Файл: Глоссарий Клетка это структурная единица организма. Гликокаликс.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.04.2024
Просмотров: 15
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Секреторные включения – секреторные гранулы в секретирующих клетках (зимогенные гранулы в ацинозных клетках поджелудочной железы, секреторные гранулы в эндокринных железах и другие).
Экскреторные включения – вещества, подлежащие удалению из организма (например, гранулы мочевой кислоты в эпителии почечных канальцев).
Пигментные включения – меланин, гемоглобин, липофусцин, билирубин и другие. Эти включения имеют определенный цвет и придают окраску всей клетке (меланин – черный или коричневый, гемоглобин – желто-красный). Пигментные включения характерны только для определенных типов клеток (меланин содержится в меланоцитах, гемоглобин – в
эритроцитах). Липофусцин может накапливаться во многих типах клеток обычно при их старении. Его наличие в клетках свидетельствует о их старении и функциональной неполноценности.
К органеллам специального значения относят, например, микроворсинки всасывающей поверхности эпителиальной клетки кишечника, реснички эпителия трахеи и бронхов, синаптические пузырьки, транспортирующие вещества – переносчики нервного возбуждения с одной нервной клетки на другую или клетку рабочего органа, миофибриллы, от которых зависит сокращение мышцы.
18) Молекулярная структура, свойства, функции биологических мембран. Значение биологических мембран. Основные виды мембранных белков.
В организме человека известно более 200 типов клеток, существует также и различные типы плазматических мембран. Мембрана принимает множество форм в зависимости от структурной и функциональной роли клетки. Мембрана служит не только барьером между содержимым клетки и внеклеточной средой, но и содержит молекулы, которые передают сигналы клетки с наружной стороны клетки в цитоплазму и к внутриклеточным органеллам, участвуют в транспорте веществ. Все клеточные мембраны представляют собой липидный бислой с интегрированными в них белками. Существует три важных принципа строения мембраны. Каждая клетка покрыта мембраной, основными частями которой является фосфолипиды и белки, выполняющие функцию барьера между внутриклеточной и внешней средой. Мембраны, окружающие внутриклеточные органеллы, и плазматическую мембрану отличаются по составу. В клетке много разных мембран – плазмолемма, внутренняя и наружная мембраны ядерной оболочки, внутренняя и наружная мембраны митохондрий, мембраны ЭПС, лизосом, пероксисом и др.
В основе биомембраны – двойной слой амфифильных липидов (или липидный бислой). Каждая молекула мембранного липида имеет гидрофильную головку и два гидрофобных хвоста. В водной среде такие амфифильные молекулы образуют бислой, в котором гидрофобные части молекул ориентированы друг к другу, а гидрофильные – к воде. В состав мембран входят белки: интегральные – глубоко встроены в мембрану и перифирические
белки связаны с одной из поверхности мембраны. Кроме липидов и белков во многих мембранах обнаруживаются углеводы. Углеводы представлены в качестве составных частей соответствующих липидов (гликолипидов) и белков (гликопротеинов). Соотношение по общей массе липидов и белков в мембранах обычно близко к 1:1.
Основные свойства мембраны:
1. Замкнутость. Липидные бислои и мембраны всегда замыкаются на себя с образованием полностью ограниченных отсеков.
2. Латеральная подвижность. Несмотря на замкнутость мембран, их структура при температуре тела не является жесткой. Компоненты мембраны могут перемещаться в
пределах своего слоя.
3. Ассиметрия. Наружная и внутренняя поверхности мембраны обычно различаются по своему составу.
Типы мембранных белков:
Функции мембран:
• Мембраны контролируют состав внутриклеточной среды. Липиды непроницаемы для
воды и других гидрофильных молекул. В мембране находятся белки, которые образуют
каналы и поры, принимающие участие в высокоизбирательным транспорте молекул через
мембрану.
