Презентация на тему Клетка: строение и функции (цитология)

человека.
Клетки разнообразны…
…но принцип строения -- один.

+

надмембранный комплекс (гликокаликс) +

субмембранный аппарат (микрофиламенты, микротрубочки, актиновые

микрофибриллы, вспомогательные белки).

мембрана» = «цитолемма» = «плазмолемма».
1. липидов,
2. белков,
3. холестерина =

холестерола,
4. углеводов.

и их производные.

В биологии по традиции принято к ним

относить гидрофобные или амфифильные вещества и другой химической природы.

Биологическое определение липидов -- группа органических соединений, хорошо растворимых в неполярных органических растворителях (бензол, ацетон, хлороформ) и практически нерастворимых в воде (определение устарело).

ЛИПИДЫ

Фосфолипиды: фосфитидилхолин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилсерин, сфингомиелин, фисфатидилинозит. Сочетание разное даже в пределах одной клетки (наружный и внутренний слой).

Липидный бислой: фосфорилированный гидрофильный глицерин («головки») + 2 гидрофобных «хвоста» жирных кислот (эфирная связь). Толщина: 7,5 нм.

Основное свойство -- амфифильность (вода, жиры).
Притяжение: хвосты к хвостам, головки к воде.
Подвижность: латеральная, вращение.

температурах повышает её.

«плавают в липидном озере»
БЕЛКИ КЛЕТОЧНОЙ МЕМБРАНЫ
Функции белков клеточной мембраны:
1.

Ферменты
2. Передача информации внутрь клетки: рецепторы, посредники
3. Транспортные белки: каналы, насосы, белки-переносчики, обменники.

стабилизирует мембрану (связывая внеклеточный кальций), матрица для прикрепления других

клеток.

- ответ»
Нобелевская премию по физиологии и медицине 1994 года

-- Альфред Гилман и Мартин Родбелл -- за открытие и исследование G-белка.

Первичный сигнал (мессенджер) воздействует на

2. рецептор, сопряжённый с G-белком

3. G-белок активируется: замещение ГДФ на ГТФ, диссоциирует на a и bg-комплекс.

4. a и bg-комплекс взаимодействует с ферментом (например, аденилатциклазой) или ионным каналом.

5. Активированный фермент взаимодействует обеспечивает образование второго посредника (например, цАМФ).
6. из АТФ

7. Второй посредник через каскад ферментных реакций взаимодействует с эффектором.

Первичный мессенджер (сигнал)

Из внешней или из внутренней среды.
Химические сигналы: аминокислоты и их производные, пептиды, белки, нуклеотиды, жирные кислоты и их производные, стероиды, ретиноиды и малые неорганические молекулы.
Физические сигналы: энергия света, тепло, холод, давление и т.д.

Рецептор -- интегральный мембранный белок.

G-белок – это универсальный посредник при передаче сигнала от рецептора к эффекторным белкам, вызывающим конечный клеточный ответ (ферменты (нпр., аденилатциклаза) или ионные каналы).

Второй посредник -- передают сигнал клеточным компонентам, вовлечённым в ответ.

Наиболее известные вторые посредники: цАМФ, кальций, цГМФ, диацилглицерол DG, инозитол трифосфат IP3.

Эффектор: фермент, ионный канал.

котором вещество проникает через клеточную мембрану в направлении концентрационного

(электрохимического) градиента.

Основные свойства простой диффузии через мембрану клетки

1. Проходит по электрохимическому градиенту
2. Скорость линейно зависит от градиента концентрации, температуры и pH среды.
3. Ненасыщаемый процесс.
4. Не расходуется энергия.

её концентрации.
Осмотическое давление – давление частиц в растворе,

которое обеспечивает градиент концентрации, достаточный для диффузии воды.
Оно равно наименьшему гидростатическому давлению, которое нужно приложить к раствору, чтобы предотвратить перетекание раствора через полупроницаемую мембрану.
Осмотическое давление не зависит от размера частиц, т.к кинетическая энергия всех частиц равна.

Осмолярность – концентрация осмотически активных молекул в единице массы воды. Синоним – осмотический коэффициент.

Тоничность раствора – осмотическое давление, производимое раствором через проницаемую мембрану, отделяющую его от плазмы крови. Изо-, гипо-, гипертонический раствор – его осмолярность в сравнении с таковой плазмы крови.
Осмолярность плазмы крови = 295 мОсм/л-?
Изотонический раствор хлорида натрия – 0,89 %.

которые идёт пассивный транспорт мелких полярных молекул толщина 1

нм, заполнены водой.

Прямоугольные импульсы тока около 2 пА, длительностью несколько миллисекунд (десятки тысяч ионов).

управлению

по отношению к воде)
Через водные каналы – молекулы интегральных

белков аквапоринов. Открыты в 2003 г. – Peter Agre, нобелевская премия. Т. е. «облегчённая диффузия».

2. Через кинки -- временные межмолекулярные промежутки (дефекты CH2 цепей) (англ. kink = дефект)). Т. е. «простая диффузия».

Транспорт воды приводит к изменению объёма клетки, предотвращая её набухание и обезвоживание. Формирует упругость (тургор) ткани.

против градиента концентрации за счёт энергии макроэргических соединений (АТФ).

СВОЙСТВА АКТИВНОГО ТРАНСПОРТА

Активный транспорт

1. Против градиента концентрации
2. Необходим транспортный белок
3. Ограничение по скорости, насыщаемость
4. Требуется энергия (гидролиз АТФ)

ТИПЫ АКТИВНОГО ТРАНСПОРТА

1. Первичный а. т. – за счёт энергии макроэргических соединений.
2. Вторичный а. т. – за счёт энергии, запасённой в виде мембранного градиента другого вещества (натрия) в результате первичном активном транспорте.

и внеклеточной средой. Натрий из клетки (3 иона), калий

в клетку (2 иона). В результате -> разность потенциалов, внутриклеточный заряд -1 (электрогенность).
Скорость: 150-600 ионов Na в секунду.

Функции градиента натрия на мембране

1. Передача информации.
2. Энергия для переноса других частиц.

Что влияет на работу натрий-калиевого насоса?

1. Ингибируется строфантином (серд. гликозид).
2. Температурная зависимость (охлаждение)
3. Энергетическая зависимость: ДНФ (динитрофенол) – блок АТФ.

важны и многочисленны - в эпителиальных тканях.