Liza w ścianie komórkowej: 7 interesujących faktów, które powinieneś wiedzieć

by

W tym poście znajdziesz informacje na temat lizy w ścianie komórkowej, w jaki sposób może zachodzić liza w ścianie komórkowej i ciekawsze fakty.

Liza w ścianie komórkowej to sposób na rozbicie ściany komórkowej lub błony komórkowej w celu uwolnienia składników komórki. Liza w ścianie komórkowej może być spontaniczna lub indukowana w zależności od otoczenia i typu organizmu.

Czy może wystąpić liza w ścianach komórkowych?

Liza może również wystąpić w ścianie komórkowej, tylko wtedy, gdy peptydoglikan jest osłabiony lub jakaś zewnętrzna substancja uniemożliwia mu tworzenie wiązań krzyżowych, co ostatecznie osłabia peptydoglikan, a tym samym pęka ściana komórkowa.

Zwykle dzieje się tak, gdy komórka bakteryjna jest leczona antybiotykiem, takim jak penicylina, który działa na ścianę komórkową i powoduje zatrzymanie syntezy ściany komórkowej. To sprawia, że ​​peptydoglikan jest słaby, a zatem komórka bakteryjna nie może zapobiec lizie osmotycznej, a zatem bakterie umierają.

Jaka jest liza ściany komórkowej?

Rozpad błony komórkowej komórki środkami fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi określany jest jako liza komórki. Liza może być spontaniczna lub wywołana.

Płyn zawierający lizę komórki nazywa się lizatem. W procesach downstream, hodowle komórkowe poddaje się lizie w celu oczyszczenia składników komórkowych lub wyizolowania pożądanego produktu komórkowego.

Co powoduje lizę?

Główną przyczyną wystąpienia lizy jest zmiana w otoczeniu komórki lub ciśnienie zewnętrzne lub może to być jakaś biologicznie czynna substancja, która ingeruje w błonę komórkową, dzieje się to samoistnie w ludzkim ciele, jeśli organizm zostanie napotkany przez bakterie, komórki naszego organizmu wydzielają enzym zwany lizozymem, który działa głównie na błonę komórkową, rozpuszczając ją i rozbijając komórkę.

Bakteriofag wydziela również enzymy lityczne, które rozbijają komórkę bakteryjną. Sztucznie odbywa się to poprzez nadanie bakteriom innej ściany komórkowej hamowanie antybiotyków, które są również enzymami za pośrednictwem. Te antybiotyki działają na enzym transpeptydazę bakteryjną, antybiotyk zatrzymuje enzym transpeptydazę w celu dalszej syntezy ściany komórkowej. Sprawia to, że ściana komórkowa jest słaba i nie może zapobiec ciśnieniu osmotycznemu. W ten sposób komórka bakteryjna pęka i umiera.

Jak ściana komórkowa zapobiega lizie?

Komórka bakteryjna zawiera peptydoglikan, który pomaga bakteriom zapobiegać lizie komórek. Peptydoglikan jest wytwarzany przez sieciowanie cukrów i peptydów, co pozwala bakteriom poradzić sobie z lizą osmotyczną.

Liza osmotyczna zachodzi w komórce, gdy komórka znajduje się w środowisku hipotonicznym, gdzie płyn zewnętrzny przemieszcza się do wnętrza komórki z powodu osmozy, powodując skurcz i pękanie komórki. Organizmy posiadające Ściana komórkowa zapobiec pękaniu membrany. Cytoliza występuje głównie u pierwotniaków i zwierząt, ponieważ nie mają one ściany komórkowej.

Co dzieje się w reakcji lizy?

W lizę zaangażowane są dwie metody. Metody te są mechaniczne i niemechaniczne. Każda metoda ma swoją unikalną reakcję. Metody mechaniczne obejmują homogenizator wysokociśnieniowy i młyn kulkowy. Metoda niemechaniczna jest dalej klasyfikowana jako środki fizyczne, chemiczne i biologiczne.

liza w ścianie komórkowej
liza w metodach ściany komórkowej od Przegląd metod lizy komórek w skali makro i mikro

Poniżej omówiono metodę mechaniczną i niemechaniczną oraz ich rodzaje:

