коллоквиум нормальная физиология. коллок нф 1. Физиология, ее предмет, роль задачи и формирование врачебной деятельности. Связь физиологии с другими науками
 Скачать 1 Mb.
|
|
Клетка._Основные_функции_клетки_и_клеточных_органелл._Организация_и_функции_плазматической_мембраны:_барьерная,_рецепторная,_виды_транспорта_веществ_через_мембрану,_ионные_каналы.'>5) Клетка. Основные функции клетки и клеточных органелл. Организация и функции плазматической мембраны: барьерная, рецепторная, виды транспорта веществ через мембрану, ионные каналы. Клетка – система, состоящая из комплекса взаимодействующих подсистем и являющаяся элементом ткани. Функции клетки: Рецепторная. Главные виды рецепторов плазмолеммы: 1)Ионотропные рецепторы («рецепторы-каналы») с ионными каналами в области синапсов; участвуют в передаче возбуждающих и тормозных влияний (глициновые рецепторы) 2)Метаботропные рецеторы – через них действуют около 80% гормонов, цитокинов и медиаторов, плохо проникающих в клетку и образующих внутриклеточные эффекты. 3)Рецепторы, регулирующие поступление молекул в клетку (например, липидов в составе липидопротеинов низкой и высокой плотности) 4) Адгезивные рецепторы (кадгергины, например) – связь «клетка-клетка» и «клетка-структура межклеточной среды» Регуляция рецепторной функции плазмолеммы Снижение функции – десенситизация рецеторов – при усилении сигнала или увеличении времени его действия на рецептор, при эндоцитозе комплексов «сигнальная молекула – рецептор» (что уменьшает количество рецепторов на плазмолемме), при инактивирующей мутации генов, кодирующих данные рецепторы. Усиление функции – сенситизация рецепторов – увеличение синтеза рецепторов, увеличение сопряженности рецептора с G-белком, протеолиз белков, блокирующий рецепторы. Рецепторы ядра клетки Рецептор содержит три главных специфических участка (домена): 1)ДНК-связывающий 2)Лигандсвязывающий 3)Активирующий транскрипции Стимулируются сигнальными молекулами (стероидными и тироидными гормонами). 2,Энергетическая функция Клетка может использовать две главные формы энергии: аккумулированную в высокоэргических связях АТФ и в виде ионных трансмембранных каналов. Главную роль в энергетическом обмене играют митохондрии. При оксилении одной молекулы глюкозы с участием митохондрий образуется до 36 молекул АТФ. Часть энергии АТФ резервируется в виде креатинфосфата и ионных градиентов клетки. Энергетическая функция цитозоля связана с гликолизом: оксиление одной молекулы глюкозы приводит к образованию двух молекул АТФ и молекулы НАДН, водород которой моежт использоваться в митохондриях. 3. Биосинтетическая функция Осуществляется взаимосвязанным комплексом органелл: рибосом, ЭПС и комплексом Гольджи. Синтез и модификация белков происходит в рибосомах шероховатой ЭПС, гликогена и липидов – в гладкой ЭПС и заканчивается в комплексе Гольджи. 4. Функция внутриклеточного переваривания (питательная, защитная, обновление клеточных структур) Обеспечивается лизосомами; объектом переваривания служат продукты межклеточной среды и собственные элементы клетки. 5. Детоксикационная функция Обезвреживание токсических продуктов, попавших из внешней среды и образованных в организме. Осуществляется ферментными системами ЭПС, превращающими активные и токсичные вещества (например, кислород) в малотоксичные и водорастворимые. 6. Специализированные функции Являются следствием дифференцировки клетки. 7. Функция размножения Клеточный цикл соматических клеток состоит из интерфазы и митоза. (фазы – про-, мета-, ана- и телофаза, образуются две идентичные материнской клетки) Цель митоза: сохранить генетическое постоянство организма. Половые клетки на заключительном этапе развития делятся мейозом дважды. В результате мейоза из одной клетки с диплоидным набором хромосом образуется 4 клетки с гаплоидным набором. Наличие генома, отличного от генома исходной клетки, обусловлено кроссинговером в профазе первого деления – обменом генетическим материалом между гомологичными клетками. 