1. Моя освіта – реферати, конспекти, доповіді
  2. Біологія
  3. Управління рухом у бактерій

Управління рухом у бактерій

У середовищі (рідкої або щільною, типу агарного гелю) з градієнтом концентрації аттрактанта або репелента жгутикові бактерії рухаються направлено – вони переміщаються до тих областях, де концентрація аттрактанта підвищена або репелента знижена. Це явище називається Таксис.

Воно спостерігається у диких штамів джгутикових бактерій у відповідь на хімічні стимули (хемотаксис), зміна температури (термотаксис) або освітленості (фототаксис). Еволюційні переваги, які дає система, що забезпечує спрямований рух до джерела їжі або від токсичних речовин, абсолютно очевидні: жгутикові бактерії більш конкурентноздатні в порівнянні з мікроорганізмами, які не мають джгутиків.
Рух бактерії в присутності хімічного стимулу (хемотаксис) можна досліджувати за допомогою мікроскопа, забезпеченого спеціальною приставкою, яку Говард Берг пристосував для спостереження і реєстрації рухів одиночній клітини в просторі.

Виявилося, що траєкторія руху бактерії у напрямку до атрактантів складається з ділянок спрямованого руху, між якими знаходяться області Тамблінг, т. Е. Невпорядкованих метань з боку в бік, подібно до того, що спостерігається при ненаправленої рухливості. Однак частота метань менше, а окремі пробіги довше в порівнянні з ненаправленим рухом. В результаті відбувається хемотаксис по ламаній траєкторії. Коли бактерія віддаляється від комах, все навпаки: частота метань підвищена, а прямолінійні пробіги вкорочені. Подібний тип рухливості спостерігається у мікроорганізмів з полярно розташованим джгутиком, з тією лише відмінністю, що замість безладних метань вони роблять «зворотний хід». З цих експериментів ясно, що спрямована рухливість здійснюється за допомогою посилення або послаблення Тамблінг і зміни довжини прямолінійних пробігів в напрямку до діючого стимулу або від нього.

Бактерії здатні відчувати не тільки просторовий градієнт активних речовин, але і зміна їх концентрації в часі; у відповідь на швидке введення в середовище проживання різних доз репелентів або атрактантів вони змінюють характер свого руху. При цьому виникає минуще стан рухового збудження, яке проявляється в учащении – безладних метань; після закінчення якогось часу бактерії повертаються в «спокійне» стан. Це означає, що вони реагують саме на зміну концентрації хімічної речовини в часі, але не на абсолютне її значення. Більш того, бактерії виявляють свого роду короткочасну пам’ять. Якщо бактерій стимулювати, додавши в середу аттрактант в певній концентрації, а потім відновити колишню нестімулірующую концентрацію, то повторне – через короткий проміжок часу після першої стимуляції-додавання аттрактанта до раніше ефективних концентрацій вже не викличе відповідну реакцію. Це вказує на те, що бактерії здатні не тільки відчувати, а й «запам’ятовувати» (на короткий час) силу стимулюючого сигналу.

ПОДІЛИТИСЯ: