Фиолетовые бактерии — Purple bacteria

Какого цвета бактерии?

Микроорганизмы в своем нативном состоянии не видны не только в оптические, но и в электронные микроскопы. Причиной подобного явления является их прозрачность – ткани микроорганизма имеют коэффициент преломления света подобный стеклу.

Для изучения прокариотов под микроскопом используются различные методы окрашивания, что дает возможность придать цвет бактериям или их частям. Кроме того, микробы обладают тинкториальными свойствами – важной особенностью, состоящей в неодинаковом взаимодействии различных тканей прокариота с красителем.

Окрашивание бактерий

Способов придать цвет микроорганизмам много.

В зависимости от предмета окрашивания используемые для этого методики подразделяют на:

  • позитивные способы, окрашивающие ткани микроорганизмов;
  • негативные методы – окрашивающие пространство вокруг бактерии, в результате чего она становится видна как силуэт на окрашенном фоне.

Как позитивное окрашивание, так и негативное делятся в зависимости от состояния микроорганизма на:

  • витальное (прижизненное) окрашивание – чаще всего применяются слабые растворы метиленового синего, конго красного и толуоидинового синего;
  • поствитальное (фиксированное) окрашивание.

Окрашивание фиксированных образцов наиболее эффективный способ придания бактерии цвета. В зависимости от необходимого результата применяют простые или сложные методы окрашивания.

Простое окрашивание

Так, простые методы поствитального окрашивания бактерии позволяют получить информацию о том, какого размера и формы микроорганизм, установить локализацию и взаимное расположение отдельных прокариотов.

Для придания цвета бактериям обычно используют растворы щелочного метиленового синего или фуксина Пфейфера. Методологически способ несложен: раствор красителя наносится на фиксированный препарат и выдерживается, согласно методике, от 1 до 5 минут, после чего окрашенный образец промывают (водой) и сушат. Препарат готов, и можно проводить микроскопические исследования.

Комбинированные (сложные) методы окрашивания

При более глубоких исследованиях применяются сложные способы окрашивания фиксированных образцов. Сложные методы придания цвета микроорганизмам подразумевают воздействие на исследуемый препарат несколькими окрашивающими реагентами, один из которых называют основным, а остальные – дополнительными. Также используются различные обесцвечивающие агенты:

  • кислоты (серная, соляная в различных разбавлениях);
  • спирты (в основном этиловый);
  • ацетон и другие.

Сложные методы окраски позволяют выявить структуру микроорганизма, иные свойства и особенности бактерии.

Наиболее распространенными методами придания цвета фиксированным препаратам являются следующие:

  • метод Грама;
  • методика Циля-Нельсона;
  • метод Пешкова;
  • окрашивание по Романовскому-Гимзе.

Окраска по Граму

Методика окрашивания бактерий, предложенная в 1884 году Г. Грамом, получила широкое распространение и имеет большое значение для систематики микроорганизмов и диагностики инфекционных болезней.

Метод Грама основан на биохимических свойствах клеточной стенки прокариотов; он позволяет разделить все микроорганизмы на 2 группы:

  • грамположительные – в результате окрашивания приобретают устойчивый синий цвет;
  • грамотрицательные – обесцвечиваются при промывании, после контрастного окрашивания красителем красного цвета приобретают цвет от красного до розового.

При окрашивании по Граму используют анилиновые красители – метиловый фиолетовый и генциановый – с последующей фиксацией красителя йодом. Окрашенный образец промывают спиртом, после чего получают 2 группы:

  • микроорганизмы, окрашенные в синий цвет, – грамположительные;
  • обесцвеченные бактерии – грамотрицательные.

Обесцвеченные грамотрицательные микроорганизмы обрабатывают красным красителем (сафранин или фуксин), окрашивающим их в цветовом интервале красный – розовый.

Было установлено, что окраска выявляет наличие у грамотрицательных микроорганизмов внешней мембраны, не позволяющей красителю проникнуть в клетку.

К грамположительным бактериям относятся почти все кокки и спорообразующие бациллы, а к грамотрицательным – большая часть неспороносных микробов.

Окраска по Цилю-Нельсену

Данная методика поствитального окрашивания, предложенная немецкими медиками Ф.Цилем и Ф.Нельсоном в1883 г., позволяет определить в пробе кислотоустойчивые бактерии, в частности возбудителей лепры, туберкулеза и микобактериоза.

Методика придания цвета микробам основана на присутствии в клетках кислотоустойчивых прокариотов оксикислот, липидов и воска, что является причиной неудовлетворительного окрашивания разведенными красителями.

При окрашивании по Цилю-Нельсону фиксированный препарат обрабатывают карболовым фуксином Циля и подогревают над горелкой до появления паров, охлаждают и повторяют процесс 3 раза. По завершении препарат промывают водой, обесцвечивают раствором серной или соляной кислот и тщательно промывают. Далее препарат в течение 1 минуты обрабатывают раствором метиленового синего, промывают водой и высушивают.

В результате цвет кислотоустойчивых микроорганизмов – интенсивно красный, на фоне остальной микрофлоры, имеющей светло-синюю окраску.

При необходимости дифференцировать бактерии лепры от возбудителя туберкулеза применяется метод Семеновича-Марциновского:

  • бактерии лепры окрашиваются в голубой цвет;
  • возбудители туберкулеза – бесцветные.

Метод Пешкова

Окраска по Пешкову проводится для выявления эндоспор грамположительных бактерий. Используют жидкость Карнуа, метиленовый синий, фуксин по Пфейферу (или нейтральный красный).

Результат окрашивания по Пешкову прекрасно микроскопируется:

  • зрелые эндоспоры становятся голубыми;
  • молодые эндоспоры – насыщенно-синие;
  • цитоплазма приобретает красный цвет;
  • хроматин – зерна приобретают фиолетовую окраску.

Окраска микроорганизмов по Романовскому-Гимзе

Метод обеспечивает окрашивание ацидофильных бактерий в разные оттенки красного, а базофильных – в цветовой гамме от пурпура до синего. Методика имеет большое практическое значение при определении паразитов крови (спирохета) – цитоплазма микроорганизмов окрашивается в голубой цвет, а клетки, содержащие ядра, – в красно-фиолетовый.

Окраска по Леффлеру

Метод окраски по Леффлеру позволяет получить зримую картину жгутиков бактерий путем последовательного применения танина и красителя. Также наличие жгутиков может выявить окраска по Морозову:

  • обрабатывают препарат кислотой, при этом жгутики и оболочки разрыхляются;
  • протравливают танином;
  • окрашивают азотнокислым серебром – жгутики и оболочка покрываются толстым слоем препарата и приобретают цвет в гамме от желтого до насыщенно-коричневого.

Кроме того, Леффлер разработал методику окраски дифтерийных бактерий метиленовым синим Леффлера (готовят из спиртового раствора метиленового синего, слабого раствора щелочи и дистиллированной воды). В результате обработки бактериальная палочка приобретает голубой цвет, а гранулы волютина дифтерийных бактерий окрашиваются в темно-синий.

Читайте также:  Сколько дней длится ветрянка у детей - мнение медиков

Помимо жгутиков, методики окраски бактерий позволяют определить наличие капсул, для чего применяется методика Бурри-Гинса: последовательная обработка препарата разведенной тушью, спиртом, фуксином Пфейфера. После чего образец промывается водой и высушивается.

Капсулы выглядят как светлые ореолы, расположенные вокруг красных бактерий на темном фоне.

Естественная окраска колоний микроорганизмов

Существует целая группа микроорганизмов, называемая хромогенными бактериями, колонии которых как в природе, так и на искусственных средах окрашены ярко и разнообразно. Цветовая гамма представлена от нежно-лимонного до густого темно-синего и даже черного. Хромогенных бактерий множество – это и кокки, и палочки, и спириллы. Химический состав красителей тоже очень разнообразен.

Независимо от цвета колонии все хромогенные бактерии совершенно бесцветны, окраску обеспечивают капельки, кристаллики или зернышки, расположенные вне клеток и являющиеся отходами жизнедеятельности бактерий. Эти отходы могут растворяться и диффундировать в окружающую среду, что приводит к окрашиванию пространства колонии.

Понятие «хромогенные бактерии» появилось в 1872 году благодаря Ф. Кону. Было выявлено, что бактерии, обладающие способностью к хромогенезу, не являются естественной, а лишь сборной группой, которую объединяет только способность окрашивать среду.

Неоднократно были предприняты попытки классификации хромогенных бактерий, однако успешных предложено не было.

Сегодня применяется классификация, основанная на растворимости пигмента:

  • пигмент водорастворим;
  • пигмент не растворяется в воде, но растворяется в спирте;
  • нерастворимый ни в воде, ни в спирте пигмент.

Данная классификация несовершенна, что объясняется недостатком информации как по природе пигмента, так и по самой функции хромогенеза.

Хромогенных бактерий известно уже очень много, а сортов красителей, которые они производят, намного меньше. Это объясняется тем, что различные хромогенные бактерии производят один и тот же пигмент.

Все бактериальные пигменты делят на 3 большие группы:

  • липохромы;
  • продигиозин;
  • бактериофлуоресцин.

Липохромы

Колонии, выделяющие липохромы, окрашены в цвета от желтого до красного. К ним относятся почти все кокки и в меньшей степени палочки.

Физико-химические свойства пигмента:

  • агрегатная форма – кристаллики;
  • нерастворим в воде;
  • растворим в органических растворителях (спирт, бензин, эфир, сероуглерод и др.);
  • омыляется горячей щелочью;
  • с концентрированной серной кислотой дает синее окрашивание – липоциановая реакция Цопфа.

Продигиозин

Бактерии, выделяющие красный пигмент продигиозин, известны с давних времен как бактерии «чудесной крови».

О них упоминал Пифагор, запрещая своим ученикам есть вареные бобы, которые простояли ночь – на них могла появиться «кровь». В Средние века замечали появление «чудесной крови» на продуктах, когда сначала появляются небольшие кровавые капельки, которые очень быстро растут и прямо заливают продукты кровавым слоем.

Появление «чудесной крови» отмечалось на богатых крахмалом продуктах – хлебе, рисе, поленте, вареном картофеле, бывает на мясе или отварных яйцах, но достаточно редко. Может развиться на молоке, тогда слой сливок окрашивается в красный цвет, а само молоко быстро створаживается.

Бактерии «чудесной крови» не являются патогенными, однако некоторые продукты их жизнедеятельности – токсальбумины – обладают токсическими свойствами.

Физико-химические свойства пигмента:

  • жидкость;
  • малорастворим в воде;
  • растворяется в органических растворителях (спирты, эфир, хлороформ, сероуглерод и другие);
  • при взаимодействии со щелочами образуется оранжево-желтая краска;
  • при воздействии кислот образуется карминовая и далее – фиолетовая краска;
  • солнечный цвет разрушает пигмент в растворах.

Бактериофлуоресцин

Флуоресцирующий пигмент вырабатывают маленькие бактерии-палочки, подвижные за счет жгутика на одном конце, все они не образуют спор.

Большая часть бактерий является сапрофитами и имеет широкий ареал обитания. Колонии обнаруживают зелено-травяную флуоресценцию.

Физико-химические свойства пигмента:

  • в чистом виде не выделен, предположительно является белковым веществом;
  • водорастворим;
  • не растворяется в спиртах, эфирах и бензине;
  • концентрированный раствор имеет бледно-желтый цвет и флуоресцирует голубым цветом;
  • обработка щелочью сдвигает флуоресценцию в зеленый цвет;
  • при добавлении кислоты флуоресценция прекращается.

Кроме трех основных пигментов, были выделены пиоцианин (синий), пиоксантин (красно-бурый), синцианеин (синий) и другие.

Одни бактерии образуют пигмент всегда, другие микроорганизмы выделяют пигмент иногда. Есть бактерии, которые всегда выделяют только один пигмент, а есть бактерии, выделяющие несколько различных пигментов.

Хромобактерии изучены недостаточно хорошо, не выявлены причины, от которых зависит потеря хромобактериями способности выделять пигмент. Такие колонии называют лейкорасой. Однако при дальнейших посевах лейкораса может дать нормальное окрашивающее потомство.

Изучение способности бактерий к хромогенезу представляет большое не только научное, но и практическое значение.

Образование высшее филологическое. В копирайтинге с 2012 г., также занимаюсь редактированием/размещением статей. Увлечения — психология и кулинария.

Окраска по Граму — Gram stain

Окрашивание по Граму или окрашивание по Граму , также называемое методом Грама , представляет собой метод окрашивания, используемый для разделения и классификации видов бактерий на две большие группы ( грамположительные и грамотрицательные ). Название происходит от датского бактериолога Ганса Христиана Грама , который разработал эту технику.

Окрашивание по Граму позволяет дифференцировать бактерии по химическим и физическим свойствам их клеточных стенок , обнаруживая пептидогликан , который присутствует в клеточной стенке грамположительных бактерий. Грамотрицательные клетки также содержат пептидогликан, но очень маленький его слой, растворяющийся при добавлении спирта. Вот почему клетка теряет свой первоначальный цвет по сравнению с первичным пятном. Грамположительные бактерии сохраняют краситель кристаллического фиолетового и поэтому окрашиваются в фиолетовый цвет, а грамотрицательные бактерии — нет; после стирки добавляется контрастное пятно (обычно сафранин или фуксин ), которое окрашивает эти грамотрицательные бактерии в розовый цвет. И грамположительные бактерии, и грамотрицательные бактерии принимают контрастное пятно. Однако контрастное пятно невидимо для грамположительных бактерий из-за более темного кристаллического фиолетового пятна.

Окраска по Граму почти всегда является первым шагом в предварительной идентификации бактериального организма. Хотя окрашивание по Граму является ценным диагностическим инструментом как в клинических, так и в исследовательских целях, не все бактерии могут быть окончательно классифицированы с помощью этого метода. Это дает начало группам с граммовой переменной и грамм-неопределенным .

Читайте также:  Рак полости рта симптомы, причины возникновения и лечение Colgate®

Содержание

  • 1 История
  • 2 Использует
    • 2.1 Медицинское
    • 2.2 Механизм окрашивания
  • 3 Примеры
    • 3.1 Грамположительные бактерии
    • 3.2 Грамотрицательные бактерии
    • 3.3 Грампеременные и грамотрицательные бактерии
  • 4 Орфографическое примечание
  • 5 Смотрите также
  • 6 Ссылки
  • 7 внешние ссылки

История

Метод назван в честь его изобретателя, датского ученого Ганса Христиана Грэма (1853–1938), который разработал эту технику во время работы с Карлом Фридлендером в морге городской больницы в Берлине в 1884 году. Грам разработал свою технику не для того, чтобы отличать один тип бактерий от другого, но сделать бактерии более заметными на окрашенных участках легочной ткани. Он опубликовал свой метод в 1884 году и включил в свой краткий отчет наблюдение о том, что тифовая палочка не сохраняет окраску.

Использует

Окрашивание по Граму — это бактериологический лабораторный метод, используемый для дифференциации видов бактерий на две большие группы ( грамположительные и грамотрицательные ) на основе физических свойств их клеточных стенок . Окрашивание по Граму не используется для классификации архей , ранее бывших археабактериями, поскольку эти микроорганизмы дают сильно различающиеся ответы, которые не соответствуют их филогенетическим группам .

Окрашивание по Граму не является надежным инструментом для диагностики, идентификации или филогении, и его применение в микробиологии окружающей среды крайне ограничено . Он используется в основном для предварительной морфологической идентификации или для установления того, что в клиническом образце присутствует значительное количество бактерий. Он не может идентифицировать бактерии на уровне видов, и для большинства заболеваний его не следует использовать в качестве единственного метода идентификации бактерий. В лабораториях клинической микробиологии он используется в сочетании с другими традиционными и молекулярными методами для идентификации бактерий. Некоторые организмы являются грамм-переменными (это означает, что они могут окрашивать либо отрицательно, либо положительно); некоторые из них не окрашены ни одним из красителей, используемых в технике Грама, и не видны. В современной лаборатории экологической или молекулярной микробиологии большая часть идентификации выполняется с использованием генетических последовательностей и других молекулярных методов, которые гораздо более специфичны и информативны, чем дифференциальное окрашивание.

