Características e funções espaciais perplapsmic

Ele Espaço periplástico É uma região da parede embalada ou celular das bactérias Gram -negativas que podem ser vistas por microfotografias eletrônicas, como o espaço entre a membrana plasmática e a membrana externa destes.

Em bactérias gram -positivas, também pode ser observado um espaço semelhante, embora menor, mas entre a membrana plasmática e a parede celular, pois eles não têm um embrulho de membrana dupla.

Esquema de tampa bacteriana (fonte: Graevemoore na Wikipedia inglesa [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

O termo "espaço perplapsmico" foi originalmente usado por Mitchell em 1961, que o descreveu, usando alguns parâmetros fisiológicos, como um reservatório enzimático e uma "peneira molecular" entre duas camadas membranas. Ambos os termos descritivos permanecem verdadeiros hoje.

O leitor deve lembrar que o embrulho de células de bactérias Gram -negativas é uma estrutura de camadas múltiplas e complexas, tudo em termos de espessura, composição, funcionalidade e interações, que são elásticas e resistentes, pois impede a desintegração das células agradecem Para manter a pressão osmótica interna.

Essas camadas incluem a membrana citoplasmática, um complexo de lipoproteínas associado a esta e uma camada de peptidoglucano incluída na região perplásica; a membrana externa e camadas externas adicionais que diferem em número, características e propriedades físico -químicas de acordo com as espécies bacterianas que são consideradas.

O termo "espaço perplapsmico" literalmente se refere ao espaço que circunda a membrana plasmática e é uma das regiões da célula envolvida no estabelecimento da forma, rigidez e resistência contra estresse osmótico.

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Caracteristicas

Características gerais

Diferentes estudos citológicos mostraram que o espaço perplapsmico não é uma substância líquida, mas um gel conhecido como periplasma. Isso é entendido pela rede Pepidoglucano e várias proteínas e componentes moleculares.

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O peptidoglicano é composto por unidades repetidas do ácido N-acetilmurâmico-ácido n-acetil glicosamina-ácido, que são reticulados por cadeias laterais pentapeptídicas (5 oligopeptídeos de resíduos de 5 aminoáceo).

Em bactérias Gram -negativas, esse espaço pode variar de espessura de 1 nm a 70 nm e pode representar até 40% do volume total de células de algumas bactérias.

Este compartimento de células bacterianas Gram -negativas contém uma grande proporção de proteínas hidrossolúveis e, portanto, de características polares. De fato, protocolos experimentais estabeleceram que esse espaço pode conter até 20% do teor total de água da água.

Características estruturais

A membrana externa está intimamente associada ao peptidoglucan. Esta proteína está associada à membrana externa através de sua extremidade hidrofóbica e aponta para o interior do espaço perplapsmico.

Muitas das enzimas na região perplapsmica da parede celular bacteriana não estão covalentemente ligadas a nenhum componente estrutural da parede, mas estão concentradas em ampliando regiões do espaço perplástico conhecido como bolsos polares ou “Caps polares ".

As proteínas que estão covalentemente ligadas a algum componente estrutural no perplasma estão bi -lascadas, de acordo com inúmeras linhas de evidência experimental, para os lipopolissacarídeos presentes na membrana plasmática ou na membrana externa.

Todas as proteínas presentes no espaço perplástico são translocadas do citoplasma através de duas vias ou sistemas de secreção: o sistema de secreção clássica (SEC) e o duplo -arginin ou “Doubles Translocation SystemSistema de translocação arginina gêmea " (Tat).

O sistema clássico transloca proteínas em sua conformação não drenada e estas são dobradas de forma prolitória por mecanismos complexos, enquanto os substratos do sistema TAT são completamente dobrados e funcionalmente ativos.

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Características funcionais gerais

Apesar de estar na mesma região espacial, as funções do espaço perplástico e do telefone celular peptidoglucano.

Este "compartimento" celular de bactérias abriga inúmeras proteínas que participam de alguns processos de captura de nutrientes. Entre eles estão enzimas hidrolíticas capazes de metabolizar compostos fosforilados e ácidos nucleicos.

Também podem ser encontradas proteínas quelatórias, ou seja, proteínas que participam do transporte de substâncias para a célula em formas químicas mais estáveis ​​e assimiláveis ​​por este.

Além disso, essa região da parede celular geralmente contém muitas das proteínas necessárias para a síntese do peptidoglicano, bem como outras proteínas que participam da modificação de compostos potencialmente tóxicos para a célula.

Funções

O espaço perplapsmico deve ser visto como um continuum funcional e a localização de muitas de suas proteínas depende, em vez de limitações físicas dentro do compartimento, na localização de alguns dos componentes estruturais aos quais eles se juntam.

Este compartimento fornece um ambiente oxidante, onde muitas estruturas de proteínas podem se estabilizar através de pontes dissulfur (S-S).

A presença desse compartimento celular em bactérias lhes permite sequestrar enzimas degradativas potencialmente perigosas, como RNSAs e fosfatases alcalinas, e por esse motivo é conhecido como precursor evolutivo dos lisossomos em células eucarióticas.

Outras funções importantes do espaço peripásmico incluem transporte e quimiotaxia de aminoácidos e açúcares, além da presença de proteínas com funções de tipo-chaperona que funcionam na biogênese da embalagem de células.

As proteínas do tipo-chaperonas no espaço perplapsmico são proteínas acessórias que contribuem para a catálise dobrável de proteínas que são translocadas para este compartimento. Entre eles estão algumas proteínas isulfeto-isomeradas, capazes de estabelecer e trocar pontes de dissulfeto.

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Grande número de enzimas degradativas são encontradas no perlatão. A fosfatase alcalina é uma delas e está associada a lipopolissacarídeos de membrana. Sua principal função é hidrolisar compostos fosforilados de natureza diferente.

Alguns estudos fisiológicos mostraram que moléculas de alta energia, como GTP (Guanosina 5'-Trifosfato), são hidrolisadas por estas fosfatadas no espaço perplapsmico e que a molécula nunca entra em contato com o citoplasma.

O espaço perplapsmico de algumas bactérias desnitrificantes (capaz de reduzir nitritos a nitrogênio gasoso) e quimiolita.

Referências

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