Поверхностный комплекс животной клетки
Состоит из гликокаликса, плазмалеммы и расположенного под ней кортикального слоя цитоплазмы. Плазматическая мембрана называется также плазмалеммой, наружной клеточной мембраной. Это биологическая мембрана, толщиной около 10 нанометров. Обеспечивает в первую очередь разграничительную функцию по отношению к внешней для клетки среде. Кроме этого она выполняет транспортную функцию, используя рецепторную функцию гликокаликса. На сохранение целостности своей мембраны клетка не тратит энергии: молекулы удерживаются по тому же принципу, по которому удерживаются вместе молекулы жира — гидрофобным частям молекул термодинамически выгоднее располагаться в непосредственной близости друг к другу. Гликокаликс представляет из себя «заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции. Плазматическая мембрана животных клеток в основном состоит из фосфолипидов и липопротеидов со вкрапленными в нее молекулами белков, в частности, поверхностных антигенов и рецепторов. В кортикальном (прилегающем к плазматической мембране) слое цитоплазмы находятся специфические элементы цитоскелета — упорядоченные определённым образом актиновые микрофиламенты. Основной и самой важной функцией кортикального слоя (кортекса) являются псевдоподиальные реакции: выбрасывание, прикрепление и сокращение псевдоподий. При этом микрофиламенты перестраиваются, удлиняются или укорачиваются по необходимости.
в поверхностный аппарат клетки входит: цитоскелет; плазмалемма; надмембранный комплекс (-> клеточная стенка (целлюлозная или хитиновая)); гликокаликс.
Клеточная стенка представляет собой плотное образование, окружающее клетку. Материал клеточной стенки вырабатывается самой клеткой и представляет собой смесь полисахаридов. Клеточные стенки встречаются у различных групп организмов: бактерий, грибов, растений. В зависимости от организма основным материалом клеточной стенки являются различные вещества. У бактерий это муреин, у грибов — хитин, у растений—целлюлоза. Муреин, хитин и целлюлоза — это полисахариды с разветвленной структурой. Нити этих полисахаридов погружены в полужидкий матрикс, состоящий из различных веществ. Такие структуры, состоящие из нескольких элементов, называют композитными материалами. Композитные материалы очень прочны, значительно прочнее веществ их составляющих. Прочность целлюлозы на разрыв сравнима с прочностью стали. Вся же конструкция клеточной стенки напоминает железобетон, где арматурные тяжи — это целлюлоза, муреин или хитин, а матрикс играет роль бетона.
Функциями клеточной стенки являются:
1. Обеспечение клетке механической прочности и опоры.
2. Обеспечение механической опоры не только отдельным клеткам, но и растению в целом.
3. У некоторых клеток в клеточных стенках хранятся запасы питательных веществ.
4. Клеточные стенки клеток сосудов растений приспособлены к транспорту веществ по растению.
5. Наружные клеточные стенки клеток эпидермиса содержат воскоподобное вещество кутан, что предохраняет от потерь воды, и защищает растение от попадания болезнетворных бактерий.
Клеточная сигнализация
Паракринная сигнализация:хар-ся выделение клеткой хим веществ, которые оказывают действие лишь на клетки ближайшего окружения.
Аутокринная.клетка выделяет в-ва, которые действуют на ту же самую клетку. Этот вид сигнализации широко используют клетки иммунной системы.
Юкстакринная.отличается передачей сигнала от одной клетки к другой в результате адгезии молекул. При этом молекула лигандв не отщепляется от сигнализирующей клетки, а остаётся на наружной поверхности клеточной мембраны.
Синаптическая.встречается лишь у животных, имеющих нервную систему. Она хар-ся секрецией нейтронами сигнальных молекул нейтромедиаторов в синаптическую щель.
Эндокринная.хар-ся секрецией клетками эндокринных желёз биологически активных соединений – гормонов в кровяное русло или в тканевую жидкость, которые затем разносятся с током крови к клеткам-мишеням по всему организму.
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ КЛЕТОЧНЫЕ ВЕЩЕСТВА пораздел на 3 типа:
1) гистогормоны – в-ва белковой природы )цитоклины и факторы роста), которые оказывают влияние лишь на соседние клетки.
2) нейтромедиаторы – хим соединения, передающие сигнал в синапсах и действующие только на постсинаптическую клетку.
3) гормоны – в-ва, выделяемые эндокринными клетками и транспортируемые жидкостями организма к клеткам-мишеням, расположенным на значительном удалении от места секреции.
Выделяют три стадии клеточной сигнализации: рецепция проведение сигнала в эффекторным молекулам и ответ клетки на действие сигнальных молекул.
Для всех первичных посредников в клетках-мишенях т.е. тех клетках, на которые сигнальные молекулы (лиганды) действуют, имеются высокоспецифические рецепторы – специальные молекулярные структуры, которые связ лиганд и инициируют клеточный ответ.
Рецепторы.
