‫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