абораторное занятие 6. Кости лицевого черепа: верхняя челюсть, небная, скуловая, носовая, слезная, нижняя носовая раковина, сошн. Согласно жидкостномозаичной модели структуры мембраны, предложенной
 Скачать 0.77 Mb.
|
|
1. Перечислите функции клеточной мембраны, назовите ее компоненты и объясните строение мембраны в соответствии с жидкостно-мозаичной теорией. ❖ Клеточная мембрана выполняет функцию защиты клетки и регулирует движение веществ внутрь и наружу клетки. Клеточная мембрана является полупроницаемой, что позволяет проходить воде, кислороду и некоторым жирорастворимым веществам и ионам. Вещества, которые не могут пройти через клеточные мембраны, — это сахара (глюкоза) и белки. ❖ Компоненты, из которых состоят клеточные мембраны, включают фосфолипиды, белки, олигосахариды, гликолипиды и холестерин. ❖ Согласно жидкостно-мозаичной модели структуры мембраны, предложенной Сингером, биологическая мембрана представляет собой два параллельных слоя липидов (бимолекулярный слой, липидный бислой). Мембранные липиды имеют гидрофобную (углеводородные остатки жирных кислот и др.) и гидрофильную (фосфат, холин, коламин, сахар и т.п.) части. 2. Сравните расположение периферических и интегрированных мембранных белков в липидном бислое. Какие методы необходимы для их изоляции. ❖ Периферические мембранные белки удерживаются на мембране с помощью липидного «якоря» и связаны с другими компонентами мембраны; например, они часто бывают ассоциированы с интегральными мембранными белками. У интегральных мембранных белков фрагмент пептидной цепи, пересекающий липидный бислой, обычно состоит из 21–25 преимущественно гидрофобных аминокислот, которые образуют правую трансмембранную α-спираль с 6 или 7 витками ❖ Периферические мембранные белки (фибриллярные и глобулярные) находятся на одной из поверхностей клеточной мембраны (наружной или внутренней) и нековалентно связаны с интегральными мембранными белками. Примерами периферических мембранных белков, связанных с наружной поверхностью мембраны, могут служить рецепторные и адгезионные белки ❖ Один из типов мембранных белков, которые прочно связаны с цитоплазматической мембраной. Они составляют значительную часть белков, закодированных в геноме любого организма. Интегральные белки могут быть погружены в мембрану полностью, а иногда даже пронизывают её насквозь. В этом смысле, все трансмембранные белки являются интегральными белками, но не все интегральные - трансмембранными. Связь интегральных белков с мембранными липидами очень прочна и определяется главным образом гидрофобными взаимодействиями. 3. Сравните фагоцитоз и пиноцитоз. Перечислите этапы рецепторно-опосредованного эндоцитоза. ❖ Фагоцитоз («клеточная еда») – клетки поглощают нерастворимые вещества (макромолекулы, бактерии). Формирующийся пузырек называется фагосомой. ❖ Пиноцитоз («клеточное питье») – клетки поглощают небольшое количество жидкости, которая может содержать разные растворы. Пузырьки в этом случае обычно меньше, чем фагосомы. ❖ Последовательность событий опосредованного рецепторами эндоцитоза такова: взаимодействие лиганда с мембранным рецептором → концентрирование комплекса «лиганд-рецептор» на поверхности окайм- лённой ямки → формирование окаймлённого клатрином пузырька → погружение в клетку окаймлённого пузырька. 