Главная страница
Навигация по странице:

  • Двумембранные органоиды

  • Пластиды

  • Био 2. Морфофункциональная организация клетки. Биологические мембраны


    Скачать 134.53 Kb.
    НазваниеМорфофункциональная организация клетки. Биологические мембраны
    Дата17.10.2021
    Размер134.53 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаБио 2.docx
    ТипДокументы
    #249151
    страница2 из 3
    1   2   3

    Лизосомы

    Лизосомы /lysis-расщепление и soma-тело/ обнаруживаются у большинства эукариотических клеток, особенно много их в животных клетках, обладающих способностью к фагоцитозу. Лизосомы представляют собой простые мембранные мешочки (стенка состоит из одинарной мембраны), наполненные гидролитическими /пищеварительными/ ферментами - протеазами, нуклеазами, липазами и кислыми фосфатазами. Содержимое лизосом имеет кислую реакцию. Ферменты лизосом должны быть изолированы от всех остальных клеточных компонентов и структур, иначе они их разрушат.

    В животных клетках лизосомы обычно имеют округлую форму и диаметр 0,2 до 0,5 мкм. На электронных микрофотографиях они представляются гомогенными. Заключенные в лизосом ах ферменты синтезируются на гранулярной ЭПС и транспортируются к аппарату Гольджи. Позже от него отпочковываются пузырьки Гольджи, содержащие фермент, подвергшиеся необходимым превращениям. Т; пузырьки называются первичными лизосомами. Они выполняют р; функций, связанных в основном с внутриклеточным перевариванием, иногда и с секрецией пищеварительных ферментов.

    Функции л изо с ом:

    • переваривание материалов, поглощенных путем эндоцитоза. Вакуоли, образовавшиеся в процессе эндоцитоза, могут сливаться с первичными лизосомами- при этом образуются вторичные лизосомы. которую можно также назвать пищеварительной вакуолью. Так происходит переваривание материалов, поступивших в клетку путем эндоцитоза. Продукты переваривания поглощаются и усваиваются цитоплазмой клетки, но часть материала остается непереваренной. Вторичная лизосома, содержащая непереваренный материал, называется остаточным тельцем. Остаточные тельца направляются к цитоплазматической мембране и здесь их содержимое выводится наружу /экзоцитоз/.

    -аутофаги я- это процесс, посредством которого клетка уничтожает ненужные ей структуры.

    Эта структуры сливаются с первичной лизосомой и образуется вторичная лизосома или аутофагическая вакуоль, в которой структура переваривается. Аутофагия чаще наблюдается в клетках, претерпевших реорганизацию во время дифференцировки.

    • выделение ферментов из клетки /экзоцитоз/

    -аутолиз - это саморазрушение клетки, наступающее в результате высвобождения содержимого ее лизосом /"орудие самоубийства"/. При некоторых процессах дифференцировки аутолиз является нормальным явлением- например утрата хвоста у головастика/. Аутолиз наступает также после гибели клетки. Иногда он является следствием некоторых лизосомальных болезней или результатом повреждения клетки. При патологических процессах количество лизосом в клетках увеличивается.

    Двумембранные органоиды

    Митохондрии /"митос" -нить, "хондрион"-гранула/греч./.

    -это органоиды синтеза АТФ характерны для большинства

    эукариотических клеток. Их основная функция связана с окислена органических соединения и использованием освобождающейся распаде этих соединений энергии, при синтезе молекул АТФ. Поэта митохондрии часто называют энергетическими станциями клетки.

    Митохондрии отделены от гиалоплазмы двумя мембранами-внешней внутренней, поэтому имеются две полости: межмембранная и ochoi /матрикс/. Наружная мембрана гладкая .имеет крупные поры. В мембрана имеет кристы /складки, гребни/, направленные вглубь матр Некоторые кристы ветвятся. На них расположены полиферме комплексы, определяющие процессы окислительного фосфорилиров; Размеры митохондрий от 0,2 до 7мкм и видны в световой микрос: Детали строения изучены с помощью электронного микроскопа, матриксе митохондрий содержаться рибосомы, ДНК и РНК.

    Функции: все митохондрии синтезируют АТФ. Дыхательные ферма и ферменты синтеза АТФ лежат на внутренней мембране митохондр АТФ выходит в цитоплазму и используется во всех процессах, требую: энергии.

    - в митохондриях на рибосомах синтезируется белок по матрице Р] копируемой с митохондриальной ДНК.

    Митохондрии размножаются делением.

    -относительная автономия митохондрий.

    Количество митохондрий в клетках может быть различным. Особе») много их в клетках с интенсивными процессами метаболизма. Так,

    клетках лечена их около 1000. Локализация митохондрий в клетке гака ИОжет быть различной. Обычно они концентрируются в тех области клетки, где необходима энергия. Так. в скелетных мышцах митохондря находятся вблизи мяофибрилл. Митохондрии могут менять форм размеры и передвигаться в клетке. Существует гипотсМ их возможно)

    происхождения от внутриклеточных аэробных симбионтов.

    Пластиды

    Пластиды- это мембранные органоиды, встречающиеся у фотосинтезирующих эукариотических организмов /высшие растения, низшие водоросли, некоторые одноклеточные организмы./.

    Существует несколько видов пластид: хлоропласта, лейкопласта, хромопласта. Они представляют собой ряд взаимных превращения одного вида пластид в другой.

    Основной структурой, осуществляющей фотосинтетические процессы, является хлоропласт. Их цвет зависит от наличия хлорофилла, находятся в зеленых клетках высших растении /по 40-60 в клетке/. Хлоропласта участвуют в поглощении световой энергии и фотосинтезе- это процесс синтеза углеводов и неорганических веществ за счет энергии света.

    Хлоропласта имеют овальную форму/диаметр 3-4 мкм/. Имеют 2 вида мембран: наружную и внутреннюю. Внутренняя мембрана образует мембранные мешочки -талакоиды. Тилакоиды лежат друг на друге ,как стопки монет, образуя гранулы до 50 тилакоидов в гране. Граны объединены друг с другом внутренней мембраной. В одном хлоропласте несколько десятков гран. Хлорофилл находится в мембранах тилакоидов. В хлоропластах растении при использовании энергии АТФ, образованной в результате фосфорилирования происходит важнейший биологический процесс -связывания СОг и синтез углеводов.

    В промежутках между гранами лежат рибосомы, РНК и ДНК. Рибосомы синтезируют белки хлоро пластов. ДНК хлоропластов определяет некоторые признаки растений/например, пестрый рисунок листьев бегонии/. В матриксе хлоропластов видны гранулы первичного крахмала - это крахмал, синтезированный из глюкозы, образованной под действием света. Первичный крахмал может распадаться до глюкозы, а глюкоза

    транспортируется с соком растения в запасающую ткань, где откладывается в виде вторичного крахмала.

    Лейкопласты- бесцветные пластинки, встречаются в клетках запасающих тканей. Расположены в клетках неокрашенных частей растений /стебли, клубни/.Форма лейкопластов разнообразна, размеры 5-6 мкм, содержат запасы питательных веществ /например, крахмал клубней картофеля/.

    Хромопласты- пластинки, окрашенные обычно в желтый цвет за счет каротиноидов. Хромопласты образуются из хлоропластов, реже из лейкопластов. Находятся в окрашенных клетках растений /цветы, плоды, стебли, листья/.Эго внутриклеточные везикулы/5-6 мкм/ разнообразной формы, заполненные пигментами, тилакоидов почти нет. Это дегенерирующие фермы пластид .подвергнутые липофанерозу - распаду липопротеидных комплексов. От их присутствия зависит цвет растения.

    Пластиды размножаются делением, распределяясь между дочерними клетками поровну. Лейкопласты могут переходить в хлоро- и хромопласты, хлоропласта - только в хромопласты.

    1. Актуальность темы

    Для организма как открытой системы характерен обмен с окружающей средой не только энергией, но и веществом. Этот обмен осуществляется через биологические мембраны: мембраны клеток, а внутри клеток через мембраны органоидов. Нарушения транспорта веществ в организме связаны прежде всего с различными нарушениями молекулярно£ организации биологических мембран. У человека идентифицировано более 20 транспортных болезней и синдромов /почечная глюкозурщ цистинурия, семейный рахит, наследственный сфероцитоз, силикоз подагра, некоторые формы миотонии и др./ В их этиологии и патогенез повреждение клеточных мембран играет ведущую роль. Вместе с тем, по

    видимому, ие существует заболеваний в развитие которых не вносили бы своего вклада нарушения мембранных процессов являясь своеобразным усилителем патологического состояния. Поэтому идеи и методы биомембранологии /области знаний о структуре и функции биологических мембран/ уже сейчас широко внедряются в медицину. Можно полагать, что при разных болезнях существуют общие механизмы патологии клеточных мембран. Их изучают на основе знания о физических, химических и физико-химических свойствах биологических мембран

    1. Цель занятия: сформировать знание о морфофункциональной организации клеток, биологических мембранах и мембранных органоидах, об их взаимодействии и роли в жизнедеятельности клетки.

    Студент должен иметь представление:

    О существующих в настоящее время гипотезах и моделях биологических мембран.

    Студент должен знать:

    -вакуолярную систему /одномембранные органоида/:

    строение и функции эндоплазматической сети /ЭПС/;

    строение и функции комплекса Гольджи;

    строение и функции лизсссм;

    строение и функции двумембранных органоидов: митохондрии и пластид.

    Студент должен уметь:

    -приготовить временный препарат из листа элодеи;

    -выявлять в препарате митохондрии в клетках печени под иммерсионным обьекгивом микроскопа;

    -обнаруживать в препарате комплекс Гольджи в клетках спинального ганглия под иммерсионным объективом микроскопа.

    З.Тоебования рабочей программы Основные структурные компоненты эукариотических клеток: биологическая мембрана, цитоплазма, ядро. Биологические мембраны. Модели строения клеточных мембран животных клеток. Жидкостно­мозаичная модель биологической мембраны и трехслойная. Гликокаликс. Гетерогенность биологических мембран. Свойства биологических мембран: прочность, вязкость, подвижность, избирательная пропускная способность, самосборка. Основные функции биологических мембран: защитная, ограничительная, метаболическая, рецепторная, матричная, ком партментализации. Виды мембранного транспорта. Пассивный транспорт- диффузия, осмос. Активный транспорт. Экзо- и эндоцитоз.

    Органоиды клетки. Классификация органоидов: мембранные и не мембранные; общего значения и специального. Одномембранные органоиды клетки. Вакуолярная система, структура, виды и функции эндоплазматического ретикулума. Взаимосвязь и ЭР с другими органоидами. Ультраструктура и функции пластинчатого комплекса Гольджи. Особенности аппарата Гольджи в растительных клетках. Лизосомы. Классификация лизосом: прелизосомы, собственно л изосомы, аутофагосомы, остаточные тельца. Функции лизосом. Аутолиз. Биологическое значение аутофагии. Наследственные заболевания, связанные с патологией лизосом (детская, семейная амавротическая идиотия, болезнь Помпе).

    Ультраструктура митохондрий. Химический состав. Функции в клетке. Окислительное фосфорилирование. Цитоплазматическое наследование, связанное с собственной ДНК митохондрий. Взаимосвязь с другими органоидами. Структурная организация при различных патологических состояниях. Пластиды- органоиды растительных клеток. Виды. Значение хлоропластов в круговороте веществ и энергии в биосфере.

    1. Контрольно-учебная карта внеаудиторной подготовки к занятию.

    Цель этапа: путем самостоятельной работы с учебником и лекционным материалом освоить ключевые вопросы темы.


    ]

    ]

    Ключевые вопросы темы

    Цель

    Вопросы для самоконтроля




    1

    2

    3

    1

    1. Биологические

    1 .Изучить строение

    1 .Понятия о биологи-

    J

    мбраны

    биологических мембран

    ческой мембране.







    2. Изучить функции

    Плазмолемма и система







    биологических мембран

    эндомембран.

    г







    ^.Модели строения

    ч







    биологических мембран

    Г







    - трехслойная










    - жидкостно- мозаичная.

    г







    3 .Механизмы транспорта










    веществ через биологи-










    ческие мембраны:

    т







    а) система пассивного

    т







    транспорта











    18










    -диффузия;

    осмос;

    б) система активного гранспорта:

    ионные насосы (K+-Na+ и др.);

    эндоцигоз и экзоцитоз

    2 Плазматическая

    Изучить строение и

    1 .Особенности структуры

    мембрана.

    функции плазмолеммы.

    мембран:

    • мембранные белки;

    • липиды мембран;

    • строение и функции гликокаликса.

    2,Функции плазмати­ческой мембраны.

    3.Цитоплазма.

    Изучить структурную организацию, химический состав и функцию цитоплазмы.

    1 .Г иалоплазма как матрикс цитоплазмы, ее химический состав.

    2.Органоиды как постоянные элементы цитоплазмы.

    3.Включения.

    4. Мембранные

    1 .Изучить строение и

    1 .Понятие о вакуолярно!

    органоиды.

    функции

    системе.










    одномембранных

    2.ЭПС - строение и




    органоидов;

    функции.




    2.Изучить строение и

    3 .Комплекс Гольджи -




    функции двумембранных

    лроение и функции.




    органоидов.

    1. Л изосомы- строение и функции.

    2. Двумембранные органоиды.

    5.Митохондрии - строение и функции.

    7.Пластиды - строение и фукнкции.







    Обучающая задача.

    Транспорт веществ в клетку- эндоцитоз условно разделяют на фагоцитоз (корпускулярных веществ) и пиноцитоз /поглощение коллоидов). Экзоцитоз - выведение из клетки продуктов метаболизма.

    Из каких этапов состоят эти два процесса?

    Какова судьба веществ, поступивших в клетку путем эндонитоза?

    Каково значение экзоцитоза в жизни клетки?

    Решение

    Первый этап эндоцитоза - адсорбция поглощаемых частиц на участке клеточной мембраны к специфческим белкам -рецепторам. Важную роль в этом процессе играют структуры гликокаликса.

    Второй этап - инвагинация- впячивание плазматической мембраны в цито-плазму, вплоть до смыкания.

    Третий этап - отшнуровывание. Образовавшиеся в результате

    инвагинации пузырьки отрываются от плазмолеммы и углубляются в цитоплазму. Образовавшиеся фагосомы или пиноцитозные пузырьки сливаются с первичной лизосомой и возникает пищеварительная вакуоль - вторичная лизосома.

    Этот этап эндоцитоза имеет большое значение в медицине. Патогенные бактерии, захваченные клеткой -фагоцитом /макрофагом/ уничтожаются ферментами лизосом. Пониженная активность ферментов лизосом приводит к нарушению разрушения бактериальной клетки и хроническому
    1   2   3


    написать администратору сайта