Окрашивание по Граму было предложено как такой же эффективный диагностический инструмент, как ПЦР, в одном отчете о первичном исследовании гонококкового уретрита.

Медицинское

Граму проводят на теле жидкости или биопсии , когда инфекция подозревается. Окрашивание по Граму дает результаты намного быстрее, чем культивирование , и особенно важно, когда инфекция может иметь важное значение для лечения пациента и прогноза; примерами являются спинномозговая жидкость при менингите и синовиальная жидкость при септическом артрите .

Механизм окрашивания

Грамположительные бактерии имеют толстую сетчатую клеточную стенку, состоящую из пептидогликана (50–90% клеточной оболочки), и в результате окрашиваются в пурпурный кристаллический фиолетовый, тогда как грамотрицательные бактерии имеют более тонкий слой (10% клеточной оболочки). конверт), поэтому не оставляют фиолетовых пятен и окрашиваются в розовый цвет сафранином. Есть четыре основных этапа окрашивания по Граму:

  • Нанесение первичного красителя ( кристаллический фиолетовый ) на закрепленный нагреванием мазок бактериальной культуры. Термофиксация убивает некоторые бактерии, но в основном используется для прикрепления бактерий к предметному стеклу, чтобы они не смывались во время процедуры окрашивания.
  • Добавление йодида , который связывается с кристаллическим фиолетовым и удерживает его в клетке
  • Быстрое обесцвечивание этанолом или ацетоном
  • Контрастный с сафранином . Карбол-фуксин иногда заменяют сафранином, поскольку он более интенсивно окрашивает анаэробные бактерии, но его реже используют в качестве контрастного красителя.
Резюме окраски по Граму

Применение Реагент Цвет ячейки
Грамположительный Грамотрицательный
Первичный краситель кристально-фиолетовый пурпурный пурпурный
Захватывающий агент йод пурпурный пурпурный
Обесцвечивающее средство спирт / ацетон пурпурный бесцветный
Счетчик пятен сафранин / карбол фуксин пурпурный розовый

Кристаллический фиолетовый (CV) диссоциирует в водных растворах на CV +
и хлорид ( Cl —
) ионы. Эти ионы проникают через клеточную стенку и клеточную мембрану как грамположительных, так и грамотрицательных клеток. CV +
ion взаимодействует с отрицательно заряженными компонентами бактериальных клеток и окрашивает клетки в фиолетовый цвет.

Йодид ( I —
или я —
3 ) взаимодействует с резюме +
и образует большие комплексы кристаллического фиолетового и йода (CV – I) внутри внутреннего и внешнего слоев клетки. Йод часто называют протравой , но он является ловушкой, предотвращающей удаление комплекса CV – I и, следовательно, окрашивающей клетку.

Когда добавляется обесцвечивающий агент, такой как спирт или ацетон, он взаимодействует с липидами клеточной мембраны. Грамотрицательная клетка теряет свою внешнюю липополисахаридную мембрану, а внутренний пептидогликановый слой остается открытым. Комплексы CV – I вымываются из грамотрицательной клетки вместе с внешней мембраной. Напротив, грамположительные клетки обезвоживаются при обработке этанолом. Большие комплексы CV – I оказываются захваченными грамположительной клеткой из-за многослойной природы ее пептидогликана. Этап обесцвечивания имеет решающее значение и должен быть правильно рассчитан; окраска кристаллического фиолетового удаляется как с грамположительных, так и с отрицательных клеток, если обесцвечивающий агент остается на слишком долгое время (в течение нескольких секунд).

После обесцвечивания грамположительная клетка остается фиолетовой, а грамотрицательная клетка теряет фиолетовый цвет. Контркрашивание, которое обычно представляет собой положительно заряженный сафранин или основной фуксин, применяется последним, чтобы придать обесцвеченным грамотрицательным бактериям розовый или красный цвет.

Примеры

Грамположительные бактерии

Грамположительные бактерии обычно имеют единственную мембрану ( монодерму ), окруженную толстым пептидогликаном. Этому правилу следуют два типа: Firmicutes (кроме классов Mollicutes и Negativicutes ) и Actinobacteria . Напротив, представители Chloroflexi (зеленые несерные бактерии) являются монодермами, но обладают тонким или отсутствующим пептидогликаном (класс Dehalococcoidetes ) и могут окрашивать отрицательно, положительно или неопределенно; Члены Deinococcus-Thermus группы пятен являются положительными , но diderms с толстым пептидогликана.

Читайте также:  Боли в животе у женщин что делать, если болит низ, в левом или правом боку живота

Исторически грамположительные формы составляли тип Firmicutes — название, которое сейчас используется для самой большой группы. Он включает многие известные роды, такие как Bacillus , Listeria , Staphylococcus , Streptococcus , Enterococcus и Clostridium . Он также был расширен за счет включения Mollicutes , бактерий, таких как Mycoplasma, которые не имеют клеточных стенок и поэтому не могут быть окрашены по Граму, но происходят из таких форм.

У некоторых бактерий есть клеточные стенки, которые особенно хорошо удерживают пятна. Они будут казаться положительными при окрашивании по Граму, даже если они не имеют близкого родства с другими грамположительными бактериями. Эти бактерии называются кислотоустойчивыми , и их можно отличить от других грамположительных бактерий только с помощью специальных процедур окрашивания .

Грамотрицательные бактерии

Грамотрицательные бактерии обычно обладают тонким слоем пептидогликана между двумя мембранами ( дидермиями ). Большинство бактериальных типов являются грамотрицательными, включая цианобактерии , зеленые серные бактерии и большинство протеобактерий (за исключением некоторых представителей Rickettsiales и насекомых-эндосимбионтов Enterobacteriales ).

Грампеременные и грамотрицательные бактерии

Некоторые бактерии после окрашивания красителем по Граму дают картину с грамм-переменной: видна смесь розовых и пурпурных клеток. В культурах Bacillus, Butyrivibrio и Clostridium уменьшение толщины пептидогликана во время роста совпадает с увеличением количества клеток, окрашивающих грамотрицательные. Кроме того, у всех бактерий, окрашенных с помощью окрашивания по Граму, возраст культуры может влиять на результаты окрашивания.

Грамотрицательные бактерии не реагируют предсказуемо на окрашивание по Граму и, следовательно, не могут быть определены как грамположительные или грамотрицательные. Примеры включают многие виды Mycobacterium , включая M. tuberculosis и M. leprae .

Орфографическое примечание

Термин «окрашивание по Граму» происходит от фамилии Ганса Христиана Грама ; эпоним (Gram) поэтому капитализируются , но не нарицательным (пятно) , как это обычно для научных терминов. Прилагательные «грамположительный» и «грамотрицательный»; как одноименные прилагательные , их начальная буква может быть либо строчной «g», либо заглавной «G», в зависимости от того, чье руководство по стилю (если таковое имеется) регулирует создаваемый документ. Строчные буквы используются Центрами США по контролю и профилактике заболеваний и другими режимами стилей, такими как стиль AMA . В словарях можно использовать строчные и прописные буквы либо и то, и другое. Использование прописных букв «грамположительные» или «грамотрицательные» также часто встречается во многих статьях и публикациях научных журналов . Когда статьи отправляются в журналы, каждый журнал может применять или не применять собственный стиль к постпринтной версии. Версии препринта содержат тот стиль, который использовал автор. Даже в режимах стиля, в которых прилагательные «грамположительный» и «грамотрицательный» используются строчными буквами, по-прежнему используется заглавная буква «окраска по Граму».

Бактерии красного цвета

134-135

Молекулярные модели фотосистем

На схеме в упрощенной форме представлены бактериородопсин архебактерий Halobacterium halobium и фотосистема пурпурных бактерий Rhodopseudomonas viridis . Обе молекулы принадлежат к немногим трансмембранным белкам, структуры которых известны и могут служить в качестве модельных систем для подробного изучения фундаментальных механизмов энергетического обмена.

Бактерии семейства Halobacterium растут при крайне высоких концентрациях соли, например в морской воде. Плазматическая мембрана этих бактерий содержит белок. подобный родопсину глаза (см. с. 346) и потому названный бактериородопсином . Этот белок способен непосредственно использовать энергию солнечного света для создания электрохимического градиента (см. с. 128). В основе процесса, как и при зрительном процессе, лежит индуцируемая светом цис-транс -изомеризация ретиналя. Белковая часть молекулы бактериородопсина в основном состоит из 7 α-спиралей (голубого цвета), пронизывающих мембрану и образующих полый цилиндр. Остальная часть молекулы и боковые цепи аминокислот не представлены. Внутри цилиндра расположена молекула ретиналя (оранжевого цвета), ковалентно связанная альдегидной группой с ε-аминогруппой остатка лизина (красного цвета). В темноте ретиналь находится в полностью транс -форме, а альдиминная группа протонирована (см. с. 346). При освещении ретиналь перегруппировывается в 13- цис -форму, а альдиминная группа отдает протон, который «откачивается» наружу двумя аспартатными остатками (светло-голубого цвета; на рис. 2 внизу). После возвращения ретиналя в полностью транс -форму альдиминная группа снова связывает протон. Внутриклеточный протон ( 2 , вверху) переносится через другой аспартатный остаток (зеленого цвета) к ретиналю.

Б. Реакционный центр Rhodopseudomonas viridis

Фотосистема пурпурных бактерий Rhodopseudomonas viridis похожа по строению на фотосистему II высших растений. В отличие от растений в бактериальной системе донором электронов является не вода, а они поступают из электронпереносящей цепи, содержащей цитохром (на схеме не показано).

На схеме приведены только трансмембранные фрагменты бактериородопсина. О примерной толщине мембраны можно судить по липидным молекулам (слева и справа). Шесть трансмембранных спиралей из трех субъединиц (показаны окрашенными в различные тона голубого цвета) формируют внутримембранное пространство, которое наполнено цепями молекул пигментов (несколько пигментов, которые не принимают непосредственного участия в электронном транспорте, опущено). Принцип фотосинтетического электронного транспорта обсуждается на с. 130.

В Rh. viridis энергию света поглощают две соседние молекулы хлорофилла, образующие « специальную пару » (зеленого цвета, а ион Mg 2+ — красного). Максимум поглощения этих молекул находится при 870 нм, поэтому бактериальный реакционный центр обозначается также P 870 .

После возбуждения электрон переносится реакционным центром на смежную свободную от магния молекулу феофитина (оранжевого цвета) всего за несколько пикосекунд (1 пс = 10 -12 с), а затем в течение примерно 200 пс передается на прочно связанный хинон Q A (слева наверху, желтого цвета). В то же самое время снова заполняется электронная дыра в «специальной паре». Через примерно 0,2 мс возбужденный электрон достигает обмениваемого хинона Q B (справа наверху, желтого цвета), с которым покидает фотосистему.

Ссылка на основную публикацию
Фетишизм что это такое, причины и примеры, нужно ли бороться
Фетишизм Фетишизм (порт.feiticao – волшебство) Данное слово чаще всего употребляется в одном из двух значений: 1) Фетишизм может пониматься как...
Фарингит при беременности как лечить и влияние на плод
Чем опасна ангина при беременности и как ее лечить? Любая ангина характеризуется острым воспалительным процессом в горле. Неправильное ее лечение...
Фарингит признаки, симптомы, лечение — МедКом
J31.2 Хронический фарингит Фарингитом чаще болеют взрослые, а тонзиллитом — дети. Генетика и образ жизни значения не имеют. Фарингит и...
Фибриноген – что это такое; GoldenMed
Фибриноген Цена: 90 грн. Срок выполнения, дней: 1 Код исследования: К9 Фибриноген – это белок, который вырабатывается в печени человека....
Adblock detector