Вопрос 3.

Вопрос 4. Молекулярная организация плазмолеммы. Пассивный и активный транспорт. Эндоцитоз и его разновидности.

Молекулярная организация плазмолеммы (см вопрос 1)

Пассивный транспорт – транспорт низкомолекулярных соединений по градиенту концентрации без затраты энергии. Это происходит за счёт каналов без АТФазной активности, которые или открыты постоянно, или открываются под воздействием различных стимулов (потенциал-зависимые, лиганд-зависимые). Также пассивный транспорт осуществляется путём растворения гидрофобных (или липофильных) веществ в плазмолемме.

Активный транспорт – перемещение веществ через мембрану против градиента концентрации с затратой энергии. Осуществляется за счёт специальных белков переносчиков. Выделяют:

• Первично-активный транспорт, осуществляемый непосредственно за счёт использования энергии макроэргической связи АТФ. Например, Na-K насос.

• Вторично-активный транспорт, осуществляемый за счёт ранее созданного с помощью первично-активного транспорта градиента концентрации. Например, перенос аминокислот внутрь клетки за счёт котранспорта с ионом натрия.

Макромолекулы, их агрегаты и крупные частицы попадают в клетку путём эндоцитоза. Эндоцитоз начинается с сорбции на поверхности плазмолеммы поглощаемых веществ. Связывание их с плазмолеммой определяется наличием на ее поверхности рецепторных молекул. После сорбции веществ на поверхности плазмолемма начинает образовывать сначала небольшие впячивания внутрь клетки. Эти впячивания могут иметь вид еще не замкнутых округлых пузырьков или представлять собой глубокие инвагинации, впячивания внутрь клетки. Затем такие локальные впячивания отшнуровываются от плазмолеммы и в виде пузырьков свободно располагаются под ней.

Часто для экономии (образования меньшего количества пузырьков) в ходе процесса эндоцитоза рецепторы определенных макромолекул перемещаются латерально по плазмолемме и накапливаются в окаймленной ямке. Благодаря белку клатрину, который образует сетевидную структуру в области этой ямки, вытесняются все остальные рецепторы из этой зоны. Через 1 минуту окаймленная ямка превращается в окаймленный пузырёк и теряет клатриновую оболочку, после чего происходит слияние пузырька с лизосомой и начинается процессинг лигандов, а рецепторы вторично используются в плазмолемме.

Эндоцитоз условно разделяют на:

• Пиноцитоз – захват и поглощение клеткой жидкости и/или растворимых веществ.

• Фагоцитоз – захват и поглощение клеткой плотных, обычно крупных частиц; обычно сопровождается образованием выпячиваний цитоплазмы - псевдоподий, охватывающих объект фагоцитоза и смыкающихся над ним.

Вопрос 5. Специализированные структуры плазмолеммы: микроворсинки, реснички, базальный лабиринт (см и эм). Функции.

Микроворсинки – пальцевидные выросты цитоплазмы клетки диаметром 0.1 мкм и длиной 1 мкм (СМ), основу которых составляют актиновые микрофиламенты, располагающихся в кортикальном слое цитоплазмы. Каркас каждой микроворсинки образован пучком, содержащим около 40 микрофиламентов, лежащих вдоль ее длинной оси. В апикальной части микроворсинки этот пучок закреплен в аморфном веществе. Его жесткость обусловлена поперечными сшивками из белков фимбрина и виллина, изнутри пучок прикреплен к плазмолемме микроворсинки особыми белковыми мостиками. У основания микроворсинки микрофиламенты пучка вплетается в терминальную сеть, среди элементов которой имеются миозиновые филаменты. (ЭМ) Микроворсинки обеспечивают многократное увеличение площади поверхности клетки, на которой происходит расщепление и всасывание веществ.

Реснички – органеллы специального значения, участвующие в процессах движения, - представляют собой выросты цитоплазмы, основу которых составляет аксонема (каркас из микротрубочек). Длина ресничек равна 2-10 мкм (ЭМ). Аксонема образована 9 периферическими парами микротрубочек и одной центрально расположенной парой; такое строение описывается формулой (9 х 2) + 2. В парах микротрубочки связаны белком динеином, который обладает АТФазной активностью (за счёт него происходит движение реснички). В основании аксонемы лежит базальное тельце, которое является матрицей для построения аксонемы. Состоит оно из девяти триплетов микротрубочек на периферии, в центре микротрубочек нет (9х3+0) (ЭМ). Функции:

• Для подвижных клеток – перемещение, например, для сперматозоида

• Для неподвижных клеток – перемещение жидкости или частиц, например, ресничные клетки ресничного эпителия (дыхательного) перемещают частицы пыли.

Базальный лабиринт –инвагинации плазмолеммы базального полюса клетки с лежащими между ними митохондриями. Эти митохондрии вырабатывают энергию, которая потребляется ионными насосами в их плазмолемме. Функция эпителиоцитов, обладающих базальной исчерченностью, связана с изменением ионного состава жидкости (мочи, слюны) в просвете указанных канальцев и протоков. Форму базального лабиринта поддерживают структуры цитоскелета: промежуточные филаменты и тонкие микрофиламенты.