1. Клеточная теория(КТ)
КТ- обобщ. предст-я о стр-и кл-к, как единиц живого, об их размножении и роли в форм-и однокл орг-мов. КТ сформулирована 3мя немцами: М. Шлейден-ботан, Т. Шванн-зоолог, Р. Вирхов-патан. 1838-39-осн положения:
1) все живые орг-мы сост. из клеток(клл. сходны по стр-ю и осн. св-вам), 2) клетка –единица живого (вне кл. нет жизни); 1858-59-Вирхов
3)Omnis cellula e cellula(клл увелич-ся в ч-ле путемделения исх кл пс удв-я её генетич мат-ла)
/4) Кл. - единая система сопряженных функц. единиц (субструктур~органелл) 5) Клл. многокл орг-мов тотипотентны, т. е.
а) равнозначны по V генетич info, облад всеми возм-стями клл данного орг-ма, б)отличаются друг от друга разной экспрессией генов(акт-стью) –> дифференцировка. 6) Многокл орг-м -новая сист. - сложн. ансамбль из мн-ва клл, объед. и интегрированный в подсистт. тканей и органов, связ. друг с другом с помощью хим. факторов. 2. Ядерно-цитоплазматический транспорт
-м-лы до 60 кДа(d=9нм)проникают через поры свободно, по gradC(пассивная диффузия), v~m -более крупные м-лы проходят с помощью акт. транспорта (Еатф, белки-переносчики) -транспортные белки(шаттлы= “челноки”) --эксопртины(выводят пре-рибосомы, тРНК, и/рРНП)
--импортины(вводят белки: ламины, для мяРНП, гистоны, кислые белки) -для импорта необх. :1)NLS(nuclear localisation sequence) последовательность, 2) рецептор(нуклеопорины), 3)АТФ(для транслокации)
--подробнее: [импортин-б+импортин-в+cargo]> в ядро > +GTP=>[GTP+импортин- в] +импортин-б +cargo; cargo ост. в ядре, ост. возвр. в цитоплазму; в цитоплазме: +GAP=> импортин- в +GDP+P(возвр. в ядро) -для экспорта необх. :1)NES(nuclear export sequence), 2)GTP, 3)белки --подробнее: [cargo(NES)+exportin-1+GTP(Ran)]>через поровый комплекс , из ядра>в цитопл. под возд. GAP (GTP Associating Protein) >(GDP(Ran)+P)+exportin-1 +cargo; cargo ост. в цитоплазме, ост. возвр. в ядро; в ядре: GDP(Ran)+RCC-1>GTP(Ran) -Сущ. белки-транспортеры (РНКнаружу); транспорт, если: 1) правильная(не дефектная) последовательность РНК, 2) завершен сплайсинг(нет интронов), 3) исп-ся белок-транспортер-(гетерогенный)hnRNPA1
--в пор. комплексе меняется оболочка cargo: в ядре CBC(cap binding complex), в цитоплазме PABP (poly A binding protein) 3. Ядерная оболочка, её структура и роль
-ЯО сост. из 2х мембран(внеш и внутр), между ними перинукл. простр-во; внутр. связ. с ламиной, наруж. -с риб. и глЭР; ЯО имеет ядерные поры (отл. от МХ иХЛ) -ЯО-регулятор ядерно-цитоплазм. транспорта, при этом комплекс яд. поры – транслокатор и сортировщик --пониж метаболич. акт-сть=>пор меньше(эритроцит) -наруж. мембрана: интегр. , транмп. белки -внутр. мембрана: транспорт только через поры
--LBR(lamini binding receptor); LAP-1, LAP-2(lamin assoc. protein), эмерин – интегр. белки, связ. внутр. мембр. с ламиной -ламина имеет решетчатую структ. (замораживание, скалывание, напыление, травление) -ламина “заякоривает” хроматин на внутр. мембране РОЛЬ:
1)ЯО характ. для ЭУ, обособляет синтез Р/ДНК от синтеза белка=>регуляция клет. акт-сти; 2)3-мерная структ. интерФ-ного ядра(часть-ЯБМ); 3)регуляция ядерного “импорта” и “экспорта”
-ЯО восстанавливается из поровых комплексов, ламины и везикул 4. Стр-е и ф-ции яд. поры(ЯП) -компл. ЯП сост. из белков нуклеопоринов
--М у дрожжей –50 МДа=30 белков, у позвоночных 120 МДа=50-100 белков -во всех моделях ЯП присутствует внутриядерная корзина (h=200нм) -одна из моделей: 2 ”кольца”(d=120 нм) – цитоплазм. И ядерное(по 8 субъединиц), “спицы”(80нм – d поры), центр. гранула(10-40нм), “корзина” -Ф-ЦИИ: 1)транслокатор (мех. сито, по gradC), 2) сорт-щик (рецепция и сегрегация) 5. Локализация хр-м в интерФ-м ядре
ИнтерФ-рабочая Ф кл-ного ядра или t, когда хр-мы функц-ют. На этой Ф хр-мы б. ч. деконденсируются.
