Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лекция 5




Лекция 4.

Транспорт веществ через плазматическую мембрану.

 

Транспортные системы мембраны:

① регулируют объем клетки и поддерживают внутриклеточное зачение рН и ионный состав в узких пределах колебаний

② эктрагируют из среды вещества,необходимые для энергетического и пластического обменов и выводят токсические вещества

③ создают ионные градиенты (необходимые для подержания вохбудимости нервных мыщц)

Пассивный транспорт - идет в направлении перехода элктрохимического потенциала вещества,просиходит самопроизвольно и не требует затрат свободной энергии АТФ.

Активный транспорт- идет из места с меньшим значением электрохимического потенуиала к месту с наибольшим его значении,не может идти самопроизвольно и требует затрат свободной энергии АТФ.

Пассивный транспорт

 

 

осмос простая диффузия облегченная диффузия

 

через липидный бислой с подвижным переносчиком

через поры в липидном бислое с фиксированным преносчиком

через белковую пору

 

 

Мембранные белки

Классификация мембранных белков:

-интегральные (прочно встроены в мембрану и могут быть извлечены из липидного окружения только с помощью детергентов или неполярных растворителей. По отношению к липидному бислою интегральные белки могут быть трансмембранными политопическими или интегральными монотопическими.)

-переферические (являются монотопическими белками. Они либо связаны слабыми связями с липидной мембраной, либо ассоциируют с интегральными белками за счёт гидрофобных, электростатических или других нековалентных сил. Таким образом, в отличие от интегральных белков они диссоциируют от мембраны при обработке соответствующим водным раствором (например, с низким или высоким pH, с высокой концентрацией соли или под действием хаотропного агента). Эта диссоциация не требует разрушения мембраны.

Функции мембранных белков:

l транспорт веществ

l каталитическое

l клеточные константы

l связь с цитоскелетом электороциллюлярным матриксом

l сигнальная

 

Углеводы.

Трикокалекс-надмембранный комплекс.

Вода.

Образует твердую оболочку.

1 моль липида-30 молекул воды.

В 1972 "жидкость

 

 

Простая диффузия - через липидный бислой движутся конкретные вещества. могут перемещаться растворенные в воде газы(кислород,со2,гидрофобные молекулы(бензин),полярные молекулы,этанол). Другие вещества не могут перемещаться через пламатическую мембрану из за размера или других свойств.

Перемещение через липидную пору изучено только на искуственных мембранах. Согласно теоритеческим исследваниям липидная опра образуеься из за высоких температур. Формируется липидная пора.

Липиды,входящие в состав с двуми разними дипидными остатками развернулись то, что остатки развернуться друг к другу то, что формируется пространство перемещаются небольшие по размеру молукулы. Эти белки получили название каналообразующие белки (каналы).

Водные каналы- аквапарины.

различают:

-каналы водные

-каналы потенуиалзависемые

-имически регулироваемый(никотиновый ацетилхолиновый рецептор)

 

Аквапарины

"За открытие,связанных с ионными каналами в клеточных мембранах" была вручена нобелевская премия п.эгр

Что сделал Эгр:

l установил сруктуру аквапарина-1

l определил длину и полоение спиральных фрагментов и соединяющих их петель

l угол,под которым соединения спирали склоняются друг от друга

l нашел места,где участки полипептидной цепи пересекают мембрану.

Оказалось, что у человека 11 видв аквапарина. Изуают структуру особенностей. Разные аквапарины в своем семействе отличаются большим или меньшм количеством аминокисолт,шириной каналов, скоростными свойствами(по скорости проведения воды)

Каналообразующие,пропускающие ионы

коналы могут быть открытыми и закрытыми.

в 1991 была вручена нобелевская премия за открытие,касающееся функционирования отдельных каналов.

Калиевый канал не очнь большой. Здесь 6 гидрофобных спиралей. Альфа спирали образуют поры в цитоплазматической мембране. Функцию ворот открытия и закрытия выполняет петля.

Натриевый канал побольше. Он тоже свернут и здесь тоже есть ворота. Есть небльшая петля,которая может разворачиваться. Петля,закрывающая канал - отличается по размеру.

 

 

Облегченная диффузия.

Переносчик- белок в составе цпс. Он меняет свою структуру.

