DWMED

Breadcrumbs

ekstremofile – organizmy żyjące w ekstremalnych warunkach środowiskowych

Wiele bakterii to ekstremofile – organizmy żyjące w ekstremalnych warunkach środowiskowych. Skrajne wartości określonych czynników fizycznych i chemicznych są warunkiem koniecznym do prawidłowego zajścia procesów metabolicznych u ekstremofili.
W zależności od wartości optymalnej temperatury wzrostu wyróżnia się wśród ekstremofili:

• psychrofile – organizmy, które nie rosną w temperaturze powyżej 20 °C, a optymalne warunki do ich rozwoju stwarza temperatura poniżej 15 °C. Psychrofile wykształciły wiele adaptacji do niskich wartości temperatury, wśród których można wyróżnić mechanizmy
chroniące przed nadmiernym zmniejszeniem płynności ich błon komórkowych;

• termofile – organizmy, których optymalna temperatura wzrostu wynosi ponad 50 °C. Maksymalna temperatura umożliwiająca życie wynosi 122 °C. Wysoka temperatura
powoduje wzrost płynności błony komórkowej oraz destabilizuje strukturę białek i kwasów nukleinowych termofili. Z tego powodu w białkach termofili znajdują się liczne mostki disiarczkowe, a cząsteczki rRNA i tRNA mają wysoką zawartość par zasad GC.

Enzymy wytwarzane przez ekstremofile są wykorzystywane w biotechnologii.

Na podstawie: A. Zabłotni, A. Dziadosz, Ekstremofile – mikroorganizmy z przeszłością i z przyszłością,
„Postępy Mikrobiologii” 52(4), 2013.

 

1. Określ, które z poniższych modyfikacji składu chemicznego lipidów błony komórkowej stanowią adaptację do życia w niskiej temperaturze. Zaznacz T, jeśli modyfikacja jest adaptacją do życia w niskiej temperaturze, albo N – jeśli nią nie jest.

 

ekstremofile – organizmy żyjące w ekstremalnych warunkach środowiskowych

 

2. Podaj nazwę aminokwasu niezbędnego do wytworzenia mostków disiarczkowych, stabilizujących strukturę przestrzenną białek bakterii termofilnych.

 

 

3. Wykaż, że stabilność cząsteczek rRNA i tRNA bakterii termofilnych zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości w ich cząsteczkach par zasad GC kosztem zawartości par zasad AU.

 

 

4. Określ, która grupa organizmów – psychrofile czy termofile – stanowi źródło polimeraz DNA wykorzystywanych do PCR. Odpowiedź uzasadnij.

 

5. Która cecha występuje u bakterii – organizmów prokariotycznych? Zaznacz właściwą
odpowiedź spośród podanych.

A. obecność mitochondriów
B. rybosomy o współczynniku sedymentacji równym 80S
C. chityna jako główny składnik ściany komórkowej
D. translacja cząsteczki mRNA rozpoczynająca się przed zakończeniem jej syntezy



elektroforeza białek

SDS-PAGE (ang. sodium dodecyl sulphate – polyacrylamide gel electrophoresis) jest metodą elektroforezy białek. Próbkę traktuje się laurylosiarczanem sodu (ang. sodium dodecyl sulphate), który niszczy niekowalencyjne oddziaływania między resztami aminokwasowymi, wiąże się z nimi i nadaje białkom ładunek ujemny, proporcjonalny do wielkości danego białka. Substancja redukująca usuwa mostki dwusiarczkowe, a przed elektroforezą białka są denaturowane przez kilka minut w temperaturze 100 °C. Dzięki temu w trakcie elektroforezy białka przemieszczają się z prędkością niezależną od ich pierwotnego kształtu, a jedynie – od ich wielkości.

Inną metodą elektroforezy białek jest ogniskowanie izoelektryczne. W tej metodzie wykorzystuje się specjalny gradientowy żel, w którym pH zmienia się liniowo. Ładunek białek wprowadzonych do takiego żelu zależy od pH otoczenia, a osiąga zero, gdy wartość pH żelu jest równa wartości punktu izoelektrycznego (pI) białka. Podczas ogniskowania izoelektrycznego białka zatrzymują się w miejscu, gdzie pH żelu jest równe pI białka.

Elektroforeza dwukierunkowa łączy ze sobą dwie wyżej opisane metody. Najpierw białka rozdziela się jedną metodą w jednym kierunku, a następnie przeprowadza się drugą elektroforezę w kierunku prostopadłym do pierwszego rozdziału. Dzięki temu możliwe jest rozdzielenie białek pod względem nie tylko jednej, ale dwóch cech biochemicznych.

 

1. Określ, które stwierdzenia dotyczące elektroforezy metodą SDS-PAGE są prawdziwe, a które – fałszywe.

elektroforeza białek

2. Który z poniższych schematów – A czy B – układu żelu z gradientem pH oraz elektrod w ogniskowaniu izoelektrycznym jest poprawny?

elektroforeza białek

3. Rozstrzygnij, która z metod elektroforezy – SDS-PAGE czy ogniskowanie izoelektryczne – musi zostać wykonana w pierwszej kolejności w elektroforezie dwukierunkowej? Wyjaśnij, dlaczego nie jest możliwe wykonanie tych metod w odwrotnej kolejności.

Rozstrzygnięcie:
Wyjaśnienie:













Paginacja