Степень деконденсации ~ активности (min-const метаболически неактивн. уч-ки структ. гетероХ).
Кроме периферич. слоя Х, с яд. оболочкой находятся в контакте специфч. уч-ки хр-м, такие, как половые хр-мы, околоцентромерные уч-ки гетероХ, теломерные хромоцентры, гетероХ, ассоц. с ядрышком и др. (дифф. окраска на гетероХ). =>Ведущая роль этой связи (преимущ. связь гетероХ с яд. оболочкой)
Сущ. модель орг-ции интерФ-ного ядра: развернутая хр-ма в интерФ "заякорена" на ядерной оболочке с помощью гетероХ-вых уч-ков (теломерный гетероХ, прицентормерный гетероХ, околоядрышковый гетероХ, вставочные зоны гетероХ), так, что её расположение становится фикс. в простр-ве ядра, часто повторяя телоФ-ную ориентацию, и занимает в нем соотв. V.
Кроме компактных уч-ков гетероХ сущ. больш. ч-ло конденс. уч-ков эуХ. 6. Полиплоидия, политения, их значение полиплоидия(П)-увеличение с (кол-ва ДНК).
(эуплоидия-кратно 2n, анэуплоидия-не кратно 2n-чуть меньше/больше-признак рака) (П)-рез-т нарушения фаз клеточного цикла.
А)полиплоидизирующий М (нет цитокинеза)-развитие человеч. печени Б)колхицино~М(К-М)-(выпадает телоФ и анаФ)-нет расхожд. в метаФ-кардиомиоциты В)М выпадает (не пост. )-при облучениях, обр. полиплоидные лимфоциты(эндорепликация-нет М однократно)
Г)политенизация(многонитчатость)-у насекомых (мотыль-личинка хирономуса, человеч. эмбрион-трофобласт -кл. пуповины) - (репл->покой->Терм. ) Д)слияние->дикарион
Е)n ядер -> поликарион (10-20), >20ядер->симпласт (поперечно -полосатая мм. ) Ж)многополюсный М -расхожд. хр-м, обр-е неск. ядер(похоже на Д) пуф-место транскрипции (синтез РНК), диски-зарепрессированные хр-мные ус-ки пуф-врем-е обр-е(аналогично "ёлочкам"ядрышек ооцитов рыб) знач. -увеличение размера->продуктивности, рост органов 7. Ядерный белковый матрикс(ЯБМ) -белковый компонент, "держащий" структ. ядра -ДНК имеет участки, взаимод. с ЯБМ специфич. образом
-экстркция ядерных компонентов в процессе выделения ЯБМ: (пс. этих действий ядро не теряет своей целосности) --0. 2 мМ MgCl2-связать белки(чтобы сохранить матрикс), --2M NaCl-гипотонич р-р(для удаления всех гистонов),
--1% тритон Х100(неионный детергент)-разрушение ядерной оболочки, --ДНК-аза и РНК-аза-отщепление ДНК и РНК. -ЛАМИНА(Л)-подстилает внутр. мембрану яд. оболочки -белки, вход. в состав Л: ламины А, В, С -Л соединяет яд. оболочку и конденс. Х
-ЯБМ=(Л)+остатки ядрышка (белковый матрикс) +поровые комплексы+ (межхроматиновая белковая сеть матрикса) (Збарский, Ченцов, Георгиев) -ЯБМ-не артефакт, т. к. связь с ДНК-специфич. и функц. -Состав ЯБМ:
--белок97, ДНК0. 1, РНК1. 2, фосфолипиды1. 1(крысиная печень) --белок92. 3, ДНК1. 2, РНК0. 05, фосфолипиды6. 9(HeLa)
---ДНК: 10000 нукл. посл. - сателлитные, 120-140-гетерогенные ---РНК: гетерогенно-ядерная, рРНК, тРНК, малая ядерная
-транскрипция связана с ЯБМ(располагает участки Д/РНК опр. образом) -Сущ. артефакт-белковый остов внутри хр-мы(scafull)-он обнаруживается только тотально(т. е. только из белков) 11. Док-ва непр-сти хр-м в течние клеточного цикла
В интерфазном ядре не видно хр-м, подобных митотическим (они там есть). Наблюдения Бовери(1907) за морф. постоянством хр-м при делении бластомеров аскариды>хар-р распол-я хр-м в телоФ опр-т форму интерфазного ядра и порядок распол-я хр-м в след. профазе (это посл. основой для теории^).
(косв)Пост-во ч-ла и морфологии хр-м для данного кариотипа нельзя объяснить при“разборке” хр-м.
Закономерно повт-ся расположение хр-м в метафазных пластинках Правило Тейлора(1964)>воспроизв-е хр-м сходно с полуконсервативной редупликацией ДНК (метка Н3Т сохр-ся в одной хр-ме пс. деления). Индивид. хр-мы иногда можно наблюдать в интерФ-х ядрах(тельце Барра). В ряде объектов возм. выявление теломерных уч-ков хр-м в интерФ-х ядрах(хромоцентры итерФ-х ядер клеток меристемы корешков лука-теломерные уч-ки хр-м--радиоавтограф)
Центромерные уч-ки хр-м в интерФ-х ядрах выявл-ся диффер. окраской на гетерохроматин(культура фибробластов мыши).
Зоны локализации отд. хр-м можно выявить и в интерФ-х ядрах, не имеющих хромоцентров или конденсрованных уч-ков хр-м. (импульсная Н3Т метка в среде пс. делений располагается не диффузно, а над опр уч-ками) Изучение репаративного синтеза ДНК при УФ-облучении клеток>не > Ѕ хр-м клетки облуч-ся перед делением, облученная клетка поглощает Н3Т до синт. периода , т. к. репартивный синтез, причем ввключ-я неравномерно, в соотв с пораж. хр-мами.
10. Прямые биохим данные: при опр-и мах М ДНК дрозофиллы>1хр-ма–1ДНК, длина-const в митозе и интерФ 14. Клеточный цикл, его стадии и способы изучения
-время сущ-я кл. как таковойот деления до деления = клет. цикл (бактерия-20мин, стентор-2-3сут. ) -смыслкл-ного деления - в равномерном распр-и редуплиц. кл-ного мат-ла по 2м новым клл.
>G1>S>G2постсинтетич/премитотич{>G0 Ф пролиферативного покоя, откр. Lagta-R2}> M{>G0-R(est)1} >G1пресинтетич/постмитотич> --продолжительность ФФ сильно варьирует у разл. клл, но ~ одинакова у клл. 1 органа -разл. содерж-е Д/РНК и интенс-сть их синтеза (по ФФ): G1 - 2c(ДНК), S^(РНК), S(1/4>1)max(белок) S - (2>4)c, S(ДНК), Smax(РНК), Smax(белок) G2 - 4c, Smax(РНК), S(1/4>1)max(белок) M - (4>2)c, 1/4Smax(белок)
-G1-рост кл. , подготовкак синтезу ДНК(синтез белка-инициатора S? ), синтезы ферментов метаболизма РНК и белка, ферм. ,необх для обр-я ДНК -S –етсь всегда(искл. -2е деление мейоза), длительность ~v репл. ДНК(ч-лу репликонов), v(полипл. )=v(дипл. ); синтез гистонов в цитопл. , синтез рРНК(необх в G2)
-G2 –обычно короче ост. периодов, м. Выпадать; синтез кл-ных РНК и белков, синтез иРНК (для М), рРНК из S исп-ся для синтеза“белков деления”(напр. тубулинов для М веретена) -G0 –дифф. клл, либо “в покое”(могут делиться) -способы изуч-я:
1)метод получения гетерокарионов(с помощью инактивированных вирусов) из 2х разл клл. => индуцированное влияние со ст-ны цитоплазм факторов 2) включение Н3-предшественников (синтезов Д/РНК) {М-деление, ост. -интерФ} 15. Мейоз(МЗ), последовательнось фаз мейоза и его значение -МЗ-2 клет. цикла, клл. делятся, но репл-ся только 1 раз -процесс МЗ-а универсален для всех ЭУ орг-мов
-одна из специализаций- пол. клл. , команда – оч. рано (циклоп-пс. 4го деления, дрозофилла – ранняя бластула, ч-к – до заклкдки всех органов - в каудальном отделе) -Август Вейсман: (для пол клл. ) 1е делелние МЗ 2n>{S}>4n>{ProI(длинная профаза)}>{MI}>2*2n> {нетS}>2*2n>{MII}>4*n (единица репл. –хр-ма) --первичн. зарод. клл. >гонии>ауксоциты>(синапсис) >мейотич. деление>гаметы(рост ооцита, дифф. сператоцита) --обр-е зиготы: +(1n)+>(1n) >2n>(S)>4n>(M) >2*2n -ProI сост. из неск. уч-ков: 1) лептотена(тонк. нить); “хр-мный букет” 2) зиготена(соед. нить); объед. матер. и отцовск. (1-1)
3) пахитена(толст. нить); длинная у ч-ка и мыши, обр-ся синаптинемный комплекс(характ для МЗ, 0. 6 Уt) 4) диплотена(двойная нить); центромерные уч-ки отталкиваются , связь - хиазмы 5) диплокинез(расхождение хр-м); -МЗ(отличия от М): 1) ProI – длительная (сом. 0. 5-1. 5ч, пол. -до 50 лет) 2) многофазность
3) коньюгация хр-м(рекомбинация) –кроссинговер в местах хиазм, “обмен кусочками” в тетраде, между сестринскими невозможен
4) активация транскрипции (в М синтез РНК резко падает, в МЗ - всплеск) 5)синтез ДНК (отложенный=задержанный)-(заполнение пробела, v синтеза ДНК различна для 2х нитей ) 6) диплотенная хр-ма – ст. ”ламповых ёршиков” “ёршик” обр. петля ДНК, на к-рой идет синтезРНК 16. Кариотип, методы его изучения
-совокупность числа, величины и морфологии хр-м (“лицо вида”) -даже у близких видов хр-мные наборы отличаются по ч-лу, по величине 1 или неск-ких хр-м, по форме и по структуре хр-м=>структ. кариотипа м. б. таксономич. признаком.
=методы: 1)Q-окраска (по Касперссону): обработка перпарата митотических хр-м флюорохромом акрихинипритом -> флюоресцентный микроскоп -> поперечные светящиеся полосы
2)G-окраска(к AT-парам) (по Гимза): обработка трипсином, к-той или щелочью, затем– смесью по Гимза: метилен-азур, метиленовый фиол-й, метиленовый синий, эозин –окрашиваются уч-ки в плечах и теломерах хр-м 2’)C(convert^)-окраска (=? R? (reverse) к GC-парам) –окрашивание прицентромерных уч-ков(~G) 3) гематоксилин или (в проц. удаления Ca2+ Mg2+ под Ф-контрастным микроскопом) –те же полосы, чтот и при G=>дифф. окраска, скорее всего, из-за разл. спос-сти уч-ков хр-м к искусств. деконденсации
-дифф. окрашивание позволяет четко отличить хр-мы друг от друга. Сейчас составляют хр-мные карты ч-ка, т. е. находят места генов на опр. уч-ках хр-м. -молек. мех-мы специфич. (дифф. ) окраски неизвестны. Сущ. теория, что окраш-е связано с хим. св-вами уч-ков хр-м(олаклизацией гетероХ) 18. Митоз, мех-м дв-я хр-м в этом процессе -подготовка к М: 1)S-репл. ДНК, 2) удвоение центросом(S>G1), 3) смена цитоплазм. МТ на митотич. (G2), 4) синтез и активация факторов регуляции М,
5) рост клл. : акт. процессы транскрипции и синтеза белка (весь кл. цикл, в М-на Ѕ меньше) 6) удвоение прекинетохоров - митоз: 1)конд. хр-м(нач. вG1; в раней проФ, max-в метаФ) 2) распад ядрышка и ядерн. облочки
3) форм-е кинетохоров(удвоение прекинетохоров в G2, проФ/прометаФ-процесс, метаФ-зрелый) 4) форм-е веретена 5) конгрессия–выстраивание хр-м в метаФ-ную пласт. 6) расхожд. хр-м – анаФ - сегрегация 7) цитокинез –телоФ Все этапы сопровождаются акт-стью факторов М
--(4) миотич. веретено сост. из разл-ся МТ, обр-ся при его форм-и -G2-появл. астральные МТ и “звезды”. Расхождение за счет белка кинезина (к “+”концу) -Кх связ-ся с МТ и прибл. к полюсу, затем уходит (I-много МТ или II-сущ. спец. белки хромокинезины– точно неизв. ). Приблизившись к др. полюсу, Кх присоед-ся к МТ -монополярное дв-е=>возникают межполюсные МТ, появл. интерзональные МТ(оторванные от полюсов) -АнаФ: А)расхожд. хр-м к полюсам–динеины(к “-” конц) , КхМТ укорачивается на “+”конце(фотоблитчинг) Б) расхожд. полюсов – в интерзон-х обл. межполюсные МТ удлинн-ся и расход-ся к полюсам, раб. кинезины -ТелоФ(цитокинез) – начинается обр-е ЯО 22. Судьба органелл при митозе
-сист. цистерн и каналов ЭПР резко редуц. во время М, распадается на разрозненные вавкуоли и небольшие цистерны -АГ распадается на отд. диктиосомы
-по мере развития митотич. веретена мембр. эл-ты ядра и органоиды всё больше оттесняются к перферии клетки, т. к. её центр часть занимается огромным кол-вом МТ
-В метаФ палзм. мембраны, МХ, лпастиды, лизоссомы локализованы в полярных зонах клеток или по их периферии(обрамляя веретено деления)
-в зоне веретена(осн. –ок. полюсов, м. б. между пучками МТ или в середине веретена ) –мелкие пузырьки и рибосомы (попали пассивно) –содерж. РНК и липиды -при делении кл. -пассивное распр-е органоидов по дочерним клеткам (м. б. деление МХ вместе с цитотомией– нитчатые МХ водорослей) =наруш-е Фаз М ->пат. изм-я клл.
-м. б. ассиметр. передача – 1-е деления оплодотв. яйца нематоды Caenorhabditis elegans 23. Проблема автономности хлоропластов(ХЛ) и митохондрий(МХ) A)МХ -МХ имеет сист. синтеза белков (ДНК, РНК, рибосомы)
Специфичность этой сист. и её автономность-в резком отличии от таковой в клетке --МХ-ная ДНК(богата ГЦ)не гибридизуется в ядерной, это небольшая циклическая м-ла --синтез МХ-ной ДНК не зависит от синтеза ядерной(внутри МХ, на своих ферментах, часто не совп. по t)
--в МХ сущ. иРНК, тРНК, рРНК; рибосомы и рРНК у МХ резко отлич. от (~) в цитоплазме: 80S-70S(30S+50Ssub, 16S+23SRNA)-50S-рибосомы цитоплазмы, раст. МХ и жив. МХ соотв.
--синтез на МХ-ных рибосомах прекращ. при действии Cl-амфеникола(прекр. синтез у бакт. ) -{Альтман-"биобласты"}Предполаг. ,что на заре эвол. произошло внедр-е в кл-анаэроба прокариотич. симбионта, облад. ферментами (цикла Кребса и окисл. фосфорилирования). В дальнейшем происходило закрепл-е "союза" и перестройка его : МХ потеряли часть генетич. мат-ла, превратились в структ. с огранич. автономией --малые размеры ДНК МХ не позволяют кодировать всех МХ белков=>доказано, что б. ч. белков-под генетич. контролем клет. ядра (больш-во раств. белков МХ, напр. цитохром с) и синт. вне МХ
--предст. ,что МХ-ная ДНК кодирует МХ-ные белки, локализ. на мембранах и предст собой структ. белки, ответств. за правильную интеграцию в МХ-ных мембранах отд. функц. компонентов Б) ХЛ -у ХЛ сущ. сист. синтеза белка, отличная от такой же в кл.
--ДНК-небольшая линейная или циклич. м-ла, в 1ХЛ м. б. неск-ко копий, не сост. в комплексе с гистонами --длительность цикла и Vрепликации не совпадает у ядерной у ХЛ-ной ДНК --рибосомы 70S(см. ^)чувствительны к Сl-амфениколу
--ХЛ возникли за счет объед-я гетеротрофов с прокариотич. СЗ водорослями --ХЛ оч. похожи на СЗ водоросли; сущ. истинный эндосимбиоз СЗводорослей с клл. низш. жив-ных, моллюсками, коловратками -ХЛ-структ. с огранич. автономией
--синтез ряда важнейших белков, ферм. (хлорофилл, каротиноиды, липиды, крахмал)=>метаболизм находятся под генетич. контролем ядра
--ядерные гены кодируют ДНКполимеразу и нек-рые аминоацил-тРНК-синтетазы ХЛ и рибосомные белки
-МХ включались одновременно с обр-ем ядра(из генофора), а ХЛ - ПОЗЖЕ. 24. Вакуоли растительных клеток
-у молодых клл. м. б. неск-ко мелких вакуолей (обр. из АГ), по мере роста слив-ся в 1/неск-ко крупных (У до 80%), отдел. от цитоплазмытонопластом(~плазм. мембране) -полость В заполнена т. н. клет. соком(соли, сахара, орг. к-ты, белки, вода) -Ф-ции: 1)поддерж-е тургора(соли), 2)резервуардля пит. в-в, отходов, метаболитов-опиум (алкалоиды, полифенолы, глюкозиды, оксалаты, цитраты, фосфаты=>pH(2-5)), 3)увеличениеразмеров, 4) аутофагич. ф-ция: протеиназа и РНК-аза, м. переваривать часть себя и дефектные клет. компоненты(~лизосома! )
-алейроновые В запасают белки: альбумин и глобулин, затем обезН2Ося ->алейроновые зерна (~крахм. зерна) -в 1 кл. м. б. ВВ с разл. ф-циями (лизосома, хранилище) 26. Ультраструктура митохондрий(МХ), функции
-МХ как органеллы синтеза АТФ характерны, за малым искл. , для всех эукариотов. Их осн. ф-ция– окисление органики и исп-е Е для синтеза АТФ. -МХ окрашивают по Альтману пс. осмиевой фиксации (липиды) или флюорохромом родамином (только активные) -МХ имеют разл форму, подвижны, м. сливаться -у анаэробов МХ нет, при слиянии м. обр-ся 1 хондросома
=МХ имеет 2-мембр замкнутую оболочку(по 7 нм), между ними межмембр. простр-во(10-20 нм), внутри-впячивания- кристы(расст. между 2-мя–10-20 нм), под ними матрикс(жидкий) -Кристы связ-ся с внутр. мембраной через узкую шейку или стебелек -Кристы м. б. по-разному ориентированы к дл. оси: 1) +(печень, почки), 2)продольно(кардиомиоцит), 3)ветвление, пальцевидные отростки, 4) нет выраженной ориентации. -Внутр. мембрана содержит 3 типа белков:
1)катализирующие окислительные р-ции в дых. цепи, 2)ферментный комплекс-АТФ-синтетаза,
3)специфич. транспортные белки, регулирующие перенос метаболитов в матрикс и из него.
-Матрикс имеет тонкозерн. гомогенное стр-е, содержит тонкие(2-3нм) длинные нити ДНК, мелкие гранулы(15-20нм)-МХ-ные рибосомы, крупные плотные гранулы (20-40 нм)-соли Са и Мg, тРНК, ферменты
-Наруж. мембрана–содержит порин, обр. каналы для в-в (m
-Межмембр. прост-во-неск-ко ферментов, исп-щих выходящий из матрикса АТФ для фосфорилирования др. нуклеотидов
=ф-ции: 1)синтез АТФ в рез- те окисления органики и фосфорилирования АДФ (аэробное окисление, цикл Кребса) 29. Стр-е и ф-ции гладкого ЭР(глЭР) -ГлЭР–часть мембр-й ретик-й системы , нет рибосом
-ГлЭР–мемб. , обр. мелкие вакуоли, трубки, канальцы(d ок. 50-100 нм), м. ветвиться, сливаться -выраж-сть глЭР в клл. и тканях –разл. , обычно скопл-е в опр. месте кл. : эпит. кишечн – вблизи всас. пов-сти -непр-сть перехода между глЭР и грЭР, от переход. уч-ка отрыв-ся пузырьки с белками или липидами >АГ --глЭР образован гранулярным, т. е. вторичный
-ф-ции: 1) метаболизм липидов и нек-рых внутриклет. п-сахаридов (продукты м. накапливаться в полостях) 2)синтез стероидов(корковое в-во надпочечников, сальные железы, семенники), 3)метаболизм углеводов (топограф. связь глЭР с отл-ями гликогена в клл. печени), 4)процессы деградации разл. вредных (цитохром Р450) вещ-в, метаболич. дезактивация–гепатоциты, 5) депо Са2+ (поперечно-полосат. мм. ; глЭР=саркоплазм. ретикулум), (6)раст. (участие? ) синтез и транспорт терпенов, стероидов, липидов -избыток мембран пс. (4) разрушается аутофагосомами 30. Стр-е и ф-ции гранулярного ЭР(грЭР)
-(ультратонкий срез): замкн. мембраны, на сеч-мешки, цистерны, узкие каналы, ширина от 20 нм до неск. м–от акт-сти кл.
-со ст-ны гиалоплазмы покрыт рибосомами(20нм)-темные округлые частицы; рибосомы собраны в полисомы (п рибосом, объед-х 1 иРНК) в виде спиралей, розеток, гроздей; кол-во рибосом на грЭР ~ акт-сть кл. (падение кол-ва м. б. при дифференцировке)
-в кл. грЭР м. б. в виде 1) редких разрозненных мембран, 2)локальных скопл-й таких мембран (эргастоплазма)
--1)характ для клл. с низкой метаболич. акт-стью, либо недифференцированных --2)свойств. клл, синт. секреторные белки (гепатоциты-тельца Берга(скопл-я грЭР)) {грЭР–тяжелая микросомальная фракция, “шероховатые микросомы”} -грЭР – одно из мест синтеза белка(т. к. полисомы)
-- рибосомы/полисомы в гиалоплазме (обычно недифф. клл. ) обычно синтезируют белок“для себя”, а на грЭР– “экскретируемые”: протеиназы, липазы, нуклеазы, казеин, г-глобулин -грЭР сущ. у простейших (ферменты внеклет пищевар-я, белки и гликопротеиды гликокаликса), жив, раст. (железист. клл. ) -Ф-ЦИИ(У): 1) синтез “экскреторных”, в т. ч. “ненужных” белков
2)синтез белков-ферментов для внутриклеточного пищеварения (лизосомы) 3)сегрегация и обособление синтезированных белков, изоляция их от осн. функц. белков клетки
-у млекопит импорт белков в ЭР котрансляционно, связ-е грЭР с иРНК только при наличии сигн. послед-сти 31. Стр-е и ф-ции АГ
-открыт в 1898 К. Гольджи и Рамон-и Кахалом (“сетчатая структура”), методом импрегнации–осажд. Os/Ag+на нейронах -стр-е
--АГ может иметь(сетч. структ, в ссекр. клл. ) или не иметь(диффузная структ. ) полярность, характ для любых клл. ,в т. ч. дрожжи, для раст. -по периферии --плоские цистерны (по краям ампулы), 1 на другой(? = 20-25нм, 5-10шт-до20); нет рибосом; диктиосомы (ср. 20шт. на 1 кл. )– компонент АГ, полярны, если полярен АГ --АГ обр-ся из IAGIC(зона между ЭР и АГ)
--сущ. 3 зоны: промежуточная, цис(тяжелее транс) и транс(крупнее цис) --трансАГ окружен сист вакуолей TGN (trans Goldgi network), здесь разделение и сортировка -Ф-ЦИИ:
--АГ работает “на выброс” из кл. (Д. Н. Насонов-витальный краситель+импрегнация Ag+) --белковые секреты синтезируются в грЭР и через АГ выходят наружу (в секреторных гранулах ) (Леблонд-ЭМ+радиоавтография, зимоген. гранулы) --в зоне АГ происх вторичная модификация белков и обр-е полигликанов(мукопротеидов) ---(1)фосфорилирование, (2)потеря части манноз{цис-для лизосом}, (3)замена манноз на N-Aсглюкозамины {промежут. }, (4)+галактоза, (5)+сиаловые к-ты {транс-}, (6)>вTGN>в мембр. >в секреторные пузырьки
--синтез гемицеллюлоз(полисазаридов, слизи, муцинов) >в кл-ную ст. или промежут в-ва --сегрегация(лизосомы, наружу, в цитоплазму)-по олигосахаридным маркерам(в т. ч. при модификации)
! секреция 1)лизосомы, 2)поток пост. секреции, 3)поток контр. секреции 32. Лизосомы, их классификация и стр-е
-открыты случайно, Х. деДюв1955(замораживание легкой макросомальной фракции> оттаивание> лизис) -липопротеидная мембр. , 40 гидролитич. кислых ферментов(активны при pH5): протеиназы, нуклеазы, глюкозидазы, фосфатазы, фосфорилазы, сульфатазы -рН создается АТФ-зависимой протонной помпой(в Л2)
-в мембр. Л встроены белки-переносчики, для транспорта продуктов гидролиза в цитоплазму КЛАССИФИКАЦИЯ: 1)первичные Л
-образуются АГ, содержат неакт. –азы (защищены олигосахаридами опр. стр-я) -кислая фосфатаза-маркерный фермент(гистохимия)
2)вторичные Л (м. б. у любых клл. ) = первичнаяЛ+ фагоцитарная/пиноцитозная вакуоль -темные, неоднор. структ, “переваривание” м. б. не до конца(см. 3) 3)телоЛ(ост. тельца, “недоперевар”) -не выводятся
-откладываются пигменты, липиды, напр. липофусциновые гранулы(ч-к)=гранулы старения-в сердце, мозге 4)аутоЛ(аутофагосомы)-клл. прост. ,раст. ,жив -(~)вторичнЛ, “переваривают” дефектные комп. клл. Ф-ЦИИ: 1)переваривание(мономер>полимер),
2)запасные(работают, если есть работа)-гранулоциты (нейтрфилы крови) 3)метаболич. превращение(щитовидная железа: I-тироглобулин>I-тироксин(в кровь)+белок) -сущ. Л-мные патологии-“болезни накопления”-Л не переваривает ч-л. 41. Процесс обр-я клеточной стенки(КС) растений
-аморфные в-ва матрикса (гемицеллюлозы и пектины) -КС зрелых клл. обычно многослойные(1, 2, 3)
=1)при делении клл. пс. расхождения хр-м в экв. плоскости появляется скопление мелких мембр. пузырьков (от АГ, содерж. гемицеллюлозу-аморфное в-во матрикса) 2) пузырьки начинают сливаться(от центра), при слиянии с клет. стенкой образ-ся клеточная пластинка-фрагмопласт
3) в центрефрагмопласта- гемицеллюлоза(срединная пластинка-1ичн оболочка)-за счет материнской кл. ,по перифериинарастают целлюлозные фибриллы (вторичная оболочка)-за счет дочерних клл. , ВНЕ их
4)синтез и полимеризация целлюлозных фибрилл-> утолщение 2-ичн стенки(осн. масса кл-ной стенки), ранее синтезированные фибриллы механически сдвигаются
5)инкрустация 2-ичн оболочки лигнином-> увеличивается жесткость, прекращается растяжение, т. е. синтез и полимеризация фибрилл
(6) обр-е 3-ичн кл-ной стенки из дегенерировавшей цитоплазмы -1ичн оболочка м. расти от КРАЁВ: спирогира -протопласт-клетка без КС -раздел-е клл. КС – не полное, остаются палзмодесмы 42. Стр-е и св-ва кл-ных стенок раст. клл. и бактерий
-КС имеется у прокариотов и клеток раст-й(у прост-х и животных - гликокаликс) -КС-экстрацеллюлярная структура, лежащая за плазм. мембраной -КС-продукт жизнедеят-сти кл. : компоненты синт. в кл. , выдел. из цитоплазмы и собираются вне кл. вблизи плазм. мембраны, в слож. и неоднород. комплексы (принцип стр-я– армированная резина)
=основа КС- полисахариды (полностью прониц. для воды, солей, органики) +соли и орг. в-ва (лигнин, кутин) -> жесткость и непроницаемость -для КС характ. лизирование в гипотонич. р-ре (анти-сократит. вакуоль или нерпониц. КС) А) растительная КС(РКС) -РКС-многосл. обр-е, защищ. пов. кл. (“наруж скелет”)
-2 компонента: аморфный палстичный желеобразный матрикс(основа, выс. содерж воды) и опорная фибриллярная сист. ; для придания жесткости и несмач-сти м. б. доп. полимеры и соли
-матрикс: гемицеллюлозы (раств. в конц. щелочах) – полимеры из 6оз, 5оз и уроновых к-т, не кристаллизуются и не обр. фибрилл и пектиновые в-ва (полимеры метил-D-глюкоуроната) -матрикс: мягкая пластическая масса, укрепл. фибриллами
-фибриллы: из целлюлозы (лин. неветв полимер в-глюкозы), М=(5*10Е4-5*10Е6), т. е. 300-3000n; содерж-е целлюлозы 12-90%, сост. из субмикроскопич. фибрилл (25 нм), объед. в пучки или волокна
-доп. компоненты: (инкрустация) лигнин (напр. , конифериловый спирт)->одеревеснение, мин в-ва (CaCO3, SiO2), кутин/суберин (на пов РКС-адкрустация) -> опробковение, воск->водонепрониц. слой Б) КС бактерий (БКС)
-каркас-1 мешковидная мол-ла муреина(полимер N-ацетилмурамовой к-ты и N-ацетилглюкозамина) -БКС содержит много доп. компонентов
-окраска по Граму: крист. фиолетовый, йод, спирт; окрашено? ->грамположительно -грамториц. БКС: наруж. мембр. из липопротеидов и липосахпридов(содерж порины и рецепторы для Б-фагов), 1сл. муреиновая сеть, плазм. мембрана --наруж мембрана– синтез кнаружи от плазм. мембраны, обесп. структ. целосность кл. , барьер --тримеры порина–перенос м-л до 900 кДа(гидрофильные поры)
--между 2мя плазм мембранами сущ. периплазма (~лизосомам)(~10нм): муреиновый слой (1-3нм), гидролитич. ферменты и трансп. белки(сахара, а-к-ты)
-грамполож. БКС(оч. ЖЕСТКАЯ): толстая полимерная сеть муреина, плазматическая мембрана; сопутств. в-ва: тейхоевые к-ты, n-сахариды, n-пептиды, белки -в БКС гетеротрофов локализуются ферменты; защитная и каркасная ф-ции -Гл. отличие РКС. от жив. - осморегулят. ф-ция -лизоцим раств. КС и муреин 60. Регуляция клет. цикла - см. 14(клет. цикл)
- посл-сть ФФ кл. цикла универсальна=>смена функц-я отд. генов обесп. прохожд-е ФФ => подготовка клл. к делению регулируется на генном ур-не путем послед транскрипций специфич. РНК, а тж. путем регул. трансляции этих РНК и регул. синтеза специф. белков (изуч-е вл-я ингибиторов синтеза этих РНК и белков) - в G1 –синтез белка – инициатора S - если в S-блокада(напр. , изб. Т)=>остановка цикла
- синтез в-в для след. Ф У в кажд. Ф: G2>M, G1; G1>S; S>G1, G2
- G0 можно заставить вернуться в G1 (индуцир. влияние со ст-ны цитоплазм факторов) - при получении гетерокарионов(см. 14): S+G1>S; S+G2>(S>G2)+G2; G1+G2>(G1>G2)+G2; M+G1>M+(M); хр-мы интерФ-ного ядра преждевр. M+S>M+(M) ; деконд-ся , ЯО разрушается M+G2>M+(M); - M запуск-ся MPF(mitosis promоting factor)-в цитопл.