• Мембраны обеспечивают и облегчают межклеточную и внутриклеточную передачу
информации. Мембрана – это место, где молекулярная информация воспринимается,
преобразуется и передается далее в клетку. Поведение клетки регулируется ее
непосредственным окружением и продуктами отдаленных клеток.
• Мембраны обеспечивают образование тканей с помощью межклеточных контактов.
Структура поверхностных клеточных антигенов находятся под строгим генетическим
контролем, и используется иммунной системой для разделения всех клеток на «свои» и «не
свои». Все клетки индивидуума несут сходные поверхностные антигены, которые отличаются от поверхностных антигенов другого индивидуума. Совместимость
поверхностных клеточных антигенов во многом определяет успех переливания или
трансплантации тканей. Белки составляют 50% от массы большинства мембранных клеток.
Различают два основных типа мембранных белков: периферические и интегральные.
Периферические белки связаны с мембраной в основном ионными взаимодействиями.
Примеры: периферических белков – фиброниктин (локализован наружной поверхности
большинства клеток, исключая циркулирующие клетки крови) и спектрин (находится на
внутренней поверхности большинства клеточных мембран, особенно в эритроцитах).
Мембранные белки второго типа называют интегральными белками. Большинство
мембранных белков являются интегральными.
19) Основные классы мембранных липидов и их значение
В состав мембран входят липиды следующих классов:
а) фосфолипиды (ФЛ);
б) сфинголипиды;
в) гликолипиды;
г) стероиды, а именно холестерин (ХЛ)
Каждая молекула липида имеет гидрофильную головку и два гидрофобных хвоста. В водной среде такие амфифильные молекулы образуют бислой, в котором гидрофобные части молекул ориентированы к друг другу, а гидрофильные – к воде.
Липосомы - это сферические пузырьки со стенкой из липидного бислоя. Внутренняя
поверхность липосом, как и наружная, является полярной. Так что внутри липосомы тоже водная среда.
• Мицеллы тоже сферические частицы, однако, в отличие от липосом, они образованы только одним слоем липидов.
Гидрофильные «головки» всех липидных молекул находятся на наружной поверхности частицы, а гидрофобные «хвосты» обращены внутрь, к центру мицеллы. Поэтому внутренняя среда является не водной, а гидрофобной.
• Липосомы, и мицеллы—удобные транспортные формы, которые облегчают перенос веществ в клетки или из них. Эти способы транспорта используются как самой природой, так и в медицине; причём липосомы для переноса водорастворимых, а мицеллы-жирорастворимых веществ.
20) Транспорт через мембраны: активный, пассивный.
Пассивный:
Простая диффузия. Вещества непосредственно без помощи диффундируют через липидный бислой по градиенту концентрации без затраты энергии АТФ. Путем простой диффузии через мембраны проникают главным образом неполярные гидрофобные вещества, легко растворимые в липидах.
Облегченная диффузия. Перенос небольших полярных молекул осуществляется путем облегченной диффузии. Облегченная называется диффузия вещества по градиенту его концентрации, которая осуществляется при участии интегрального белка мембраны - транслоказы.
Активный транспорт вещества осуществляется интегральными транспортными белками против градиента своей концентрации, с затратой энергии АТФ.
В случае симпорта оба вещества переносятся транслоказой в одну сторону т.е молекулы «У»,диффундируя по градиенту своей концентрации, как бы тянут вместе с собой соединение «Х». Таков, в частности, механизм реабсорбции глюкозы в канальцах почек: она проникает в эпителиальную клетку путем симпорта с ионами Na+. Если оба вещества, участвующие в симпорте, являются ионами, то они имеют разноименные заряды.
Что касается антипорта, то здесь вещества переносятся транслоказой во взаимно противоположных направлениях.