4. Перечислите и сравните органеллы клетки и цитоплазматические включения (наличие мембран, ферментов, функции). ❖ Органоиды – это постоянные образования в клетке, каждое из которых выполняет определенные функции. Включения – это временные структуры, которые в основном состоят из гликогена у животных и крахмала у растений. Они выполняют запасающую функцию. Включения могут находиться как в цитоплазме, так и в матриксе отдельных органоидов, таких как хлоропласты http://www.soloby.ru/1010258/%D1%82%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D 1%86%D0%B0- %D0%BA%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D1%8B%D 0%B5- %D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D 1%8B-%D0%B8%D1%85- %D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5- %D0%B8-%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8 Окружённая мембраной клеточная органелла, в полости которой поддерживается кислая среда и находится множество растворимых гидролитических ферментов. Лизосома отвечает за внутриклеточное переваривание макромолекул, в том числе при аутофагии; лизосома способна к секреции своего содержимого в процессе лизосомного экзоцитоза; также лизосома участвует в некоторых внутриклеточных сигнальных путях, связанных с метаболизмом и ростом клетки. 5. Основные функции митохондрий, их строение. Сравните строение митохондрий обычных клеток, клеток, секретирующих стероидные гормоны, и клеток с высоким метаболическим индексом. ❖ Микроскопические органеллы, имеющие двухмембранное строение. Внешняя мембрана гладкая, внутренняя образует различной формы выросты – кристы. В матриксе митохондрии (полужидком веществе) находятся ферменты, рибосомы, ДНК, РНК. ❖ Универсальная органелла является дыхательным и энергетическим центром. В процессе кислородного (окислительного) этапа в матриксе с помощью ферментов происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии, которая идет на синтез АТФ на (кристах). ❖ В клетках, синтезирующих стероидные гормоны, кристы имеют вид трубочек или пузырьков - тубулярно-везикулярные кристы. В этих клетках ферменты стероидного синтеза частично локализуются на внутренней мембране митохондрий. Число и площадь крист отражает функциональную активность клеток: наибольшая площадь крист характерна, например, для митохондрий клеток сердечной мышцы, где потребность в энергии постоянно очень велика ❖ 6. Перечислите основные функции рибосом, назовите их компоненты, объясните, где они образуются. Каким образом отдельные рибосомы формируют полирибосомы? Чем отличаются функции свободных полирибосом и полирибосом, прикрепленных к шероховатой ЭПС. ❖ На рибосомах синтезируются белки ❖ Мелкие сферические органоиды, состоящие из рРНК и белка. ❖ В клетках эукариот рибосомы формируются в ядрышке, где на ДНК синтезируется р-РНК, к которой затем присоединяются белки. Субчастицы рибосомы выходят из ядра в цитоплазму, и здесь завершается формирование полноценных рибосом. ❖ Рибосомы структурно связаны с образованием толстых миозин нити, но не к образованию тонкие нити. Полирибосомы, состоящие примерно из 15 отдельных рибосом, последовательно группируются вблизи обоих концов толстых нитей, ближайших к I полосе, и отдельные рибосомы также встречаются по длине нити миозина. Ассоциаты рибосом формируют полирибосомы. • Полирибосома (полисома) - комплекс нескольких рибосом, расположенных на одной молекуле мРНК. Полирибосомы, как и отдельные рибосомы, находятся в цитоплазме в свободном состоянии или прикреплены к мембранам эндоплазматической сети. ❖ Свободные полирибосомы синтезируют белки и ферменты для самой клетки., а ЭПС - для хранения или выведения из клетки. 7. Сравните строение и функции гладкой и шероховатой ЭПС. ❖ Гладкая или агранулярная (без рибосом). Функции ЭПС: Транспорт веществ. ❖ Шероховатая или гранулярная (с рибосомами). ❖ Выделяют гладкую ЭПС и шероховатую ЭПС. Обе они выполняют функцию внутриклеточного транспорта веществ, однако между ними имеются различия. На мембранах гладкой ЭПС происходит синтез липидов, обезвреживаются вредные вещества. Шероховатая ЭПС синтезирует белок, так как имеет на мембранах многочисленные рибосомы (потому и называется шероховатой). 