Karakteristik dan fungsi ruang perplapsmic

Dia Ruang periplastik Ini adalah daerah dari dinding yang dibungkus atau sel bakteri gram -negatif yang dapat dilihat oleh mikrofotografi elektronik seperti ruang antara membran plasma dan membran luar dari ini.

Dalam bakteri gram -positif, ruang yang sama juga dapat diamati, meskipun lebih kecil, tetapi antara membran plasma dan dinding sel, karena mereka tidak memiliki bungkus membran ganda.

Skema Sampul Bakteri (Sumber: Graevemoore at English Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Istilah "ruang perplapsmic" awalnya digunakan oleh Mitchell pada tahun 1961, yang menggambarkannya, menggunakan beberapa parameter fisiologis, seperti reservoir enzim dan "saringan molekuler" antara dua lapisan membran. Kedua istilah deskriptif tetap benar sampai sekarang.

Pembaca harus ingat bahwa pembungkus sel bakteri gram -negatif adalah struktur lapisan ganda dan kompleks, semuanya dalam hal ketebalan, komposisi, fungsionalitas dan interaksi mereka, yang elastis dan resisten, karena mencegah disintegrasi sel, terima kasih untuk mempertahankan tekanan osmotik internal.

Lapisan -lapisan ini termasuk membran sitoplasma, kompleks lipoprotein yang terkait dengan ini dan lapisan peptidoglucano yang termasuk dalam wilayah perplastik; membran eksternal dan lapisan eksternal tambahan yang berbeda dalam jumlah, karakteristik dan sifat fisikokimia menurut spesies bakteri yang dipertimbangkan.

Istilah "ruang perplapsmic" secara harfiah mengacu pada ruang yang mengelilingi membran plasma dan merupakan salah satu daerah sel yang dibungkus dalam pembentukan bentuk, kekakuan dan resistensi terhadap stres osmotik.

[TOC]

Karakteristik

Karakteristik umum

Studi sitologis yang berbeda telah menunjukkan bahwa ruang perplapsmic bukan zat cair, melainkan gel yang dikenal sebagai periplasma. Ini dipahami oleh jaringan pepidoglucano dan berbagai komponen protein dan molekuler.

Dapat melayani Anda: sel kuman: karakteristik, pembentukan, jenis, migrasi

Peptidoglikan terdiri dari unit berulang dari asam N-asetil glikosamin-asam N-acetylmuramic, yang dihubungkan silang oleh rantai samping pentapeptida (5 oligopeptida limbah aminoous).

Dalam bakteri gram -negatif, ruang ini dapat bervariasi dalam ketebalan dari 1 nm hingga 70 nm dan dapat mewakili hingga 40% dari total volume sel beberapa bakteri.

Kompartemen sel bakteri gram -negatif ini mengandung proporsi besar protein hydrosoluble dan, oleh karena itu, dari karakteristik kutub. Faktanya, protokol eksperimental telah menetapkan bahwa ruang ini dapat mengandung hingga 20% dari total kadar air air.

Karakteristik Struktural

Membran luar terkait erat dengan peptidoglucan. Protein ini dikaitkan dengan membran luar melalui ujung hidrofobiknya dan menunjuk ke bagian dalam ruang perplapsmic.

Sebagian besar enzim di daerah perplapsmic dari dinding sel bakteri tidak secara kovalen terkait dengan komponen struktural dinding, tetapi mereka terkonsentrasi di daerah pelebaran ruang perplastik yang dikenal sebagai kantong kutub atau “Topi kutub ".

Protein yang secara kovalen terkait dengan beberapa komponen struktural dalam perplasma diikat, menurut banyak garis bukti eksperimental, dengan lipopolisakarida yang ada dalam membran plasma atau di membran luar.

Semua protein yang ada dalam ruang perplastik ditranslokasi dari sitoplasma melalui dua jalur atau sistem sekresi: sistem sekresi klasik (SEC) dan sistem translokasi ganda -arginin atau “gandaSistem translokasi arginin kembar " (Tat).

Sistem klasik mentranslokasi protein dalam konformasi non-dleasant dan ini dilipat secara prostraduktif dengan mekanisme yang kompleks, sedangkan substrat sistem TAT sepenuhnya dilipat dan aktif secara fungsional.

Dapat melayani Anda: Plasmodesmos

Karakteristik fungsional umum

Meskipun berada di wilayah spasial yang sama, fungsi ruang perplastik dan ponsel peptidoglucan.

"Kompartemen" seluler bakteri ini memiliki banyak protein yang berpartisipasi dalam beberapa proses penangkapan nutrisi. Di antara mereka adalah enzim hidrolitik yang mampu memetabolisme senyawa terfosforilasi dan asam nukleat.

Protein chelating juga dapat ditemukan, yaitu, protein yang berpartisipasi dalam pengangkutan zat ke dalam sel dalam bentuk kimia yang lebih stabil dan dapat diasmilasi dengan ini.

Selain itu, daerah dinding sel ini biasanya mengandung banyak protein yang diperlukan untuk sintesis peptidoglikan, serta protein lain yang berpartisipasi dalam modifikasi senyawa yang berpotensi toksik untuk sel untuk sel.

Fungsi

Ruang perplapsmic harus dilihat sebagai kontinum fungsional dan lokasi banyak proteinnya tergantung, daripada keterbatasan fisik di dalam kompartemen, pada lokasi beberapa komponen struktural yang mereka bergabung dengan mereka bergabung.

Kompartemen ini menyediakan lingkungan pengoksidasi di mana banyak struktur protein dapat stabil melalui jembatan disulfur (S-S).

Kehadiran kompartemen seluler ini dalam bakteri memungkinkan mereka menculik enzim degradatif yang berpotensi berbahaya seperti RNSA dan alkali fosfatase, dan untuk alasan ini dikenal sebagai prekursor evolusioner lisosom dalam sel eukariotik.

Fungsi penting lainnya dari ruang peripásmic termasuk transportasi dan kemotaksis asam amino dan gula, di samping adanya protein dengan fungsi tipe-chaperone yang bekerja dalam biogenesis pembungkus sel.

Protein tipe-chaperonas dalam ruang perplapsmic adalah protein aksesori yang berkontribusi pada katalisis lipatan protein yang ditranslokasi ke kompartemen ini. Di antara mereka adalah beberapa protein disulfida-isomerat, mampu membangun dan menukar jembatan disulfida.

Dapat melayani Anda: sitoskeleton

Sejumlah besar enzim degradatif ditemukan di perplasma. Alkali fosfatase adalah salah satunya dan dikaitkan dengan membran lipopolisakarida. Fungsi utamanya adalah menghidrolisis senyawa terfosforilasi dari sifat yang berbeda.

Beberapa studi fisiologis telah menunjukkan bahwa molekul berenergi tinggi seperti GTP (guanosina 5'-triphosphate) dihidrolisis oleh fosfat ini dalam ruang perplapsmic dan bahwa molekul tidak pernah bersentuhan dengan sitoplasma.

Ruang perplapsmic dari beberapa bakteri denitrifikasi (mampu mengurangi nitrit menjadi nitrogen gas) dan chemiolite.

Referensi

1. Costerton, J., Ingram, J., & Cheng, K. (1974). Struktur dan fungsi avelop sel bakteri gram negatif. Ulasan Bakteriologis, 38(1), 87-110.
2. Dmitriev, b., Toukach, f., & Ehlers, s. (2005). Menuju pandangan komprehensif dari dinding sel bakteri. Tren mikrobiologi, 13(12), 569-574.
3. Koch, a. L. (1998). Biofisika ruang perplasmik gram negatif. Ulasan Kritis dalam Mikrobiologi, 24(1), 23-59.
4. MacAlister, t. J., Costerton, J. W., Thompson, l., Thompson, J., & Ingram, J. M. (1972). Distribusi mushchase alkali dalam ruang periplasmik bakteri gram-negatif. Jurnal Bakteriologi, 111(3), 827-832.
5. Merdanovic, m., Clausen, t., Kaiser, m., Huber, r., & Ehrmann, m. (2011). Protein berkualitas dalam perplasme bakteri. Annu. Putaran. Mikrobiol., 65, 149-168.
6. Missiakas, d., & Raina, s. (1997). Lipat dalam perplasme bakteri. Jurnal Bakteriologi, 179(8), 2465-2471.
7. Prescott, l., Harley, J., & Klein, D. (2002). Mikrobiologi (Edisi ke -5.). Perusahaan McGraw-Hill.
8. Stok, j., Rauch, b., & Roseman, s. (1977). Ruang periplasmik di Salmonella Typhimurium. Jurnal Kimia Biologis, 252(21), 7850-7861.