Міжклітинні контакти 1 страница

В системі Ліннея види утворюють висхідну послідовність організмів від нижчих до вищих, але вони не пов'язані еволюційним спорідненістю. Можливість систематизації організмів розглядалася Карлом Ліннеєм як наслідок існування єдиного плану створення світу. На переконання Ліннея, наявність анатомічних подібностей у різних видів свідчить про те, що Конструктор використовував типові конструкції.

Істотним їх відмінністю є рухливий спосіб життя. Але цей критерій не абсолютний. Так, коралові поліпи - нерухомі тварини, а Евглена і вольвокс - рухливі водорості. У зв'язку з необхідністю руху більшість клітин тварин не має щільною зовнішньої оболонки, їх основне запасаючих речовина -- легкорозчинний глікоген, а не крохмаль.

Царство тварин об'єднує безхребетних і хордових. Підцарство багатоклітинних безхребетних включає 6 типів: кишковопорожнинні; плоскі, круглі й садові хробаки; молюски і членистоногі. Тип членистоногих об'єднує 3 класу: ракоподібні, павукоподібні та комахи - ці істоти мають сегментарні кінцівки. Тип хордових складається з 3 підтипів: Покривники, безчерепних і черепні (хребетні). У підтип хребетних входить 7 класів: круглороті, Надклас риб (класи хрящових і кісткових), земноводні, плазуни, птахи і ссавці. Класи послідовно поділяються на загони, сімейства, пологи і види.

Основи сучасної класифікації заклав видатний шведський натураліст Карл Лінней. У своїй роботі "Система природи" (1775 р.) він описав близько 8 000 видів рослин, 4 000 видів тварин. Лінней визначав вид як сукупність особин, схожих між собою за будовою та дають при схрещуванні плідне потомство. Підкреслюючи незмінність вихідних створених видів, Лінней вказував: "Видів стільки, скільки різних форм створив на початку світу Всемогутній ". Групи схожих видів, за Ліннею, входять в один предкової рід: "І сказав Бог: Нехай видасть земля живу душу за родом її, худобу, і гадів, і земну звірину за родом їх "(Бут. 1,24). Класифікаційне поняття роду при цьому співпадає з біблійним.

В основу систематики вчений поклав принцип ієрархічності таксонів (одиниць класифікації організмів): подібні види він об'єднав у роди, пологи - у загони, а загони - в класи. У найменуванні організмів Лінней встановив бінарну (подвійну) номенклатуру: назва кожної істоти стало складатися з двох латинських слів, перше писалося з великої літери та вказувало родову приналежність (іменник), другий - видову (прикметник). Наприклад, латинська назва степового бабака байбака - Marmota bybak. У різних місцевостях цей вид бабаків іменують по-різному: Свистун, сугур і т. д. Єдина номенклатура істотно полегшила взаєморозуміння вчених різних країн, замінивши колишні багатослівні описи видів. Надалі система була доповнена категоріями сімейства, підкласу, підтипу, типу. Так, домашня кішка (Felis domestica) входить в рід дрібних кішок сімейства котячих ряду хижих класу ссавців підтипу хребетних типу хордових. Крім домашньої кішки рід дрібних кішок включає амурського лісового кота, очеретяного кота, рись. Підхід Ліннея революціонізіровал біологію, відкривши нові можливості систематизації рослинного і тваринного світу.

44. Які компоненти поверхневого апарату клітини забеспечують його адгезивні властивості?

Адгезію визначають як здатність клітин вибірково прикріплюватися одна до одної або до компонентів позаклітинного матриксу.
Реалізують клітинну адгезію спеціальні глікопротеїни плазматичних мембран – молекули адгезії. Саме вони забезпечують прикріплення клітин до компонентів позаклітинного матриксу з формуванням точкових (фокальних) адгезивних контактів і клітин між собою з утворенням міжклітинних контактів. Кожна тканина формується в результаті такої специфічної адгезії клітинних ансамблів, їхніх зв'язків з внутрішнім цитоскелетом і взаємодій з позаклітинним матриксом.