8. Назовите основные функции комплекса Гольджи, опишите его строение. ❖ Микроскопические одномембранные органеллы, состоящие из стопочки плоских цистерн, по краям которых ответвляются трубочки, отделяющие мелкие пузырьки ❖ В цистернах комплекса Гольджи происходит синтез полисахаридов, их комплексирование с белковыми молекулами. Одна из главных функций комплекса Гольджи — формирование готовых секреторных продуктов, которые выводятся за пределы клетки путем экзоцитоза. 9. Какие виды лизосом вы знаете? Опишите этапы поглощения и переваривания внеклеточного материала. Лизосомы – наиболее мелкие органеллы цитоплазмы, представляют собой тельца, ограниченные билипидной мембраной и содержащие электронноплотный матрикс, состоящий из набора гидролитических белков-ферментов (более тридцати видов гидролаз), способных расщеплять любые полимерные соединения (белки, жиры, углеводы), их комплексы на мономерные фрагменты. Функция лизосом – обеспечение внутриклеточного пищеварения, т. е. расщепление как экзогенных, так и эндогенных биополимерных веществ. Классификация лизосом: 1) первичные лизосомы – электронно-плотные тельца; 2) вторичные лизосомы – фаголизосомы, в том числе аутофаголизосомы; 3) третичные лизосомы или остаточные тельца. ❖ Различают два вида лизосом. Первичные лизосомы формируются возле аппарата Гольджи и содержат не активированные ферменты. Вторичные лизосомы, или фагосомы имеют активированные ферменты, которые непосредственно взаимодействуют с расщепленными биополимерами. Как правило, ферменты лизосом активируются при изменении рН в кислую сторону. 10. Строение и функции микрофиламентов, строение микроворсинки. ❖ Микрофиламентов обычно около 7 нм в диаметре и состоит из двух нитей актина. Функции микрофиламента включают цитокинез, амебовидное движение, подвижность клеток, изменение формы клеток, эндоцитоз и экзоцитоз, сократимость клеток и механическая стабильность. ❖ омпонент цитоскелета эукариотических клеток. Они тоньше микротрубочек и по строению представляют собой тонкие белковые нити диаметром около 6 нм. Основным белком, входящим в их состав, является актин. Также в клетках может встречаться миозин. В связке актин и миозин обеспечивают движение, хотя в клетке это может делать и один актин (например, в микроворсинках). ❖ Микроворсинки состоят из клеточной мембраны, гиалоплазмы и тонких микрофиламентов. Актиновые (тонкие) микрофиламенты располагаются параллельно поверхности мембраны в виде компактно упакованных, упорядоченных пучков. Внутри каждой микроворсинки располагается около 20…30 актиновых нитей 11. Строение и функции микротрубочек, строение реснички. ❖ Микротрубочки представляют собой прямые, неветвящиеся длинные полые цилиндры. Их внешний диаметр составляет около 24 нм, внутренний просвет имеет ширину 15 нм, а толщина стенки — 5 нм. Стенка микротрубочек построена за счет плотно уложенных округлых субъединиц (из белка тубулина) величиной около 5 нм. В электронном микроскопе на поперечных сечениях микротрубочек видны большей частью 13 субъединиц, выстроенных в виде однослойного кольца. ❖ Функции микротрубочек. Микротрубочки принимают участие в поддержании формы клетки и служат направляющими «рельсами» для транспорта органоидов. Вместе с ассоциированными белками (динеин, кинезин) микротрубочки способны осуществлять механическую работу, например транспорт митохондрий, движение ресничек (трихомоподобных выростов клеток в эпителии легких, кишечника и яйцеводов) и биение жгутика сперматозоида. ❖ Ресничка представляет собой тонкий цилиндрический вырост цитоплазмы, покрытый цитоплазматической мембраной. Внутри выроста расположена аксонема (осевая нить), состоящая в основном из микротрубочек. В основании реснички находится базальное тело, погруженное в цитоплазму. Диаметры аксонемы и базального тельца одинаковы (около 150 нм). Базальное тельце состоит из 9 триплетов микротрубочек и имеет "ручки". 12. Опишите строение и основные функции промежуточных филаментов. Перечислите пять белков промежуточных филаментов и приведите примеры клеток в которых они встречаются. ❖ Промежуточные филаменты образуются из фибриллярных полипептидов четырех типов [51, 52]. В отличие от мономеров актина и тубулина, которые представляют собой глобулярные белки, субъединицы ПФ имеют вытянутую, фибриллярную форму. Они объединяются в продольные пучки, где перекрываются по длине, так что образуют длинные нити с высокой механической прочностью ❖ Основными функциями промежуточных филаментов являются следующие: • обеспечение механической прочности клеток и их отростков • адаптация к стрессовым факторам • участие в контактах, обеспечивающих прочное соединение клеток (эпителиальная и мышечная ткань) • внутриклеточное распределение белков и органелл (локализация аппарата Гольджи, лизосом, эндосом, ядер) • участие в транспортировке липидов и передаче сигналов между клетками 13. Сравните организацию центриолей, базальных телец, ресничек и жгутиков. ❖ Эти триплеты расположены по окружности, образуя полый цилиндр. Его длина — 0,3–0,5 мкм (равна длине каждого триплета), а диаметр — около 0,15 мкм. В каждом триплете первая микротрубочка (А-микротрубочка) имеет диаметр около 25 нм, толщину стенки 5 нм и состоит из 13 протофиламентов. ❖ Базальное тельце состоит из 9 триплетов микротрубочек (как и центриоль), имеет ручки, втулку и спицы, расположенные в проксимальной (нижней) ее части. На участке базального тельца, примыкающем к плазматической мембране, есть девять придатков, выступов, идущих от каждого триплета микротрубочек к плазматической ❖ Строение ресниц. Ресница состоит из корня (часть ресницы которая находится под кожей) и стержня (видимая часть ресницы). Корень (или луковица) находится на глубине 2мм, там происходит рост ресницы. Луковица окружена фолликулом, в которой дно внедряется кожный сосочек, через него ресница получает питание и кислород. Также в окружении ресницы имеется пучок гладких мышц, задача которых поднимать волоски, и 2-3 сальные железы для смазки ресниц ❖ Жгутик закреплен в цитоплазматической мембране и клеточной стенке с помощью базального тельца. В структуру последнего входит стержень и кольца. Количество колец базального тельца у грамотрицательных и грамположительных бактерий различно. У грамотрицательных бактерий – четыре кольца:L, P, S, M. 14. Перечислите основные компоненты ядра, объясните строение наружной и внутренней поверхности ядерной оболочки. Как устроена ядерная пора? Какие типы клеток чаще всего содержат ядрышки, строение и функции ярышек. ❖ К основным структурам, из которых состоит ядро, относят хроматин, ядрышко, ядерную оболочку — двойную мембрану, окружающую ядро и изолирующую его от цитоплазмы, а также ядерный матрикс, который включает ядерную ламину — сеть филаментов, обеспечивающая механическую поддержку ядра, подобно цитоскелету в цитоплазме. ❖ Наружная (фиброзная) оболочка – состоит из непрозрачной части – склеры и прозрачной части – роговицы. Место перехода роговицы в склеру называется лимб. Склера — непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. ❖ Она представляет собой систему из двух мембран, сливающихся между собой в зонах ядерных пор и отделяющихся содержимым перинуклеарного пространства (цистерна). При световой микроскопии ядерная оболочка имеет вид довольно толстой, темноокрашенной линии, что обусловлено хроматином, прикрепляющимся к ее внутренней поверхности ❖ * Ядерные поры образованы сложно организованными белковыми с труктурами, регулирующими транспорт веществ. Количество пор в одном ядре обычно составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч и может меняться в зависимости от метаболической активности клетки.