11. Митохондрии.

Митохондрии – это структуры округлой или палочковидной формы, присутствующие в большинстве клеток в количестве 150-1500 экземпляров. Оболочка митохондрии состоит из двух мембран, отличающихся по химическому составу. Внутренняя мембрана образует впячивания - кристы. Пространство, отграниченное внутренней мембраной, заполнено матриксом органеллы, в котором есть гранулы, которые накапливают кальций, магний, частицы углеводов. В матриксе находится собственный аппарат биосинтеза белка. Он представлен кольцевой, лишенной гистонов молекулой ДНК, рибосомами, транспортными РНК, ферментами транскрипции и трансляции. Главная функция митохондрий состоит в извлечении из органических веществ энергии путем их окисления и накопления энергии в биологически утилизируемой форме в молекулах АТФ. В осуществлении энергетической функции участвуют все структурные компоненты митохондрии, но ведущая роль принадлежит внутренней мембране.

12. Рибосомы. Полирибосомы. Митохондриальные рибосомы.

Рибосома – это округлая рибонуклеопротеидная частица. Она состоит из малой и большой субъединицы объединение которых происходит в присутствии информационной РНК. Одна молекула иРНК нередко объединяет несколько рибосом наподобие нитки бус. Такая структура называется полисомой.

Полисомы свободно располагаются в основном веществе цитоплазмы или прикрепляются к мембранам шероховатой цитоплазматической сети. В обоих случаях они служат местом синтеза белка. При этом на свободных полисомах образуются белки, используемые в жизнедеятельности самой клетки, а на прикрепленных – белки, функционирующие вне тела клетки.

Рибосомы митохондрий, ассоциированы с митохондриальным матриксом. Митохондриальные рибосомы расположены внутри митохондрии и обеспечивают трансляцию мРНК, кодируемых митохондриальным геномом. По структуре схожа с цитоплазматической рибосомой (состоит из двух субъединиц).

13. Комплекс Гольджи.

14. Аппарат гольджи – мембранная структура, в основном предназначенная для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматическом ретикулуме.

Комплекс Гольжди представляет собой стопку мембранных цистерн, и связанную с ними систему пузырьков Гольджи. В комплексе Гольджи выделяют 3 отдела цистерн:

• Цис-отдел

• Медиальный отдел

• Транс-отдел

Аппарат Гольджи ассиметричен – цистерны, располагающиеся ближе к ядру клетки содержат наименее зрелые белки, к этим цистернам непрерывно присоединяются мембранные пузырьки - везикулы, отпочковывающиеся от гранулярного эндоплазматического ретикулума, на мембранах которого и происходит синтез белков рибосомами.

В цистернах аппарата Гольджи созревают белки предназначенные для секреции, трансмембранные белки плазматической мембраны, белки лизосом. Созревающие белки последовательно перемещаются по цистернам в органеллы, в которых происходят их модификации.

15. Происхождение, строение, функции лизосом.

Лизосомы представляют собой пузырьки, которые содержат набор ферментов кислых гидролаз, катализирующих каталитическое расщепление нуклеиновых кислот, белков, жиров, углеводов. Они имеют оболочку из одной мембраны, покрытой иногда снаружи волокнистым слоем белка. Функция лизосом – внутриклеточное переваривание различных химических структур и соединений. Первичными лизосомами называют неактивные органеллы, вторичными – органеллы, в которых происходит процесс переваривания. Вторичные лизосомы образуются из первичных.

Вторичные лизосомы делятся на:

• Гетеролизосомы – переваривается материал, поступивший в клетку из вне

• Аутолизосомы – разрушаются собственные структуры

• Перинуклеарные эндосомы

• Периферические эндосомы

• Остаточные тельца – это вторичные лизосомы, в которых процесс переваривания уже завершен.

Пероксисомы - одномембранные органеллы, представляющие собой пузырьки. В составе мембраны органеллы находятся специфичные белки – пероксины, а в матриксе, катализаторы метаболических и анаболических процессов.

16. Аксонема: молекулярное строение, роль в организации реснички и жгутика.

Немембранная сократительная органелла – основной структурный элемент реснички и жгутика. Аксонема состоит из 9 периферических пар микротрубочек и двух расположенных центрально расположенных микротрубочек. Обладающей АТФазной активностью белок динеин - компонент тубулин-динеинового хемомеханического преобразователя – входит в состав ручек, связанных с периферическими микротрубочками.