45. Яке значення мають білки роду інтегринів, кадгеринів і селектинів?
Все це молекули адгезії.Інтегрини об'єднує понад 20 відомих складних білків, які забезпечують зв'язок клітин з позаклітинним матриксом Це трансмембранно локалізовані сіалоглікопротеїни, які беруть участь в утворенні трьох типів адгезивних контактів: "клітина-клітина", "клітина-матрикс" і "клітина-розчинний фактор". Інтегрини – гетеродимерні білки: вони складаються з двох нековалентно зв'язаних субодиниць. Кожна субодиниця має цитоплазматичний, трансмембранний і позаклітинний домени. Цитоплазматичний домен взаємодіє з цитоскелетом клітини, позаклітинний – зв'язується з компонентами позаклітинного матриксу. Така взаємодія забезпечує двобічну передачу сигналу, наприклад, актинові філаменти цитоскелета клітин здатні змінювати орієнтацію молекул фібронектину, що секретуються, у позаклітинному матриксі.Інтегрини виявляють активність за наявності іонів кальцію та магнію і беруть участь у передачі сигналів, які регулюють експресію генів і проліферацію

Кадгерини. За їхньою участю формуються гомофільні адгезивні контакти які забезпечуються взаємодією подібних молекул адгезії (в контактах типу "клітина – клітина") за наявності іонів кальцію. До цього класу відносять понад 20 інтегральних високомолекулярних білків. Так, Е-кадгерини експресуються на поверхні епітеліальних клітин у складі проміжних міжклітинних контактів і клітин концептусу до імплантації (увоморулін), а потім на пізніших стадіях розвитку (наприклад, у клітинах нейроектодерми). Вони зменшують рухливість клітин пухлин епітеліальних тканин. N-кадгерин присутній у нейронах, скелетному та серцевому м'язах, клітинах кришталика (бере участь у процесі подовження відростка нейрона). М-кадгеринз'являється в мітогенезі скелетного м'яза на етапі формування трубочок. Р-кадгерин виявлений у кератиноцитах і клітинах плаценти.Другий клас молекул адгезіїскладають імуноглобуліни, які здійснюють як гомофільні, так і гетерофільні адгезивні контакти, в яких беруть участь адгезивні молекули різних класів (це контакти типу "клітина-клітина" і "клітина-субстрат").Селектини — велика група кальцієзалежних клітин позаклітинного матриксу з наявністю лектиноподібного домену, які здатні забеспечувати гетерофільну адгезію.

46. Охарактеризуйте адгезивний контакт.

Серед адгезивних контактів на сьогоднішній день описано два типи: міжклітинні контакти та контакти між клітинами та матриксом. У кожному з них виділяють три структурні ділянки. Перша містить актинові філаменти цитоскелета, друга є пластичною структурою, яка зв”язує філаменти з мембранами, третя складається з мембранних компонентів, які безпосередньо беруть участь у адгезивних взаємодіях. Усі адгезивні контакти мають багато спільних компонентів, однак в кожного з них є спеціалізовані білкию Так, кадгерини виявляються лише в міжклітинних контактах, а інтегрини — і в міжклітинних, і в клітинно-матриксних.
Точкові (фокальні) адгезивні контакти реалізують прикріплення клітин до молекул адгезії позаклітинного матриксу. В їхньом утворенні беруть участь трасмембранні рецептори — інтегрини, які об”єднують позаклітинні і внутрішньоклітинні структури. Характер розподілу макромолекул адгезії, таких як, наприклад, фібронектин або вітронектин, у позаклітинному матриксі визначає місце остаточної локалізації клітини у тканині, що формується.
Міжклітинні адгезивні контакти. У багатьох тканинах адгезивні контакти з”єднують актинові філаменти цитоплазми підмембранних комплексів сусідніх клітин. У епітеліальних тканинах вони утворюють безперервний пояс — адгезивний пояс — навколо кожної клітини нижче щільного контакту. Мембрани сусідніх клітин при цьому розділені проміжком шириною 10-20 нм, заповненим аморфним або фібрилярним матеріалом.

47. Охарактеризуйте фокальний контакт.

Точкові (фокальні) адгезивні контакти реалізують прикріплення клітин до молекул адгезії позаклітинного матриксу. В їхньом утворенні беруть участь трасмембранні рецептори — інтегрини, які об”єднують позаклітинні і внутрішньоклітинні структури.
Характер розподілу макромолекул адгезії, таких як, наприклад, фібронектин або вітронектин, у позаклітинному матриксі визначає місце остаточної локалізації клітини у тканині, що формується.
Крім інтегринів до формування адгезивних контактів залучені а-актин (бере участь у зв”язуванні актину з клітинною мембраною), вінкулін (зв”язує цитоплазматичну поверхню мембрани в адгезивних точкових контактахз із корковим Ф-актином), талін (зв”язує інтегрин і вінкулін).

