Биохимия - Химические реакции в живой клетке Том 1 - Д. Мецлер 1980
Место действия
Простейшие живые организмы
Escherichia coli
«Лучший друг» биохимиков — бактерия Escherichia coli — типичный безобидный обитатель кишечного тракта человека и животных. Эту бактерию легко культивировать в лабораторных условиях, благодаря чему она лучше всех других организмов изучена на молекулярном уровне [4]. Е. coli можно считать типичным представителем истинных бактерий. Клетки Е. coli имеют форму палочек. Их длина ~2 мкм, диаметр — 0,8 мкм, объем ~ 1 мкм3, плотность ~1,1 г ∙ см-3, масса ~ 1 ∙ 10-12 г (1 пг, или 0,7∙1012 дальтон) [5]. Е. coli примерно в 100 раз больше мельчайшей микоплазмы, но, как показали электронно-микроскопические исследования, по структуре она очень проста и чрезвычайно сходна в этом отношении с микоплазмой (рис. 1-1 и 1-2,А).
РИС. 1-1. Escherichia coli и некоторые более мелкие бактерии.
1 См. рисунок в работе Burnham J. С., Hashimoto Т., Conti S. F., J. Bacteriol., 96, 1366 (1968).
Каждая клетка Е. coli содержит от 1 до 4 идентичных молекул ДНК (это число зависит от того, насколько быстро клетка растет), а также —15 000—30 000 рибосом. Иногда внутри клетки выявляются и другие образования, например запасы питательных веществ — капельки жира и гранулы поли-β-оксимасляной кислоты (рис. 1-2,Б), составляющей до 25% веса клетки Bacillus megaterium, и иногда гранулы гликогена. Часто присутствуют гранулы высокополимеризованной фосфорной кислоты (полиметафосфат), называемые обычно метахроматическими гранулами. Обнаруживаются также вакуоли, т. е. капельки изолированной водной фазы.
РИС. 1-2. А. Электронная микрофотография интактной клетки Е. coli; напыление платиной. Видны жгутики (изогнутые) и пили (прямые). Обратите внимание, что F-пили (половые) отсутствуют. (С любезного разрешения Williams F. D., VanderMolen Gail E., Amstein C. F.) Б. Электронная микрофотография клетки Spirillum; негативное контрастирование фосфовольфрамовой кислотой. Обратите внимание на пучки жгутиков на концах, шероховатую на вид наружную поверхность, темные включения поли-β-оксимасляной кислоты и светлые гранулы неизвестной природы. (С любезного разрешения Williams F. D., VanderMolen Gail Е., Amstein С. F.)
РИС. 1-2. В. Электронная микрофотография ультратонкого среза (~60 нм) пресноводной грамотрицательной бактерии Aquaspirillum fasciculus. Видны ДНК (светлая область), темные рибосомы, двойная мембрана, характерная для грамотрицательных бактерий (гл. 5, разд. Г.1), и клеточная стенка. У полюса клетки видна внутренняя «полярная мембрана», которая, возможно, имеет какое-то отношение к движению жгутиков. (С любезного разрешения Williams F. D., VanderMolen Gail Е., Amstein С. F.) Г. Электронная микрофотография ультратонкого среза делящейся клетки грамположительного стрептококка Streptococcus. Обратите внимание иа светлоокрашенную нить ДНК. В центре клетки видна часть мезосомы; видно также начало образования межклеточной перегородки. (С любезного разрешения Williams F. D, VanderMolen Gail Е., Amstein С. F.)