Биология клетки. Какие виды лизосом в эукариотической клетке существуют и их функциональное значение
 Скачать 0.71 Mb.
|
|
Клеточные источники регенерационного материала при репаративной регенерации тканей и органов. При физиологической регенерации источником являются камбиальные клетки (стволовые недифференцированные клетки мальпигиевого слоя кожи, клетки крипт кишечника, кроветворная стволовая клетка).
Регуляция регенерации. Регуляция осуществляется на различных уровнях: -внутриклеточный (циклические нуклеотиды и ионы Са2+) -межтканевой (факторы лимфоцитов) -тканевой (кейлоны, ингибирующие пролиферацию и антикейлоны) -системный (нервная, эндокринная).
Регенерация путем заполнения дефекта - характерна для кожи, мышц и костей. Образование новых клеток (регенерат) идёт от раневой поверхности внутрь дефекта.
По мере старения организма регенерационная способность сохраняется. Масштаб регенерации от возраста не зависит. Однако с возрастом падает скорость регенерации, так как уменьшается количество стволовых клеток, в частности мезенхимальных стволовых клеток. Так у 65 летнего человека их 10 раз меньше (у 15 летнего подростка 1: 100.000, у 65 летнего —1:1.000.000).
Гомеостаз.
К внутренней среде относятся кровь, лимфа, тканевая жидкость, которая омывает каждую клетку живого организма, принимая участие в питании и обмене веществ органов и тканей, которые имеют определенные физиологические и химические постоянные показатели. Например, pH крови 7,36–7,40; АД 120/80мм.рт. ст.; содержание АТФ в клетке – 0,4%.Однако в последние годы под постоянством внутренней среды понимают с одной стороны постоянство молекулярных, субклеточных, клеточных, тканевых структур, а с другой стороны постоянство обменных процессов, от которых зависит постоянство химического состава и физиологических функций организма.
ЦНС (кора больших полушарий) воспринимает все раздражители (факторы), которые действуют на организм, и вырабатывает управляющий сигнал. ЦНС посылает управляющий сигнал на различные системы организма (ССС, дых., пищ., выд.), но в первую очередь на эндокринные железы.
Эндокринная система осуществляет конкретные реакции в организме, направленные на сохранение постоянства внутренней среды. Большое значение в адаптации организма имеет гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система. Гипоталамус выделяет особые вещества – релизинг-факторы, которые поступают в гипофиз. Гипофиз (передняя доля) вырабатывает АКТГ (адренокортикотропный), который воздействует на кору надпочечников и приводит к усиленному выбросу глюкокортикоидных гормонов. Глюкокортикоидные гормоны воздействуют на различные звенья гомеостатических механизмов (генетические, клеточные) и способствуют приспособлению организма к меняющимся условиям среды.В адаптации большое значение имеет такой гормон гипофиза, как соматотропин (особенно в адаптации новорожденных).
Неспецифическая защита определяется: - барьерными свойствами кожи - барьерными свойствами слизистых оболочек (лизоцим слюны обладает бактерицидными свойствами) - фагоцитоз - поглощение клетками чужеродных тел (характерно для нейтрофилов, моноцитов и тканевых макрофагов).
Клеточные механизмы гомеостаза. Считается, что регуляторные механизмы клеток возникли еще на заре эволюции и наследственно закрепились в виде ингибирующих реакций. При этом УУ и ОУ совмещены в одной клетке. ДНК —> транскрипция —> трансляция — белок–фермент —> продукт ферментативной реакции  
Тканевой уровень (надклеточный). На этом уровне регуляции УУ и ОУ находятся в разных клетках, которые обмениваются между собой сигналами. Так, тканеспецифические ингибиторы пролиферации клеток (кейлоны) управляют пролиферацией, ростом тканей с помощью отрицательной обратной связи.
. Генетический уровень обусловлен двумя явлениями: 1) стабильностью структуры и функционирования генетического материала 2) генетическим контролем гомеостатических реакций.