49. Ультраструктура десмосоми.
Десмосоми є найпоширенішим типом міжклітинних контактів і найскладніше організованою спеціалізованою структурою клітинної адгезії, яка з'єднує клітинну мембрану з проміжними філаментами цитоскелета. Десмосоми та проміжні філаменти формують неперервну мережу, яка пронизує всю тканину й забезпечує значну стійкість тканини до розтягнення. У більшості епітеліальних клітин до десмосом прикріплюються цитокератинові філаменти, тоді як у кардіоміоцитах – десмінові. Десмосоми об'єднують дві форми з'єднань. Одна з них – цитоплазматична пластинка – здійснює зв'язок проміжних філаментів клітини з плазмолемою, друга – зв'язок плазмолеми з позаклітинним міжмембранним матеріалом () у межах десмосоми. Білки проміжних філаментів прикріплюються до внутрішньої цитоплазматичної пластинки, утвореної комплексом білків – десмоплакинів і плакоглобінів, які зв'язані з цитоплазматичними хвостами трансмембранних білків родини кадгеринів – десмоглеїнами й десмоколінами. Ділянки клітинних мембран, що входять до складу десмосоми, розділені шаром десмоглії товщиною 20–30 нм. З внутрішнього боку до плазмолеми прилягає цитоплазматична пластинка товщиною 10–40 нм із вплетеними в неї проміжними філаментами.

50. Будова і роль десмосом.

Десмосоми є найпоширенішим типом міжклітинних контактів і найскладніше організованою спеціалізованою структурою клітинної адгезії, яка з'єднує клітинну мембрану з проміжними філаментами цитоскелета. Десмосоми та проміжні філаменти формують неперервну мережу, яка пронизує всю тканину й забезпечує значну стійкість тканини до розтягнення. У більшості епітеліальних клітин до десмосом прикріплюються цитокератинові філаменти, тоді як у кардіоміоцитах – десмінові. Десмосоми об'єднують дві форми з'єднань. Одна з них – цитоплазматична пластинка – здійснює зв'язок проміжних філаментів клітини з плазмолемою, друга – зв'язок плазмолеми з позаклітинним міжмембранним матеріалом () у межах десмосоми. Білки проміжних філаментів прикріплюються до внутрішньої цитоплазматичної пластинки, утвореної комплексом білків – десмоплакинів і плакоглобінів, які зв'язані з цитоплазматичними хвостами трансмембранних білків родини кадгеринів – десмоглеїнами й десмоколінами. Ділянки клітинних мембран, що входять до складу десмосоми, розділені шаром десмоглії товщиною 20–30 нм. З внутрішнього боку до плазмолеми прилягає цитоплазматична пластинка товщиною 10–40 нм із вплетеними в неї проміжними філаментами.
У десмосомах усіх клітинних типів присутні білки плакоглобін, десмоплакіни, десмоглеїни, десмоколіни, які формують дві лінія зв’язку в десмосомі.
Таким чином, лінкери внутріньоклітинними доменами зв’язуються з пластинкою, а позаклітинним — між собою, утримаючи разом суміжні плазматичні мембрани “об’єднуючи” проміжні філаменти кожної клітини в безперервну мережу всього епітеліального шару. Такий зв’язок є дуже важливим. Він підтримує структурну цілісність тканини і в комплексі з проміжними філаментами налає їй пружності.

51. Будова і роль напівдесмосом.
Напівдесмосоми морфологічно подібні до десмосом, але за функціональними й біохімічними особливостями це різні структури. По-перше, вони з’єднують не плазматичні мембрани сусідніх клітин, а базальну поверхню клітин з базальною мембраною позаклітинного матриксу. По-друге, проміжні філаменти прикріплюються до десмосомних пластинок бічною поверхнею, а напівдесмосоми — закінчуються в них. По-третє — трансмембранні білки, що прикріплюють клітину до матриксу, належать до родини інегринових рецепторів, а не до кадгеринів, як у десмосомах. По-четверте, цитоплазматична пластинка напівдесмосоми містить пемфігоїдний антиген — Са2+ - зв’язувальний трансмембранний білок із родини кадгеринів. При захворювання на пухирчатку неакантолітичну до пемфігоїдного антигену виробляються антитіла, які взаємодіють з ним. Це призводить до відшарування епітелію шкіри від базальної мембрани та утворення пухирців.
Напівдесмосоми зустрічаються у кератиноцитах базального шару епідермісу, а також у міоепітеліальних клітинах.