Активный транспорт - это транспорт против градиента концентраций и происходит при затрате энергии. Он локализован в плазматической мембране практически всех клеток и переносит ионы калия и натрия против градиента концентраций с использованием энергии АТФ. Собственно насос это фермент Na+-K+-АТФ- аза, интегральный белок пронизывающий липидный бислой мембраны насквозь. Внутри клетки к активному центру этого фермента присоединяется 3 иона Nа+, при этом фермент активируется и расщепляет АТФ на АДФ и остаток фосфорной кислоты. Этот остаток присоединяется к самому ферменту и изменяет его
пространственную конформацию. При этом с внутренней стороны мембраны закрывается ионный канал, но открывается на наружной поверхности. Ионы Na+ отсоединяются от фермента, но в это же время к другому активному центру фермента присоединяются 2 иона К+. Это вновь изменяет его пространственную конформацию, отщепляется остаток
фосфорной кислоты и открывается канал для проникновения К+ внутрь клетки. Далее цикл повторяется. При выносе из клетки 3 ионов Na+ в нее проникает 2 иона К+. Это ведет к появлению электрического потенциала, который называется трансмембранным электрохимическим потенциалом. Если насос прекратит работу, то ионы Na+ и К+ начнут
перемещаться в обратном направлении. По такому же механизму транспротируются ионы Са2+ (фермент Са2+- АТФ-аза).
21) Транспорт через мембраны: эндоцитоз, экзоцитоз. Понятие о везикулярном транспорте.
Эндоцитоз - перенос частиц в клетку.
Его разновидности:
пиноцитоз - захват и поглощение клеткой растворимых макромолекулярных соединений;
фагоцитоз - то же самое, но в отношении твердых частиц;
эндоцитоз, опосредованный рецепторами- здесь поглощаемый субстрат предварительно
специфически связывается с поверхностными рецепторами плазмолеммы. Это очень
частый вариант фаго- и пиноцитоза, особенно в иммунных процессах.
Во всех перечисленных случаях в месте проникновения субстрата вначале происходит
впячивание плазмолеммы в цитоплазму. Затем оно все углубляется, пока не превращается
Экскреторные включения – вещества, подлежащие удалению из организма (например, гранулы мочевой кислоты в эпителии почечных канальцев).
Пигментные включения – меланин, гемоглобин, липофусцин, билирубин и другие. Эти включения имеют определенный цвет и придают окраску всей клетке (меланин – черный или коричневый, гемоглобин – желто-красный). Пигментные включения характерны только для определенных типов клеток (меланин содержится в меланоцитах, гемоглобин – в
эритроцитах). Липофусцин может накапливаться во многих типах клеток обычно при их старении. Его наличие в клетках свидетельствует о их старении и функциональной неполноценности.
К органеллам специального значения относят, например, микроворсинки всасывающей поверхности эпителиальной клетки кишечника, реснички эпителия трахеи и бронхов, синаптические пузырьки, транспортирующие вещества – переносчики нервного возбуждения с одной нервной клетки на другую или клетку рабочего органа, миофибриллы, от которых зависит сокращение мышцы.
18) Молекулярная структура, свойства, функции биологических мембран. Значение биологических мембран. Основные виды мембранных белков.
В организме человека известно более 200 типов клеток, существует также и различные типы плазматических мембран. Мембрана принимает множество форм в зависимости от структурной и функциональной роли клетки. Мембрана служит не только барьером между содержимым клетки и внеклеточной средой, но и содержит молекулы, которые передают сигналы клетки с наружной стороны клетки в цитоплазму и к внутриклеточным органеллам, участвуют в транспорте веществ. Все клеточные мембраны представляют собой липидный бислой с интегрированными в них белками. Существует три важных принципа строения мембраны. Каждая клетка покрыта мембраной, основными частями которой является фосфолипиды и белки, выполняющие функцию барьера между внутриклеточной и внешней средой. Мембраны, окружающие внутриклеточные органеллы, и плазматическую мембрану отличаются по составу. В клетке много разных мембран – плазмолемма, внутренняя и наружная мембраны ядерной оболочки, внутренняя и наружная мембраны митохондрий, мембраны ЭПС, лизосом, пероксисом и др.
В основе биомембраны – двойной слой амфифильных липидов (или липидный бислой). Каждая молекула мембранного липида имеет гидрофильную головку и два гидрофобных хвоста. В водной среде такие амфифильные молекулы образуют бислой, в котором гидрофобные части молекул ориентированы друг к другу, а гидрофильные – к воде. В состав мембран входят белки: интегральные – глубоко встроены в мембрану и перифирические
белки связаны с одной из поверхности мембраны. Кроме липидов и белков во многих мембранах обнаруживаются углеводы. Углеводы представлены в качестве составных частей соответствующих липидов (гликолипидов) и белков (гликопротеинов). Соотношение по общей массе липидов и белков в мембранах обычно близко к 1:1.
Основные свойства мембраны:
1. Замкнутость. Липидные бислои и мембраны всегда замыкаются на себя с образованием полностью ограниченных отсеков.
2. Латеральная подвижность. Несмотря на замкнутость мембран, их структура при температуре тела не является жесткой. Компоненты мембраны могут перемещаться в
пределах своего слоя.
3. Ассиметрия. Наружная и внутренняя поверхности мембраны обычно различаются по своему составу.
Типы мембранных белков:
| Структурные белки | Транспортные белки | Белки межклеточного взаимодействия |
| Придают клетке и органеллам определенную форму | Создают устойчивые транспортные потоки определенных веществ через мембраны | Адгезивные белки связывают клетки друг с другом или неклеточными структурами |
| Придают мембране механические свойства (эластичность) Обеспечивают связь мембраны с цитоскелетом или с хромосомами | Транспорт ионов, что лежит в основе возбудимости и проводимости | Белки специализированных межклеточных контактов |
| Сигнальные белки | | |
| Белки участвующие в передаче сигналов от одних клеток к другим | | |
| В плазмолемме: рецепторные белки белки эффекторного устройства фермент инактивации медиатора | | |
Функции мембран:
• Мембраны контролируют состав внутриклеточной среды. Липиды непроницаемы для
воды и других гидрофильных молекул. В мембране находятся белки, которые образуют
каналы и поры, принимающие участие в высокоизбирательным транспорте молекул через
мембрану.
• Мембраны обеспечивают и облегчают межклеточную и внутриклеточную передачу
информации. Мембрана – это место, где молекулярная информация воспринимается,
преобразуется и передается далее в клетку. Поведение клетки регулируется ее
непосредственным окружением и продуктами отдаленных клеток.
• Мембраны обеспечивают образование тканей с помощью межклеточных контактов.
Структура поверхностных клеточных антигенов находятся под строгим генетическим
контролем, и используется иммунной системой для разделения всех клеток на «свои» и «не
свои». Все клетки индивидуума несут сходные поверхностные антигены, которые отличаются от поверхностных антигенов другого индивидуума. Совместимость
поверхностных клеточных антигенов во многом определяет успех переливания или
трансплантации тканей. Белки составляют 50% от массы большинства мембранных клеток.
Различают два основных типа мембранных белков: периферические и интегральные.
Периферические белки связаны с мембраной в основном ионными взаимодействиями.
Примеры: периферических белков – фиброниктин (локализован наружной поверхности
большинства клеток, исключая циркулирующие клетки крови) и спектрин (находится на
внутренней поверхности большинства клеточных мембран, особенно в эритроцитах).
Мембранные белки второго типа называют интегральными белками. Большинство
мембранных белков являются интегральными.
19) Основные классы мембранных липидов и их значение
В состав мембран входят липиды следующих классов:
а) фосфолипиды (ФЛ);
б) сфинголипиды;
в) гликолипиды;
г) стероиды, а именно холестерин (ХЛ)
Каждая молекула липида имеет гидрофильную головку и два гидрофобных хвоста. В водной среде такие амфифильные молекулы образуют бислой, в котором гидрофобные части молекул ориентированы к друг другу, а гидрофильные – к воде.
Липосомы - это сферические пузырьки со стенкой из липидного бислоя. Внутренняя
поверхность липосом, как и наружная, является полярной. Так что внутри липосомы тоже водная среда.
• Мицеллы тоже сферические частицы, однако, в отличие от липосом, они образованы только одним слоем липидов.
Гидрофильные «головки» всех липидных молекул находятся на наружной поверхности частицы, а гидрофобные «хвосты» обращены внутрь, к центру мицеллы. Поэтому внутренняя среда является не водной, а гидрофобной.
• Липосомы, и мицеллы—удобные транспортные формы, которые облегчают перенос веществ в клетки или из них. Эти способы транспорта используются как самой природой, так и в медицине; причём липосомы для переноса водорастворимых, а мицеллы-жирорастворимых веществ.
20) Транспорт через мембраны: активный, пассивный.
Пассивный:
Простая диффузия. Вещества непосредственно без помощи диффундируют через липидный бислой по градиенту концентрации без затраты энергии АТФ. Путем простой диффузии через мембраны проникают главным образом неполярные гидрофобные вещества, легко растворимые в липидах.
Облегченная диффузия. Перенос небольших полярных молекул осуществляется путем облегченной диффузии. Облегченная называется диффузия вещества по градиенту его концентрации, которая осуществляется при участии интегрального белка мембраны - транслоказы.
Активный транспорт вещества осуществляется интегральными транспортными белками против градиента своей концентрации, с затратой энергии АТФ.
В случае симпорта оба вещества переносятся транслоказой в одну сторону т.е молекулы «У»,диффундируя по градиенту своей концентрации, как бы тянут вместе с собой соединение «Х». Таков, в частности, механизм реабсорбции глюкозы в канальцах почек: она проникает в эпителиальную клетку путем симпорта с ионами Na+. Если оба вещества, участвующие в симпорте, являются ионами, то они имеют разноименные заряды.
Что касается антипорта, то здесь вещества переносятся транслоказой во взаимно противоположных направлениях.
Активный транспорт - это транспорт против градиента концентраций и происходит при затрате энергии. Он локализован в плазматической мембране практически всех клеток и переносит ионы калия и натрия против градиента концентраций с использованием энергии АТФ. Собственно насос это фермент Na+-K+-АТФ- аза, интегральный белок пронизывающий липидный бислой мембраны насквозь. Внутри клетки к активному центру этого фермента присоединяется 3 иона Nа+, при этом фермент активируется и расщепляет АТФ на АДФ и остаток фосфорной кислоты. Этот остаток присоединяется к самому ферменту и изменяет его
пространственную конформацию. При этом с внутренней стороны мембраны закрывается ионный канал, но открывается на наружной поверхности. Ионы Na+ отсоединяются от фермента, но в это же время к другому активному центру фермента присоединяются 2 иона К+. Это вновь изменяет его пространственную конформацию, отщепляется остаток
фосфорной кислоты и открывается канал для проникновения К+ внутрь клетки. Далее цикл повторяется. При выносе из клетки 3 ионов Na+ в нее проникает 2 иона К+. Это ведет к появлению электрического потенциала, который называется трансмембранным электрохимическим потенциалом. Если насос прекратит работу, то ионы Na+ и К+ начнут
перемещаться в обратном направлении. По такому же механизму транспротируются ионы Са2+ (фермент Са2+- АТФ-аза).
21) Транспорт через мембраны: эндоцитоз, экзоцитоз. Понятие о везикулярном транспорте.
Эндоцитоз - перенос частиц в клетку.
Его разновидности:
пиноцитоз - захват и поглощение клеткой растворимых макромолекулярных соединений;
фагоцитоз - то же самое, но в отношении твердых частиц;
эндоцитоз, опосредованный рецепторами- здесь поглощаемый субстрат предварительно
специфически связывается с поверхностными рецепторами плазмолеммы. Это очень
частый вариант фаго- и пиноцитоза, особенно в иммунных процессах.
Во всех перечисленных случаях в месте проникновения субстрата вначале происходит
впячивание плазмолеммы в цитоплазму. Затем оно все углубляется, пока не превращается
