Les bactéries Gram-positifs et Gram-négatifs. Leur membrane et mur. Comme
ils font leurs murs? Comme ils sont différents? De qu'a été eu besoin, les
étudier et les faire? Est-ce que leur mur cellulaire prouve, qu'ils sont tout
venus d'un ancêtre commun?
Prof. Frédéric C. Neidhardt et collègues écrivent dans leur du manuel
scolaire de la Physiology of the
Bacterial Cell (1990:25-27) vers le mur des bactéries: "Les bactéries
peuvent être divisées en deux classes générales - Gram-positif et Gram-négatif.
Les bactéries Gram-positifs et Gram mégatifs sont différent dans plusieurs
aspects importants, en plus de structure de l'enveloppe. La distinction
Gram-négatif Gram-positif est une profonde. Il reflète une différence
fondamentale dans structure du mur pas seul, mais autres différences
biochimiques, physiologiques, et génétiques importantes aussi. La majorité,
mais pas tout, bactéries, sont membres de ces deux groupes. Ce cet automne à
l'extérieur de ces groupes est de deux classes. Un groupe est attentivement
semblable aux autres bactéries, mais complètement murs du manque - le
Mollicutes. L'autre groupe, l'Archaebactéries, murs du produits alimentaires
qui ne contiennent pas de murein typique et dans beaucoup d'autres respects
soyez différent de la cellule du procaryotique typique." (1990:25-27).
Qu'est-ce que les scientifiques ont maintenant trouvé vers le mur
cellulaire? Comment complexe est-ce que c'est? Qu'est-ce qui en faut un tout
sachez dans ordre comprendre et le faire?
Prof. F. C. Neidhardt et collègues: "Comme cellules allez, les
bactérien sont particulièrement dur; C'est, ils sont durs de casser par les
moyens de la mécanique. Et ils retiennent leur forme sous conditions sévères
même. Beaucoup de la dureté de bactéries a été en rapport avec leur mur
cellulaire qui fournit le support de la mécanique rigide et prévient la
pression d'éclater les cellules (lyses osmotique). De plus, le mur cellulaire
représente une défense chimique et physique contre chimiques toxiques qui
peuvent nuire à la membrane cellulaire. Les bactéries Gram-positifs et
Gram-négatifs sont différent considérable dans la structure de leurs murs
cellulaires, et dans le rôle de cette structure, dans se débrouiller avec les
changements de l'environnement. Toute portion du mur d'apparences des cellules
Gram-positifs comme une couverture épaisse, cela de la plupart des cellules Gram-négatifs
comme un drap fragile. Même le mur Gram-négatif mince a la résistance à la
tension considérable dans réalité." (1990:33).
Prof. F. C. Neidhardt et collègues: "Le mur cellulaire Gram-positif consiste en un manteau du multi molecular épais de muerein (un type de peptidoglycan) avec montants moindres d'autres polymères, particulièrement acides du teichoique; A répandu. La structure polymère consiste en beaucoup de couches qui sont enveloppées autour de la longueur et largeur de la cellule. De cette façon ils forment un sac qui détermine la dimension et forme de l'organisme. Les murein peuvent être isolés intact comme une structure, a appelé le sacculus du murein. La forme de la bactérie dépend de la forme du sacculus. La plupart des bactéries ressemblent à tringles (bacilles) ou hélices (spirochètes); Quelque apparence comme fuseaux, étoile de mer ou polyhedra aplati; Encore autres supposent des formes plus complexes, différenciées. ... Le réseau du murein rigide autorise des bactéries, survivre dans média qui est des hypotoniques communément. C'est, ils ont une pression osmotique inférieure, que cela de leur cytoplasme. Dans l'absence d'un corset comme structure rigide, la membrane éclaterait pour pousser contre, et la lyse des cellules (= coulez séparément)." (1990:33-36).
Prof. F. C. Neidhardt et collègues: "Les bactéries Gram-négatifs ont
évolué une solution radicalement différente au problème de protéger la membrane
du cytoplasmique. Leur couche du murein est plus mince beaucoup, que cela de
bactéries Gram-positifs, et ils font une structure complètement différente -
une membrane externe qui est développée à l'extérieur d'une couche du murein
mince. La membrane externe est chimiquement distincte des membranes biologiques
habituelles. C'est capable, résister aux chimique préjudiciables. C'est une
structure du bi-couche, et son feuillet intérieur ressemble dans composition
qui de la membrane du cytoplasmique.
"Son feuillet externe, de l'autre côté, a un composant unique dans la
place de phospholipides. Ce composant est le lipopolysaccharide bactérien ou
LPS. C'est une molécule complexe qui n'est pas trouvée dans nature ailleurs. En
conséquence, les feuillets de cette membrane sont extrêmement asymétriques. Et
les propriétés de ce bi-couche exceptionnel sont différentes de ceux d'une
membrane biologique régulière considérablement. La capacité, exclure des
composés hydrophobes, est exceptionnelle parmi membranes biologiques.
"Exclusion de composés hydrophobes dans les bactéries Gram-négatifs,
comme dans les bactéries Gram-positifs, est accomplie en entourant les cellules
avec les polysaccharides hydrophobes. Mais ce sont différent dans structure et
organisation dans les deux groupes. Cependant, la membrane externe présente une
impasse apparente: À cause de sa nature lipide, il peut être supposé exclure
des composés de l'hydro philique aussi. Dans ce cas, aucuns composés, hydrophobe
ou hydrophilique, pourrait traverser la membrane externe.
"En résolvant le problème de protection de la membrane du
cytoplasmique, les bactéries Gram-négatifs paraissent avoir créé un nouveau.
Comment est-ce que ces organismes transportent leurs éléments nutritifs? Est-ce
qu'ils copient dans la membrane externe les appareils du transport actifs de la
membrane du cytoplasmique? Cette stratégie serait un investissement gaspilleur
pas seul, mais aussi pourrait faire la membrane externe de même que sensible
aux défis de l'environnement, comme la membrane du cytoplasmique est. Encore
une fois, les bactéries ont trouvé une solution intéressante: La membrane
externe a des canaux spéciaux, ce permis la diffusion passive de composés de
l'hydrophilique aime des sucres, des acides aminés, et des certains ions. Ces
canaux consistent en molécules de la protéine, porins à propos appelé. Les
canaux Porin sont étroits, seulement la bonne dimension, autoriser l'entrée de
composés plus petits que 600-700 dalton (Chiffre 9 dans leur livre).
"Les canaux sont si petits, que les composés hydrophobes entreraient
dans contact avec la polaire 'mur' du canal et de cette façon soit exclue. Dans
une certaine mesure, E. coli peuvent sélectionner le porins avec
dimensions du canal différentes, en réponse aux propriétés osmotiques du moyen.
"Certain hydrophilique compose qui les besoins cellulaires pour
survivre, est plus grand, que l'exclusion de porins. Ces grandes molécules
incluent la vitamine B12, sucres qui sont plus grands que trisaccharides et chelates
du fer. Tel compose la croix la membrane externe par les mécanismes du
permeation séparés, spécifiques. Ils utilisent des protéines qui ont été
conçues surtout à translocate chacun de ces composés. Donc, la membrane externe
permet le passage de petit hydrophilique compose, exclut des composés
hydrophobes, grand ou petit, et autorise l'entrée de quelques-uns plus grandes
molécules de l'hydrophilique par les mécanismes surtout conçus."
(1990:37-40).
"La membrane externe n'est pas une structure entièrement séparée; Il
est connecté aux deux le murein posez en couches et la membrane du
cytoplasmique. Le rapport avec la couche du murein est servi de médiateur par
deux types d'interactions, le plus important est une lipoprotéine de la
membrane externe. Cette protéine est présente dans quelques 700,000 copies par
cellule qui le fait la protéine la plus abondante (numériquement, pas par
poids) dans E coli.