  • Homogenizator wysokociśnieniowy jest szeroko stosowany do niszczenia kultur drobnoustrojów na dużą skalę. W tej technice kultura bakteryjna w pożywce może przejść przez zawór otwierający pod wysokim ciśnieniem. Błona bakterii zaburza się z powodu wysokiej siła ścinająca, ponieważ ściska się podczas wchodzenia do zaworu otwierającego i rozszerza się podczas rozładowania.
  • Młyn kulkowy to kolejna metoda mechaniczna szeroko stosowana w laboratorium molekularnym. W tej metodzie maleńka kulka ze szkła, stali lub ceramiki może mieszać się z kulturą komórkową i mieszać z dużą prędkością. Powoduje to rozerwanie komórki, gdy kulki zderzają się z komórką, a liza komórki pod wpływem siły ścinającej uwalnia składniki wewnątrzkomórkowe.
  • Wielkość koralików to 0.25-0.5mm. Kulki o mniejszym rozmiarze są bardziej skuteczne i zalecane do lizy komórek.
  • Fizyczne zakłócenie obejmuje rozerwanie komórki za pomocą sił zewnętrznych, takich jak liza termiczna, zaburzenia osmotyczne i kawitacja.
  • Liza termiczna polega na ciągłym zamrażaniu i rozmrażaniu kultury, co powoduje tworzenie się lodu na błonie komórkowej, który łatwo ulega pęknięciu. Ale ten proces pochłania czas i nie może być stosowany do kultur wrażliwych na temperaturę.
  • Kawitacja polega na zmniejszeniu lokalnego ciśnienia, które można uzyskać poprzez zwiększenie drgań ultradźwiękowych. Spowoduje to późniejsze tworzenie się wgłębień lub pęcherzyków w błonie komórkowej. Kiedy te pęcherzyki zapadają się, wytwarzają falę zakłócającą w ośrodku, fala ta ma wysoką energia wykorzystywana do dezintegracji błony komórkowej.
  • Zaburzenie osmotyczne pozwala komórce pękać, tworząc różnicę stężeń wewnątrz i na zewnątrz komórki. Woda będzie przemieszczać się do wnętrza komórki, jeśli stężenie soli w zewnętrznym podłożu będzie niższe, co spowoduje pęknięcie komórki.
  • Metody chemiczne polegają na rozerwaniu komórki przy użyciu różnych buforów do lizy, które lizują błonę komórkową poprzez zmianę pH.
  • W lizie alkalicznej bufor składa się głównie z SDS (dodecylosiarczan sodu) i wodorotlenku sodu. OH- jon z wodorotlenku sodu reaguje z błoną i rozrywa wiązania czyniąc je przepuszczalnymi, a SDS rozpuszcza białko i błonę. Najkorzystniejszy zakres pH dla lizy wynosi 11.5-12.5.
  • Liza detergentowa jest jedną z powszechnie stosowanych metod chemicznych lizy w ścianie komórkowej. Detergent jest również nazywany środkiem powierzchniowo czynnym. Jak wiemy, błona komórkowa jest strukturą warstwy dwulipidowej, składającą się z regionów hydrofilowych i hydrofobowych, a detergenty są zdolne do dezintegracji oddziaływań lipid-białko, lipid-lipid i białko-białko.
mikromaszyny 08 00083 g001
Liza komórek przy użyciu detergentu w celu otwarcia błony komórkowej i uwolnienia składników wewnątrzkomórkowych z Przegląd metod lizy komórek w skali makro i mikro
  • Metody biologiczne obejmują reakcję enzymatyczną, która wykorzystuje różne enzymy do lizy błony komórkowej. Ważnymi enzymami używanymi jako narzędzie do lizy komórki są: lizozym, proteaza, celulaza, zymolaza, chitynaza, proteinaza K itp.
  • Lizozym reaguje z Ściana komórkowa bakterii i zrywa wiązania glikozydowe w warstwie peptydoglikanu.

Jaka jest potrzeba lizy komórek?

Liza komórek jest ważną częścią biologii molekularnej, która pomaga w dokładnym badaniu różnych struktur komórkowych i ich składników. Liza komórkowa jest wykorzystywana głównie w diagnostyce molekularnej patogenów, testach immunologicznych, skriningu antidotum, składu specyficznych białek, kwasów nukleinowych i innych struktur komórkowych. Ogniwo jest szeroko stosowane w procesach downstreamingu w przemyśle farmaceutycznym do oczyszczania pożądanego syntetyzowany produkt białkowy lub genowy wewnątrz komórki.

Jak działa liza komórek?

Zasadniczo to pęknięcie błony komórkowej powoduje uwolnienie składnika komórkowego lub lizatu. Odbywa się to spontanicznie w ludzkim ciele, jeśli organizm zostanie napotkany przez bakterię, nasze komórki ciała wydzielają enzym zwany lizozymem, który działa głównie na błonę komórkową, rozpuszczając ją i niszcząc komórkę. Bakteriofag wydziela również enzymy lityczne, które rozbijają komórkę bakteryjną.

Sztucznie odbywa się to poprzez nadanie bakteriom innej ściany komórkowej hamowanie antybiotyków, które są również enzymami za pośrednictwem. Te antybiotyki działają na enzym transpeptydazę bakteryjną, antybiotyk zatrzymuje enzym transpeptydazę w celu dalszej syntezy ściany komórkowej. Sprawia to, że ściana komórkowa jest słaba i nie może zapobiec ciśnieniu osmotycznemu.

Wnioski

Podsumowując ten post, dochodzimy do wniosku, że liza może wystąpić w błona komórkowa i ściana komórkowa organizmu. Można to zrobić spontanicznie lub wywołać sztucznie. Istnieją różne metody indukowania lizy komórek, takie jak środki fizyczne, chemiczne i biologiczne. Odbywa się to spontanicznie wewnątrz ludzkiego ciała i bakterii.

Przeczytaj także: