Espaço periplásmico: características e funções

O espaço periplásmico é um compartimento presente em bactérias gram-negativas localizado entre a membrana citoplasmática e a membrana externa. Este espaço é preenchido por uma matriz gelatinosa conhecida como periplasma, que desempenha diversas funções vitais para a sobrevivência bacteriana. Neste espaço, ocorrem processos como transporte de nutrientes, degradação de moléculas complexas, regulação da osmolaridade celular, proteção contra agentes externos e interações com o meio ambiente. Este compartimento desempenha um papel fundamental na adaptação e resposta das bactérias a diferentes condições ambientais, tornando-se um alvo importante para estudos e desenvolvimento de novas terapias antibióticas.

Função do espaço periplasmático na célula bacteriana: saiba mais sobre essa importante região.

O espaço periplasmático é uma região de extrema importância na célula bacteriana. Localizado entre a membrana plasmática e a parede celular, esse espaço possui diversas funções essenciais para o funcionamento da célula.

Uma das principais funções do espaço periplasmático é servir como local de armazenamento de enzimas e proteínas envolvidas em processos de digestão e transporte de nutrientes. Essas moléculas atuam na quebra de substâncias complexas em compostos mais simples, facilitando a absorção de nutrientes pela célula.

Além disso, o espaço periplasmático também desempenha um papel importante na proteção da célula contra agentes externos, como antibióticos e compostos tóxicos. As enzimas presentes nessa região podem degradar essas substâncias antes que elas atinjam o interior da célula, garantindo sua sobrevivência.

Outra função crucial do espaço periplasmático é atuar na regulação do equilíbrio osmótico da célula. Por meio da captação e liberação de íons e moléculas, essa região ajuda a manter a pressão osmótica ideal para o funcionamento celular, evitando danos causados pela entrada excessiva ou insuficiente de água.

Em resumo, o espaço periplasmático desempenha um papel fundamental na célula bacteriana, contribuindo para sua nutrição, proteção e regulação osmótica. Compreender a importância dessa região é essencial para compreender o funcionamento e a sobrevivência das bactérias no ambiente.

Características essenciais das bactérias: quais são?

As bactérias são organismos unicelulares procariontes que podem ser encontrados em diversos ambientes, desde o solo até o nosso próprio corpo. Entre as características essenciais das bactérias, podemos destacar a presença de uma membrana plasmática que envolve todo o seu conteúdo celular, além da presença de uma parede celular que confere forma e proteção ao microrganismo.

Além disso, as bactérias possuem um espaço denominado espaço periplásmico, localizado entre a membrana plasmática e a parede celular. Nesse espaço, podem ser encontradas diversas enzimas e proteínas que desempenham funções essenciais para a sobrevivência e reprodução das bactérias.

O espaço periplásmico é responsável por diversas funções, como a degradação de nutrientes, a síntese de compostos essenciais e a defesa contra substâncias tóxicas. Além disso, algumas bactérias utilizam esse espaço para armazenar substâncias que serão utilizadas em momentos de escassez de nutrientes.

Portanto, as bactérias apresentam uma série de características essenciais, incluindo a presença do espaço periplásmico, que desempenham papéis fundamentais em sua sobrevivência e adaptação aos mais diversos ambientes.

Conheça os componentes essenciais das bactérias e suas respectivas funções no organismo.

O espaço periplásmico é uma região localizada entre a membrana plasmática e a parede celular das bactérias. Este espaço é preenchido por uma variedade de componentes essenciais para o funcionamento adequado desses microorganismos.

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Um dos componentes mais importantes do espaço periplásmico é o periplasma, uma região rica em enzimas que desempenham diversas funções metabólicas. Essas enzimas são responsáveis pela degradação de nutrientes, síntese de compostos essenciais e regulação do metabolismo bacteriano.

Além do periplasma, o espaço periplásmico também contém proteínas de ligação que transportam nutrientes e íons através da membrana plasmática para o citoplasma bacteriano. Essas proteínas são essenciais para a captação de nutrientes e a manutenção do equilíbrio iônico dentro da célula.

Outro componente importante do espaço periplásmico são os peptidoglicanos, que formam a parede celular das bactérias. Esses compostos conferem rigidez e proteção à célula bacteriana, evitando a lise celular e mantendo a integridade estrutural do microorganismo.

Em resumo, o espaço periplásmico é uma região fundamental para o funcionamento adequado das bactérias, pois abriga uma variedade de componentes essenciais para o metabolismo, transporte de nutrientes e integridade celular. O periplasma, as proteínas de ligação e os peptidoglicanos são apenas alguns dos componentes presentes nessa região e que desempenham funções vitais para a sobrevivência e crescimento bacteriano.

Entendendo a função da cápsula: qual sua importância e como atua no organismo humano.

No contexto da microbiologia, a cápsula é uma estrutura presente em algumas bactérias que envolve a membrana celular. Sua principal função é proteger o microrganismo contra a ação de agentes externos, como o sistema imunológico do hospedeiro. Além disso, a cápsula pode estar envolvida na adesão da bactéria a superfícies e na formação de biofilmes.

A presença da cápsula em determinadas bactérias pode influenciar diretamente a virulência do microrganismo, tornando-o mais patogênico. Isso ocorre pois a cápsula dificulta a fagocitose pelos glóbulos brancos, permitindo que a bactéria sobreviva e se multiplique no organismo humano.

Em relação ao espaço periplásmico, este é um compartimento presente em bactérias gram-negativas entre a membrana citoplasmática e a parede celular. Nele, encontram-se diversas enzimas envolvidas em processos metabólicos, como a digestão de nutrientes e a síntese de componentes da parede celular.

O espaço periplásmico também desempenha um papel importante na regulação do transporte de substâncias para dentro e fora da célula bacteriana. Além disso, é responsável por manter a pressão osmótica adequada no interior da célula, garantindo sua integridade e funcionalidade.

Em resumo, tanto a cápsula quanto o espaço periplásmico são estruturas essenciais para a sobrevivência e virulência de certas bactérias no organismo humano. Compreender suas funções e características é fundamental para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas no combate a infecções bacterianas.

Espaço periplásmico: características e funções

O espaço periplásmico é uma região do envelope ou parede celular de bactérias gram-negativas que pode ser vista por fotomicrografias eletrônicas, como o espaço entre a membrana plasmática e sua membrana externa.

Nas bactérias gram-positivas, um espaço semelhante também pode ser observado, embora menor, mas entre a membrana plasmática e a parede celular, uma vez que não possuem envelope de membrana dupla.

Espaço periplásmico: características e funções 1

Esquema da cobertura bacteriana (Fonte: Graevemoore na Wikipedia em inglês [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

O termo “espaço periplásmico” foi originalmente usado por Mitchell em 1961, que o descreveu, usando alguns parâmetros fisiológicos, como um reservatório de enzimas e uma “peneira molecular” entre duas camadas membranosas. Ambos os termos descritivos permanecem verdadeiros hoje.

O leitor deve lembrar que o envelope celular de bactérias gram-negativas é uma estrutura de múltiplas e complexas camadas, todas diferentes em termos de espessura, composição, funcionalidade e interações, que são elásticas e resistentes, pois evitam a desintegração das células. graças ao fato de manter a pressão osmótica interna.

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

O termo “espaço periplásmico” refere-se literalmente ao espaço ao redor da membrana plasmática e esta é uma das regiões do envelope celular envolvidas no estabelecimento de forma, rigidez e resistência ao estresse osmótico.

Caracteristicas

Características gerais

Diferentes estudos citológicos mostraram que o espaço periplásmico não é uma substância líquida, mas sim um gel conhecido como periplasma. Isto é constituído pela rede peptidoglicano e por vários componentes proteicos e moleculares.

O peptidoglicano é composto por unidades repetidas do dissacarídeo do ácido N-acetil-glucosamina-N-acetilmurâmico, que são reticuladas por cadeias laterais do pentapéptido (oligopéptidos de 5 resíduos de aminoácidos).

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

Esse compartimento de células bacterianas gram-negativas contém uma grande proporção de proteínas solúveis em água e, portanto, de características polares. De fato, protocolos experimentais estabeleceram que esse espaço pode conter até 20% do conteúdo total de água das células.

Características estruturais

A membrana externa está intimamente associada ao peptidoglicano incluído no periplasma, devido à presença de uma proteína pequena e abundante chamada lipoproteína Braun ou lipoproteína mureína. Esta proteína está associada à membrana externa através de sua extremidade hidrofóbica e aponta para o espaço periplásmico.

Muitas das enzimas na região periplásmica da parede celular bacteriana não estão ligadas covalentemente a nenhum componente estrutural da parede, mas estão concentradas em regiões alargadas do espaço periplásmico conhecidas como bolsas polares ou ” calotas polares” .

As proteínas que estão covalentemente ligadas a algum componente estrutural no periplasma se ligam, de acordo com inúmeras linhas de evidência experimental, aos lipopolissacarídeos presentes na membrana plasmática ou na membrana externa.

Todas as proteínas presentes no espaço periplásmico são translocadas do citoplasma através de duas vias ou sistemas de secreção: o sistema de secreção clássico (Sec) e o sistema de translocação dupla de arginina ou o ” sistema de translocação duplo de arginina” (TAT).

O sistema clássico transloca as proteínas em sua conformação não dobrada e estas dobra pós-traducionalmente por mecanismos complexos, enquanto os substratos do sistema TAT são translocados completamente dobrados e funcionalmente ativos.

Características funcionais gerais

Apesar de estarem na mesma região espacial, as funções do espaço periplásmico e da rede peptidoglicana são consideravelmente diferentes, uma vez que o primeiro trabalha para a acomodação de proteínas e componentes enzimáticos, e o último serve como suporte e reforço para o envelope telefone celular

Esse “compartimento” bacteriano das células abriga inúmeras proteínas que participam de alguns processos de captação de nutrientes. Entre eles estão enzimas hidrolíticas capazes de metabolizar compostos fosforilados e ácidos nucleicos.

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

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

Funções

O espaço periplásmico deve ser visto como um continuum funcional e a localização de muitas de suas proteínas depende, e não das limitações físicas dentro do compartimento, da localização de alguns dos componentes estruturais aos quais eles se ligam.

Este compartimento fornece um ambiente oxidante, onde muitas estruturas de proteínas podem ser estabilizadas por meio de pontes dissulfeto (SS).

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

Outras funções importantes do espaço periplásmico incluem o transporte e quimiotaxia de aminoácidos e açúcares, além da presença de proteínas com funções semelhantes às chaperonas que funcionam na biogênese do envelope celular.

As proteínas do tipo chaperona no espaço periplásmico são proteínas acessórias que contribuem para a catálise dobrável de proteínas que são translocadas para este compartimento. Entre elas estão algumas proteínas dissulfeto-isomerase, capazes de estabelecer e trocar pontes de dissulfeto.

Um grande número de enzimas degradantes é encontrado no periplasma. A fosfatase alcalina é uma delas e está associada aos 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 esses fosfatos no espaço periplásmico e que a molécula nunca entra em contato com o citoplasma.

O espaço periplásmico de algumas bactérias desnitrificantes (capazes de reduzir nitritos a gás nitrogênio) e quimólitos autólogos (que podem extrair elétrons de fontes inorgânicas) contêm proteínas de transporte de elétrons.

Referências

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