* Через ядерные поры из ядра в гиалоплазму выходят молекулы мРНК, тРНК, субъединицы рибосом ❖ Обычно различают несколько структурных типов ядрышек: ретикул ярный или нуклеолонемный, компактный, кольцевидный, остаточн ый (покоящийся), сегрегированный (рис. 91). Ретикулярный тип ядрышка наиболее характерен для большинства клеток, для него свойственно нуклеолонемное строение, обилие гранул и фибриллярного плотного материала. Во многих случаях фибриллярные центры выявляются плохо, вероятно из-за высокого уровня транскрипции. ❖ Оно состоит из белков, РНК, ДНК и формируется в области расположения так называемых ядрышковых организаторов — участков ДНК, содержащих информацию о структуре рРНК.* В ядре может быть одно или несколько ядрышек, они могут появляться и исчезать. В ядрышке осуществляется синтез рРНК ❖ Функции ядра клетки: регуляция процессов обмена веществ в клетке; хранение наследственной информации и ее воспроизводство. 15. Перечислите компоненты ядра и назовите их функции. Объясните организацию хроматина в ядре. Что такое нуклеосома? Строение ядра: ядерная оболочка( внутр.мембрана и наружная), ядерный сок, ядрышко, хромосомы. Функции ядерной оболочки: 1)обмен веществ между ядром и цитоплазмой 2)ограничивает содержимое ядра 3)Синтез белка Функция ядерного сока: накопление ядрышек и хромосом Функции ядрышек: синтез РНК и формирование рибосом Функция хромосом:хранение и передача наследственной информации ❖ Хроматин в составе ядер имеет 25-нм фибриллы, которая состоит из сближенных глобул того же размера — нуклеомеров. Эти нуклеомеры называют сверхбусинами («супербиды»). Основная фибрилла хроматина диаметром 25 нм представляет собой линейное чередование нуклеомеров вдоль компактизованной молекулы ДНК ❖ Нуклеосома — * нуклеасома * nucleosome or nu(v) particle дискообразные структуры эукариотических хромосом диаметром ок. 10 нм, являющиеся элементарной единицей упаковки хромосмной ДНК в хроматине. 16. Перечислите фазы митоза и объясните, что происходит в каждую из этих фаз. Объясните роль центриолей в жизнедеятельности клетки Митоз – это непрерывный процесс деления клеток, который подразделяется на 4 последовательных стадий: профаза, метафаза, анафаза и телофаза. ❖ Профаза. Содержание генетического материала: 2n4c. В этой фазе происходит конденсация хромосом в ядре, хроматиды спирализуются и образуется ахроматиновое веретено (веретено деления). Распадается ядерная оболочка. Ядрышки исчезают (но это необязательное условие, бывают исключения). Центриоли клеточного центра начинают расходиться к полюсам клетки и образуют центры организации микротрубочек. У высших растений нет центриолей, однако микротрубочки образуются. ❖ Метафаза. Набор хромосом: 2n4c. Характеризуется расположением сильно сконденсированных хромосом на экваторе клетки, образованием метафазной пластинки в области центромеры. Ядерная оболочка полностью исчезла. Ахроматиновое веретено полностью сформировано. Хромосомы удерживаются благодаря силе натяжения микротрубочек полюсов. Количество хромосом в эту фазу легко подсчитать, они уплотнены и имеют определённую форму. ❖ Анафаза. Содержание генетического материала: 4n4c. Самая короткая по продолжительности фаза, она начинается в момент, когда центромеры хромосом делятся на две части. Здесь происходит разделение хроматид с последующим их движением к своим полюсам и прикрепление к укороченным микротрубочкам. Расхождение происходит вследствие укорочения микротрубочек, образующих нити веретена деления. ❖ Телофаза. Содержание генетического материала: 2n2c. В этой фазе движение хромосом заканчивается, и они концентрируются на полюсах клетки и раскручиваются в тонкие нити. Формируется ядрышко, путём слияния мембранных пузырьков образуется ядерная оболочка, исчезают нити веретена деления. Образуются перетяжка, с помощью которой клетка делится на две части. Центриоли принимают непосредственное участие в процессе деления клетки. Они входят в состав клеточного центра и обеспечивают нормальное деление. Перед делением центриоли расходятся к полюсам, образуя веретено деления клетки 17. Приведите примеры клеток с быстрым и медленным митотическим индексом. Высокий уровень митотической активности наблюдается в таких тканях, как слизистая тонкого кишечника, роговица, костный мозг. Клеточное обновление в них происходит очень быстро. Надпочечник, щитовидная железа, печень, поджелудочная железа обладают низким уровнем митотической активности. Существуют и так называемые "вечные" ткани (нервная система), вкоторых клеточного деления не происходит. 