рабочая тетрадь клетка. Материалы для подготовки к занятию Лекция. Введение в физиологию клетки Материалы для подготовки Строение клетки

Название	Материалы для подготовки к занятию Лекция. Введение в физиологию клетки Материалы для подготовки Строение клетки
Дата	18.03.2019
Размер	1.1 Mb.
Формат файла
Имя файла	рабочая тетрадь клетка.docx
Тип	Материалы для подготовки #70798
страница	1 из 5

1 2 3 4 5

ГБОУ ВПО "Оренбургская государственная медицинская академия" Минздрава России
кафедра нормальной физиологии

Рабочая тетрадь для самостоятельной работы

студентов фармацевтического факультета

по дисциплине "Физиология клетки. Механизмы межклеточного взаимодействия"

ФИО студента: Саметова А.В.
Группа: 12-2 фип

Оренбург 2016
Модуль №1. Общая физиология клетки

Занятие №1. Основные положения клеточной теории. Морфофункциональная характеристика клеток. Значение клеточной мембраны.
Материалы для подготовки к занятию:

Лекция. Введение в физиологию клетки

Материалы для подготовки Строение клетки

Презентация Транспортные системы клетки

Физиология клеточной мембраны

Вопросы для самоконтроля

Морфофункциональная характеристика клеток эукариотов. Значение различных видов органелл для осуществления функции.
Основные положения клеточной теории.
Физиологические свойства клеток, понятие о раздражимости и раздражении.
Строение, свойства и функции биологических мембран.
Транспорт веществ через клеточную мембрану. Механизмы транспорта веществ, понятие симпорта и антипорта.

Домашнее задание:

Перечислить основные положения клеточной теории.

Клетка — это элементарная, функциональная единица строения всего живого. Многоклеточный организм представляет собой сложную систему из множества клеток, объединённых и интегрированных в системы тканей и органов, связанных друг с другом. (Кроме вирусов, которые не имеют клеточного строения)
Клетка — единая система, она включает множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих целостное образование, состоящее из сопряжённых функциональных единиц — органоидов.
Клетки всех организмов гомологичны.
Клетка происходит только путём деления материнской клетки.

2.Схематично изобразить клетку и указать ее основные элементы.

http://ebiology.ru/wp-content/uploads/2010/06/sxemastroeniyakletki.jpg

3.Дать классификацию органелл и указать функциональное значение каждой органеллы.

№	Классификация органелл (группы органелл) по наличию мембран	Органеллы, относящиеся к данной группе
1	Оболочка из одной мембраны	Вакуоль, везикулы, лизосомы, меланосома, эндоплазматический ретикулюм, аппарат Гольджи
2	Оболочка из двойной мембраны	Пластиды, митохондрия, ядро.
3	Без мембраны	Клеточный центр- центриоли

4.Схематично изобразить клеточную мембрану, указать ее основные элементы.

5.Перечислите свойства и функции клеточной мембраны.

Функции клеточных мембран:

• Барьерная — обеспечивает регулируемый, избирательный, пассивный и активный обмен веществ с окружающей средой. Избирательная проницаемость означает, что проницаемость мембраны для различных атомов или молекул зависит от их размеров, электрического заряда и химических свойств. Избирательная проницаемость обеспечивает отделение клетки и клеточных компартментов от окружающей среды и снабжение их необходимыми веществами.

• Транспортная — через мембрану происходит транспорт веществ в клетку и из клетки. Транспорт через мембраны обеспечивает: доставку питательных веществ, удаление конечных продуктов обмена, секрецию различных веществ, создание ионных градиентов, поддержание в клетке оптимального pH и концентрации ионов, которые нужны для работы клеточных ферментов.

Частицы, по какой-либо причине неспособные пересечь фосфолипидный бислой (например, из-за гидрофильных свойств, так как мембрана внутри гидрофобна и не пропускает гидрофильные вещества, или из-за крупных размеров), но необходимые для клетки, могут проникнуть сквозь мембрану через специальные белки-переносчики (транспортеры) и белки-каналы или путём эндоцитоза.

• Матричная — обеспечивает определенное взаиморасположение и ориентацию мембранных белков, их оптимальное взаимодействие.

• Механическая — обеспечивает автономность клетки, её внутриклеточных структур, также соединение с другими клетками (в тканях). Большую роль в обеспечении механической функции имеют клеточные стенки, а у животных — межклеточное вещество.

• энергетическая — при фотосинтезе в хлоропластах и клеточном дыхании в митохондриях в их мембранах действуют системы переноса энергии, в которых также участвуют белки;

• рецепторная — некоторые белки, находящиеся в мембране, являются рецепторами (молекулами, при помощи которых клетка воспринимает те или иные сигналы).

Например, гормоны, циркулирующие в крови, действуют только на такие клетки-мишени, у которых есть соответствующие этим гормонам рецепторы. Нейромедиаторы (химические вещества, обеспечивающие проведение нервных импульсов) тоже связываются с особыми рецепторными белками клеток-мишеней.

• Ферментативная — мембранные белки нередко являются ферментами. Например, плазматические мембраны эпителиальных клеток кишечника содержат пищеварительные ферменты.

• осуществление генерации и проведения биопотенциалов.

С помощью мембраны в клетке поддерживается постоянная концентрация ионов: концентрация иона К+ внутри клетки значительно выше, чем снаружи, а концентрация Na+ значительно ниже, что очень важно, так как это обеспечивает поддержание разности потенциалов на мембране и генерацию нервного импульса.

• Маркировка клетки — на мембране есть антигены, действующие как маркеры — «ярлыки», позволяющие опознать клетку. Это гликопротеины (то есть белки с присоединенными к ним разветвленными олигосахаридными боковыми цепями), играющие роль «антенн». Из-за бесчисленного множества конфигурации боковых цепей возможно сделать для каждого типа клеток свой особый маркер. С помощью маркеров клетки могут распознавать другие клетки и действовать согласованно с ними, например, при формировании органов и тканей. Это же позволяет иммунной системе распознавать чужеродные антигены.
6.Перечислить механизмы транспорта веществ через клеточную мембрану. Дать определение активного и пассивного механизма транспорта веществ.

Механизмы транспорта веществ через мембрану:

Активный и пассивный

Активный механизм транспорта - этоперенос вещества через клеточную или внутриклеточную мембрану (трансмембранный А.т.) или через слой клеток (трансцеллюлярный А.т.), протекающий из области низкой концентрации в область высокой, т. е. с затратой свободной энергии организма. В большинстве случаев, но не всегда, источником энергии служит энергия макроэргических связей АТФ.
К активным механизмам относятся -

Эндоцитоз- образование пузырьков путём впячивания плазматической мембраны при поглощении твёрдых частиц (фагоцитоз) или растворённых веществ (пиноцитоз). Возникающие при этом гладкие или окаймлённые пузырьки называются фагосомами или пиносомами. Путём эндоцитоза яйцеклетки поглощают желточные белки, лейкоциты поглащают чужеродные частицы и иммуноглобулины, почечные канальцы всасывают белки из первичной мочи.
Экзоцитоз- процесс, противоположный эндоцитозу. Различные пузырьки из аппарата Гольджи, лизосом сливаются с плазматической мембраной, освобождая своё содержимое наружу. При этом мембрана пузырька может либо встраиваться в плазматическую мембрану, либо в форме пузырька возвращаться в цитоплазму
При пассивном транспорте вещества пересекают липидный бислой без затрат энергии по градиенту концентрации (градиент концентрации указывает направление увеличения концентрации) путём диффузии. Вариантом этого механизма является облегчённая диффузия, при которой веществу помогает пройти через мембрану какая-либо специфическая молекула. У этой молекулы может быть канал, пропускающий вещества только одного типа.
7.Дать определение диффузии, написать уравнение Фика.

Диффузия – это процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму. При этом перенос вещества происходит из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией
8.Уравнение Фика
С точки зрения термодинамики движущим потенциалом любого выравнивающего процесса является рост энтропии (рассеивание энергии). При постоянных давлении и температуре в роли такого потенциала выступает химический потенциал µ, обусловливающий поддержание потоков вещества. Поток частиц вещества пропорционален при этом градиенту потенциала

$-c \left(\frac{\partial \mu}{\partial x}\right)_{p,t}$

В большинстве практических случаев вместо химического потенциала применяется концентрация C. Прямая замена µ на C становится некорректной в случае больших концентраций, так как химический потенциал перестаёт быть связан с концентрацией по логарифмическому закону. Если не рассматривать такие случаи, то вышеприведённую формулу можно заменить на следующую:

$j = - d \frac{\partial c}{\partial x}$

которая показывает, что плотность потока вещества J [ $\mathrm{cm^{-2}s^{-1}}$ ] пропорциональна коэффициенту диффузии D [( $\mathrm{cm^2s^{-1}}$ )] и градиенту концентрации. Это уравнение выражает первый закон Фика. Второй закон Фика связывает пространственное и временное изменения концентрации (уравнение диффузии):
$\frac{\partial c}{\partial t} = {\partial\over\partial x} d \frac{\partial c}{\partial x}$
Коэффициент диффузии D зависит от температуры.
9.Дать определение понятий симпорта и антипорта.

Симпорт – это парный транспорт двух различных органических молекул или ионов через мембрану клетки благодаря активному транспорту, осуществляемому специфичными белками, расположенными внутри мембраны. Такие белки называются котранспортерами.

Антипорт – это перенос другого вещества в противоположном направлении. Например, натрий-калиевый насос в эукариотических плазматических мембранах работает по принципу антипорта, качая ионы натрия из клетки, а ионы калия — внутрь клетки.
10.Перечислить физиологические свойства клеток:

Метаболизм, раздражимость, возбудимость, рефлекторные реакции, физиологические адаптации, гомеостаз.

11. Дать определение понятий раздражимость и раздражение.
Раздражимость – это способность живого организма реагировать на внешнее воздействие окружающей среды, изменением своих физико-химических и физиологических свойств. Раздражимость проявляется в изменениях текущих значений физиологических параметров, превышающих их сдвиги при покое. Раздражимость является универсальным проявлением жизнедеятельности всех биосистем.
Раздражение – это физическое или химическое воздействие на чувствительные клетки органов чувств или др. органов нервной системы.

1 2 3 4 5