8. Функция гибели клетки Апоптоз – активный, генетически запрограммированный процесс гибели клетки. Запуск апоптоза могут осуществлять как физиологические факторы (критические периоды развития, старость, стрессы и др.), так и патологические (гипоксия, интоксикация этанолом, дизрегуляторные процессы и др.). Значение апоптоза: регуляция образования тканей и органов во внутриутробном развитии инволюции зрелых органов и тканей регуляции популяции клеток уничтожении старых и генетически измененных клеток в зрелых тканях. Антиген-маркер стареющих клеток (экспрессируется в клеточной мембране): аутоантитела к этому маркеру служат мостиком, через который клетка присоединяется к фагоциту, далее она уничтожается путем фагоцитоза. Функции клеточных органелл 1. Митохондрии: А)В кристах – утилизация кислорода и образование основного количества АТФ в клетке Б)В матриксе – цикл трикарбоновых кислот, бета-оксиление жирных кислот, депонирование Ca2+ В)С участием митохондриальных ДНК и рибосом – синтез некоторых мембранных белков митохондрий 2. Шероховатая ЭПС А)Синтез белков (мембранных, цитозольных, лизосомных, секретируемых) на рибосомах сети. Модификация белков в просвете ЭПС; затем – их транспорт в комплекс Гольджи. 3.Гладкая ЭПС А)Синтез липидов (фосфолипидов, жирных кислот, стероидных гормонов) Б)Синтез гликогена В)Депонирование и совобождение Са2+ Г)Детоксикация экзо- и эндогенных веществ Д)Образование мембран для других органелл 4.Комплекс Гольджи А) Модификация белков, их сортировка и упаковка в отщепляющиеся пузырьки Б)Синтез полисахаридов В)Образование мембран для других органелл клетки 5. Лизосомы А)Внутриклеточное пищеварение с помощью кислых гидролаз Б)Функции питания В)Защиты Г)Обновления внутриклеточных структур 6. Пероксисомы А)Образование в клетке желчных кислот Б)Окисление мочевой кислоты, D-аминокислот с помощью кислорода В)Образование H2O2 Г)Метаболизм липидов и кислот 7. Цитоскелет А)Опорно-двигательный аппарат клетки Б)Состоит из микрофиламентов, микрофибрилл и микротрубочек В)Микрофиламенты содержат сократимые белки (актин, миозин), тропомиозин и др., обеспечивают подвижность клетки и внутриклеточное движение везикул, митохондрий, токи цитоплазмы Г)Микрофибриллы – опорно-каркасная функция Д)Микротрубочки образуют эластический каркас, поддерживающий лабильную форму клетки, и обеспечивают передвижение вдоль них везикул и белков 8. ЯДРО (оболочка, хроматин, нуклеоплазма, ядрышко) А)Хранение генетической информации в ДНК и передача ее при делении клеток Б)Генетический контроль клеточных процессов на основе контроля синтеза белков В)В ядрышке – синтез Ррнк, образование субъединиц рибосом, синтез тРНК , синтез кофермента НАД+ Сохранение наследственной информации обеспечивается деятельностью ферментов, ликвидирующих спонтанные мутции генов (например, ДНК-полимераза). Передача генетической информации обеспечивается репликацией ДНК в интерфазе, позволяющей получать дочерним клеткам одинаковый геном. Экспрессия генов и процесс трансляции Экспресия генов, приводящая к синтезу белков, включает в себя транскрипцию и процессинг (удаление некодирующих участков транкриптата). Затем осуществляется трансляция в цитоплазме, после – посттрансляционные изменения пептидов в шероховатой ЭПС и комплексе Гольджи. Важным регулятором экспрессии генов являются факторы транскрипции (рецепторные белки) в цитоплазме или ядре. ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА Функциональная структура мембраны: Липиды (30-70% мембраны): Фосфолипиды (60% от всех липидов) с гидрофильными полярными головками и гидрофобными неполярными хвостами, присоединенные к головкам с помощью глицерола. Образуют бимолекулярный слой. Барьерная и транспортная функции, растворитель для белков, создает емкостные свойства мембраны. Холестерол (20%) увеличивает механическую прочность бислоя, ингибирует фазовые переходы мембраны, которые могут возникать при изменении температуры, pH, ионной силы и приводить к нарушению вязкости бислоя. Углеводы мембраны – олигосахаридные цепи, присоединены ковалентной связью к белкам (гликопротеины) и липидам (гликопротеиды). Разветвленные цепи гликопротеидов на наружной поверхности создают гликокаликс. Основная функция – участие в процессах распознавания клеток. Белки (30-70% мембраны) Поверхностные белки, частично погруженные в мембрану и интегральные (пронизывающие мембрану) белки Ферментативная функция Транспортная функция (переносчики, каналы, насосы) Рецепторная функция Функция распознавания клеток Образования межклеточных контактов Ионная проницаемость и электропроводимость мембраны Виды и механизмы транспорта через мембрану 1. Пассивный (из зоны большей концентрации в зону с меньшей концентрацией с уменьшением энергии транспортируемого вещества) А) простая диффузия – через липидный бислой (О2, азот, этанол вода, мочевина, глицерол и т.п.) и ионные каналы (неорганические ионы). На скорость транспорта влияют разница концентраций и мембранный потенциал (отрицательный заряд внутренные поверхности клеточной мембраны). Б) облегченная диффузия – перенос более крупных полярных молекул (глюкозы, аминокислот) с помощью белков-переносчиков. Характеризуется специфичностью, большей скоростью, явлением насыщения, регулируется с помощью гормонов. 2. Активный (против градиента концентрации и электрического градиента с увеличением энергии траспортируемого вещества) А) первично-активный – непосредственно использует энергию АТФ и осуществляется ионными насосами: калий-натриевого, кальциевого, протонного. Б) вторично-активный – использует энергию градиента какого-либо иона (чаще натрия), созданную ионным насосом. Транспорт с участием белков-переносчиков. В) микровезикулярный (для переноса крупномолекулярных веществ) 1-эндоцитоз. Локальный участок плазматической мембраны впячивается и отшнуровывается, образуя эндоцитозные пузырьки. Функции: 1)Питательная 2)Защитная 3)Регуляторная Виды эндоцитоза: 1) Пиноцитоз – неспецифический захват внеклеточной жидкости и растворенных в ней веществ 2) Опосредуемый рецепторами эндоцитоз - вещества (липопротеины, гормоны) связываются со специфическими белками-рецепторами плазматической мембраны, которые далее концентрируются в ямках мембраны. 3) Фагоцитоз (Мечников) – крупные клеточные частицы (инфекционные агенты) захватываются микро- и макрофагами с дальнейшим внутриклеточным перевариванием. 2-экзоцитоз – выделение в составе экзоцитозных пузырьков медиаторов, гормонов, ферментов. Важным регулятором экзоцитозной активности является уровень внутриклеточного Са2+. Ионные каналы – интегральные белки мембраны, состоящие из нескольких субъединиц, образующих отверстие (водную пору) и способные с большей или меньшей избираемостью (селективностью) пропустить в клетку или из клетки неорганические ионы по концентрационному и электрическому градиентам. Состояния: открыты (активированное), закрыты (потенциально активное), закрытое (инактивированные). Виды ионных каналов по регулированию проницаемости канала («ворот»): 1) Потенциалуправляемые каналы – через изменение электрического поля (поляризации) мембраны 2) Хемоуправляемые каналы – через влияние эндогенных и экзогенных химических вещест 3) Механочувствительные каналы – через деформацию мембраны. |