У вирусов есть мезосомы

Обновлено: 25.04.2024

Мезосома – средняя часть тела у представителей подотряда Стебельчатобрюхих, образованная тремя грудными сегментами и первым члеником брюшка (проподеумом).

Мезосома у осы

Строение: 1 – переднегрудь, 2 – среднегрудь,

3 – заднегрудь, 4 – проподеум, 5 – мезосома.

Строение

Мезосома – понятие не анатомическое. Это условное определение, так как она состоит из отдельных сегментов, относящихся к самостоятельным частям тела (груди и брюшку) и даже не объединенных общими функциями. [3]

В ее состав входят стерниты и тергиты переднегруди, среднегруди и заднегруди, а также первый брюшной членик, который имеет атипичное строение и носит название проподеума. [1] Добавочные членики груди, если они есть (например, пронотум между переднегрудью и головой) тоже включают в состав этого отдела. Сегменты торакса в составе мезосомы по своей морфологии ничем не отличаются от таковых у других насекомых, за исключением того, что все вместе они создают более выпуклую и расширенную в верхне-нижнем направлении грудь. [3]

В своей задней части мезосома переходит в метасому, состоящую, в свою очередь, из стебелька и брюшка. [3]

Мезосома формируется еще на стадии куколки, как только происходит формирование сегментации тела, так что эту часть можно различить не только у взрослых, но и у насекомых, которые еще не достигли стадии имаго. [1]

Функции

Сегменты, входящие в состав мезосомы, выполняют каждый свои функции: стерниты груди несут на себе конечности, тергиты служат местом прикрепления крыльев у летающих видов, все вместе они образуют наружный скелет тела насекомых и механически защищают внутренние органы. Сама по себе мезосома, как единое образование, не имеет самостоятельного значения в физиологии насекомых. Она полезна исключительно для ученых- энтомологов. Особенности строения мезосомы лежат в основе систематики подотряда, а также служат важным фактором для дифференцировки видов. [2]

мезозомы они являются инвагинациями в плазматической мембране грамположительных и некоторых грамотрицательных бактерий, которые наблюдаются только в клетках, химически фиксированных для наблюдения в электронной микроскопии.

Первоначально микробиологи предположили, что они были органеллами, которые обладали множественными функциями. Среди этих возможных функций было то, что они могли бы участвовать в синтезе клеточных мембран, в образовании эндоспор, в репликации и сегрегации ДНК, в дыхании и в окислительно-восстановительном метаболизме, среди других функций.

Какое-то время было признано, что мезосомная система была сложно связана с ядерным материалом и связана с его репликацией..

Кроме того, поскольку они считались расширениями цитоплазматической мембраны, им были назначены функции в ферментативных процессах, таких как транспорт электронов..

Мезосомы присутствовали во всех грамположительных бактериях, но редко встречались в грамотрицательных. В последнем случае появились только в том случае, если они были выращены в определенных условиях.

Замена методов химической фиксации для исследований электронной микроскопии методами криофиксации (фиксация при низких температурах) показала, что мезосомы действительно являются пороками развития мембраны из-за химической фиксации.

1 История
2 Общие характеристики
3 типа
- 3.1 перегородки
- 3.2 Боковой
- 4.1 Энергетический и дыхательный обмен
- 4.2 Ядерная мембранная связь
- 4.3 Ядерное подразделение
- 4.4 Формирование перегородки
- 4.5 Синтез клеточной стенки
- 4.6 Мембранный синтез
- 4.7 Синтез и секреция экзоклеточных ферментов
- 4.8 Местоположение связывания эпизода с мембраной
- 4.9 Сайт захвата ДНК во время трансформации
- 6.1 Анатомия
- 6.2 Таксономия
история

Первые упоминания о мезосомных структурах относятся к началу десятилетия и к 50-м годам прошлого века. Тем не менее, структура была крещена через несколько лет Фитц-Джеймс (1960). Этот исследователь описал мезосомы из видов бацилла химически закрепленный.

В течение десятилетия 70-х годов многие исследователи начали доказывать, что внешний вид, количество и тип мезосом зависит от химической фиксации бактерий..

В 1981 году Эберсолд и др. Экспериментально продемонстрировали искусственную природу этих структур, изучая химически и криогенно связанные бактерии..

Последние данные показывают, что подобное повреждение мембраны с последующим появлением мезосом можно наблюдать у бактерий, которые подвергались воздействию антибиотиков..