В зависимости от видовой принадлежности донора и реципиента различают: Аутотрансплантация (аутогенная) – один и тот же организм является и донором, и реципиентом. Трансплантат называют аутотрансплантат. Гомо (алло) трансплантация (гомогенная). Донор и реципиент – организмы одного вида (от человека к человеку).Трансплантат называют гомотрансплантат. Гетеро, или ксенотрансплантация (ксеногенная). Донор и реципиент – организмы разных видов. Трансплантат называют гетеротрансплантат или ксеногенный трансплантат.
Иммунитет – способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих признаки генетически чужеродной информации. Иммунная система – совокупность всех лимфоидных органов и скопления лимфоидных клеток (тимус, селезенка, лимфоузлы, пейеровы бляшки, лимфоциты периферической крови).
Особенности иммунной системы: •генерализована по всему организму •лимфоциты в составе крови постоянно циркулируют по организму •клетки вырабатывают белки–антитела (иммуноглобулины) в ответ на проникновение антигенов (белки и полисахариды).
антитела - это особые белки, делятся на 5 классов: иммуноглобулины М, G, A, D. Е). Тела или вещества, которые несут в себе какую-либо чужеродную информацию, называются антигенами.
Все лимфоциты образуются в костном мозге. Т-лимфоциты созревают в тимусе, делятся на Т-киллеры, Т-хелперы Т-супрессоры, они отвечают за клеточный иммунитет, действуют против вирусов (противовирусный иммунитет), против злокачественных клеток (противоопухолевый иммунитет), против чужеродных тканей (трансплантационный иммунитет). В-лимфоциты вырабатывают антитела, которые нейтрализуют антигены (антитела - это особые белки, делятся на 5 классов: иммуноглобулины М, G, A, D. Е). В-лимфоциты отвечают за гуморальный иммунитет.
При этом имеют ввиду различные механизмы, которые обеспечивают сохранение постоянства структурной организации на всех уровнях организма (молекулярный, субклеточный, клеточный, тканевой, органный).Структурная целостность организма обеспечивается физиологической и репаративной регенерацией. Необходимо помнить, что в основе развития многих видов патологии лежат нарушения структур организма – это первичное явление, а вторично – нарушение функции.
Если на организм действует какой-то фактор внешней среды, и организм сохраняет свою устойчивость, то говорят о том, что организм адаптировался к действию данного фактора. Адаптация организма к тому или иному фактору среды формируется на основе гомеостатических механизмов. Причем при действии одного внешнего фактора включаются все гомеостатические механизмы. Процесс адаптации не мгновенный, он происходит в течение определенного интервала времени и сопровождается определенной перестройкой организма.
ЦНС (кора больших полушарий) воспринимает все раздражители (факторы), которые действуют на организм, и вырабатывает управляющий сигнал. ЦНС посылает управляющий сигнал на различные системы организма (ССС, дых., пищ., выд.), но в первую очередь на эндокринные железы. Эндокринная система осуществляет конкретные реакции в организме, направленные на сохранение постоянства внутренней среды. Большое значение в адаптации организма имеет гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система.
Организмы могут по–разному адаптироваться к меняющимся условиям среды. В некоторых случаях адаптируются путем изменения своего поведения.Пример: сохранение температуры тела грызунами в условиях изменяющейся температуры окружающей среды. У грызунов очень несовершенна система терморегуляции. При высокой температуре окружающей среды их движения замедляются, при низкой температуре окружающей среды их движения становятся более активны.
Эмбриональный период. В этот период организм относительно изолирован от окружающей ср-ды за счет организма матери. Гомеостатические механизмы несовершенны. Факторы внешней среды действуют, прежде всего, на организм матери, а через него на плод. У новорождённого и в детском возрасте гомеостатические механизмы в целом несовершенны. Наиболее стабильно функционируют гомеостатические механизмы в период зрелости, когда сформированы и функционируют все органы и системы. При старении организма надежность функционирования гомеостатических механизмов падает, вместе с этим падает устойчивость организма к факторам внешней среды.