52. Будова і функції щільного контакту.
Цей тип міжклітинних з’єднань широко представлений в епітеліальній тканині. Він робить суттєвий внесок у функціональну асиметрію епітеліоцитів і впливає на характер вибіркової проникності, зумовлюючи структурну асиметрію плазматичної мембрани.
Молекулярний склад щільних контактів ще недостатьно вивчений. З погляду морфології вони є безперервними ланцюжками трансмембранних білків — точковими з’єднаннями між зовнішніми шарами сусідніх плазматичних мембран. Такі з’єднання непроникні для великих молекул, а проникність для малих молекул та іонів зменьшується ів логарифмічній залежності від кількості таких контактів.
Мембрана, обмежена до зовнішнього середовища — апікальна мембрана — активно транспортує певні молекули до клітини. Друга поверхня клітин (базолатеральна) складається з двох компонентів: латеральної мембрани — поверхні, що стискається з сусідніми клітинами, і базальної мембрани — поверхні контактування з позаклітинною рідиною і позаклітинним матриксом. Це означає, що певні клітинні білки (наприклад, переносники вуглеводів і амінокислот, іонні насоси тощо) розташовані або лише на апікальній, або на базолатеральній поверхні клітин. Крім того, аналіз взаємодії епітеліальних клітин з різними мембранними білками вірусів, виявив їх вибіркове зв'язування або з апікальною, або з базолатеральною плазматичними мембранами. Відбруньковування вірусних часток також здійснюється від різних поверхонь інфікованих клітин. Це є можливим лише за умови підтримання асиметрії плазматичних мембран, що й забезпечується щільними контактами, які перешкоджають дифузії мембранних білків між апі кальною та базолатеральною поверхнями мембрани й щільно змикають сусідні клітини, попереджаючи проходження розчинних молекул між ними.

53. Будова і роль нексусів.
Нексус-щілинний контакт.Через таке зєднання з одніє клітини в іншу проходять водорозчинні невеликі молекули.Такими контактами з’єднано більшість клітини людини.В нексусі між плазмо лемами сусідніх клітин є простір шириною 2-4нм.Обидві плазмо леми з’єднані між собою за допомогою конексонів-гексагональними білковими структурами, кожна з яких складається з 6трансмембранних білків.Щілинні контакти відіграють важливу роль в реалізації метаболічних кооперацій клітин; контролюють проникність між взаємодіючими клітинами, регулюють рівень внутрішньоклітинного Са2+, беруть участь у процесах регуляції росту та розвитку клітин (через щілинні контакти проходять низькомолекулярні речовини, що регулюють зазначені процеси), а також забезпечують поширення збудження (перехід іонів між м'язовими клітинами міокарду та між гладенькими міоцитами).

54. Будова і роль щілинних контактів.
Найпоширенішими є міжклітинні з'єднання комунікаційного типу. Через такі з'єднання з клітини в клітину можуть переходити іони й невеликі молекули (до 1,5 кДа), у тому числі й внутрішньоклітинні месенджери, що забезпечує електричне й метаболічне спряження контактуючих клітин. Щілинний контакт складається з двох конексонів двох сусідніх плазматичних мембран, між якими є щілина шириною 2–4 нм (звідки й назва "щілинний"). Кожний конексон складається з щести трансмембранних білків (280 амінокислотних залишків, чотири рази перетинають мембрану) з водною порою в центрі, діаметром 1,5 нм. Два конексони сусідніх клітин з'єднуються у міжмембранному просторі з утворенням каналу між клітинами.

55. Будова і роль синапсів.
На відміну від інших типів клітин, нейрони можуть специфічно контактувати з багатьма різними типами клітин: іншими нервовими клітинами, клітинами залоз, м'язовими клітинами тощо, які можуть бути розташовані при цьому на великій відстані. Цей зв'язок відрізняється високою швидкістю й точністю, які забезпечуються спеціалізованими структурними утвореннями – синапсами (від гр. зв'язок, застібка або гачок). Три обов'язкові елементи синапсу: пресинаптичне закінчення та постсинаптична сприймаюча ділянка, синаптичної щілини (між пресинаптичною та постсинаптичною мембранами). Синапс- спеціалізований міжклітинний контакт, що забезпечує передачу сигналів з однієї клітини на іншу, сформований клітинами збудливих тканин (нервовими клітинами між собою (синапс) і нервовими клітинами та м'язовими клітини (нервово-м'язовий синапс)). Види:-хімічний-електричний.

56. Будова і роль плазмодесм у рослинних клітинах.
Плазмодесми — мікроскопічні цитоплазматичні містки, з’єднуючі сусідні клітини рослин. Плазмодесми проходять через канальці порових ділянок первинної клітинної стінки. Навідміну від десмосом тварин, плазмодесми рослин створюють прямі цитоплазматичні міжклітинні контакти, що забеспечують міжклітинний транспорт іонів і метаболітівю Сукупність клітин, з’єднаних плазмодесмами, створюють симпласт.
Плазмодесми створюються про поділі клітини, під час створення первинної клітинної стінки. Плазмодесми являють собо тонкі трубчасті цитоплазматичні канали діаметром 20-40 нм, що поєднують сусідні клітини; плазмалема, що вистиляє порожнину канальців безпосередньо переходить в плазматичні мембрани сусідніх клітин. Звичайно в просвіті сформованих плазмодесм знаходиться тонка ціліндична структура — десмотубулула, що є продовженням ЕПС обох клітин. Простір між зовнішною поверхнею десмотубули і плазмалемою заповнено цитозолем.

Вважається, що плазмодесми можуть створювати міжклітинний транспорт метаболітів.

57. Які типи контактів забеспечують надходження до клітини органічних сполук?
Комунікативні контакти (щілинні, плазмодесми)

58. Як молекули можуть переміщуватися зі однієї клітини до іншої?
Найпоширенішими є міжклітинні з'єднання комунікаційного типу. Через такі з'єднання з клітини в клітину можуть переходити іони й невеликі молекули (до 1,5 кДа), у тому числі й внутрішньоклітинні месенджери, що забезпечує електричне й метаболічне спряження контактуючих клітин. Щілинний контакт складається з двох конексонів двох сусідніх плазматичних мембран, між якими є щілина шириною 2–4 нм (звідки й назва "щілинний"). Кожний конексон складається з щести трансмембранних білків (280 амінокислотних залишків, чотири рази перетинають мембрану) з водною порою в центрі, діаметром 1,5 нм. Два конексони сусідніх клітин з'єднуються у міжмембранному просторі з утворенням каналу між клітинами.

№2 “Цитозоль”
1. Хімічний склад цитозолю.
Основною хімічною речовиною цитозолю є вода, кількість якої може змінюватись в залежності від віку організму, а також від функціонального стану клітини. В ембріональних клітинах кількість води може сягати більше 90%, при старінні кількість води в клітинах у чоловіків може зменшуватись до 55%, а у жінок до 45%. Біля 20% цитозолю складають білки. Білки цитозолю - це здебільшого ферменти, які каталізують реакції проміжного обміну - комплекс хімічних реакцій, за допомогою яких клітина розщеплює одні малі органічні молекули (енергія, яка утворюється при цьому накопичується у вигляді АТФ) і синтезує інші, які відігрють роль попередників макромолекул. Тому цитозоль і називають системою проміжного обміну клітини. Крім ферментів, що каталізують реакції проміжного обміну, тут є білки, що зумовлюють процесинг (дозрівання) синтезованих білків, стресорні білки, шаперони тощо. В цитозолі можуть накопичуватись ліпіди, в основному нейтральні жири, що утворюють краплиноподібні включення. В цитозолі є також жирні кислоти та спирти. Вуглеводи представлені моно-, ди- та полісахаридами, зокрема, глікоген теж утворює включення. В цитозолі присутні всі три типи молекул РНК - інформаційні, рибосомні, транспортні, які завжди існують у комплексі з білками. і-РНК може існувати в цитозолі у вигляді інформосом - невеличких гранул, у яких вона пов`язана з білками. Вільні цитозольні інформосоми відрізняються від інформосом, які зв`язані з рибосомами за складом білків і містять репресор трансляції. Можливо зміна білків в інформосомі є необхідною умовою приєднання її до рибосоми.р-РНК в цитозолі входить до складу субодиниць рибосом. Мабуть і т-РНК утворює комплекси з білками. Це показано, наприклад, в яйцеклітинах амфібій під час овогенезу. В таких рибонуклеопретеїдних комплексах т-РНК може зберігатися дуже довго, у амфібій до стадії гаструляції ембріогенезу. Зараз у цитозолі знайдені і невеличкі кільцеві молекули ДНК, так звані еукаріотичні плазміди. Їх походження й роль не завжди з`ясовані, але у великій кількості вони присутні в клітинах злоякісних пухлин і в бластомерах на ранніх стадіях ембріогенезу. Отже в цитозолі наявні всі класи біополімерів. Тут присутні і мономери цих макромолекул: амінокислоти, нуклеотиди. Крім органічних сполук в цитозолі є різні неорганічні іони: (Na, K, H, Ca, Cl, HCO3, (HPО4)2–, H2PO4–, HSO4–) тощо. Наявні також мікроелементи, які необхідні для нормального функціонування клітини.Можна вважати, що цитозоль є складним колоїдним розчином, що містить дисперсне середовище(розчинник) і дисперсну фазу (дрібні частинки - завись у дисперсному середовищі)
2. Фізико-хімічні властивості цитозолю.
Цитозоль є дуже цікавою системою клітини, він може поводитись як тверде тіло, бо має здатність до пружної деформації, і як рідина, оскільки спроможний до плинності. Агрегатний стан цитозолю може змінюватиь залежно від дії факторів зовнішнього середовища або внутрішніх потреб клітини. Він може перебувати у двох агрегатних станах: золю (більш рідкому) і гелю (густішому, гелеподібному), тобто поводити себе як тиксотропний гель.

3. Від чого залежить в’язкість цитозолю?