17. Молекулярные моторы. Акто-миозиновый, тубулин-динеиновый, тубулин – кинезиновый.

К биологическим моторам относят моторные белки, например, миозины, кинезины, динеины, обеспечивающие сокращение мышц, движение немышечных клеток, деление клеток, эндоцитоз, экзоцитоз, а также процессы внутриклеточного транспорта органелл и макромолекул. Перечисленные моторные белки принадлежат к так называемым линейным моторам , которые выполняют механическую работу, перемещаясь вдоль компонентов цитоскелета – микрофиламентов (миозинов) и микротрубочек (кинезины и динеины).

В качестве топлива они используют АТФ. Обычно моторные елки совершают движения либо в прямом либо в обратном направлении, развивают при этом различное усилие. Специальные моторные белки развивают значительное механическое усилие и совершают усилие при работе с молекулами ДНК.

18. Макромолекулярные комплексы цитоплазмы: протеосомы и апоптосомы.

Апопатосома –гептамерная колесоподобная структура – функциональный макрокомплекс, активирующий каспазы при апоптозе.

Протеосома – функциональный макрокомплекс нелизосомных мультикаталитических протеиназ, широко распространенных в цитоплазме клеток эукариот. Протеосомы регулируют деградацию внутриклеточных белков, вовлеченных в различные клеточные процессы (размножение, рост, дифференцировка, функционирование) , а также удаление поврежденных, окисленных и аберрантных белков.

19. Жидкостно-мозаичная модель биологических мембран.

Согласно жидкостно-мозаичной модели плазматическая мембрана – жидкая динамическая система с мозаичным расположением белков и липидов. Согласно этой модели, белковые молекулы плавают в жидком фосфолипидном бислое, образуя в нем своеобразную мозаику, но поскольку бислой обладает определенной текучестью, то и сам мозаичный узор не жестко фиксирован; белки могут менять в нем свое направление.

• Основу мембраны составляет липидный бислой; оба липидных слоя образованы фосфолипидами. Фосфолипиды – триглицериды, у которых остаток жирной кислоты замещен на фосфорную кислоту. Участок молекулы, в котором находится остаток фосфорной кислоты, называют гидрофильной головкой; участок в котором находятся остатки - гидрофобным хвостом. Жирные кислоты в составе гидрофобных хвостов бывают насыщенными и ненасыщенными. В мембране молекулы фосфолипидов строго расположены относительно друг от друга: гидрофобные концы молекул обращены от воды к друг другу, гидрофильные головки к воде.

• Холестерин имеет чрезвычайно важное значение не только как компонент биологических; на основе холестерина происходит синтез стероидных гормонов - половых и т.д. Холестерин принимает участие в формировании рафтов – дискретных мембранных доменов, богатых холестерином.

• Помимо липидов в состав мембраны входят белки. Они определяют большинство специфических функций мембраны:

• Периферические белки расположены на наружной или внутренней поверхности билипидного слоя

• Полуинтегральные белки частично погружены в липидный и билипидный слой на различную глубину

• Трансмембранные, или интегральные белки пронизывают мембрану насквозь.

20. Рецепторная функция плазматической мембраны.

Клетка, воспринимая различные сигналы, реагирует на изменения окружающей среды изменением режима функционирования. Плазматическая мембрана – место приложения физических, химических, механических раздражителей внешней среды и сигнальных молекул информационного характера из внутренней среды организма. Сигнальные молекулы связываются рецептором – высокомолекулярным веществом, встроенным в плазмолемму. Клетка-мишень при помощи рецептора способна узнавать лиганд и отвечать изменением режима функционирования при связывании этого лиганда с рецептором.

21. Виды активного транспорта веществ через плазматическую мембрану.

Активный транспорт происходит при участии АТФ-аз, обеспечивающих энергозависимый трансмембранный перенос ионов против электрохимического градиента. Наиболее известны следующие насосы: натрий, калиевый антипорт, протонный антипорт и кальциевый унипорт.

• Натрий, калиевая АТФ-аза выкачивает ионы натрия в обмен на ионы калия, поддерживает мембранный потенциал покоя и участвует в генерации потенциала действия в мембране нервных и мышечных клеток.

• Протонная, калиевая АТФ-аза участвуют в образовании соляной кислоты париетальными клетками желез слизистой оболочки желудка.

• Кальциевая АТФаза откачивает ионы кальция из цитозоля против концентрационного градиента во внутриклеточные депо кальция (цистерны ЭПС).