Этапы:

l переносчик может сформировать связь между переносимым веществом

l изменение структуры,вещество проникает в противоположную сторону

Глюкоза учавствует в образовании энергии АТФ

в Эритроцитах 14 гидрофильных сегментов и 12 гидрофобных ферментах. К настоящему времени извество что это семейство и обозначается следующим образом:

глюкоза Т1- эндотелий

Глюкоза Т2-кишечник

глюкоза Т3- нервные клетки

глюкоза Т4- мышцы

Т5-тонкий кишечник

Нервная ткань живет только за счет глюкозы. Переносчиками называют не только пасссивные,но и активные белки

Акитивные

-Первичнооктивные АТФазы- связывание с АТФ,с нм связывается какая-лиюо работа. Na+/K+ - АТФаза

-вторичноактивные- два вещества движутся совместно

1997 году Нобелевская премия за открытие ион-передающего энзима. Йенс Скоу

Тут показаны альфа и бета белки. При гидролизе АТф выводится три иона натрия,а внутрь клетки перемещается два иона калия. Получилась неравномерная заряженная мембрана. Внутренняя мембрана несет отрицательный заряд.

 

При достижении максимального потенуиала каналы открываются,натрий устремится внутрь клетки,а калий выходить наружу. При этом меняется потенциал действия,ворота закрываются,система устраивает неравновесное состояние. Эти каналы называются нариево-калиевые насосы.

40% энергии в сутки идет на поддержание этого насоса.

 

 

 

ТРАНСПОРТ МАКРОМОЛЕКУЛ

Это всегда активный транспорт. Всегда затрачивается энергия на работу большого количества белков. Участвует сама мембрана.

 

Виикулярный перенос:эндоцитоз,экзоцитоз

Эндоцитз по современной классификации:

§ неспецифический(констутивный) пернос

§ спецефический или непосредованный

Могут поглощены любые вещества. В нашем организме много акрофагов. Это одна из линий лимфоцитов,эти клетки существуют для поглощения отмерших частей клеток.

В спеецефическом идет формирование рецептора,он регулирует захват конкретного вещества и проведение это вещества внутрь. Рецептор появляется из белка.

Лекция?

Клатрин

образован тремя пептидными цепочками. При наложении друг на друга формируется шар. Это универсальный белок.

Множественный эндоцитоц в клетках печени. к внутренней стороне примыкает многочисленные структуры. на разных стадиях идет процесс эндоцитоза. Большое количество мембран уходит. Уход должен компенсироваться возвратом ноовых или старых мембран.

Динамин.

ДЗ:судьба эндоцитозных пузырьков

 

Вакуолярная система клетки.

К этой системе относят:

лизосомы

ЭПС

комплекс гольджи

Лизосомальный компонент клетки.

Лизосом много. Ои выполяют разнообразные функции

Были открыты Кристианом де Дювом в 1950.

в 1974 была вручена нобелевская премия "за открыти,касающееся структурной и функцинальной оранизации клетки".

Как биохимика Кристиана интересовал фермен,которым богаты летки печени. он решил выяснить,где он фрмируется. Он пользовался методом цинтрифугирования.. При этом первое,что выпало,были ядра.Если продолжить циинтрифугирование,то выпадает фракция митохондрий и разных визикул. И тд,получив фракцию рибосом. Ему было известно,что есть ядра,митохондри и все остальное.Есть свой спецефический органоид,содеожащий фермент-н назвал его лизосомой. После этого было проедено окрашивание этих структур,был получен первый портрет лизосом.

В дальнейшем оказалось.что ферментов много и в настоящее время известно около 60 ферментов. Лизосомы нах-ся не только в клетках печени,но и в других органах.

Внутреннее содержимое лизосом может быть разным. Они могут быть заполнены жидким содержимым.

Виды лизосом:

первичные

вторичные

остаточные лизосомы.

Лизосомы обыно работают с компонентами,упакованных в мембраны.

образовалась эндосома,и далше сливается с первичной лизосомы. Первичная л окончатеьлно формируется в комплексе гольджи.

Первичная лизосома - мембрана,ограниченный пузырек в котором не происходило процесса переваривания. дольше идет процесс слияния рецепторов.Внешняя мембрана эндосомы сливаются и формируется вторичная лизосома. Ферменты начинают работать и начичнаеся процесс переваривания.