"Environ un tiers des molécules du lipoprotéine les covalent liés à
murein et influence de l'aide les deux structures ensemble sont. L'autre type
d'interaction est le serré (mais probablement pas covalent) association de
quelques-uns du porins de la membrane externe avec murein. Ensemble, le
lipoprotéines et porins fournissent dans chaque cellulaire plus de 400,000
étai comme contacte entre la membrane externe et le mur cellulaire."
(1990:41).
Quels substrats spécifiques sont la bactérie E. coli capable prendre au-dessus? Comment est-ce qu'il les prend,
dans quels chemins différents?
Prof. F. C. Neidhardt et collègues: "Des plusieurs mécanismes du
transport, presque tout (inclure diffusion facilitée, transport actif sensible
aux chocs, et transport actif secondaire) participez à la compréhension d'un ou
un autre sucre ou alcool du sucre par E.
coli (Chiffre 4 dans leur livre). De façon intéressante, la compréhension
d'un sucre particulier ne suit pas de modèle: Par exemple le lactose est pris
dans E. coli par transport du proton,
mais dans Staphylococcus aureus par
un PTS.
"Les acides aminés sont transportés par les systèmes du transport actifs sensibles aux chocs ou secondaires. Dans E. coli, 14 systèmes du transport différents qui apportent des acides aminés dans la cellule. D'un examen des systèmes du transport de l'acide aminé de bactéries, plusieurs modèles émergent. Quelques-uns du transport des systèmes un groupe d'acides aminés avec structure semblable. Souvent ceux-ci ont des sous-systèmes pour seul des acides aminés. Cette surabondance apparente sert un but. Un des systèmes a la haute affinité (affinité 10 fois constantes ou plus grand) et haut courant. Chacun a des avantages évidents environnements en particulier. En plus de systèmes du transport de l'acide aminé, E. coli a une variété de systèmes du transport pour cofacteurs, plusieurs ions, et intermediates métabolique." (1990:182, 183).
Comment une Gramme négatif bactérie fait ses propres protéines d'enveloppe. De Neidhardt et autres (1990:114) Fig. 8. La cellule minuscule a réalisé ici, quel homme ne peut toujours pas faire au début de ce 21ème siècle : ensemble automatique, production automatique. Ainsi celui, qui a pensé dehors et a fait cette organisation d'uni cellule, doit savoir beaucoup plus au sujet de la science et de la technologie, que n'importe quel scientifique vivant maintenant sur cette terre : le créateur, dont le nom est Jéhovah. ¶
Réaction d'Assemblée de la membrane externe. (1) Lipopolysaccharide ; (2) phospholipides ; (3) protéines externes de membrane ; (4) lipoprotéine ; (5) individu ensemble de la membrane externe. De Neidhardt et autres (1990:121) Fig. 14.
Comme fait E. coli vaincu les
extrêmes de pression osmotique de l'environnement? Et comment est-ce qu'il fait
son porins, les pores dans sa membrane externe?
Prof. F. C. Neidhardt et collègues: "Une variable de l'environnement
importante de que les bactéries doivent traiter, est l'osmolarité de leur
environnement. La cellule bactérienne utilise des plusieurs stratégies
moléculaires, contrarier les effets d'extrêmes nuisibles de pression osmotique
de l'environnement.
"La membrane externe est traversée par canaux qui sont réglés par les
protéines porins appelé. Dans E. coli il y a deux porins majeurs - OmpF
et OmpC. Ils ont tendance à être fait
comme alternatives à l'un l'autre. Les pores faits par OmpC sont légèrement
plus petits et sont faits à plus haute pression osmotique et plus haute
température préférentiellement. Ce modèle veut dire, cet OmpC est la forme
prédominante pendant augmentation de bactéries entériques dans l'étendue
intestinale. Il a de bon sens physiologique pour les bactéries entériques pour
avoir de plus petits pores, quand résider dans l'étendue intestinale et plus
grande à l'extérieur de. Les plus petits pores excluent beaucoup des molécules
toxiques trouvées dans l'étendue intestinale. Les plus grands pores autorisent
des substrats de solution diluée, entrer le pore cellulaire aisément, parce que
les solutés doivent diffuser à travers les pores de la membrane externes. Et le
taux de diffusion est proportionnel à la région en colère d'un groupe du pore,
aussi bien que la différence de la concentration à travers la membrane.
"Les gènes qui chiffrent le porins majeur aussi bien que les certains
autres gènes qui affectent des propriétés de la membrane externes sont
contrôlés par deux protéines - produits de l'envZ lié (pour les protéines de
l'enveloppe) et ompR (pour règlement de la protéine de la membrane externe)
gènes. La protéine EnvZ est une protéine de la membrane du cytoplasmique qui
est pensée pour fonctionner comme une osmo sonde. Il a la ressemblance
structurelle forte à certaines kinases de la protéine; D'après cette
ressemblance et autre signe, et du phénotype d'absurdités et autres mutations
dans envZ, les investigateurs croient, cet EnvZ réagit réciproquement avec la
deuxième protéine, OmpR. Il affecte son activité, en le phosphorylate.
"La protéine OmpR lie le spécifia à l'ADN d'organisateurs qu'il
contrôle en amont; L'emplacement obligatoire est -50 dans l'organisateur de
l'ompF autour, et -90 dans l'organisateur de l'ompC. Un modèle courant, pour
comment l'expression alternative d'ompF est accomplie, est comme suit (Chiffre
7 dans leur livre): Hauts rôles principaux de la pression osmotiques à phosphorilation
d'EnvZ. Et cela a activé la protéine dans tour phosphorylate OmpR. Phospho-OmpR
(OmpR-P) réprime transcription d'ompF, en liant à un emplacement entre -40 et
-60 dans la région de l'organisateur de l'ompF; Il active transcription de
l'ompC, en liant pour mugir affinité emplacements entre -75 et -105 dans la
région de l'organisateur de l'ompC. Quand la pression osmotique est basse, le
niveau d'OmpR-P est bas. Et par conséquent c'est incapable, activer l'ompC;
Mais c'est encore capable d'activer l'ompF, en liant à haute affinité place
dans la -60 à -100 régions de l'organisateur de l'ompF.
"Les effets d'OmpR-P, comme un stimulateur et comme inhibiteur de
transcription de ces deux gènes, est augmenté par un autre mécanisme. Le micF
du gène est copié dans la direction opposée d'ompC d'un organisateur, près cela
d'ompC; Le micF chiffre des 174 bases ARN qui est complémentaire à une région
près le début du message de l'ompF. La transcription du micF a été montrée,
bloquer expression d'ompC. Parce que le règlement d'expression du micF est
semblable à cela d'ompC, les conditions qui induisent l'ompC induiront le micF
simultanément, et de cette façon l'aide réprime l'ompF (Chiffre 7 dans leur
livre).
"Il y a un réseau de gènes excepté ceux pour les deux porines qui sont réglés par la paire de l'envZ/OmpR de réagir réciproquement des protéines; Quelques-uns de ces gènes sont induits, autres ont réprimé. Le sens physiologique total du choix de gènes qui sont inclus dans ce système est encore insaisissable; L'importance à nous de l'histoire EnV/OmpR suis, qu'il a fourni un modèle important d'interaction de la protéine-protéine dans stimulus réponse établit des contacts, en incluant beaucoup pour que la fonction physiologique soit cristal clair." Neidhardt, R. C. et al. (1990:272, 373).
