Надя Черепова  (автор)

Мека корица, среден формат  |  104 стр.  + приложение от 64 стр. с черно-бели фотографии  |  220 гр.

(използвана книга - отчислена от библиотека, без заглавна страница, четири фабрично леко намачкани листа, захабен външен вид) 

*

Увод

В биологичен аспект структурата, метаболизмът и функцията са неразривно свързани помежду си. Възможността за тяхната едновременна оценка прави електронномикроскопската ензимоцитохимия изключително перспективно направление на функцио­налната морфология. Нейните раздели — електронномикроскоп-ска ензимоцитохимия, имуноцитохимия, авторадиография, пре­върнаха статичната и описателна морфология в динамична наука. Функционалната морфология позволява да се проникне в слож­ния метаболитен структурно-функционален свят на микроорга­низмите и да се установи, че клетъчните компоненти на микроб­ната клетка не са прости, статични структури. Чрез методите на ултрацитохимията значително се разшириха възможностите за изучаване на структурно-функционалната организация на ми­кробната клетка и на нейните компоненти — клетъчна стена, цитоплазмена мембрана, мезозоми, мнтохондрии и други, както и за вникване във фините механизми на редица важни процеси. Оказа се, че биологичните мембрани (цитоплазмена мембрана и нейните производни) имат голямо значение, тъй като в тях са локализирани много ензими, участвуващи във важни физиоло­гични дейности на микроорганизмите. Някои ензими като адено-зинтрифосфатазата и сукцинатдехидрогеназата са типично мем­бранно свързани ензими, интегрално асоциирани с мембранния протеин. В противоположност на еукариотните клетки, при които функциите се изпълняват от мембранните органели — например митохондриите, Голджиевите лизозомни везикули и ендоплазме-ния ретикулум, цитоплазмената мембрана при прокариотните клетки сама изпълнява много от тези функции.

Съществуват оскъдни, до голяма степен противоречиви данни за ензимната локализация при микроорганизмите, която е сравни­телно по-малко проучена отколкото при висшите организми. Причините за това са малките размери на микробните клетки и липсата на специфични субстрати за по-широк кръг ензими.

В представената монография за пръв път е направен опит да се обобщят и систематизират недостатъчните засега литератур­ни данни за локализацията на някои важни за метаболизма-ен­зими и да се докаже по електронномикроскопски път връзката им със структурите на микроорганизмите.

Представени са и резултатите от проведените изследвания, насочени към изясняване на локализацията на ензимите кисела фосфатаза (КФ), аденозинтрифосфатаза (АТФ-аза), сукцинатде-хидрогеназа (СДХ) в подбрани, предимно патогенни Грам-позитивни и Грам-негативни бактерии.

Тези ензими са подбрани въз основа на това, че за тях съще­ствуват специфични субстрати, както и че те имат голямо значе­ние за жизнеспособността на микробната клетка. Те участвуват в активния йонен транспорт, окислителното фосфорилиране, във феномена на пермеабилитет на мембраните, респираторната ак­тивност, селективния транспорт на субстратите извън клетката, а също така и във въвличането на чужди високомолекулярни суб­станции в клетката и много други.

Необходимостта от ултрацитохимични изследвания е във връзка с обстоятелството, че биохимичните данни невинаги са достатъчно надеждни, тъй като при тях се използува клетъчно фракциониране. Преимуществото на цитохимичните проучвания е, че чрез тях могат да бъдат разкрити точно местата на ензим­ната локализация в отделните клетъчни структури и зависимостта между субстратната структура и метаболитно функционалната организация на микроорганизмите.

Недостатъчно проучено направление засега в областта _: на електронномикроскопската ензимоцитохимия е проследяването на промените, които настъпват в разположението на ензимите, в резултат на промени в липопротеидния и липидния състав на мембраните след въздействие с повърхностни мембранноактивнк агенти и с липидни инхибитори.

Освен това засега е неизяснено влиянието на микробните липиди и протеини в мембраните върху регулацията и биосин-теза на ензимите. Изучаването на взаимодействието между ли-пидите и белтъците в биологичните мембрани е много актуален проблем в молекулярната биология.

Съществуват малко данни и за чувствителността на ензимите кисела фосфатаза, аденозинтрифосфатаза и сукцинатдехидроге-наза към повърхностни мембранноактивни агенти, които променят липопротеидното съдържание на структурите в микробната клетка, и локализацията на ензимите в тези структури.

В монографията са дадени резултатите за влиянието на след­ните повърхностни мембранно-активни агенти: нейонния детер-гент Тритон Х-100, йонните детергенти — натриев лаурилсулфат И натриев дезоксихолат (сол на жлъчната киселиа), и специфич­ния липиден инхибитор — антибиотика неруленин, върху ултра-структурната организация, както и за промените в локализация­та на посочените ензими.

Ензимоцитохимичните проучвания са предшествувани от дъл­гогодишни изследвания на автора върху ултраструктурните особености след споменатите въздействия чрез трансмисионна електронна микроскопия на ултратънки срезове, а в последно време и чрез сканираща електронна микроскопия. Някои от тях са изучавани паралелно с биологичните им отнасяния.

Бих желала да изкажа най-топлата си благодарност към моята лаборантка Мария Ганчева за нейната ценна помощ, за точната й п прецизна работа ь продължение на дълги години.

Благодаря сърдечно и на физика на електронния микроскоп Любомир Данаилов, както и на фотолаборантката при Института по микробиология при БАН — Теодора Грозева.

От автора

** 

Съдържание

Увод.........  5

Ензими. Принципи и изисквания за доказване на ензимната локализация   при   микроорганизми ... 9

Ултрацитохимична локализация на ензима кисела фосфатаза при микроорганизми .. 13

Ултрацитохимична локализация на ензима аденозинтрифосфатаза при микроорганизми ......   26

Ултрацитохимична локализация на ензима сукцинатдехидрогеназа при микроорганизми ..35

Влияние на специфичен липиден инхибитор върху ултраструктурата и ултрацитохимичната локализация на ензима аденозинтрифосфатаза .....  46

Ултраструктурнн промени......  46

Промени в ултрацитохимичната локализация ...... 48

Влияние на повърхностни мембранноактивни агенти (нейонни и йонни детергенти) върху ултраструктурата и ултрацитохимичната локализация на ензимите кисела фосфатаза и сукцинатдехидрогеназа   52

Механизъм на действие на детергентите.....  52

Нейонни детергенти. Тритон X-100..... 54

Йонни детергенти........ 58

Натриев додецилсулфат.....   58

Натриев лаурилсулфат........ 60

Натриев дезоксихолат......... 62

Етилендиаминтетраоцетна киселина...........  68

Биологично значение на локализацията на ензимите при микроорганизмите в норма и при въздействие с различни фактори... 76

Литература....... 83

Электронно-микроскопическая  энзимоцитохимия  бактерий  (резюме) 95

Electronmicroscopic enzymocytochemistry in bacteria (Summary) ... 99