Общая биология

В 1884 г. датский ученый X. Грам разработал метод окраски, который дает возможность разделить бактерии на две группы -грамположительные и грамотрицательные. Различная способность бактерий к окраске по Граму связана с особенностями строения их клеточных стенок. Грамположительные (Грам+) бактерии фиксируют комплекс генцианвиолета и йода, окрашиваясь в темно-фиолетовый цвет, этанол не обесцвечивает краску, и бактерии не окрашиваются дополнительно фуксином. Грамотрицательные (Грам-) бактерии воспринимают дополнительную окраску фуксином, так как указанный комплекс у них легко вымывается этанолом.

Покоящиеся формы. При неблагоприятных условиях внешней среды многие прокариоты образуют покоящиеся формы, способные сохранять жизнеспособность в течение длительного времени. К таким формам относятся эндо- и экзоспоры, цисты, бактероиды, гетероцисты и др.

Эндоспоры образуют около 15 родов прокариот: Bacillus, Clostridium, Desulfotomaculum, Sporosarcina и др., а также некоторые актиномицеты, отличающиеся разнообразием форм, типов питания и отношением к кислороду. Эндоспоры - это округлые или овальные термостабильные, сильно преломляющие свет структуры. При неблагоприятных условиях клетка образует эндоспоры внутри материнской клетки - спорангия, при этом в каждой материнской клетке образуется одна спора.

Следующие реакции протекают в строме хлоропласта. Поскольку для них не нужен свет, соответствующую стадию фотосинтеза назвали темновой. Именно в ней происходит биологическая фиксация углерода, в результате чего синтезируются органические вещества, в химических связях которых запасена энергия, первоначально полученная при возбуждении электрона хлорофилла квантом света.

Углекислый газ способен реагировать с пятиуглеродным соединением -рибулёзо-1Д-бифосфатом, которое образуется в строме в результате фосфорилирования с помощью АТР молекул рибулёзо-5-фосфата. Эта реакция катализируется ферментом фосфорибулезо-киназой.

По просветам эндоплазматической сети синтезированные вещества транспортируются к комплексу Гольджи (но просветы сети не сообщаются с просветами цистерн последнего). К комплексу Гольджи вещества поступают в пузырьках, которые сначала от-шнуровываются от сети, транспортируются к комплексу и, наконец, сливаются с ним. От комплекса Гольджи вещества транспортируются к местам своего использования также в мембранных пузырьках. Следует подчеркнуть, что одной из важнейших функций эндоплазматической сети является синтез белков и липи-дов для всех клеточных органелл.

Комплекс Гольджи (аппарат Гольджи, внутриклеточный сетчатый аппарат, КГ) представляет собой совокупность цистерн, пузырьков, пластинок, трубочек, мешочков.

Во всех случаях вблизи комплекса Гольджи концентрируются митохондрии. Это связано с происходящими в нем энергозависимыми реакциями.

Лизосомы. Каждая лизосома представляет собой мембранный пузырек диаметром 0,4 - 0,5 мкм. В нем содержится около 50 видов различных гидролитических ферментов в дезактивированном состоянии (протеазы, липазы, фосфолипазы, нуклеазы, гликозидазы, фосфатазы, в том числе кислая фосфатаза; последняя является маркером лизосом). Молекулы этих ферментов, как всегда, синтезируются на рибосомах гранулярной ЭПС, откуда переносятся транспортными пузырьками в КГ, где модифицируются.

Полученное трехуглеродное соединение (молекула 3-фосфоглицеринового альдегида) уже само по себе является одним из промежуточных продуктов гликолиза. Некоторая часть 3-фосфоглицеринового альдегида остается в строме хлоропласта, где затем превращается в глюкозо-1-фосфат, который, в свою очередь, сначала превращается в ADP-глюкозу, а затем в крахмал. Особенно много крахмала откладывается в хло-ропластах днем при интенсивном течении фотосинтетических процессов, ночью под действием соответствующих ферментов крахмал расщепляется до растворимых форм и используется растением.