Общие характеристики

Мезосомы были описаны как инвагинации в виде цитоплазматических карманов, содержащих кластеры везикул и канальцев. Они также были описаны как мембранные духи, или как комбинация обоих типов структур.

Мезосомы появились у всех грамположительных бактерий и только у нескольких грамотрицательных видов. В последнем случае они появлялись только тогда, когда бактерии росли в присутствии тетраоксида осмия и фиксировались на нем..

Содержание липидов, белков и углеводов считалось сходным с таковым в плазматической мембране. Однако иногда имели место значительные различия в содержании фосфолипидов, каротиноидов, углеводов и менахинонов в обеих структурах. РНК и следы ДНК были также обнаружены в химическом составе мезосом.

тип

Два типа мезосом были описаны согласно их местоположению и функции:

септальный

Те, кто участвовал в образовании перегородки в клеточном делении и вмешивался в формирование спор.

Laterales

Этим мезосомам были приписаны синтетические и секреторные функции.

функции

Энергетический и дыхательный обмен

Многие цитохимические исследования показали, что окислительно-восстановительные реакции бактерий in vivo происходили в мезосомах. Эти исследования включали пятна с жизненно важными красителями, такими как Janus B Green и соединения тетразолия..

Тем не менее, биохимические исследования показали, что специфические оксидазы, дегидрогеназы и цитохромы либо полностью отсутствовали, либо в сниженных концентрациях в мезосомных препаратах..

Ядерная связь с мембраной

Было высказано предположение, что мезосома притягивала ядро к поверхности клетки после процесса, называемого экструзией..

В свежеприготовленных протопластах часто наблюдались фрагменты мезосомных канальцев, прикрепленных снаружи к мембране. Этот союз произошел напротив точки на внутренней поверхности, где ядро вступило в контакт с мембраной.

Ядерное подразделение

Согласно результатам, полученным в результате различных исследований, было отмечено, что в начале деления два ядра были связаны с мезосомой..

По мере увеличения объема ядра мезосомы были разделены на две части, а затем разделены, предположительно с дочерними ядрами. Поэтому считалось, что мезосомы действовали как примитивный аналог митотического веретена в клетках растений и животных..

Образование перегородки

Результаты об участии мезосом в формировании перегородки (перегородки) были неоднозначными. По мнению некоторых авторов, связь мезосомы с перегородкой у некоторых видов растущих бактерий является хорошо установленным фактом..

Однако многие экспериментальные результаты показали, что мезосомы не нужны для нормального функционирования механизма клеточного деления..

Синтез клеточной стенки

Поскольку считалось, что мезосома связана с растущей перегородкой, было высказано предположение, что она также может участвовать в синтезе клеточной стенки.

Мембранный синтез

Было также предложено, чтобы мезосома была местом мембранного синтеза из-за различного включения липидов и белков-предшественников в мезосомные везикулы. Тем не менее, не было убедительных доказательств, чтобы продемонстрировать эту гипотезу.

Синтез и секреция экзоклеточных ферментов

Некоторые антибиотики вызывают пороки развития, похожие на те, которые вызваны химическими веществами, используемыми для устранения бактерий. Из-за этого присутствие мезосом было связано с возможностью того, что эти структуры обладали секреторной функцией ферментов, разрушающих антибиотики. Однако полученные доказательства были противоречивы.

Место прикрепления эпизода к мембране

Эпизома представляет собой бактериальную реплицирующую внехромосомную единицу, которая может функционировать автономно или с хромосомой. Одной из функций предположительно наиболее проверенной мезосомы было функционирование в качестве сайта связывания клеток эписом с бактериальной мембраной..

Сайт захвата ДНК во время трансформации

Считалось, что мезосома действовала как орган для поглощения ДНК в процессе трансформации. Однако это предположение было основано на косвенных данных, а не на прямых доказательствах.

Испытания искусственной природы мезосом

Среди тестов, на которые указывают исследователи, чтобы показать, что мезосомы - это не органеллы, а артефакты, созданные методами фиксации:

1.- Количество и размер мезосомных структур варьируется в зависимости от техники фиксации.

2.- Мезосомы наблюдаются только в химически фиксированных образцах для электронной микроскопии.

3.- Мезосомы не появляются в криогенно фиксированных бактериях.

4.- Эти структуры появляются в бактериях, обработанных некоторыми типами антибиотиков, которые наносят аналогичный ущерб химическим фиксаторам.

