콘텐츠
- 세포의 일반적인 특성
- 일반적인 원핵 세포 구조
- 세균성 세포벽의 구조
- 그람 양성 및 그람 음성 박테리아
- 그람 양성 박테리아 세포벽
- 테이 코산의 역할
- 그람 음성 박테리아 세포벽
- 그람 음성 박테리아의 도구
- Archaea 세포벽
- 세포벽이 중요한 이유
- 항생제 저항
원핵 생물 삶의 두 가지 주요 분류 중 하나를 나타냅니다. 다른 사람은 진핵 생물.
원핵 생물은 더 낮은 수준의 복잡성으로 구별됩니다. 그것들은 모두 단세포 일 필요는 없지만 모두 미세하다. 그들은 도메인으로 나뉩니다 고세 과 박테리아, 그러나 알려진 원핵 생물 종의 대부분은 박테리아이며 지구에 약 35 억 년 동안 존재 해 왔습니다.
원핵 세포에는 핵 또는 막 결합 소기관이 없습니다. 그러나 박테리아의 90 %는 세포벽식물 세포 및 일부 곰팡이 세포를 제외하고, 진핵 세포는 결여되어있다. 이 세포벽은 박테리아의 가장 바깥층을 형성하고 세균성 캡슐.
이들은 세포를 안정화시키고 보호하며, 박테리아가 항생제에 반응 할뿐만 아니라 숙주 세포를 감염시킬 수있는 박테리아에 필수적이다.
세포의 일반적인 특성
자연의 모든 세포는 많은 기능을 공통으로 공유합니다. 이 중 하나는 외부의 존재입니다 세포막또는 원형질막모든면에서 셀의 물리적 경계를 형성합니다. 또 다른 물질은 세포질 세포막에서 발견됩니다.
세 번째는 유전자 물질을 다음과 같은 형태로 포함시키는 것입니다. DNA, 또는 데 옥시 리보 핵산. 네 번째는 리보솜단백질을 제조합니다. 모든 살아있는 세포는 에너지를 위해 ATP (adenosine triphosphate)를 사용합니다.
일반적인 원핵 세포 구조
원핵 생물의 구조는 간단하다. 이 세포들에서, DNA는 핵 막 안에 둘러싸인 핵 안에 포장되지 않고 세포질에 더 느슨하게 모여있는 것으로 밝혀졌습니다. 핵종.
이것은 일반적으로 원형 염색체의 형태입니다.
원핵 세포의 리보솜은 세포질 전체에 흩어져있는 반면, 진핵 생물에서는 일부가 세포 소기관에서 발견됩니다. 골지 기기 그리고 소포체. 리보솜 작업은 단백질 합성이다.
박테리아는 이분법 핵분열에 의해 재생되거나 하나의 작은 염색체에있는 유전 정보를 포함하여 세포 성분을 균등하게 나누거나 두 개로 간단히 나눕니다.
유사 분열과 달리,이 형태의 세포 분열은 별개의 단계를 요구하지 않습니다.
세균성 세포벽의 구조
독특한 펩티도 글리 칸 : 모든 식물 세포벽과 박테리아 세포벽은 대부분 탄수화물 사슬로 구성됩니다.
그러나 식물 세포벽에는 셀룰로스가 포함되어 있지만 수많은 음식의 성분에 나와있는 것처럼 박테리아 세포벽에는 펩티도 글리 칸, 당신은하지 않습니다.
이 펩티도 글리 칸은 원핵 생물에서만 발견다른 유형으로 제공됩니다. 그것은 세포에 전체적인 모양을 부여하고 기계적 모욕으로부터 세포를 보호합니다.
펩티도 글리 칸은 글리 칸자체 구성 무라 민산 과 글루코사민두 가지 모두 아세틸 기가 질소 원자에 부착되어있다. 이들은 또한 근처의 다른 펩티드 사슬에 가교 된 아미노산의 펩티드 사슬을 포함한다.
이러한 "브리징 (bridging)"상호 작용의 강도는 상이한 펩티도 글리 칸과 상이한 박테리아 사이에서 광범위하게 변한다.
알다시피,이 특성은 박테리아가 세포벽이 특정 화학 물질에 반응하는 방식에 따라 다른 유형으로 분류 될 수있게합니다.
가교는 a라고 불리는 효소의 작용에 의해 형성됩니다 트랜스 펩 티다 제이는 인간과 다른 유기체에서 전염병과 싸우는 데 사용되는 항생제 종류의 대상입니다.
그람 양성 및 그람 음성 박테리아
모든 박테리아가 세포벽을 갖는 반면, 그의 박테리아의 조성은 세포벽이 부분적으로 또는 대부분 만들어진 펩티도 글리 칸 함량의 차이로 인해 종에서 종으로 변한다.
박테리아는 그람 양성과 그람 음성이라는 두 가지 유형으로 분리 될 수 있습니다.
이들은 생물학 자의 이름을 따서 명명되었습니다 한스 크리스천 그램1880 년대에 염색 기술을 개발 한 세포 생물학의 선구자 인 그램 얼룩이로 인해 특정 박테리아가 자주색 또는 청색이되고 다른 박테리아가 빨간색 또는 분홍색이되었습니다.
이전 유형의 박테리아는 그람 양성이들의 염색 특성은 그들의 세포벽이 전체 벽과 관련하여 매우 높은 비율의 펩티도 글리 칸을 함유한다는 사실에 기인한다.
빨간색 또는 분홍색 얼룩 박테리아는 그램 음성그리고 당신이 짐작할 수 있듯이,이 박테리아는 소량의 펩티도 글리 칸으로 구성된 벽을 가지고 있습니다.
그람 음성 박테리아에서 얇은 막은 세포벽 외부에 위치하여 세포 봉투.
이 층은 세포벽의 다른쪽에있는 세포의 원형질막과 유사하며 세포의 내부에 더 가깝습니다. 일부 그람 음성 세포에서 대장균세포막과 핵 외피는 실제로 어떤 장소에서 접촉하여 얇은 벽의 펩티도 글리 칸을 관통합니다.
이 핵 봉투에는 리포 폴리 사카 라이드, 또는 LPS. 이 막의 내부로부터 연장되는 것은 세포벽의 외부 말단에 부착 된 뮤린 지단백질이다.
그람 양성 박테리아 세포벽
그람 양성 박테리아는 약 20 내지 80 nm (나노 미터 또는 10 억 미터) 두께의 두꺼운 펩티도 글리 칸 세포벽을 갖는다.
예를 들어 포도상 구균, 연쇄상 구균, 유산균 과 새균 종.
이 박테리아 얼룩 보라색 또는 빨간색펩티도 글리 칸은 제제가 나중에 알코올로 세척 될 때 절차 초기에 적용된 보라색 염료를 유지하기 때문에, 그람 염색으로 보통 자주색이다.
이보다 강력한 세포벽은 그람 음성 박테리아에 비해 그람 양성 박테리아를 대부분의 외부 모욕으로부터 보호합니다. 펩티도 글리 칸 함량이 높음 이 유기체 중 하나는 벽을 일차원 요새로 만들어서 파괴하는 방법에 관한 전략을 다소 쉽게 만듭니다.
••• Sciencing그람 양성 박테리아는 일반적으로 그람 음성 종보다 세포벽을 표적으로하는 항생제에 더 민감합니다. 왜냐하면 그것이 세포 외피 아래 또는 내부에 앉아있는 것과는 반대로 환경에 노출되기 때문입니다.
테이 코산의 역할
그람 양성 박테리아의 펩티도 글리 칸 층은 일반적으로 테이 코산또는 TA.
이들은 펩티도 글리 칸 층을 통과하여 때때로 지나가는 탄수화물 사슬이다.
TA는 화학적 특성을 발휘하는 것보다 더욱 단단하게함으로써 펩티도 글리 칸을 안정화시키는 것으로 여겨진다.
TA는 Streptococcal 종과 같은 특정 그람 양성 박테리아가 숙주 세포 표면의 특정 단백질에 결합하여 감염 및 많은 경우 질병을 유발하는 능력을 촉진시키는 능력을 부분적으로 담당합니다.
박테리아 나 다른 미생물이 전염병을 일으킬 수있는 경우 병원성.
박테리아의 세포벽 마이코 박테리아 가족펩티도 글리 칸 및 TA를 함유하는 것 이외에, 외부의 "왁스"층을 미 콜산. 이 박테리아는 "산-빠른,이 유형의 얼룩은이 왁스 층을 관통하여 유용한 현미경 검사가 가능하기 때문에 필요합니다.
그람 음성 박테리아 세포벽
그람 양성균은 그람 양성균과 마찬가지로 펩티도 글리 칸 세포벽을 가지고 있습니다.
그러나, 벽은 두께가 약 5 내지 10 nm로 훨씬 더 얇다. 이들 벽은 작은 펩티도 글리 칸 함량으로 인해 제제가 알코올로 세척 될 때 벽이 많은 염료를 보유 할 수 없어서 결국 분홍색 또는 붉은 색을 나타 내기 때문에 그람 염색으로 자주색으로 염색되지 않는다.
위에서 언급 한 바와 같이, 세포벽은 이들 박테리아의 가장 바깥 쪽이 아니라 다른 원형질막, 세포 외피 또는 외막으로 덮여있다.
이 층은 두께가 약 7.5 내지 10 nm이며, 세포벽의 두께와 동등하거나이를 초과한다.
대부분의 그람 음성 박테리아에서, 세포 외피는 브라운스 지단백질 (brauns lipoprotein)이라고하는 지단백질 분자의 유형에 연결되며, 이는 차례로 세포벽의 펩티도 글리 칸에 연결됩니다.
그람 음성 박테리아의 도구
그람 음성 박테리아는 일반적으로 환경에 노출되지 않기 때문에 세포벽을 표적으로하는 항생제에 덜 취약합니다. 그것은 여전히 보호를 위해 외부 막을 가지고 있습니다.
또한, 그람 음성 박테리아에서, 겔형 매트릭스는 세포막 내부 및 원형질막 공간이라 불리는 원형질막 외부의 영역을 차지한다.
그람 음성 박테리아의 세포벽의 펩티도 글리 칸 성분은 단지 약 4 nm 두께이다.
그람 양성 박테리아 세포벽이 그 벽 물질을 제공하기 위해 더 많은 펩티도 글리 칸을 갖는 경우, 그람 음성 버그는 외막에 다른 도구를 저장하고있다.
각각의 LPS 분자는 지방산이 풍부한 지질 A 서브 유닛, 작은 코어 폴리 사카 라이드 및 당과 같은 분자로 만들어진 O- 사슬로 구성됩니다. 이 O면 체인은 LPS의 외부면을 형성합니다.
측쇄의 정확한 조성은 다른 박테리아 종마다 다르다.
항원으로 알려진 O- 사슬 사슬의 부분은 특정 병원성 박테리아 균주를 식별하기 위해 실험실 테스트를 통해 식별 될 수 있습니다 ( "스트레인"은 개 품종과 같은 박테리아 종의 하위 유형입니다).
Archaea 세포벽
아르케 아 박테리아보다 다양하며 세포벽도 다릅니다. 특히, 이들 벽은 펩티도 글리 칸을 함유하지 않는다.
오히려, 그들은 일반적으로 비슷한이라고 불리는 분자를 포함 슈도 펩티도 글리 칸또는 슈도 우레 인. 이 물질에서 NAM이라는 규칙적인 펩티도 글리 칸의 일부는 다른 서브 유닛으로 대체됩니다.
일부 archaea는 대신에 레이어를 가질 수 있습니다 당 단백질 또는 다당류 pseudopeptidoglycan 대신 세포벽을 대체합니다. 마지막으로, 일부 박테리아 종들과 마찬가지로, 몇 가지 고풍에는 세포벽이 전혀 없습니다.
슈 도우 레인을 함유 한 아르케 아는 페니실린 클래스의 항생제에 둔감 이들 약물은 펩티도 글리 칸 합성을 방해하는 작용을하는 트랜스 펩 티다 제 억제제이기 때문이다.
이러한 고풍에는 합성되는 펩티도 글리 칸이 없으므로 페니실린이 작용하지 않습니다.
세포벽이 중요한 이유
세포벽이 결여 된 박테리아 세포는 다음과 같은 논의 된 것 외에 추가 세포 표면 구조를 가질 수있다 당분 (단수는 글리코 칼 릭스) 및 S- 층.
글리코 칼 릭스는 두 가지 주요 유형으로 나오는 설탕 같은 분자의 외투입니다. 캡슐 과 점액층. 캡슐은 잘 구성된 다당류 또는 단백질 층입니다. 점액층은 조직이 덜 밀착되어 있으며, 글리코 칼 릭스보다 아래의 세포벽에 덜 단단히 부착되어 있습니다.
결과적으로, 글리코 칼 릭스는 세척에 대한 내성이 강하고, 점액층이보다 쉽게 변위 될 수 있습니다. 점액 층은 다당류, 당 단백질 또는 당지질로 구성 될 수있다.
이러한 해부학 적 변이는 임상 적으로 매우 중요합니다.
당뇨는 세포가 특정 표면에 달라 붙어 세포라는 식민지의 형성을 돕습니다. 바이오 필름 여러 계층을 형성하고 그룹의 개인을 보호 할 수 있습니다. 이러한 이유로, 야생의 대부분의 박테리아는 혼합 된 박테리아 공동체로부터 형성된 생물막에 산다. 생물막은 소독제뿐만 아니라 항생제의 작용을 방해합니다.
이러한 모든 특성은 미생물을 제거 또는 감소시키고 감염을 근절하는 데 어려움을 겪습니다.
항생제 저항
유리한 돌연변이로 인해 주어진 항생제에 자연적으로 내성이있는 박테리아 균주는 인간 개체군에서 "선발"되며, 이는 항생제에 민감한 버그가 제거 될 때 남겨지는 버그이기 때문에 이러한 "슈퍼 버그"는 증식하고 계속 질병을 일으킨다.
21 세기 후반에는 다양한 그람 음성균이 항생제에 대한 내성이 높아져서 감염으로 인한 질병과 사망이 증가하고 건강 관리 비용이 증가했습니다. 항생제 내성은 사람이 관찰 할 수있는 시간 척도에 대한 자연 섹션의 전형적인 예입니다.
예를 들면 다음과 같습니다.
의료 연구자들은 미생물 군비 경쟁에 저항하는 벌레에 대처하기 위해 노력하고 있습니다.