При пересадке чужеродной ткани в организм поступают антигены, которые есть на всех клетках, их нередко называют трансплантационные антигены или антигены гистосовместимости. Организм реципиента осуществляет различные иммунные реакции, которые направлены на разрушение трансплантата, т.е. его отторжение. Методы ослабления тканевой несовместимости. -подбор иммунологически совместимых пар. Для этого изучают антигенный состав клеток донора и реципиента. И если они отличаются как можно меньшим числом антигенов, их используют для трансплантации. -ослабление иммунологической активности реципиента. С этой целью вводят специальные вещества, которые подавляют иммунную систему реципиента. Эти вещества называют иммунодепрессанты. - воздействие на трансплантат с целью ослабления его антигенной активности. Эволюция.
Отбор против гетерозигот: примером является резус-антиген. Около 80% людей имеют в эритроцитах антиген D. Они резус-положительные Rh+. За синтез антигена отвечает доминантный аллель D. Резус-положительные люди имеют генотип DD или Dd. Резус-отрицательные люди имеют генотип dd. Если резус-отрицательная женщина беременна резус-положительным ребенком, и во время родов эритроциты ребенка попадают в кровь к матери, то у нее в ответ на резус-фактор (антиген) вырабатываются антитела. При второй беременности резус-положительным ребенком, антитела проникают через плаценту в организм ребенка и разрушают его эритроциты. Ребенок может умереть. Т.к. генотип ребенка Dd, отбор направлен против гетеро-зигот.
Генетический полиморфизм человечества. Человек является одним из наиболее полиморфных видов на земле, это наследственное разнообразие проявляется в многообразии фенотипов (цвет кожи, глаз, волос, форма носа и ушной раковины, кожные рисунки пальцев и др.). Этому способствуют мутации и комбинативная изменчивость. Миграции, снижение изоляции, популяционные волны также вносят свой вклад в создание генетического разнообразия популяции людей. Значение генетического полиморфизма для существования человечества. Из-за генетического разнообразия заболевания на планете распределены неравномерно. У разных людей болезни протекают с разной тяжестью. У людей разная предрасположенность к заболеваниям. Если оценивать генетический полиморфизм в общебиологическом плане, то чем больше генетическое разнообразие людей, тем выше шансы человечества на выживание при контакте с новыми неблагоприятными факторами.
Генетический полиморфизм - это существование в популяции более двух генетически разных форм. Причины полиморфизма: мутации и комбинативная изменчивость. Устанавливается генетический полиморфизм под действием естественного отбора. Балансированный полиморфизм возникает, если естественный отбор больше благоприятствует гетерозиготам, чем гомозиготам. Явление селективного преимущества гетерозигот называют сверхдоминантностью. Значение генетического полиморфизма: он увеличивает резерв наследственной изменчивости и обеспечивает лучшую приспосабливаемость к условиям среды. Он дает возможность популяции изменяться.
Закон Харди-Вайнберга: наследственность сама по себе не изменяет частоту генов в популяции из поколения в поколение, если на популяцию не действуют мутации, миграции, естественный отбор. А - доминантный аллель, встречающийся в популяции с частотой Р. а - рецессивный аллель, встре-чающийся с частотой Q. В популяции женский организм образует гаметы Р + Q, и мужской Р + Q. ( Р + Q) х ( Р + Q) = ( Р + Q)2 = Р2 + 2РQ + Q2= 1 (100%) Р2- частота доминантных гомозигот АА Q2- рецессивных гомозигот аа 2PQ - частота гетерозигот Аа. Условия, при которых выполняется закон: Свобода скрещивания Одинаковая плодовитость у гомозигот и гетерозигот. Не должно быть притока и оттока генов из-за мутаций, миграций, естественного отбора. Популяция должна быть многочисленной. |