Другие значения термина мезосома

Термин мезосома имеет другие значения в зоологии:

анатомия

Мезосома - одна из трех меток, на которые делится тело некоторых членистоногих, две другие - это просома и метасома..

Строение вирусов. Классификация вирусов

Вирусы классифицируют по типу генетического материала, способам репликации, строению и расположению структурных белков (капсидов), а также наличию или отсутствию оболочки.

Генетическая структура и способы репликации ДНК-вирусы. Могут быть только двунитевыми и одноните-выми. К. первым относят вирус оспы, герпес-вирусы, аденовирусы, паповавирусы и полиомавирусы. Последние два вируса вызывают развитие доброкачественных (бородавки) и злокачественных (рак шейки матки) опухолей. Вирус гепатита В частично дву- и однонитевой. К однонитевым вирусам относят парвовирусы, вызывающие инфекционную эритему.

Репликация ДНК-вирусов обычно происходит в ядре клеток хозяина и сопровождается продукцией полимераз, воспроизводящих вирусную ДНК. При этом последняя не всегда встраивается в хромосомную ДНК хозяина.

РНК-вирусы. Эти вирусы содержат однонитевую РНК, но различаются по стратегии репродукции, (вирусы, содержащие плюс-однонитевую РНК и минус-однонитевую РНК). У плюс-однонитевых вирусов РНК транслируется в структурные белки и служит матрицей (мРНК) для РНК-зависимой РНК-полимеразы.

В состав минус-однонитевых вирусов входит собственная РНК-зависимая РНК-полимераза, продуцируемая на базе генома вируса мРНК. Последняя в свою очередь может быть матрицей для продукции вирусной (минус-однонитевой) РНК.

Строение капсидов вирусов. Вирусная нуклеиновая кислота покрыта белковой оболочкой, состоящей из повторяющихся единиц (капсида) с икосаэдрическим (кубическим) или спиральным типами симметрии. Капсиды вирусов с икосаэдрическим типом симметрии имеют практически сферическую форму. Спиральный тип симметрии свойствен РНК-вирусам, капсиды которых окружают нуклеиновую кислоту, располагающуюся в виде спирали.

Капсид состоит из повторяющихся компонентов (капсомеров), количество генов, кодирующих его, снижено, тем самым облегчён процесс сборки вируса.

Оболочка вирусов. В некоторых случаях нуклеиновая кислота и капсидные белки вируса (нуклеокапсид) окружены липидной оболочкой, состоящей из компонентов клетки хозяина или ядерных мембран. Мембрана клетки хозяина изменяется под действием белков, кодируемых вирусом, или гликопротеинов, выступающих в роли рецепторов для других клеток хозяина. Покрытые оболочкой вирусы чувствительны к действию веществ, растворяющих липидную мембрану (например, эфиров).

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Но и Дженнер не имел представления о том, что является причиной заболевания оспой. В XIX веке все болезнетворные организмы и вещества без разбора называли вирусами. Лишь благодаря опытам отечественного биолога Дмитрия Иосифовича Ивановского прекратилась эта путаница! Он пропускал экстракт заражённых табачной мозаикой 1 растений через бактериальные фильтры, сквозь которые не проходят даже самые мелкие бактерии. Выяснилось, что экстракт оставался по-прежнему заразным для других растений. Значит, возбудителями табачной мозаики были организмы, меньшие по размеру, чем бактерии; их назвали фильтрующимися вирусами. Вскоре бактерии перестали называть вирусами, а сами вирусы выделили в отдельное царство живых организмов. Дмитрий Ивановский же во всём мире по праву считается основателем вирусологии — науки о вирусах.

Рис. 2. Дженнер прививает Джеймса Фиппса от оспы

Но что мы пока поняли про вирусы? Только то, что они меньше бактерий. Чем же вирусы так не похожи на другие организмы? И почему понадобилось вдруг их выделять в отдельное царство? А вот почему. В отличие от других живых организмов, вирусы не имеют клеточного строения, а значит, и всех характерных для клетки структур. А ещё они единственные, кто не умеет самостоятельно производить белок, главный строительный материал всего живого. Поэтому их размножение невозможно вне заражённой клетки. Из-за этого многие учёные не без оснований считают вирусы внутриклеточными паразитами.

Жертвами различных вирусов становятся представители всех без исключения существующих царств живых организмов! Так, есть вирусы растений — вирус табачной мозаики (рис. 3, слева), вирус мозаики костра (это растение изображено на рисунке 3, справа), вирус желтухи свёклы, вызывающий иногда даже эпидемии. Кстати, в растение вирус просто так не проникнет. Заражение происходит при травмах растительных тканей. Типичный пример: тля пьёт сок из стебля и для этого протыкает покровные ткани — а вирус тут как тут.