18. Перечислите фазы клеточного цикла, опишите, что происходит в каждую из этих фаз. Клеточный цикл включает в себя несколько этапов: деление (митоз), постмитотический (пресинтетический), синтетический, постсинтетический (премитотический) период. Три последних периода составляют интерфазу - подготовку к делению клетки. Разберем периоды интерфазы более подробно: Пресинтетический (постмитотический) период G1 - 2n2c Интенсивно образуются рибосомы, синтезируется АТФ и все виды РНК, ферменты, клетка растет. Синтетический период S - 2n4c Длится 6-10 часов. Важнейшее событие этого периода - удвоение ДНК, вследствие которого к концу синтетического периода каждая хромосома состоит из двух хроматид. Активно синтезируются структурные белки ДНК - гистоны. Постсинтетический (премитотический) период G2 - 2n4c Короткий, длится 2-6 часов. Это время клетка тратит на подготовку к последующему процессу - делению клетки, синтезируются белки и АТФ, удваиваются центриоли, делятся митохондрии и хлоропласты. 19. Что такое дифференцировка клеток? Приведите примеры. Понятие о тоти-, плюри-, мульти- и унипотентной клетке (примеры). ❖ Термин дифференцировка описывает процесс, посредством которого клетка приобретает новый фенотип, или же дает начало предшественникам клеток, которые по фенотипу отличаются от родительской. Под развитием организма подразумевают процесс, в результате которого исходная клетка (оплодотворенный ооцит в случае млекопитающих) путем последовательных делений превращается в организм, состоящий из клеток различных типов. ❖ на примере кроветворения (гемопоэза), процесс которого происходит в красном костном мозге. ❖ Тотипотентные - клетки, способные дифференцироваться в любые клетки организма. Как из одной оплодотворенной клетки вырастает целый организм. ❖ Плюрипотентные - клетки, способные образовывать множество различных клеток, но не целый организм. ❖ Мультипотентные - клетки, способные образовывать клетки тканей из которых они были взяты. ❖ Унипотентные - клетки дающие начало только одному типу клеток. Тотипотентная клетка дает начало эмбрио-нальным, экстраэмбриональным и трофоэкто-дермальным тканям. Примером является зигота. Плюрипотентные стволовые клетки – способны дифференцироваться в определенный (но не в любой) тип клеток разных тканей, не способны формировать организм в целом. Пример: клетки зародышевых листков и эмбриональных зачатков; стволовые стромальные клетки (стволовые механоциты, мультипотентные мезенхимоподобные стволовые клетки). Мультипотентные (регионарные) ство-ловые клетки дают начало нескольким типам клеток внутри одного зародышевого листка. Примерами являются стволовые клетки крови, стромальные стволовые клетки, нейрональ-ные стволовые клетки, стволовые клетки волоса и т.д. В организме in vivo мультипотентные стволовые клетки имеют ограниченный по-тенциал самовозобновления. унипотентные клетки: могут дифференцироваться только в единственный клеточный тип, например, овальные клетки печени, способные дифференцироваться только в гепатоциты. 20. Что такое апоптоз АПОПТО́З (от греч. ἀ π ό πτωσις– опадение), процесс саморазрушения клеток по генетически детерминированной программе в ответ на определённые внешние или внутр. стимулы; один из видов запрограммированной гибели клеток (ЗГК). В отличие от случайной гибели клеток при повреждении |