterijos daugėja labai retai. Lytinė bakterijų reprodukcija yra primityvioje formoje.

Fig. 1. Nuotraukoje yra bakterinė ląstelė skaidymo stadijoje.

Bakterijų genetinis aparatas

Bakterijų genetinį aparatą reprezentuoja viena DNR, chromosoma. DNR yra uždengta žiede. Chromosoma yra lokalizuota nukleotidu, kuriame nėra membranos. Bakterijų ląstelėje yra plazmidžių.

Nukleoidas

Nukleidas yra branduolio analogas. Jis yra langelio centre. Ji lokalizuoja DNR - paveldėtos informacijos nešiklį - žlugus. Neapvyniota DNR pasiekia 1 mm ilgį. Bakterinės ląstelės branduolinė medžiaga neturi membranos, branduolio ir chromosomų rinkinio, o tai nėra dalijama iš mitozės. Prieš padalijimą, nukleotidas yra padvigubintas. Padalijimo metu nukleotidų skaičius padidėja iki 4.

Fig. 2. Nuotraukoje bakterinė ląstelė ant pjūvio. Nukleotidas yra matomas centrinėje dalyje.

Plazminiai

Plazmos yra autonominės molekulės, sulankstytos į dvigubą DNR žiedą. Jų masė yra daug mažesnė už nukleotido masę. Nors paveldima informacija yra užkoduota plazmidės DNR, jie nėra gyvybiškai svarbūs ir būtini bakterijų ląstelei.

Fig. 3. Nuotraukoje yra bakterinė plazmidė.

Padalijimo etapai

Pasiekus tam tikrą suaugusiųjų ląstelei būdingą dydį, pasiskirsto pasiskirstymo mechanizmai.

DNR replikacija

DNR replikacija prieš ląstelių dalijimąsi. Mesosomos (citoplazmos membranos raukšlės) išlaiko DNR, kol pasibaigs pasidalijimo (replikacijos) procesas.

DNR replikacija atliekama naudojant DNR polimerazės fermentus. Replikacijos metu 2-spiralinės DNR vandenilio jungtys yra sulaužytos, todėl susidaro dvi vienos grandinės dukra iš vienos DNR. Vėliau, kai dukra DNR užėmė vietą atskirtose dukterinėse ląstelėse, jų atsigavimas vyksta.

Kai tik DNR replikacija bus baigta, ląstelių sienos sintezės metu atsiranda susitraukimas, padalijantis ląstelę per pusę. Iš pradžių nukleotidas patenka į dalijimąsi, tada citoplazmą. Ląstelės sienos sintezė užbaigia padalijimą.

Fig. 4. Bakterijų ląstelės pasiskirstymo schema.

DNR keitimas

Šieno baciloje DNR replikacijos procesas baigiamas keičiant 2 DNR sekcijas.

Po ląstelių pasiskirstymo suformuojamas trumpiklis, kurio dėka vienos ląstelės DNR patenka į kitą. Be to, abi DNR yra susipynusios. Kai kurie abiejų DNR vienetų gabaliukai kartu. Susidūrimo vietose DNR segmentai keičiami. Vienas iš džemperio DNR grįžta į pirmąją ląstelę.

Fig. 5. DNR mainų šieno baciliuose variantas.

Bakterijų ląstelių dalijimosi tipai

Jei ląstelių dalijimasis yra prieš atskyrimo procesą, tada susidaro daugelio ląstelių lazdelės ir kokosai.

Sinchroninio ląstelių dalijimosi metu susidaro dvi pilnavertės dukterinės ląstelės.

Jei nukleotidas yra padalintas greičiau nei pati ląstelė, susidaro daugiaukleotidinės bakterijos.

Bakterijų atskyrimo metodai

Skilimas, sulaužęs

Skilimas, suskaidant, būdingas juodligės baciloms. Dėl tokio padalijimo ląstelės sulaužo jungiamuosiuose taškuose, nutraukdamos citoplazminius tiltus. Po to, atstumkite vienas kitą, formuodami grandines.

Slankusis atskyrimas

Sluoksniuose atskyrimuose po pasidalijimo ląstelė izoliuoja save ir, kaip ji buvo, skaidosi išilgai kito langelio paviršiaus. Šis atskyrimo metodas būdingas kai kurioms Escherichia formoms.

Padalinti sekundę

Skirstymo atskyrimo atveju vienas iš padalintų ląstelių su laisvu galu apibūdina apskritimo lanką, kurio centras yra jo sąlyčio taškas su kitu ląsteliu, sudarantį Romos penkių ar cuneiformą (Corynebacterium diphtheria, Listeria).

Fig. 6. Nuotraukoje rodomos strypo formos bakterijos, formuojančios grandinės (juodligės lazdelės).

Fig. 7. Nuotraukoje stumiamasis E. coli atskyrimo metodas.

Fig. 8. Antrinis corynebacteria atskyrimo metodas.

Bakterijų kaupimosi tipas po pasidalijimo

Skirstomųjų ląstelių klasteriai turi skirtingą formą, kuri priklauso nuo padalijimo plokštumos krypties.

Sferinės bakterijos yra išdėstytos po vieną, du du (diplokokai), paketuose, grandinėse ar vynuogių grupėse. Strypo formos bakterijos - grandinės.

Spiralinės bakterijos - chaotiškos.

Fig. 9. Nuotraukų mikrokokuose. Jos yra apvalios, lygios, baltos, geltonos ir raudonos spalvos. Gamtoje mikrokokai yra visur. Jie gyvena skirtingose ​​žmogaus kūno ertmėse.

Fig. 10. Nuotraukų bakterijose diplokokai - Streptococcus pneumoniae.

Fig. 11. Nuotraukoje yra bakterijų sartsina. Cocci bakterijos yra sujungtos į paketus.

Fig. 12. Nuotraukoje bakterijų streptokokai (iš graikų "streptų" - grandinė). Išdėstyta grandinėse. Jie yra daugelio ligų sukėlėjai.

Fig. 13. Nuotraukoje bakterijos "auksinės" stafilokokai. Išdėstyta kaip „vynuogių krūmai“. Klasteriai turi auksinę spalvą. Jie yra daugelio ligų sukėlėjai.

Fig. 14. Nuotraukoje daugelio ligų priežastiniai veiksniai yra spiralinės leptospiros bakterijos.

Fig. 15. Vibrio genties bakterijų bakterijos.

Bakterijų pasiskirstymo rodiklis

Bakterijų pasiskirstymo greitis yra labai didelis. Vidutiniškai viena bakterinė ląstelė dalijasi kas 20 minučių. Per vieną dieną viena ląstelė sudaro 72 kartų palikuonių. Mycobacterium tuberculosis lėtai skiriasi. Visas suskirstymo procesas juos užima apie 14 valandų.

Fig. 16. Nuotrauka rodo streptokokų ląstelės padalijimo procesą.

Seksualinė bakterijų reprodukcija

1946 m. ​​Mokslininkai nustatė lytinę reprodukciją primityvia forma. Tuo pačiu metu gametos (vyriškos ir moteriškos lyties ląstelės) nėra suformuotos, tačiau kai kurios ląstelės keičia genetinę medžiagą (genetinę rekombinaciją).

Genų perdavimas vyksta dėl konjugacijos - vienašališkas genetinės informacijos dalies perdavimas plazmidų pavidalu, kontaktuojant su bakterinėmis ląstelėmis.

Plazmos yra mažos DNR molekulės. Jie nesusiję su chromosomų genomomis ir gali savarankiškai padvigubinti. Plazmidės turi genų, kurie padidina bakterijų ląstelių atsparumą nepalankioms aplinkos sąlygoms. Bakterijos dažnai perduoda šiuos genus vienas kitam. Taip pat yra perduodama informacija apie genus kitos rūšies bakterijoms.

Nesant tikro lytinio proceso, konjugacija vaidina didžiulį vaidmenį keičiantis naudingais bruožais. Tai perduoda bakterijų atsparumą vaistams. Ypač pavojingas yra žmonijos atžvilgiu atsparumo antibiotikams perdavimas tarp ligų sukeliančių populiacijų.

Fig. 17. Nuotraukoje dviejų žarnyno lazdų sujungimo momentas.

Bakterijų populiacijos vystymosi etapai

Sėjant ant maistinės terpės bakterijų populiacijos vystymasis vyksta keliais etapais.

Pradinis etapas

Pradinis etapas yra laikotarpis nuo sėjos iki jų augimo. Vidutiniškai pradinis etapas trunka nuo 1 iki 2 valandų.

Veisimo vėlavimo fazė

Tai yra intensyvaus bakterijų augimo fazė. Jo trukmė yra maždaug 2 valandos. Tai priklauso nuo kultūros amžiaus, prisitaikymo laikotarpio, maistinės terpės kokybės ir kt.

Logaritminė fazė

Šiame etape pastebimas didžiausias reprodukcijos greitis ir bakterijų populiacijos padidėjimas. Jo trukmė yra 5 - 6 valandos.

Neigiama pagreičio fazė

Šiame etape pastebimas reprodukcijos greičio mažėjimas, mažėjančių bakterijų skaičius ir mirusių bakterijų skaičius. Neigiamo pagreičio priežastis - maistinės terpės išeikvojimas. Jo trukmė yra maždaug 2 valandos.

Stacionari maksimali fazė

Stacionarioje fazėje stebimas vienodas skaičius negyvų ir naujai suformuotų asmenų. Jo trukmė yra maždaug 2 valandos.

Mirties greitėjimo fazė

Šiame etape negyvų ląstelių skaičius palaipsniui didėja. Jo trukmė - apie 3 val.

Logaritminė mirties fazė

Šiame etape bakterinės ląstelės miršta pastoviu greičiu. Jo trukmė yra maždaug 5 valandos.

Išnykimo fazė

Šiame etape likusios gyvos bakterinės ląstelės tampa ramios.

Fig. 18. Paveiksle parodyta bakterijų populiacijos augimo kreivė.

Fig. 19. Nuotraukoje parodyta mėlynai žalios Pseudomonas bacillus kolonija, geltonųjų mikrokokų kolonija, kraujo raudona bakterijų prodigiosumo kolonija ir juoda Bacteroides niger kolonija.

Fig. 20. Nuotrauka rodo bakterijų koloniją. Kiekviena kolonija yra vienos ląstelės palikuonys. Kolonijoje ląstelių skaičius yra milijonais. auga kolonija 1–3 dienas.

Magnetiškai jautri bakterijų pasiskirstymas

Aštuntajame dešimtmetyje buvo atrasta bakterijų, kurios gyvena jūroje, kurios turėjo magnetizmą. Magnetizmas leidžia šiems nuostabiems tvariniams patekti į Žemės magnetinio lauko linijas ir surasti sierą, deguonį ir kitas reikalingas medžiagas. Jų „kompasą“ vaizduoja magnetosomos, kurias sudaro magnetas. Skirstant, magnetiškai jautrios bakterijos padalija kompasą. Tuo pačiu metu, kai skirstymas tampa aiškus, trūksta aiškumo, todėl bakterijų ląstelės sulenkia ir smarkiai keičiasi.

Fig. 21. Nuotraukoje - magnetiškai jautrių bakterijų pasiskirstymo momentas.

Bakterijų augimas

Bakterinės ląstelės padalijimo pradžioje dvi DNR molekulės skiriasi skirtinguose ląstelių galuose. Be to, langelis yra padalintas į dvi lygias dalis, kurios yra atskirtos viena nuo kitos ir padidinamos iki pradinio dydžio. Daugelio bakterijų pasiskirstymo greitis yra vidutiniškai 20-30 minučių. Per vieną dieną viena ląstelė sudaro 72 kartų palikuonių.

Ląstelių masė augimo ir vystymosi procese greitai absorbuoja maistines medžiagas iš aplinkos. Tai palengvina palankūs aplinkos veiksniai - temperatūra, pakankamos maistinės medžiagos, reikalingas terpės pH. Aerobinėms ląstelėms reikia deguonies. Anaerobams tai pavojinga. Tačiau neribojamas bakterijų dauginimasis gamtoje. Saulės šviesa, sausas oras, maisto trūkumas, aukšta aplinkos temperatūra ir kiti veiksniai turi neigiamą poveikį bakterijų ląstelei.

Fig. 22. Ląstelių pasiskirstymo nuotraukoje.

Augimo faktoriai

Bakterijų augimui reikalingos tam tikros medžiagos (augimo faktoriai), iš kurių kai kurios yra sintezuojamos pačioje ląstelėje, kai kurios - iš aplinkos. Augimo faktorių poreikis visose bakterijose yra skirtingas.

Augimo veiksnių poreikis yra nuolatinis bruožas, leidžiantis jį naudoti bakterijų identifikavimui, maisto medžiagų paruošimui ir naudojimui biotechnologijoje.

Bakterijų augimo faktoriai (bakteriniai vitaminai) yra cheminiai elementai, kurių dauguma yra vandenyje tirpūs B grupės vitaminai. Ši grupė taip pat apima hemino, cholino, purino ir pirimidino bazes bei kitas aminorūgštis. Nesant augimo faktorių, atsiranda bakteriostazė.

Bakterijos augimo veiksnius naudoja minimaliais kiekiais ir nepakitę. Šioje grupėje daugelis cheminių medžiagų yra ląstelių fermentų dalis.

Fig. 23. Nuotraukoje rodomos strypo formos bakterijų pasiskirstymo momentas.