Рис 3. Слева: листья табака, поражённые вирусом табачной мозаики. Справа: костёр (лат. Brómus) — род многолетних травянистых растений семейства Злаки. Если посмотреть на заросли костра в ветреную погоду, его крупные метёлки, склоняясь под ветром то в одну, то в другую сторону, отсвечивают красноватым светом в солнечных лучах, очень напоминая языки пламени. Отсюда, вероятно, и произошло русское название этого растения

Грибы тоже поражаются вирусами, вызывающими, например, побурение плодовых тел у шампиньонов или изменение окраски у зимнего опёнка. Причиной многих опасных заболеваний животных и человека тоже служат вирусы: вирус гриппа, ВИЧ (вирус иммунодефицита человека), вирус Эбола, вирус бешенства, герпеса, клещевого энцефалита и т. д.

Есть даже вирусы, поражающие бактерии, их называют бактериофагами 2 . Так, в конце XIX века исследователи из Института Пастера заметили, что вода некоторых рек Индии обладает бактерицидным действием, то есть способствует снижению роста бактерий. И достигалось это благодаря присутствию в речной воде бактериофагов.

Рис. 4. Слева: вирус табачной мозаики. В центре: вирус мозаики костра похож на футбольный мяч (справа)

Рис. 5. Слева направо: вирус герпеса, аденовирус А человека, бактериофаг

Рис. 6. Маленькие вирусы-спутники внутри гигантского мимивируса

Но не стоит думать, что вирусы причиняют исключительно вред другим организмам! Так, исследователи из Пенсильванского университета показали, что безвредный для человека вирус AAV2, встречающийся почти у всех людей, убивает самые разные виды раковых клеток. При этом здоровые клетки организма вирус не заражает.

А совсем недавно стало известно, что вирусы тоже болеют. Мимивирус, поражающий амёбу Acanthamoeba polyphaga, сам страдает от другого вируса-спутника (рис. 6). Он, кстати, так и называется — Спутник. Этот вирус-спутник использует механизмы воспроизводства мимивируса для собственного размножения, мешая ему нормально развиваться в клетке амёбы. По аналогии с бактериофагами, он был назван вирофагом, то есть пожирающим вирусы. Можно сказать, что присутствие вируса-спутника в амёбе обеспечивает ей больше шансов на выживание в борьбе с мимивирусом.

Мезосома – средняя часть тела у представителей подотряда Стебельчатобрюхих, образованная тремя грудными сегментами и первым члеником брюшка (проподеумом).

Мезосома у осы

Строение: 1 – переднегрудь, 2 – среднегрудь,

3 – заднегрудь, 4 – проподеум, 5 – мезосома.

Строение

Мезосома – понятие не анатомическое. Это условное определение, так как она состоит из отдельных сегментов, относящихся к самостоятельным частям тела (груди и брюшку) и даже не объединенных общими функциями. [3]

В ее состав входят стерниты и тергиты переднегруди, среднегруди и заднегруди, а также первый брюшной членик, который имеет атипичное строение и носит название проподеума. [1] Добавочные членики груди, если они есть (например, пронотум между переднегрудью и головой) тоже включают в состав этого отдела. Сегменты торакса в составе мезосомы по своей морфологии ничем не отличаются от таковых у других насекомых, за исключением того, что все вместе они создают более выпуклую и расширенную в верхне-нижнем направлении грудь. [3]

В своей задней части мезосома переходит в метасому, состоящую, в свою очередь, из стебелька и брюшка. [3]

Мезосома формируется еще на стадии куколки, как только происходит формирование сегментации тела, так что эту часть можно различить не только у взрослых, но и у насекомых, которые еще не достигли стадии имаго. [1]

Функции

Сегменты, входящие в состав мезосомы, выполняют каждый свои функции: стерниты груди несут на себе конечности, тергиты служат местом прикрепления крыльев у летающих видов, все вместе они образуют наружный скелет тела насекомых и механически защищают внутренние органы. Сама по себе мезосома, как единое образование, не имеет самостоятельного значения в физиологии насекомых. Она полезна исключительно для ученых- энтомологов. Особенности строения мезосомы лежат в основе систематики подотряда, а также служат важным фактором для дифференцировки видов. [2]

Читайте также: