Структурно-функциональная характеристика органелл, составляющих цитоскелет клеток. Строение и значение центриолей, ресничек и жгутиков.
Основные положения клеточной теории. Вклад Пуркине, Шванна, Вихрова и др. в учение о клетке. Определение клетки. Биологические мембраны клетки, их строение, химический состав и функции.
Клеточная теория — это обобщенное представление о строении клеток как единиц живого, об их воспроизведении и роли е формировании многоклеточных организмов. Прогресс в изучении морфологии клетки связан с успехами микроскопирования в XIX в,, когда были описаны ядро и протоплазма (Я. Пуркинье, Р. Броун и др. Заслуга Т.Шванна заключалась не в том, что он открыл клетки как таковые, а в том, что он оценил их значение как основного структурного компонента организма. Дальнейшее развитие и обобщение эти представления получили в работах немецкого патолога Р. Вирхова (1858). Основные положения клеточной теории: 1) Клетка является наименьшей единицей живого, 2) клетки разных организмов принципиально сходны по своему строению, 3) размножение клеток происходит путем деления исходной клетки, 4) многоклеточные организмы представляют собой сложные ансамбли клеток и их производных, объединенные в целостные интегрированные системы тканей и органов, подчиненные и связанные между собой межклеточными, гуморальными и нервными формами регуляции. Клетка — наименьшая единица живого. Представление о клетке как о наименьшей самостоятельной живой единице было известно из работ Т.Шванна и др. Р.Вирхов, каждая клетка несет в себе полную характеристику жизни. К клеточным мембранам относятся: плазмолемма, кариолемма, мембраны метохондрий, эндоплазмотические сети, аппарат Гольджи, лизосомы, пероксисом.
|
|
|
2. Биологические мембраны клетки, их строение, химический состав и функции.
Биологические мембраны клетки – это совокупность структур клетки, в основе которых лежит строение клеточной мембраны. К ним относятся: плазмолемма, мембрана мембранных органелл, включений, транспортных пузырьков, а также ядерная мембрана. Эти мембраны организованы сходным образом и различаются в первую очередь составом мембранных белков, которые определяют их специфические функции. Плазмолемма-это самая толстая из всех клеточных мембран (7,5-11нм). Основными химическими компонентами является липиды (40%), белки 50% , углеводы 10%. Под электронным микроскопом видна трехслойная структура, представленная двумя электронно-плотными слоями, которые разделены светлым слоем. Ее молекулярное строение описывается жидкостно-мозайчной моделью, согласно которой она состоит из липидного бислоя, в который погружены и с которым связаны молекулы белков. В двойном липидном слое неполярные (не несущие заряды) части молекул- «хвосты» липидных молекул- обращены друг к другу, а полярные (заряженные) «головки» направлены к внешней среде и цитоплазме. В мембрану включены белки, которые делятся на следующие группы: 1) интегральные (насквозь пронизывающие билипидный слой); 2) полуинтегральные (частично встроенные в мембрану); 3) примембранные (поверхностные, не встроенные в билипидный слой). По функции мембранные белки делятся на: 1)белки-ферменты; 2)белки-переносчики; 3)структурные белки; 4)рецепторные белки. Функции плазмолеммы: 1)разграничительная; 2)барьерно-защитная; 3)рецепторная; 4)транспортная (эндоцитоз,экзоцитоз); 5)участие в межклеточных взаимодействиях.
|
|
|
3. Плазмолемма: строение, химический состав, функции. Специальные структуры на свободной поверхности клеток, их строение, значение. Виды межклеточных соединений.
Плазмолемма (plasmalemma), или внешняя клеточная мембрана, среди различных клеточных мембран занимает особое место. Это поверхностная периферическая структура, не только ограничивающая клетку снаружи, но и обеспечивающая ее непосредственную связь с внеклеточной средой, а, следовательно, и со всеми веществами и стимулами, воздействующими на клетку. Основу плазмолеммы составляет липопротеиновый комплекс. Снаружи от плазмолеммы располагается надмембранный слой — гликокаликс – в составе, которого углеводы. Они образуют длинные цепочки полисахаридов, связанные с белками и липидами. Мембрана выполняет ряд важных функций: разграничение цитоплазмы с внешней средой, рецепции и транспорта разных веществ внутрь клетки и изнутри её. Плазмолемма многих клеток может образовывать выросты различной структуры. Они включат в свой состав специальные компоненты цитоплазмы (микротрубочки, фибриллы). Это приводит к развитию мембранных органелл – ресничек и жгутиков. Часто встречаются микроворсинки – выросты цитоплазмы. Они характерны для клеток эпителия.
|
|
|
4 Органеллы цитоплазмы: понятие и классификация. Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих в биосинтезе веществ в клетках
Органеллы — постоянно присутствующие и обязательные для всех клеток микроструктуры, выполняющие жизненно важные функции. К ним относятся рибосомы, ЭПС (эндоплазматическая связь) гладкого типа, ЭПС шероховатого типа, комплекс Гольджи . Рибосомы- это гранулы диаметром 15-35 нм, состоящие из большой и малой субъединиц. Каждая субъединица содержит молекулу рибосомальной РНК и белок. Полирибосомы- группа рибосом, где малые субъединицы связаны молекулой информационной РНК. Рибосомы и полисомы, свободно расположенные в цитоплазме, продуцируют белки, которые используются для нужд самой клетки. Аминокислоты к рибосоме переносятся транспортной РНК. Рибосома создает условия для взаимодействия между транспортной и информационной РНК и обеспечивает создание полипептидных связей между аминокислотами. ЭПС шероховатого типа- это мембранные мешки, трубочки, вакуоли, которые в совокупности создают сеть в цитоплазме и представляют собой систему синтеза и внутриклеточного транспорта. Мембраны со стороны гиалоплазмы покрыты рибосомами. Данная органелла развита в клетках, активно синтезирующих белок (плазмоциты, клетки поджелудочной железы и др.). По программе информационной(матричной) РНК, с которой связаны рибосомы из приносимых транспортной РНК аминокислот, создается полипептидная цепь. Начальный конец полипептидной цепи» сигнал» прикрепляется к мембране, а затем проходит через нее внутрь цистерны. Здесь он отрезается с помощью ферментов, а молекула белка конформируется. В дальнейшем белок транспортируется в комплекс Гольджи, а оттуда в виде окруженных мембраной гранул- к плазмолемме для экспорта. Этим же способом создаются белки лизосом и интегральные белки мембран. ЭПС гладкого типа обр-тся из ЭПС шероховатого типа, которая теряет рибосомыспособом создаются белки лизосом и интергальные белки мембран. ЭПС гладкого типа образуется из ЭПС шероховатого типа, которая теряет рибосомы. Функций гладкой ЭПС: 1)разделение цитоплазмы клетки на отделы-компартменты, в каждом из которых происходит своя группа биохимических ре6акций. 2)биосинтез жиров и углеводов4 3)образование перексисом/; 4) биосинтез стероидных гормонов; 5) дезинтоксикация экзо- и эндогенных ядов, гормонов и др. 6) источник мембран при митозе (тефаза)
|
|
|
5 Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующих во внутриклеточном пищеварении, защитных и обезвреживающих реакциях.
К ним относятся лизосомы и перексимосы ( в ЭПС агранулярного типа происходит обезвреживание токсинов и лекарственных в-в). Лизосомы. Различают: 1) первичные лизосомы; 2) вторичные лизосомы; 3) остаточные тельца. Первичные лизосомы имеют вид пузырьков диаметром 0,2-0,4 мкм, ограниченных мембраной. Содержат гидролитические ферменты. Ферменты при активации способны расщеплять биополимеры до мономера. Вторичные лизосомы- это активные лизосомы., которые обр-тся путем слияние содержимого первичных лизосом с фагосомной, пиноцитозными вакуолями, измененными органеллами (в последнем случае вторичная лизосома именуется как аутофаголизосома). Остаточные тельца возникла в случае неполного расщепления компонентов, подлежащих гидролизу. Содержимое их выводится из клетки путем экзоцитоза. Фуннкции лизосом: 1.Внутриклеточное пищеварение. 2.Участие в фагоцитозе. 3.Участие в митозе-разрушении ядерной оболчки. 4. Участие во внутриклеточной регенерации. 5. Участие в аутолизе-саморазрушении клетки после ее гибели. Пероксимосы представляют собой пузырьки диаметром 0,3-0,5мкм, ограниченные мембраной. Матрикс содержит гранулы, фибриллы, трубочки. В них присутствуют оксидазы аминокислот и каталазы разрушающая перекиси. Функции пироксом: 1.Явл-тся органеллами утилизации кислорода. В них обр-тся сильный окислитель перекись водорода. 2. Расщепление при помощи фермента каталазы избытка перекисей и таким образом, защита клеток от гибели.
6. Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующие в процессах выведения веществ из клеток.
К ним относится комплекс Гольджи. Он состоит из системы уплощенных цисцерн, трубочек, вакуолей и мелких везикул. По вертикале он отчетливо поляризован. Это выражаетсяв наличии 2 полюсов: 1)выпуклая сторона (цис-полюсов), которая обращена к ядру. Через нее в комплекс Гольджи поступают в-ва в виде транспортных пузырьков, отделенных от ЭПС. Здесь происходит процессинг молекул – «дозревание» 2) вогнутая сторона (транс-полюс) которая обращена к плазмолемме. Оттуда из комплекса Гольджи уходят в-ва также в мембраной упаковке. Экзоцитозные пузырьки транспортируется в плазмолемме. В транспорте принимают участие микротрубочки, которые имеют боковые выросты, состоят из белков, ассоциированных с микротрубочками. Эти белки последовательно связываются с органеллами, транспортные пузырьками, секреторными гранулами и обеспечивают их по цитоплазме. Встроенная в плазмолемму мембрана секреторных гранул отделяются в цитоплазму механизмом эндоцитоза и возвращается в комплекс Гольджи для повторного использования, а некоторые клетки выделяются путем диффузии.
7 Структурно-функциональная характеристика органелл, участвующие в энергопроизводстве.
Митохондрии-органоиды АТФ. Их называют энергетическими станциями клетки. Скапливаются в тех участках цитоплазмы, где возникает потребность в АТФ. Состоят из двух мембран-наружной и внутренней. Наружная митохондриальная мембрана гладкая, пред-ет собой мешок, отделяющий органоид от гиаплазмы. Внутренняя мотохондриальная мембрана отграничивает собственно внутреннее содержимое тонкие нити (молекулы ДНК) и гранулы (мотохондриальные рибосомы). Начальные этапы синтеза АТФ протекают в гиалоплазме путем первичного окисления субстратов (например сахаров) до пировиноградной кислоты (пирувата) с одновременным синтезом небольшого количества АТФ. Эти процессы совершаются в отсутствии кислорода (анаэробные окисление). Последущие же этапы выработки энергии (аэробное окисление и синтез основной массы АТФ) осуществляются с потреблением кислорода и локализуются внутри митохондрий. В матриксе митохондрий локализуется автономная система митохондриального белкового синтеза. Здесь происходит образование рибосом, отличных от рибосом цитоплазмы. Такие рибосомы участвуют в синтезе митохондриальных белков, не кодируемых ядром. Но эта система можно считать ограниченной. Митохондрии могут увеличиваться в размерах и числе. При этом происходит деление перетяжкой крупных митохондрий на более мелкие, которые могут расти и снова делиться. Функции митохондрии 1. Обеспечение клетки энергией в видЕ АТФ.2 Участие в синтезе нуклеиновых кислот. 3.Депонирование кальция.
Структурно-функциональная характеристика органелл, составляющих цитоскелет клеток. Строение и значение центриолей, ресничек и жгутиков.
Цитоскелет — опорно-двигательная система клетки, включающая немембранные белковые нитчатые образования, выполняющие как каркасную, так и двигательную функции в клетке. К этой системе относятся фибриллярные структуры и микротрубочки. К фибриллярным компонентам относятся микрофиламенты, промежуточные филаментх состоит , или микрофибриллы. Микротрубочки представляют собой прямые, неветвящиеся длиннык полые цилиндры, стенка которых состоит из 13 субъединиц несократительного белка тубулина. В клетках микротрубочки создании ряда временных (цитоскелет интерфазных клеток, веретино деления) или постоянных (центриоли, ресничики, жгутики) структур. Микрофиламенты встречаются во многих клетках. Они распологаются в кортикальном слое цитоплазмы и состоят из сократительных белков: актина, миозина, тропомиозина, иктинина.
МИКРОФИБРИЛЫ ИЛИ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФИЛАМЕНТЫ. Это тонкие неветвящиеся балковые структуры, распологающиеся пучками. Их белковый состав различен в разных тканях. В эпидермисе в состав микрофибрилл входит белок кератин. В состав клеток соединительной ткани-фибробластов-входит белок виметин, в мышечных тканях-десмин.
СТРОЕНИЕ ЦЕНТРИОЛЕЙ, РЕСНИЧЕК И ЖГУТИКОВ. ЦЕНТРИОЛИ входят в состав клеточного центра, принимающего участие в процессах деления клеток. Центриоль – мелкое плотное тельце, расположенное в паре, образуя диплосому. По периферии диплосома окружена светлой зоной – центросферой. Совокупность центриолей и центросферы называетсяклеточным центром. Каждая центриоль состоит из 9 триплетов микротрубочек, формирующих полый цилиндр. Их формула (9х3)+0. Кроме микротрубочек в состав цетриолей входят ручки, соединяющие триплеты. В центриолях различают материнскую центриоль и дочернюю. От материнской центриоли отходят дополнительные микротрубочки, образующие вокруг клеточного центра светлую зону- центросферу. В отличие от микротрубочек, состоящих из несократительного белка тубулина, ручки образованы белком динеином, обладающим АТФ- зной активностью. При подготовке клетки к делению происходит удвоение центриолей.
РЕСНИЧКИ И ЖГУТИКИ – специальные органоиды клетки, встречающиеся в клетках, выполняющих специальные функции. Так, реснички характерны для клеток мерцательного эпителия воздухоносных путей. Ресничка состоит из аксонемы(осевой нити) и базального тельца. Аксонема входит в состав цитоплазматического выроста клетки, покрытого плазмолеммой и состоит из 9 дуплетов микротрубочек, расположенных по периферии и двух центральных. Реснички выполняют защитную функцию, способствуя удалению микроорганизмов и пыли оседающих на поверхности слизистой оболочки воздухоносных путей. В состав микрофиламентов кортикального слоя и пучков входят сократительные белки: актин, миозин, тропомиозин, L – актинин. Центриоль – центр роста микротрубочек аксонемы ресничек или жгутиков. Она сама индуцирует полимеризацию тубулина при образовании микротрубочек в интерфазе. Перед митозом она является одним из центров полимеризации микротрубочек веретена клеточного деления. Реснички и жгутики – это специальные органеллы движения. Реснички – это тонкий цилиндрический вырост цитоплазмы. Благодаря ресничкам и жгутикам, свободная клетка способна двигаться. Неподвижные клетки движением ресничек могут перемещать жидкость
9 Включение цитоплазмы: понятие и классификация; химическая и морфофункциональная характеристика.
Включения цитоплазмы — необязательные компоненты клетки, возникающие и исчезающие в зависимости от метаболического состояния клеток. Различают включения трофические, секреторные, экскреторные и пигментные. К трофическим включениям относятся капельки нейтральных жиров, которые могут накапливаться в гиалоплазме. В случае недостатка субстратов для жизнедеятельности клетки эти капельки могут резорбироваться. Секреторные включения – округлые образования различных размеров, содержащие биологически активные в-ва, образующиеся в процессе синтетической деятельности. Например, встречающиеся в цитоплазме секреторных клеток желез организма. Экскреторные включения содержат продукты метаболизма, подлежащие удалению из клетки. Пигментные включения бывают эндогенной (гемоглобин в эритроцитах; билирубин, входящий в состав желчи; меланин, являющийся компонентом пигментоцитов эпидермсиса) и экзогенной природы (пылевые частицы, красители и др.)
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 2853; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!