Pagrindiniai bakterijų augimo faktoriai

  • Vitaminas B1 (tiaminas). Dalyvauja angliavandenių apykaitoje.
  • Vitaminas B2 (riboflavinas). Dalyvauja redokso reakcijose.
  • Pantoteno rūgštis yra neatskiriama koenzimo A dalis.
  • Vitaminas B6 (piridoksinas). Dalyvauja keičiantis amino rūgštimis.
  • Vitaminai B12 (kobalaminai - medžiagos, turinčios kobalto). Aktyviai dalyvaukite nukleotidų sintezėje.
  • Folio rūgštis Kai kurie jo dariniai yra fermentų, katalizuojančių purino ir pirimidino bazių, taip pat kai kurių aminorūgščių sintezę, dalis.
  • Biotinas. Dalyvauja azoto metabolizme, taip pat katalizuoja nesočiųjų riebalų rūgščių sintezę.
  • Vitaminas PP (nikotino rūgštis). Dalyvauja redokso reakcijose, fermentų formavime ir lipidų bei angliavandenių metabolizme.
  • Vitaminas H (para-aminobenzenkarboksirūgštis). Jis yra daugelio bakterijų, įskaitant žmogaus žarnyne, augimo faktorius. Folio rūgštis sintetinama iš para-aminobenzenkarboksirūgšties.
  • Gemin. Jis yra neatskiriama kai kurių fermentų, dalyvaujančių oksidacijos reakcijose, dalis.
  • Cholinas. Dalyvauja ląstelių sienelių lipidų sintezės reakcijose. Jis yra aminorūgščių sintezės metilo grupės tiekėjas.
  • Purino ir pirimidino bazės (adeninas, guaninas, ksantinas, hipoksantinas, citozinas, timinas ir uracilas). Medžiagos visų pirma reikalingos kaip nukleino rūgščių komponentai.
  • Amino rūgštys. Šios medžiagos yra ląstelių baltymų komponentai.

Kai kurių bakterijų augimo faktorių poreikis

Bakterijų saprofitai maitina organines medžiagas iš negyvų organizmų. Jie sunaudoja mažiausiai maistinių medžiagų. Bakterijų parazitams reikia daugiau amino rūgščių ir kitų augimo faktorių.

Norint palaikyti gyvybę, auksotrofams reikia cheminių medžiagų iš išorės. Pavyzdžiui, klostridija nesugeba sintezuoti lecitino ir tirozino. Stafilokokams reikia lecitino ir arginino. Streptokokams reikia riebalų rūgščių - fosfolipidų komponentų. Corynebacteria ir Shigella reikia nikotino rūgšties. Staphylococcus aureus, pneumococci ir brucella reikia vitamino B1. Streptokokai ir stabligės bacilai - pantoteno rūgštyje.

Prototrofai savarankiškai sintezuoja būtinas medžiagas.

Fig. 24. Įvairios aplinkos sąlygos veikia bakterijų kolonijų augimą įvairiais būdais. Kairėje - stabilus augimas lėtai plečiantis apskritimas. Dešinėje - spartus augimas "ūgliai".

Tiriant bakterijų poreikį augimo faktoriams, mokslininkai gali gauti didelę mikrobų masę, kuri yra būtina gaminant antimikrobines medžiagas, serumus ir vakcinas.

Daugiau apie gaminiuose esančias bakterijas skaitykite:

Bakterijų dauginimasis yra mikrobų populiacijų skaičiaus didinimo mechanizmas. Bakterijų pasiskirstymas yra pagrindinis reprodukcijos būdas. Po pasidalijimo bakterijos turi pasiekti suaugusiųjų dydį. Bakterijų augimas vyksta greitai įsisavinant maistines medžiagas iš jų aplinkos. Tam tikros medžiagos (augimo faktoriai) yra būtinos augimui, kai kurios iš jų yra sintezuojamos pačios bakterinės ląstelės, kai kurios yra iš aplinkos.

Tiriant bakterijų augimą ir dauginimąsi, mokslininkai nuolat atranda naudingas mikroorganizmų savybes, kurių naudojimą kasdieniame gyvenime ir gamyboje riboja tik jų savybės.

http://microbak.ru/obshhaya-xarakteristika-mikrobov/bakterii/rost.html

Skaityti Daugiau Apie Sarkomą

Nepaisant to, kad mieloma yra gerybinis navikas, tai gali sukelti daug problemų. Manoma, kad ji gali išnykti savaime, tačiau daugelio ginekologijos skyrių pacientų patirtis rodo kitaip.
Liga, vadinama plaučių vėžiu, laikoma viena pavojingiausių. Ir netgi tai, kad paciento gyvenimas per keletą mėnesių gali mirti. Be to, greitai besivystančios piktybinės ląstelės kraujagyslėje vyksta į kitus organus, taip paveikdamos beveik visą kūną.
Gastrito ir opų gydymui mūsų skaitytojai sėkmingai naudojosi vienuolyno arbata. Matydami šio įrankio populiarumą, mes nusprendėme suteikti jums jūsų dėmesį.
Skaityti daugiau čia...
Bruknė (Vaccínium vítis-idaéa) - tai amžinai žaliasis virškių šeimos Vaccinium genties krūmas. Jis auga spygliuočių ir lapuočių miškuose, durpynuose mažuose krūmuose, kurių aukštis nuo 8 iki 20 cm.