Феерменты работают с определенные имические связи,разрываяя их. Фактически они могут переварить все,но при это структура остается мембранно ограниченная,она не переваривается. Одна из причин -атомная АТФаза. Вторичные лизосомы при кислой среде начинается процесс переваривания и мономеры покадают втоичную лизосому. Здесь будет происходить процесс рециклирования,отшнуровки это мембраны с рецепторами в виде овальных образований может утилизирован за счет работы лиосомза счет уменьшения размера лизосом. Но то то останется непереваренным и формируется постлизосомы.

В остаточном теле формируются тела не переварившиеся.

Одноклеточные организмы спосбоны выбрасывать путем экзоцитоза разнообразых веществ. Все это получило название гетерофамии.

В составе плазматической мембраны есть белок лизосомалный гликопротеид.

Этот лизосомальный гликопротеид определсяет микросопическую мебмрану.

Аутофогия

Различают три вида:

макроаутофогия

микроаутофогия

шаперон - зависимая аутофогия

l нехватка питательных веществ

l наличие в цитоплазме поврежденных органелл

l наличие цитоплазме частично денатурировавших белков и их агрегатов

Макроаутофогия

Чаще всего она происходит при помощи специализированных каналов ЭПС. Имеет определенный набор,направленный в сторону цитоплазмы,которые получили метку о утилизации,ЭПС обвалакивает,процесс обвалакивание лизосомой,идет переваривание.

Микроаутофогия.

Аутолизосомы отличаются наличием визикулярными телами.

 

Шаперон - зависимая аутофогия

Это особое семейство белков,выполяющиех различные функции.

Физелогические адаптации гетерофигии:

a. защита

b. очиста легочной альволы

c. реконструкция кости

d. образования ториксина в щитовидной жедлезы

e. почечная реабсорбция

 

Лекция

Вакуолярная система клетки

ЭПС

Комплекс Гольджи

ЭПС

впервые была открыта в 1974 гду Альером Клодом и Кейт Портером - быа вручена нобелевская премия

Очень большой процент приходится на протяженность ЭПС.

Не смотря на то что мембраны протяженней,ЭПС занимает 10% клетки.

Различают гладкую и шереховатую ЭПС,но все это единая систеа,еще отличаются по количеству рибосом и протяженностью каналов. ЭПС-биосинтетическая фабрика.Это общая транспортная система. Это процесс созревания:белки могут преобретать вторичную,третичную структуры,либо прикрепляться к белкам и образовывать более сложные соединения.

Комплек Гольджи

Был открыт Камилло Гольджи. Название дал Сантьяго Рамон и Кахаль.

Голджи пишел к выводу что система- это нервные клетки. Активная жизнь связана с тем что клетки соединяются,во время сна отсоединяются.

Комплекс- это система всех вместе взятых дегтиосом. Это система мембранно ограниченных пызырьков. Различат цис и транс поверхность. Цис обращена к ЭПС. Транс поверхность к плазматической мембране клетки.

Функции Гольджи:

-все что синтезировано,будет продолжать созревать здесь(судбфатирование,обезвоживание.)лизосомы будут упакованы здесь,синез клеточной стенки растений.

Может быть дискретным,либо образовать систему. Это действительно вакуолярная система.

 

Структура РИБОСОМЫ

Был открыт в 1943 Альбером Клодом. Он установил, что в нормальных клетках находсятся частицы,содержащие Рибонуклеиновую кислоту. Он назвал микросомами. В 1958 получили свое название - риботельца.

В 1974 году -нобелевская премия "за открытие структурной и функциональной организации клетки"- Эмин Паллус.

Рибосомы прокаритические(малые) и Эрикаритические(большие)

Размерная характерисика-константа сидиментации,измеряется в Сведбергах,(предложил размерную характеристику)

1сведберг =10-13с

оказалось, что прокаритические рибосомы имеют константу 70 сведбергов,большие 80.

Большая субъеденица содержит две молекулы РНК. Кроме РНК в состав рибосомы входит белки-34 вида,каждый бклок уникален и находсится там в динственном числе.

Большая рибосома-большая субъеденица-60свдб,малая-40. Примерно около 50 белков.

Одни из првых получили группа В.Д.Васильева.