Для всех первичных посредников в клетках-мишенях т.е. тех клетках, на которые сигнальные молекулы (лиганды) действуют, имеются высокоспецифические рецепторы – специальные молекулярные структуры, которые связ лиганд и инициируют клеточный ответ.
Внутриклет рецепторы – располож в цитозоле клетки или ядре. Химич сигналом для них служат молекулы, способные к прямому переходу через дипидный бислой плазматической мембраны внутрь клетки. Рецепторы располож в плазматич мембране (рецепторы клеточной поверхности) относятся к интергальным мембранным белкам. Они взаимодействв с самыми разными сигнальными молекулами, общим признаком которых служит гидрофильность и, следовательно, невозможность прямого перехода через липидный бислой празматич мембраны внутрь клетки.
3 главных ТИПА РЕЦЕПТОРОВ:
1) рецепторы, слпряженные с G-белками. 2) каталитические рецепторы, например: тирозинкиназный рецептор. 3) рецепторы ионных каналов.
Передача сигнала от рецепторов обычно осуществляется с участием нескольких посредников (релейных молекул) по механизму каскада, включающему цепь последовательных взаимосвязанных ферментативных реакций, обеспечивающих значительное усиление сигнала и, следовательно ответной реакции клетки. Это объясняется тем, что на каждом последующем этапе, на пути передачи сигнала, активируется значительно больше молекул посредников, чем на предыдущем.
В механизме проведения сигнала могут участвовать не только белковые релейные молекулы, но и малые небелковые молекулы и ионы, которые получили название вторичных посредников или вторичных мессенджеров. Эти молекулы быстро диффундируются в цитоплазме клеток и, действуют как аллостерические эффекторы – активируют определен белки, присоединяясь к ним и изменяя их конформацию.
К наиболее распространённым вторичным посредникам относятся циклический аденозин монофосфат (цАМФ) и иона кальция 2+.
МЕХАНИЗМ ВЗАИМОД АДРЕНАЛИНА С РЕЦЕПТОРОМ.
1) взаимодейств адреналина с рецептором вызывает его активацию. (изменение конформации цитоплазматического домеа)
2) неактивный белок G взаимодействует с рецептором и активируется (ГДФ, связанный с белком замещается на ГТФ)
3) белок G активирует аденилциулазу.
4)аденилциклаза превращает АТФ в цАМФ.
5) цАМФ активирует протеинкиназу А.
6) протеинкиназа А фосфорилирует киназу фосфорилазы.
7) киназа фосфорилазы фосфорилирует гилкогенфосфорилазу
8) гликогенфосфорилаза катализирует реакцию деполимеризации гликогена с образованием глюкозо-1 фосфата.
Основные мех транспорта
к основ мехнз транспорта в-в в клетку и из неё относят: 1)пассивный транспорт 2)активный транспорт 3) транспорт в мембранной упаковке, т.е. за счёт образования окруженных мембраной пузырьков.
Использование того или иного механизма транспорта зависит от химич природы переносимого вещества, его концентрации по обе стороны клеточной мембраны, в так же от размеров транспортируемых частиц.
Пассивным транспортом наз – перенос веществ через мембрану по градиенты из концентрации без затрат энергии. Такой транспорт осуществляется посредством 2х основных механизмов: простой диффузии и облегченной диффузии.
Путём простой диффузии транспортируются малые полярные (СО2, Н2О и др) и неполярные (О2, N2 и др.) молекулы, для которых плазматическая мембрана проницаема.
Облегчённая диффузия – это транспорт гидрофильных молекул и ионов, не способных самостоятельно проходить через плазмолемму, с помощью специфических транспортных белков. В отличии от простой диффузии облегченная отличается высокой избирательностью по отношению к транспортируемым веществам.
свойства ионных каналов: 1)высокая скорость транспорта; 2)высокая избирательность транспорта 3) большинство ионных каналов открыты лишь временно.
Сигналом для активации ререносчика и изменения его конформации могут служить: 1) переносимые молекулы 2)специфические не транспортируемые молекулы, для которых в белке переносчика имеются соответсвующие центры свызывания. 3) электрические сигналы.
Активным транспортом – наз перенос веществ через мембрану против их градиентов концентрации. Он всегда осуществляется с помощью белков-переносчиков, которые наз насосами или помпами и требуют затрат энергии, основным источником которой служит аденозинтрифосфорная кислота (атф).
Пассив и актив транспрт подраздел на унипорт и копорт или споряженный транспорт.
Унипорт – это транспорт, при котором белок-переносчик функционирует только в отношении молекул или ионов одного вида. При копорте белок-переносчик способен транспортировать одновременно 2 или более видов молекул или ионов. Такие белки переносчики получила название копортеров, или сопряженных переносчиков.
Различ 2 вида копорта: симпорт и антирорт. В случае симпорта различные молекулы или ионы транспортируются в одном направлении, а при антироте – в противоположных.
По направлению транспорта в клетке выделяют 2варианта цитоза: 1) эндоцитоз (транспорт в клетку); 2) экзоцитоз (транспорт из клетки); 3)трансцитоз (транспорт через клетку).