В’язкість цитозолю може змінюватися окремо в різних ділянках клітини, що впливає на реакції, які там відбуваються. Цитозоль здатний поводити себе як тиксотропний гель. Коли уитозоль перебуває в стані гелю, то частинки дисперснох фази з’єднані між собою в тривимірну сітку. Дисперсне середовище міститься в порожнинах цієї сітки, таким чином уся система пов’язана плинності. В стані золю тривимірна сітка частково руйнується і система вцілому стає більш плинною.

4. Які механізми забезпечують переходи золь-гель?
Гель-золь переходи залежать від багатьох факторів (тиск, температура, концентрація іонів). Велику роль у таких переходах відвграють білки цитозолю, особливо актин (білок цитоскелету, який входить до складу мікрофіламентів). В цитозолі його може бути до 10% від загальної кількості білків.

5. Які метаболічні процеси відбуваються в цитозолі?

Через цитозоль відбуваються майже всі транспортні процеси, процеси дифузії різних речовин. Локалізовані ферменти залучені до синтезу й розщеплення амінокислот, нуклеотидів, жирних кислот і вуглеводів (реакції проміжного обміну). Анаеробне розщеплення глюкози (фруктози, галактози) – гліколіз.

6-7. Які хімічні реакції відбуваються в цитозолі?

Саме в цитозолі відбувається анаеробне розщеплення глюкози (також фруктози або галактози) - гліколіз, внаслідок якого утворюються дві молекули АТФ та трикарбонові сполуки. Останні можуть переміщуватися в мітохондрії, де відбувається їх окислення з утворенням 36 молекул АТФ та СО2 і Н2О.В цитозолі на вільних рибосомах або полісомах починається синтез усіх білків клітини. Підкреслимо, що синтез секреторних білків, білків призначених для позаклітинного матриксу, плазматичної мембрани, елементів вакуолярної системи починаючись у цитозолі, завершується на мембранах гранулярної ендоплазматичної сітки. Процес же синтезу білків для власних потреб цитозолю (ферментів синтезу й розщеплення амінокислот, нуклеотидів, вуглеводів; шаперонів тощо), білків ядра, пероксисом та певної частини мітохондріальних білків повністю відбувається в цитозолі. Слід наголосити, що синтез будь яких білків у цитозолі відбувається за допомогою органел, які називають рибосомами.Білки в процесі трансляції або одразу після її закінчення повинні набути правильної вторинної, третинної та четвертинної структури. Від правильної просторової організації білка залежить його функціональна активність. Білки, які мають неправильно згорнутий поліпептидний ланцюг, є функціонально неактивними. Процес згортання поліпептидного ланцюга в правильну тривимірну структуру називається дозріванням або фолдінгом білків. Крім того, цитозоль є місцем, де здійснюються специфічні посттрансляційні модифікації білків та, за певних умов, їх специфічний розпад (детальніше – у розділі біосинтез білку.

8. Яка функція шаперонів та фолдаз у цитозолі?

Шаперони: вони являються білками, основна функція яких залежить у відновленні третинної структури пошкоджених білків, а також утворення та дисоціація білкових комплексів. Температура сильно впливає на холдинг білка. Шаперони здатні синтезувати тільки що утворених білків, коли вони виходять з рибосоми. Фолдази: приймають участь у згортанні поліпептидних ланцюгів. Формування та ізомеризація дисульфідних зв’язків еукаріот.

9. Функції цитозолю
Через цитозоль відбуваються майже всі транспортні процеси, процеси дифузії різних речовин. Локалізовані ферменти залучені до синтезу й розщеплення амінокислот, нуклеотидів, жирних кислот і вуглеводів (реакції проміжного обміну). Анаеробне розщеплення глюкози (фруктози, галактози) – гліколіз. У цитозолі починається синтез усіх білків клітини (на вільних рибосомах або полісомах)

10. У чому полягає буферна функція цитозолю? Розчин хімічних сполук, які протидіють зміні активності реакції розчину. Буферні системи підтримують рівень рН доти, доки продукти, які надійшли, не будуть виведені або використані в метаболічних процессах

Розділ №3 “Включення”
1.Типи включеннь за функціональним призначенням:
Трофічні (різного роду поживні ревочини), секреторні (різні за хімічною природою речовини, які синтезуються клітиною, виводяться з неї і функціонують за її межам), екскреторні (різноманітні продукти метаболізму, які залишилися на певний час у клітині), пігментні (різні забарвлені речовини, які зустрічаються у цитоплазмі й надають клітині певного кольору), захисні (утворюються в клітинах рослин і тварин і слугують для захисту організму).
2. Трофічні включення рослинних клітин.
Різного роду запасні поживні речовини. В сприятливі для годівлі організми сезони живі організми споживають поживних речовин більше, ніж їм потрібно для життєдіяльності. У цьому випадку надлишкові поживні речовини відкладаються у клітинах у вигляді включень, які називають трофічними.
Деякі частини тіла рослин спеціально призначені для запасання поживних речовин — бульби, потовщені кореневища, ендосперм насіння.
Трофічні включення — крохмаль, олія, алейронові зерна.
3. Трофічні тваринних рослинних клітин.
Різного роду запасні поживні речовини. В сприятливі для годівлі організми сезони живі організми споживають поживних речовин більше, ніж їм потрібно для життєдіяльності. У цьому випадку надлишкові поживні речовини відкладаються у клітинах у вигляді включень, які називають трофічними.
Деякі органи тварин спеціально призначені для запасання поживних речовин — жирова тканина, наприклад, або яйцеклітини.
Трофічні включення - жирові краплини, глікогену, жовткові включення.
4. Секреторні включення.
Різні за хімічною природою речовини, які синтезуються клітиною, виводяться з неї та функціонують поза її межами. До таких включень належать: секреторні гранули з травними ферментами у клітинах підшлункової залози, а також секреторні гранули з гормонами, які «очікують» відповідного сигналу для виведення з клітини. Найчастіше існують у вигляді секреторних везикул чи пухирців, оточених однією мембраною.
5. Які включення можуть виконувати захисну функцію?
Захисні включення утворюються в клітинах тварин і рослин і слугують для захисту організмів. Наприклад деякі рослини запасають включення глікозидів чи алкалоїдів, які є отруйними для тварин, таким чином рослини захищають себе від поїдання тваринами. + Включення пігменту меланіну для захисту шкіри від шкідливих УФ променів. Пігменти камуфляжу.
6. Роль пігментних включень.
Пігменти — захисі включення, різні забарвлені речовини, які зустрічаються у цитоплазмі й надають клітині певного кольору. Можуть бути ендогенного і екзогенного походження. До пігментних відносять, наприклад, зерна меланіну в меланоцитах шкіри, включення ліпофусцину в нейронах, а також інколи гемоглобін, міоглобін, хлорофіл, каратиноїди.
7. Типи включень за хімічною природою.
За хімічною природою включення можуть бути: білкові (алейронові зерна у рослин), вуглеводні (крохмальні зерна у рослин чи глікогенові включення у тварин), ліпідні (жирові краплини в цитоплазмі деяких клітин), терпеноїдні (ефірні олії, смоли, каучук у клітинах рослин), глікозиди, алкалоїди, мінеральні (кристалі оксалату кальцію або карбонату кальцію в клітинах деяких рослин).
8. Жирові включення.
Є основними запасними речовинами, які використовуються в процесах енергетичного обміну. При голодуванні вони розщеплюються і виділяють велику кількість енергії, яка запасється у вигляді АТФ і використовується для енергетичних потреб клітини.
9. Білкові включення.
Вони є в клітинах багатьох рослин. Білок може бути у вигляді аморфної маси, або мати форму кристалічних утворень (кристалоїди). Білкові кристалоїди локалізуються в цитоплазмі або в клітинному соку, інколи в ядрі або пластидах. Також білкові включення можуть утворювати глобо їди – структури сферичної форми, побудовані з солей кальцію та магнію.
10. Вуглеводневі включення.
Полісахариди, мономерами якої є глюкоза. У разі недостачі надходження поживних речовин вони розпадаються на молекули глюкози, які потім включаються в процес гліколізу. При цьому вивільняється енергія, яка відкладається у вигляді АТФ і використовується в енергетичних потребах клітини.
11. Мінеральні включення.
Зустрічаються в різних формах у багатьох рослин, мають форму призматичну, октаедричну, голчасту. Найчастіше містяться в центральній вакуолі, але можуть локалізуватись і в цитоплазмі. Найпоришеніший вид включень — включення оксалату кальцію., що утворюється в результаті взаємодії щавлевої кислоти з йонами Кальцію.
12. Червоні, жовті, коричневі пігментні включення.
Пігментні включення — зерна меланіну в меланоцитах шкіри, включенні ліпофусцину в нейронах, гемоглобін, міоглобін, каратиноїди.
13. Маркери старіння клітин.
Включення ліпофусцину відносять до пігментних включень. Вони наявні в багатьох клітинах тваринного організму, особливо їх багато у нервових клітинах. Їхня кількість зростає при старінні, тому ліпофусцин називають пігментом старіння.
Розділ №4 “Цитоскелет, центріолі”.
1. Ультраструктурна будова мікротрубочки.
Мікротрубочки — складаються з білка тубуліну. Це глобулярні поліпептиди з молекулярною масою 54 кДа. Одна молекула альфа- та одна бета-тубуліну утворюють димер, димери з’єднуються один з одним «голова у хвіст» і формують протофібрилу. Тринадцять таких протофібрил розміщуються по колу й формують стінку мікротрубочки. Зовнішній її діаметр складає ~25 нм, внутрішній ~15 нм. Збирання цих компонентів відбувається у ЦОМТах.
2. Ультраструктурна будова актинових філаментів.
Мікрофіламенти побудовані з білка актину, молекула якого являє собою глобулярний поліпептид, що складається з 375 амінокислот. Коли молекули актину формують мікрофіламент, то вони об’єднуються одна з одною “голова у хвіст” у волокнисту структуру.
3. Ультраструктурна будова мікрофіламентів.
Довгі нитчасті структури, діаметром 7 нм, побудовані з білка актину, молекула якого складається з 375 амінокислот. Коли молекули актину формують мікрофіламент, то вони об’єднуються одна з одною «голова у хвіст» у волокнисту структуру. Молекули актину в ній упаковані у щільну спіраль, на один виток якої припадає приблизно два мономери актину.
4. Що таке тредмілінг?
Елементи цитоскелету полярні, тобто мають «+»-кінець і «-»-кінець. До «+»-кінця молекули приєднуються, а від «-»-кінця від’єднуються. Тому на «+» йде збирання, а на «-» розбирання – такий процес і називається тредмілінг.
5. Ультраструктурна будова проміжних філаментів.
Проміжні філаменти — це елементи цитоскелету, нерозчинні білкові фібрили діаметром від 8 до 12 нм. Таким чином вони тонші за мікротрубочки (25 нм) і товстіші за актинові філаменти (7 нм), за що і отримали свою назву. Проміжні філаменти складаються із різних білків, але всі вони мають спільний загальний план будови. Спочатку дві молекули відповідного білка об’єднуються в димер. С-кінці обох білкових молекул розташовуються на одному кінці димера, а N-кінці — на іншому. Потім два димера об’єднуються в антипаралельний тетрамер. Тетрамери далі складаються «голова у хвіст» і формують протофіламент, а пучок з 8 таких протофіламентів складають проміжне волокно.
6. Які функції виконють проміжні філаменти?
Проміжні філаменти — це елементи цитоскелету, нерозчинні білкові фібрили діаметром від 8 до 12 нм. Таким чином вони тонші за мікротрубочки (25 нм) і товстіші за актинові філаменти (7 нм), за що і отримали свою назву[1]. Проміжні філаменти складаються із різних білків, але всі вони мають спільний загальний план будови. Ці елементи цитоскелету забезпечують клітині механічну стійкість, беруть участь у формуванні міжклітинних контактів: десомосом та гемідесмосом, закріплюють окремі частини клітини (наприклад ядро) у певному положенні в цитоплазмі, також входять до складу ядерної ламіни (пластинки). На відміну від мікротрубочок і мікрофіламентів проміжіні філаменти не беруть участі у внутрішньоклітинному транспорті, не можуть приєднувати нуклеотидтрифосфати, і є відносно статичними структурами.
7. Як відрізняються за хімічним складом проміжні філаменти в клітинах різних тканин?
Кератини — епітеліальні клітини;
Віментини — клітини сполучних тканин;
Десмін — м’язові клітини;
Гліальний фібрилярний кислий білок — клітини нейроглії;
Білок нейрофіламентів — нейрони;
Ламіни А, Б, С — ядерна ламіна.
10. Яким чином мікротрубочки можуть зумовлювати рух внутрішньоклітинних компонентів?
Мікротрубочки можуть переміщувати внутрішньоклітинні компоненти або за рахунок збиранна-розбирання, або за рахунок білків-моторів, які рухаються по мікротрубочках, як по рейках. До таких білків належать динеїн та кінезин. Вони одним кінцем прикріплюються до мікротрубочок, а іншим – до внутрішньоклітинної структури, яку слід перемістити. Використовуючи енергію гідролізу АТФ, білки-мотори рухаються мікротрубочці й, будучи зв’язаними іншим кінцем з органелою тягнуть її за собою. Динеїн рухаеться по мікротрубочці від + до -, а кінезин від – да + кінця.
11. Яким чином мікрофіламентів можуть зумовлювати рух внутрішньоклітинних компонентів?
Участь у переміщенні внутрішньоклітинних компонентів за рахунок збирання-розбирання (тредмілінгу) ті за рахунок транспорту по них «як по рейках». Беруть участь в утворенні псевдоподій, за допомогою яких відбуваеться переміщення ряду клітин.
12. Які функції мають білки динеїн та кінезин?

Дата добавления: 2015-05-24