Реферат: Шпаргалка по цитологии
<u/>Клеточнаятеория(КТ)
КТ-обобщ. предст-я о стр-и кл-к, как единиц живого, об их размножении и роли вформ-и однокл орг-мов.
КТсформулирована 3мя немцами:
М.Шлейден-ботан,Т.Шванн-зоолог, Р.Вирхов-патан.
1838-39-оснположения:
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-лепутемделения 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 Vгенетич info, обладвсеми возм-стями клл данного орг-ма,
б)отличаютсядруг от друга разной экспрессией генов(акт-стью)–> дифференцировка.
6)Многокл орг-м -новая сист.- сложн. ансамбль из мн-ва клл, объед. иинтегрированный в подсистт. тканей и органов, связ. друг с другом с помощьюхим. факторов.
2.Ядерно-цитоплазматический транспорт
-м-лыдо 60 кДа(d=9нм)проникают через поры свободно, по gradC(пассивная диффузия), v~m
-болеекрупные м-лы проходят с помощью акт.транспорта (Еатф, белки-переносчики)
-транспортныебелки(шаттлы= «челноки»)
--эксопртины(выводятпре-рибосомы, тРНК, и/рРНП)
--импортины(вводятбелки: ламины, для мяРНП, гистоны, кислые белки)
-дляимпорта необх.:1)NLS(nuclearlocalisation sequence) последовательность,2) рецептор(нуклеопорины), 3)АТФ(для транслокации)
--подробнее: [импортин-α+импортин-β+cargo]→ вядро → +GTP=>[GTP+импортин- β] +импортин-α +cargo; cargo ост.в ядре, ост.возвр.вцитоплазму; в цитоплазме: +GAP=> импортин- β +GDP+P(возвр.в ядро)
-дляэкспорта необх.:1)NES(nuclearexport sequence), 2)GTP, 3)белки
--подробнее:[cargo(NES)+exportin-1+GTP(Ran)]→через поровый комплекс, из ядра→в цитопл. под возд. GAP (GTPAssociating Protein) →(GDP(Ran)+P)+exportin-1 +cargo; cargo ост.вцитоплазме, 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
--впор.комплексе меняется оболочка cargo: вядре CBC(cap bindingcomplex), в цитоплазмеPABP (poly A binding protein)
3.Ядерная оболочка, её структура и роль
-ЯОсост.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-регуляторядерно-цитоплазм.транспорта, при этом комплекс яд.поры – транслокатор исортировщик
--понижметаболич.акт-сть=>пор меньше(эритроцит)
-наруж.мембрана: интегр.,транмп.белки
-внутр.мембрана: транспорттолько через поры
--LBR(lamini binding receptor);LAP-1,LAP-2(lamin assoc.protein), эмерин – интегр.белки, связ.внутр.мембр. сламиной
-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 синтезабелка=>регуляция клет.акт-сти; 2)3-мернаяструкт.интерФ-ного ядра(часть-ЯБМ); 3)регуляция ядерного “импорта” и “экспорта”
-ЯО восстанавливается из поровых комплексов, ламины ивезикул
4. Стр-е иф-ции яд.поры(ЯП)
-компл.ЯП сост.из белков нуклеопоринов
--М у дрожжей –50 МДа=30 белков, у позвоночных 120МДа=50-100 белков
-во всех моделях ЯП присутствует внутриядернаякорзина (h=200нм)
-одна из моделей: 2 ”кольца”(d=120 нм) – цитоплазм. И ядерное(по 8 субъединиц), “спицы”(80нм – dпоры), центр.гранула(10-40нм), “корзина”
-Ф-ЦИИ: 1)транслокатор (мех.сито, по gradC),2) сорт-щик(рецепция и сегрегация)
5.Локализацияхр-м в интерФ-м ядре
ИнтерФ-рабочая Фкл-ного ядраили t, когда хр-мы функц-ют. На этой Ф хр-мы б.ч. деконденсируются.
Степень деконденсации ~ активности (min-constметаболически неактивн.уч-ки структ. гетероХ).
Кроме периферич. слоя Х, с яд.оболочкой находятся вконтакте специфч. уч-ки хр-м, такие, как половые хр-мы, околоцентромерные уч-кигетероХ, теломерные хромоцентры, гетероХ, ассоц.с ядрышком и др.(дифф. окраскана гетероХ).=>Ведущая роль этой связи (преимущ. связь гетероХ сяд.оболочкой)
Сущ. модель орг-ции интерФ-ного ядра:развернутая хр-ма в интерФ «заякорена» на ядерной оболочке с помощьюгетероХ-вых уч-ков (теломерный гетероХ, прицентормерный гетероХ,околоядрышковый гетероХ, вставочные зоны гетероХ), так, что её расположениестановится фикс. в простр-ве ядра, часто повторяя телоФ-ную ориентацию, изанимает в нем соотв. V.
Кроме компактных уч-ков гетероХ сущ. больш. ч-локонденс. 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-признакрака)
(П)-рез-т нарушения фаз клеточного цикла.
А)полиплоидизирующий М (нет цитокинеза)-развитиечеловеч. 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 выделенияЯБМ:(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 ядернойоболочки,
--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 (белковыйматрикс) +поровые комплексы+ (межхроматиновая белковая сеть матрикса)(Збарский, Ченцов, Георгиев)
-ЯБМ-не артефакт, т.к.связь с ДНК-специфич.ифункц.
-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/РНКопр.образом)
-Сущ. артефакт-белковый остов внутри хр-мы(scafull)-онобнаруживается только тотально(т.е.только из белков)
11. Док-ванепр-сти хр-м в течние клеточного цикла
В интерфазном ядре не видно хр-м, подобных митотическим(они там есть).
1. Наблюдения Бовери(1907) заморф. постоянством хр-м при делении бластомеров аскариды→хар-р распол-яхр-м в телоФ опр-т форму интерфазного ядра и порядок распол-я хр-м в след.профазе (это посл.основой для теории↑).
2. (косв)Пост-во ч-ла иморфологии хр-м для данного кариотипа нельзя объяснить при «разборке» хр-м.
3. Закономерно повт-сярасположение хр-м в метафазных пластинках
4. ПравилоТейлора(1964)→воспроизв-е хр-м сходно с полуконсервативной редупликациейДНК (метка Н3Т сохр-ся в одной хр-ме пс. деления).
5. Индивид. хр-мы иногда можнонаблюдать в интерФ-х ядрах(тельце Барра).
6. В ряде объектов возм.выявление теломерных уч-ков хр-м в интерФ-х ядрах(хромоцентры итерФ-х ядерклеток меристемы корешков лука-теломерные уч-ки хр-м--радиоавтограф)
7. Центромерные уч-ки хр-м винтерФ-х ядрах выявл-ся диффер. окраской на гетерохроматин(культурафибробластов мыши).
8. Зоны локализации отд. хр-мможно выявить и в интерФ-х ядрах, не имеющих хромоцентров или конденсрованныхуч-ков хр-м.(импульсная Н3Т метка в среде пс. делений располагаетсяне диффузно, а над опр уч-ками)
9. Изучение репаративногосинтеза ДНК при УФ-облучении клеток→не >½ хр-м клетки облуч-ся перед делением, облученная клетка поглощает Н3Тдо синт. периода, т.к. репартивный синтез, причем ввключ-я неравномерно, всоотв с пораж. хр-мами.
10.Прямые биохим данные: при опр-и мах М ДНК дрозофиллы→1хр-ма–1ДНК,длина-constв 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.)
-смысл кл-ного деления — в равномерном распр-иредуплиц. кл-ного мат-ла по 2м новым клл.
→G1→S→G2постсинтетич/премитотич{→G0Ф 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-росткл., подготовкак синтезу ДНК(синтез белка-инициатора S?),синтезы ферментов метаболизма РНК и белка, ферм., необх для обр-я ДНК
-S –етсьвсегда(искл.-2е деление мейоза), длительность ~vрепл.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 дляМ веретена)
-G0 –дифф.клл, либо “в покое”(могут делиться)
-способыизуч-я:
1)метод получения гетерокарионов (с помощьюинактивированных вирусов) из 2х разл клл.=> индуцированное влияние со ст-ныцитоплазм факторов
2) включение Н3-предшественников (синтезов Д/РНК)
{М-деление, ост. -интерФ}
15. Мейоз(МЗ), последовательнось фаз мейоза и егозначение
-МЗ-2 клет.цикла, клл.делятся, но репл-сятолько 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 – дозаклкдки всех органов — в каудальном отделе)
-АвгустВейсман: (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.изнеск.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 синаптинемныйкомплекс(характ для МЗ, 0.6 Σt)
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) – кроссинговерв местах хиазм, “обмен кусочками” в тетраде, между сестринскими невозможен
4) активация транскрипции (в М синтезРНК резко падает, в МЗ — всплеск)
5)синтез ДНК (отложенный=задержанный)-(заполнениепробела, vсинтеза ДНК различна для2х 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 («лицовида»)
-дажеу близких видов хр-мные наборы отличаются по ч-лу, по величине 1 или неск-киххр-м, по форме и по структуре хр-м=>структ.кариотипа м.б. таксономич. признаком.
=методы:1)Q-окраска (по Касперссону): обработка перпаратамитотических хр-м флюорохромом акрихинипритом -> флюоресцентный микроскоп -> поперечныесветящиеся полосы
2)G-окраска(к AT-парам) (по Гимза): обработкатрипсином, к-той или щелочью, затем – смесью по Гимза: метилен-азур,метиленовый фиол-й, метиленовый синий, эозин –окрашиваются уч-ки в плечах ителомерах хр-м
2’)C(convert↑)-окраска (=?R?(reverse) к GC-парам)–окрашивание прицентромерных уч-ков(~G)
3) гематоксилин или (в проц. удаления Ca2+ Mg2+ подФ-контрастным микроскопом) – те же полосы, чтот и при G=>дифф.окраска, скорее всего, из-за разл. спос-сти уч-ковхр-м к искусств. деконденсации
-дифф.окрашивание позволяет четко отличить хр-мы друг от друга. Сейчас составляютхр-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 схим. 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)сменацитоплазм.МТ на митотич.(G2),
4)синтез иактивация факторов регуляции М,
5)рост клл.: акт.процессы транскрипции и синтеза белка(весь кл.цикл, в М-на ½ меньше)
6)удвоение прекинетохоров
— митоз:
1)конд.хр-м(нач.вG1;враней 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
Всеэтапы 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)
-Кхсвяз-ся с МТ и прибл.к полюсу, затем уходит (I-много МТили II-сущ. спец.белкихромокинезины – точно неизв.). Приблизившиськ др. полюсу, Кх присоед-ся к МТ
-монополярноедв-е=>возникают межполюсные МТ, появл.интерзональныеМТ(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. межполюсныеМТ 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
-АГраспадается на отд. диктиосомы
-помере развития митотич. веретена мембр.эл-ты ядра и органоиды всё большеоттесняются к перферии клетки, т.к. её центр часть занимается огромным кол-вомМТ
-ВметаФ палзм. мембраны, МХ, лпастиды, лизоссомы локализованы в полярных зонахклеток или по их периферии(обрамляя веретено деления)
-взоне веретена(осн.–ок. полюсов, м.б. между пучками МТ или в середине веретена )–мелкие пузырьки и рибосомы (попали пассивно) –содерж. РНК и липиды
-приделении кл.-пассивное распр-е органоидов по дочерним клеткам (м.б. деление МХвместе с цитотомией – нитчатые МХ водорослей)
=наруш-еФаз М ->пат.изм-яклл.
-м.б. ассиметр. передача – 1-е деления оплодотв. яйцанематоды Caenorhabditis elegans
23. Проблема автономности хлоропластов(ХЛ) имитохондрий(МХ)
A)МХ
-МХ имеет сист.синтеза белков (ДНК, РНК, рибосомы)
Специфичность этой сист.и её автономность-в резкомотличии от таковой в клетке
--МХ-ная ДНК(богата ГЦ)не гибридизуется в ядерной, этонебольшая циклическая м-ла
--синтез МХ-ной ДНК не зависит отсинтеза ядерной(внутри МХ, на своих ферментах, часто не совп. по t)
--в МХ сущ.иРНК, тРНК, рРНК; рибосомы и рРНК у МХ резкоотлич. от (~) в цитоплазме: 80S-70S(30S+50Ssub, 16S+23SRNA)-50S-рибосомыцитоплазмы, раст.МХ и жив.МХ соотв.
--синтез на МХ-ных рибосомах прекращ.придействии Cl-амфеникола(прекр.синтез у бакт.)
-{Альтман-«биобласты»}Предполаг., чтона заре эвол. произошло внедр-е в кл-анаэроба прокариотич. симбионта, облад.ферментами(цикла Кребса и окисл. фосфорилирования).
В дальнейшем происходило закрепл-е «союза» иперестройка его :МХ потеряли часть генетич.мат-ла, превратились в структ.согранич.автономией
--малые размеры ДНК МХ не позволяюткодировать 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-ныебелки, локализ.на мембранах и предст собой структ.белки, ответств. за правильнуюинтеграцию в МХ-ных мембранах отд.функц.компонентов
Б) ХЛ
-у ХЛ сущ.сист.синтеза белка, отличная от такойже в кл.
--ДНК-небольшая линейная или циклич.м-ла, в 1ХЛ м.б.неск-кокопий, не сост. в комплексе с гистонами
--длительность цикла и Vрепликации не совпадает уядерной у ХЛ-ной ДНК
--рибосомы 70S(см.↑)чувствительны к Сl-амфениколу
--ХЛ возникли за счет объед-я гетеротрофов спрокариотич.СЗ водорослями
--ХЛ оч.похожи на СЗ водоросли; сущ.истинныйэндосимбиоз 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.контролемядра
--ядерные гены кодируют ДНКполимеразу и нек-рыеаминоацил-тРНК-синтетазы ХЛ и рибосомные белки
-МХ включались одновременно с обр-емядра(из генофора), а ХЛ — ПОЗЖЕ.
24.Вакуолирастительных клеток
-умолодых клл. м.б. неск-ко мелких вакуолей (обр. из АГ), по мере роста слив-ся в1/неск-ко крупных (Σ до 80%), отдел. от цитоплазмы тонопластом(~плазм.мембране)
-полость В заполнена т.н. клет.соком(соли, сахара,орг.к-ты, белки, вода)
-Ф-ции:1)поддерж-етургора(соли), 2)резервуар для пит.в-в, отходов,метаболитов-опиум (алкалоиды, полифенолы, глюкозиды, оксалаты, цитраты,фосфаты=>pH(2-5)), 3)увеличение размеров, 4)аутофагич.ф-ция: протеиназа и РНК-аза, м.переваривать часть себя идефектные клет. компоненты(~лизосома!)
-алейроновыеВ 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
-МХкак органеллы синтеза АТФ характерны, за малым искл., для всех эукариотов. Ихосн. ф-ция– окисление органики и исп-е Е для синтеза АТФ.
-МХокрашивают по Альтману пс. осмиевой фиксации (липиды) или флюорохромомродамином (только активные)
-МХимеют разл форму, подвижны, м. сливаться
-уанаэробов МХ нет, при слиянии м. обр-ся 1 хондросома
=МХимеет 2-мембр замкнутую оболочку(по 7 нм), между ними межмембр. простр-во(10-20нм), внутри-впячивания- кристы(расст. между 2-мя–10-20 нм), под ними матрикс(жидкий)
-Кристысвяз-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.мембранасодержит 3 типа белков:
1)катализирующиеокислительные р-ции в дых. цепи, 2)ферментный комплекс-АТФ-синтетаза,
3)специфич.транспортныебелки, регулирующие перенос метаболитов в матрикс и из него.
-Матриксимеет тонкозерн. гомогенное стр-е, содержит тонкие(2-3нм) длинные нити ДНК,мелкие гранулы(15-20нм)-МХ-ные рибосомы, крупные плотные гранулы (20-40нм)-соли Са и Мg, тРНК, ферменты
-Наруж.мембрана–содержитпорин, обр.каналы для в-в (m<10кДа), ферментысинтеза МХ-ных липидов и переводящие липиды в субстрат для матрикса
-Межмембр.прост-во-неск-коферментов, исп-щих выходящий из матрикса АТФ для фосфорилированиядр.нуклеотидов
=ф-ции:1)синтез АТФ в рез- те окисления органики и фосфорилирования АДФ (аэробноеокисление, цикл Кребса)
29.Стр-е и ф-ции гладкого ЭР(глЭР)
-ГлЭР–частьмембр-й ретик-й системы,нетрибосом
-ГлЭР–мемб.,обр.мелкие вакуоли, трубки, канальцы(d ок.50-100нм), м.ветвиться, сливаться
-выраж-сть глЭР в клл. и тканях –разл., обычно скопл-е вопр. месте кл.: эпит. кишечн – вблизи всас.пов-сти
-непр-стьперехода между глЭР и грЭР, от переход. уч-ка отрыв-ся пузырьки сбелками или липидами →АГ
--глЭРобразован гранулярным, т.е. вторичный
-ф-ции: 1) метаболизм липидов и нек-рыхвнутриклет. п-сахаридов (продукты м.накапливаться в полостях) 2)синтезстероидов(корковое в-во надпочечников, сальные железы, семенники), 3)метаболизмуглеводов (топограф.связь глЭР с отл-ями гликогена в клл.печени), 4)процессыдеградации 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
-избытокмембран пс.(4) разрушается аутофагосомами
30.Стр-е и ф-ции гранулярного ЭР(грЭР)
-(ультратонкийсрез): замкн.мембраны, на сеч-мешки, цистерны, узкие каналы, ширина от 20 нм донеск.μ–от акт-сти кл.
-сост-ны гиалоплазмы покрыт рибосомами(20нм)-темные округлые частицы; рибосомысобраны в полисомы (п рибосом, объед-х 1 иРНК) в виде спиралей, розеток,гроздей; кол-во рибосом на грЭР ~ акт-стькл. (падение кол-ва м.б.при дифференцировке)
-вкл.грЭР м.б.в виде 1) редких разрозненных мембран, 2)локальных скопл-й такихмембран (эргастоплазма)
--1)характдля клл. с низкой метаболич. акт-стью, либо недифференцированных
--2)свойств.клл,синт.секреторные белки (гепатоциты-тельца Берга(скопл-я грЭР))
{грЭР–тяжелаямикросомальная 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,γ-глобулин
-грЭРсущ. у простейших (ферменты внеклет пищевар-я, белки и гликопротеидыгликокаликса), жив, раст.(железист.клл.)
-Ф-ЦИИ(Σ):
1)синтез «экскреторных», в т.ч. «ненужных» белков
2)синтезбелков-ферментов для внутриклеточного пищеварения (лизосомы)
3)сегрегацияи обособление синтезированных белков, изоляция их от осн.функц.белков клетки
-умлекопит импорт белков в ЭР котрансляционно, связ-е грЭР с иРНК только при наличиисигн.послед-сти
31.Стр-е и ф-ции АГ
-открытв 1898 К.Гольджи и Рамон-и Кахалом («сетчатая структура»), методомимпрегнации–осажд.Os/Ag+на нейронах
-стр-е
--АГможет иметь(сетч.структ, в ссекр.клл.) или не иметь(диффузная структ.)полярность, характ для любых клл., в т.ч. дрожжи, для раст.-по периферии
--плоскиецистерны (по краям ампулы), 1 на другой(∆= 20-25нм,5-10шт-до20); нетрибосом; диктиосомы (ср.20шт.на 1 кл.)– компонент АГ, полярны, если полярен АГ
--АГобр-ся из IAGIC(зонамежду ЭР и АГ)
--сущ.3 зоны: промежуточная, цис(тяжелее транс) и транс(крупнее цис)
--трансАГокружен сист вакуолей TGN(trans Goldgi network),здесьразделение и сортировка
-Ф-ЦИИ:
--АГработает «на выброс» из кл.(Д.Н.Насонов-витальный краситель+импрегнация Ag+)
--белковыесекреты синтезируются в грЭР и через АГ выходят наружу (всекреторных гранулах ) (Леблонд-ЭМ+радиоавтография, зимоген.гранулы)
--взоне АГ происх вторичная модификация белков и обр-е полигликанов(мукопротеидов)
---(1)фосфорилирование,(2)потерячасти манноз{цис-длялизосом},(3)замена манноз на N-Aсглюкозамины {промежут.},(4)+галактоза, (5)+сиаловые к-ты {транс-}, (6)→вTGN→вмембр. →в секреторные пузырьки
--синтезгемицеллюлоз(полисазаридов, слизи, муцинов) →в кл-ную ст.или промежутв-ва
--сегрегация(лизосомы, наружу, в цитоплазму)-по олигосахаридным маркерам(в т.ч. примодификации)
!секреция1)лизосомы, 2)поток пост.секреции, 3)поток контр.секреции
32.Лизосомы, их классификация и стр-е
-открытыслучайно, Х.деДюв1955(замораживание легкой макросомальной фракции→оттаивание→ лизис)
-липопротеиднаямембр., 40 гидролитич.кислых ферментов(активны при pH5): протеиназы, нуклеазы, глюкозидазы, фосфатазы, фосфорилазы, сульфатазы
-рНсоздается АТФ-зависимой протонной помпой(в Л2)
-вмембр.Л встроены белки-переносчики, для транспорта продуктов гидролиза вцитоплазму
КЛАССИФИКАЦИЯ:
1)первичныеЛ
-образуютсяАГ, содержат неакт. –азы (защищены олигосахаридами опр.стр-я)
-кислаяфосфатаза-маркерный фермент(гистохимия)
2)вторичныеЛ (м.б.у любых клл.) = первичнаяЛ+ фагоцитарная/пиноцитозная вакуоль
-темные, неоднор.структ, «переваривание» м.б.не доконца(см.3)
3)телоЛ(ост.тельца, «недоперевар») -не выводятся
-откладываютсяпигменты, липиды, напр. липофусциновые гранулы(ч-к)=гранулы старения-всердце, мозге
4)аутоЛ(аутофагосомы)-клл.прост., раст., жив
-(~)вторичнЛ,«переваривают» дефектные комп. клл.
Ф-ЦИИ:
1)переваривание(мономер→полимер),
2)запасные(работают, еслиесть работа)-гранулоциты (нейтрфилы крови)
3)метаболич.превращение(щитовиднаяжелеза: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
-аморфныев-ва матрикса (гемицеллюлозы и пектины) ←АГ, выдел.экзоцитозом
-фибриллыцеллюлозы←ферменты плазмалеммы
-КСзрелых клл. обычно многослойные(1,2,3)
=1)приделении клл. пс. расхождения хр-м в экв. плоскости появляется скопление мелкихмембр. пузырьков (от АГ, содерж. гемицеллюлозу-аморфное в-во матрикса)
2)пузырьки начинают сливаться(от центра), при слиянии с клет. стенкой образ-сяклеточная пластинка-фрагмопласт
3)в центре фрагмопласта- гемицеллюлоза(срединная пластинка-1ичноболочка)-за счет материнской кл., по периферии нарастают целлюлозныефибриллы (вторичная оболочка)-за счет дочерних клл., ВНЕ их
4)синтези полимеризация целлюлозных фибрилл->утолщение 2-ичн стенки(осн. масса кл-ной стенки), ранее синтезированныефибриллы механически сдвигаются
5)инкрустация2-ичн оболочки лигнином->увеличивается жесткость,прекращается растяжение, т.е. синтез и полимеризация фибрилл
(6)обр-е 3-ичн кл-ной стенки из дегенерировавшей цитоплазмы
-1ичноболочка м. расти от КРАЁВ: спирогира
-протопласт-клеткабез КС
-раздел-еклл. КС – не полное, остаются палзмодесмы
42. Стр-е и св-ва кл-ных стенок раст. клл. и бактерий
-КСимеется у прокариотов и клеток раст-й(у прост-х и животных — гликокаликс)
-КС-экстрацеллюлярнаяструктура, лежащая за плазм. мембраной
-КС-продуктжизнедеят-сти кл.: компоненты синт. в кл., выдел.из цитоплазмы и собираются внекл.вблизи плазм.мембраны, в слож.и неоднород.комплексы (принцип стр-я –армированная резина)
=основаКС- полисахариды (полностью прониц. для воды, солей, органики)
+солии орг.в-ва (лигнин, кутин) -> жесткость инепроницаемость
-дляКС характ. лизирование в гипотонич. р-ре (анти-сократит.вакуоль илинерпониц.КС)
А) растительная КС(РКС)
-РКС-многосл.обр-е, защищ.пов.кл.(«наружскелет»)
-2компонента: аморфный палстичный желеобразный матрикс(основа, выс.содержводы) и опорная фибриллярная сист.; для придания жесткости и несмач-стим.б.доп. полимеры и соли
-матрикс:гемицеллюлозы (раств.в конц.щелочах) – полимеры из 6оз, 5оз и уроновыхк-т, не кристаллизуются и не обр.фибрилл и пектиновые в-ва (полимерыметил-D-глюкоуроната)
-матрикс:мягкая пластическая масса, укрепл. фибриллами
-фибриллы:из целлюлозы (лин.неветв полимер β-глюкозы), М=(5*10Е4-5*10Е6), т.е.300-3000n; содерж-ецеллюлозы 12-90%, сост. из субмикроскопич. фибрилл (25 нм), объед.в пучки иливолокна
-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-1мешковидная мол-ла муреина(полимер N-ацетилмурамовой к-ты и N-ацетилглюкозамина)
-БКС содержит много доп.компонентов
-окраскапо Граму: крист.фиолетовый, йод, спирт; окрашено?->грамположительно
-грамториц.БКС:наруж.мембр.из липопротеидов и липосахпридов(содерж порины и рецепторыдля Б-фагов),1сл. муреиновая сеть, плазм. мембрана
--наруж мембрана– синтез кнаружи от плазм. мембраны,обесп.структ.целосность кл., барьер
--тримерыпорина–перенос м-л до 900 кДа(гидрофильные поры)
--между2мя плазм мембранами сущ.периплазма (~лизосомам)(~10нм): муреиновый слой (1-3нм), гидролитич. ферменты итрансп.белки(сахара, а-к-ты)
-грамполож.БКС(оч.ЖЕСТКАЯ):толстаяполимерная сеть муреина, плазматическая мембрана; сопутств.в-ва: тейхоевыек-ты, n-сахариды,n-пептиды, белки
-в БКС гетеротрофов локализуются ферменты; защитнаяи 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=>сменафункц-я отд.генов обесп.прохожд-е ФФ => подготовка клл.к делению регулируется на генномур-не путем послед транскрипций специфич.РНК, а тж.путем регул. трансляции этихРНК и регул. синтеза специф. белков
(изуч-евл-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 Σв кажд.Ф: G2→M,G1; G1→S; S→G1,G2
— G0 можно заставитьвернуться 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 promоtingfactor)-в цитопл.