Systèmes secondaires de transport actif. (a) Réactions de Symport. Le gradient de pH créé par les commandes de transport actif primaires (du côté gauche) un symport électroneutre d'un anion avec un proton, et (du côté droit) un symport électrogénique d'un corps dissous non-chargé (s) ainsi qu'un proton. (b) Réaction d'Antiport. Le gradient de pH conduit (du côté gauche) l'échange électroneutre d'un cation pour un proton et (du côté droit) le central téléphonique électronique d'un corps dissous non-chargé (s) pour un proton. (c) Réactions d'Uniport. Le gradient de pH conduit un cation dans l'appel (gauche) d'un anion dehors (droit). De Neidhardt et autres (1990:178) Fig. 1. ¶
Mécanismes Porteur négociés pour la prise des sucres et des alcools de sucre par E. coly. Le glycérol (Glyc) entre par diffusion facilitée. Le maltose (CMA) entre par une personne à charge choquer sensible de système sur une protéine obligatoire (sphère), deux protéines de transmembrane (ovales), et une protéine d'énergie transducing (flèche incurvée et double dirigée) qui hydrolyse un donateur de grande énergie de phosphate (D~P). Le lactose (LC) entre par le symport de protéine et le melibiose (mel) par un symport de Na+ de transport actif secondaire. Le glucose (CGL) entre dans par un spécialiste par la médiation des enzymes I (i), HPr, enzyme II (ii), et enzyme III (iii) ; le produit intracellulaire du processus est le glucose 6-phosphate (G-6-p). De Neidhardt et autres (1990:182) Fig. 4. Si tu, cher lecteur, n'as pas vraiment compris ceci, ne pas s'inquiéter. J'ai juste voulu te montrer, tu as compliqué ceci est, et combien celui, qui a pensé le sien dehors, doit connaître la science naturelle, environ, la physique et la biochimie. ¶
En Premier
Membrane, comme survenu
Comment est-ce quer la première membrane est entrée dans être? Est-ce qu'il
pourrait avoir l'airsen par lui-même dans la soupe chimique primordiale?
Prof. Siegried Scherer: "Phospholipides sont un composant principal du
bio membranes. Ils sont faits de la glycérine, l'acide phosphorique et les
composés de l'aliphatic de longue chaîne. À leur se sont joints avec glycérine
comme éthers ou esters. Ces molécules, comme toutes les autres substances qui
sont actif à la surface (tenside) ayez un hydrophobe (= eau-évitan), et un
hydrophilique (= eau aimant), composant. Les molécules avec ces structure
caractéristiques sont capables, venir ensemble spontanément. Par exemple, comme
couches doubles, micellule, et vésicules). Comment les telles substances
seraient survenir sous conditions pré biotiques, n'est pas su.
"Les membranes biologiquement actives, comme nous les connaissons de
cellules vivantes, toujours provenez de déjà membranes existantes. Ils ne sont
pas synthétisés novo du de (sur encore, de nouveau). Les biomembrane pas seul
délimitez la cellule contre ses alentours. Mais il faut aussi, entre autres
choses, matière du transport à travers sa membrane. La construction complexe de
miroirs du biomembranes les diverses tâches des membranes cellulaires. Par
exemple, mécanisme de reconnaissance, communication cellulaire
cellulaire)." (1998:146).
Hans Kleinig est professeur pour biologie cellulaire à l'Université de
Fribourg. Uwe Maier est professeur pour biologie cellulaire à la
Philipps-Université Marburg, Allemagne. Ils écrivent dans leur manuel scolaire Zellbiologie (1999:73) vers la
biosynthèse de membranes: "Bio membranes ne peut pas éveiller nove du de
dans le cytoplasme d'une cellule. Les membrane composants, les protéines, comme
lipides, sont synthétisées dans les membranes elles-mêmes habituellement: dans
protocytes: Dans la plasma membrane..."
Les membranes biologiquement actives, comme nous les connaissons de
cellules vivantes, toujours provenez de déjà membranes existantes. Ils ne sont
pas synthétisés de nouveau. Comment les telles substances seraient survenir
sous conditions pré biotiques, n'est pas su.
Nous avons maintenant regardé brièvement des cellules Gram-positifs et des
cellules Gram-négatifs. La cellule Gram-positifs a un mur. La cellule
Gram-négatif a une membrane. Les cellules Gram-positifs, cellules
Gram-négatifs, et archée bactéries sont différentes beaucoup de l'un l'autre.
Ils ne sont pas en rapport avec l'un l'autre à tout. Ils sont de même que
différent de l'un l'autre, comme ils sont de plantes et animaux. Et on ne peut
pas les tracer à un ancêtre commun mythique en arrière. Déjà il y a quelques
3.5 à 3.8 milliards années, approchez le commencement de l'histoire de monde,
il y avait des cellules Gram-positifs et Gram-négatifs, et archaebactéries,
juste même aujourd'hui.
Beaucoup du gênera et espèce, identifié à Warrawoona, NO Australie, vit
encore aujourd'hui. Ces organismes uniloculaires étaient de même que complexe,
comme ce vivant aujourd'hui. Ils n'ont pas évolué à tout dans plus hautes
formes de vie. Elles sont usines chimiques complètement automatiques, avec un
diamètre d'une fraction minuscule d'un millimètre. Comment faites des usines
chimiques, les maisons, avec leurs murs et toits, surviennent aujourd'hui? Une
maison (ou usine chimique) survient dans l'esprit d'un être humain intelligent
en premier.
·
En premier, il a un besoin. Il peut dire à
lui-même: "Je veux à lui ayez chaud et sèche où les ours et loups ne
peuvent pas venir et me tuer."
·
Alors il a un souhait: "Je veux avoir
une maison (ou une tente ou une caverne)."
·
Alors il fait un plan: "Ma maison
sera untel grand. Il aura untel beaucoup de pièces, portes, et fenêtres. Et je
le ferai avec les briques (ou pierres ou grosses bûches)."
·
Alors il utilise son plan de la
construction (plan), énergie, et construire des matières, et fait la maison.
Les premiers trois pas qui mènent à la maison sont purement spirituels,
non matériel. Un être humain intelligent, compétent comme un entrepreneur de
maison, les a étudiés en premier. Même les briques dans la maison (leur forme
et fonctionne), un être humain intelligent a étudié en premier. Les atomes qui
composent les briques (pierres, et grosses bûches), ne sachez rien vers une
maison.
Les matérialistes ont réclamé: Tout vient de matière. Mais une maison ne
grandit pas hors des pierres ou grosses bûches du taïga sibérien, comme un
arbre fait. Pourquoi pas? Parce que la matière du bâtiment de la maison ne sait
rien vers la forme et fonctionner d'une maison. Quiconque vient d'un être
humain intelligent qui a pensé vers ceci en premier.
Les atomes du mur (ou membrane) de la bactérie est à son plus bas niveau
d'organisation. Ils sont seulement un moyen à une fin, comme les briques dans
la maison. Une bactérie est compliquée beaucoup plus, que toute maison que
l'homme a jamais construit. L'homme est capable de construire une maison (et
une usine chimique). Mais il n'est pas capable, faire la cellule vivante, une
usine chimique automatisée pleine. Il est compliqué aussi. Il est compliqué
plus, que n'importe quoi, quel homme a jamais fait maintenant jusqu'à. Les
premières cellules vivantes sur terre, il y a quelques 3.5-4 milliards années,
était de même qu'a compliqué, comme ce vivant aujourd'hui.
La cellule contient le haut savoir-faire biochimique. Il contient des renseignements et des mathématiques. Mais la cellule elle-même n'a pas découvert ou les inventés. Les renseignements et mathématiques sont quelque chose de non matériel, spirituel. Ils ont leur source dans un monde spirituel, non matériel. Aussi la bactérie a dû être étudiée, en premier d'où et faite par quelqu'un, qui sait beaucoup plus vers science, que tout être humain, vivre maintenant sur ce monde: Le Créateur, Le Dieu de la Bible dont le nom est Jéhovah.