Сравнение контуров рибосоамлных субчастиц с изолированными РНК по данным клектронной микроскопии:

Каждый белок знает свой участок на молекуле РНК.

В 2009 Нобелевсая премия "за исследования строения и работы рибосом"-

Ада Йонат и еще 2

Функции рибосом:

синтез белка(трансляция)

Биосинтез белка - это центральный процесс живой клетки:именно через него мертвые молекулы нуклеиновых кисло обретают жизнь,химия првращается в биологи. Александр Сергеевич Спирин

Синтез белка - трансляция.

Что необходимо?

1. информация РНК

2. рибосомы

3. аминокислоты

4. ферменты

5.

источник энергии

транспортная РНК

Информационная РНК - в ядре,там происходит синтез и перемещиение в цитоплазму клетки.

Самый большой процент приходится на рибосомальную РНК,и только 10% на транспортную.

В состав РНК входят:

рибоза

азотистые основания

Транспортная РНК - самые маленькие малоекулы,80-100 уклеотидов,синтез проходит в ядре. функция -перенос рибосом.

Генетический код -

Здесь происходит поступление воды,распадаются две субъеденицы,освобождается цепочка и иРНК. Одновременно на одну молекулу РНК может контактировать несколько рибосом.

Есди белки синтезируются на связанных рибосомах-это белки,которые проходят по секреторному пути.

Белки могут быть по раному связаны с каналами ЭПС,один раз пронизанные -монотопные белки(отличаются аминокислотной последовательностью,у одного смотрит в начало,а другой перевернут). Политопный белок несколько раз пронизан через цитоплазму.

Чтобы решить этот вопрос, был синтезирован белок. Тоот белок,который всегда шел по свободному пути,получили бело и на звязанных рибосомах. Тото белок,который был синтезировван на свободных рибосомах,длинее тех,которые пошли по секреторному пути(белки меют собственные сигналы.)

В 1999 была вручена нобелевская премия "за открытие того факта,что белки имеют собственные сигнальные последовательности.)

Синтез любого белка начнется на свободной рибосоме. Если в генетической прогаме юелка заложено,что белок проходит по ерреторному пути,с этой синальной последовательностью связывается частица,узнающая сигнальную последовательность. Вместе с это частицей рибосома перемещатся к частицам ЭПС и активным центром связывается белком Рибофарим- тот белок который контактирует с большой еденицей рибосомы.

Если белок плавает свободно,он отщепляет гидрофобный участок и назодится компактном режиме

ПРОТЕОСОМА

ФУНКЦИИ

§ рузрушаются метаболические ферменты,гемаглобин

МИТОХОНДРИИИ

 

Кристиан Рене Мари Жозеф де Дюв получил нобелевскую премию.

Между двумя мембранами- межмембраное пространство. В матриксе есть свои собственные молекулы ДНК. Частично синтезируются белки. Иногда видны кристалы- вападающие в осадок ионы кальция.

Чем больше требуется энергии,тем больше требуется количчество митохондрий.

Методические подходы:

l реконструкция тремерной структуры клетки по сериям тонких срезов

l высоковольтная микроскопия

l окрашивание митохондрий митохондрий проникающими катионами.

 

 

Лекция

Внутренняя мембрана содержит 75%белков.

По наличию кардиолипинов можно судить о функции липидов в цитоплазме. Она будет более жестка,менее проницаема для веещств в области липидного компонента.

Функции митохондрии:

l проивздство АТФ,энергетичесая станция клетки. синтез АТФ происходит и в цитопламе(гликолиз),но эти процессы кардинальнио отличаются друг от друга. Энерг топливо - белки,углеводы,которые могут пйти на синтез АТФ. Углеводы ипользуются лучше,лучше расщепляются,на хранить сложнее,липиды расщеплять сложнее. Запасов углеводов у человека хватит на 1 день, запасов липидов хватит на 1 месяц. Углеводы - разветвленные молекулы, поэтому нужно большое место для хранения углеводов. А липиды легко храняться. Сами митохондрии рабтоают с ацетилными группировки.

Рассмотрим синтез на примере млекулы ггликозы

Гликоиз - химический процесс,протекающий в цитоплазме клетки(бескислородное окисление гликозы).




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-16; Просмотров: 1233; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.088 сек.