De periplasmiskt utrymme Det är en region i höljet eller cellväggen hos gramnegativa bakterier som kan ses av elektronmikrofotografier som utrymmet mellan plasmamembranet och det yttre membranet av dessa.
I grampositiva bakterier kan ett liknande utrymme också observeras, även om det är mindre, men mellan plasmamembranet och cellväggen, eftersom de inte har ett dubbelt membranhölje.
Uttrycket "periplasmiskt utrymme" användes ursprungligen av Mitchell 1961, som beskrev det, med användning av några fysiologiska parametrar, såsom en enzymreservoar och en "molekylsikt" mellan två membranskikt. Båda beskrivande termerna är fortfarande sanna idag.
Läsaren bör komma ihåg att cellhöljet hos gramnegativa bakterier är en flerskiktad och komplex struktur, alla olika vad gäller tjocklek, sammansättning, funktionalitet och interaktioner, vilket är både elastiskt och resistent, eftersom det förhindrar upplösning av celler. tack vare det att det bibehåller det interna osmotiska trycket.
Dessa skikt innefattar det cytoplasmiska membranet, ett lipoproteinkomplex associerat med det, och ett peptidoglykanskikt inkluderat i den periplasmiska regionen; det yttre membranet och ytterligare yttre skikt som skiljer sig åt i antal, egenskaper och fysikalisk-kemiska egenskaper beroende på vilken bakterieslag som beaktas.
Uttrycket ”periplasmiskt utrymme” hänvisar bokstavligen till det utrymme som omger plasmamembranet och det är detta en av regionerna i cellhöljet som är involverat i att skapa form, styvhet och motstånd mot osmotisk stress..
Artikelindex
Olika cytologiska studier har visat att det periplasmiska utrymmet inte är en flytande substans, utan snarare en gel som kallas periplasman. Detta består av peptidoglykan-nätverket och olika protein- och molekylkomponenter.
Peptidoglykanen består av upprepande enheter av disackariden N-acetylglukosamin-N-acetylmuraminsyra, som är tvärbundna av pentapeptidsidokedjor (oligopeptider med 5 aminosyrarester).
I gramnegativa bakterier kan detta utrymme variera i tjocklek från 1 nm till 70 nm och kan representera upp till 40% av den totala cellvolymen hos vissa bakterier..
En sådan avdelning med gramnegativa bakterieceller innehåller en stor andel vattenlösliga proteiner och därför polära egenskaper. Faktum är att experimentella protokoll har fastställt att detta utrymme kan innehålla upp till 20% av det totala vatteninnehållet i celler..
Det yttre membranet är nära associerat med peptidoglykanen som ingår i periplasman tack vare närvaron av ett litet och rikligt protein som kallas Brauns lipoprotein eller murein-lipoprotein. Detta protein associeras med det yttre membranet genom dess hydrofoba ände och pekar in i det periplasmiska utrymmet..
De flesta enzymer i den periplasmiska regionen i bakteriecellväggen är inte kovalent bundna till någon strukturell komponent i väggen, men de är koncentrerade i vidgade områden i det periplasmiska utrymmet som kallas polära fickor eller "polar kepsar ".
Proteiner som är kovalent bundna till någon strukturell komponent i periplasman är, enligt ett flertal försökslinjer, bundna till lipopolysackarider som finns i plasmamembranet eller i det yttre membranet..
Alla proteiner som finns i det periplasmiska utrymmet translokeras från cytoplasman genom två utsöndringsvägar eller system: det klassiska utsöndringssystemet (Sec) och det dubbla arginintranslokationssystemet eller "dubbelt arginintranslokationssystem " (TAT).
Det klassiska systemet translokerar proteiner i sin obrutna konformation och dessa viks efter translation av komplexa mekanismer, medan substraten i TAT-systemet är helt vikta och funktionellt aktiva translokerade..
Trots att de befinner sig i samma rumsliga region är funktionerna i det periplasmiska utrymmet och peptidoglykan-nätverket avsevärt olika, eftersom de förstnämnda fungerar för att rymma protein och enzymatiska komponenter, och det senare fungerar som stöd och förstärkning för kuvertet..
Denna cell "avdelning" av bakterier innehåller många proteiner som deltar i vissa näringsupptagningsprocesser. Dessa inkluderar hydrolytiska enzymer som kan metabolisera fosforylerade föreningar och nukleinsyror..
Chelaterande proteiner kan också hittas, det vill säga proteiner som deltar i transporten av ämnen in i cellen i mer stabila och assimilerbara kemiska former..
Dessutom innehåller denna region av cellväggen vanligtvis många av de proteiner som är nödvändiga för syntesen av peptidoglykan, liksom andra proteiner som deltar i modifieringen av potentiellt toxiska föreningar för cellen..
Det periplasmiska utrymmet måste ses som ett funktionellt kontinuum och placeringen av många av dess proteiner beror snarare än på fysiska begränsningar i facket på platsen för några av de strukturella komponenterna till vilka de binder..
Detta fack ger en oxiderande miljö där många proteinstrukturer kan stabiliseras med hjälp av disulfidbryggor (S-S)..
Närvaron av detta cellfack i bakterier gör det möjligt för dem att sekvestrera potentiellt farliga nedbrytningsenzymer såsom RNaser och alkaliska fosfataser, och av denna anledning är det känt som den evolutionära föregångaren till lysosomer i eukaryota celler..
Andra viktiga funktioner i det periplasmiska utrymmet inkluderar transport och kemotaxi av aminosyror och sockerarter, förutom närvaron av proteiner med chaperonliknande funktioner som fungerar i biogenesen av cellhöljet..
De chaperonliknande proteinerna i det periplasmiska utrymmet är tillbehörsproteiner som bidrar till vikningskatalysen av proteiner som translokeras till detta fack. Bland dem finns några proteiner disulfid-isomeraser, som kan skapa och utbyta disulfidbroar..
Ett stort antal nedbrytande enzymer finns i periplasman. Alkaliskt fosfatas är en av dem och är associerad med membranlipopolysackarider. Dess huvudsakliga funktion är att hydrolysera fosforylerade föreningar av olika natur.
Vissa fysiologiska studier har visat att högenergimolekyler såsom GTP (guanosin 5'-trifosfat) hydrolyseras av dessa fosfater i det periplasmiska utrymmet och att molekylen aldrig kommer i kontakt med cytoplasman..
Det periplasmiska utrymmet hos vissa denitrifierande bakterier (som kan reducera nitrit till kvävgas) och kemolytoautotrofer (som kan extrahera elektroner från oorganiska källor) innehåller elektrontransporterande proteiner.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.