УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

”ПОЛЕССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ“

Факультет биотехнологический

Кафедра биотехнологии

УПРАВЛЯЕМАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА № 3

на тему:

Микротрубочки и органеллы на их основе

Студент 1 курса, гр.23БХ-1				Ничипорук Анна Игоревна
Биохимия		(подпись) __________________2023

Проверил		Татьяна Михайловна Натынчик
старший преподаватель	(подпись) ___________________2023

ПИНСК 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 1 3

МИКРОТРУБОЧКИ И ОРГАНЕЛЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ .......3

1.1 Микрофилламенты: химический состав, строение. Цитоплазмотические микрофиламенты. Амебоидное движение. Ультраструктура микроворсинок 3

1.2 Микротрубочки, их химический состав, ультратонкая организация, Цитоплазмотические микротрубочки ..............4

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.............................................

ГЛАВА 1 3

МИКРОТРУБОЧКИ И ОРГАНЕЛЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ 3

1.1 Микрофилламенты: химический состав, строение. Цитоплазмотические микрофиламенты. Амебоидное движение. Ультраструктура микроворсинок 3

1.2 Микротрубочки, их химический состав, ультратонкая организация, Цитоплазмотические микротрубочки 4

ГЛАВА 1

МИКРОТРУБОЧКИ И ОРГАНЕЛЛЫ НА ИХ ОСНОВЕ

1.1 Микрофилламенты: химический состав, строение. Цитоплазмотические микрофиламенты. Амебоидное движение. Ультраструктура микроворсинок

Микрофиламенты представляют собой очень тонкие и длинные нитевидные белковые структуры, встречающиеся во всей цитоплазме.

Они обусловливают вязко-эластичную, тиксотропную консистенцию цитоплазмы и обеспечивают внутриклеточные движения, включая сокращение фибрилл в мышечных волокнах.

Функции микрофиламентов:

 ответственны за перемещение: хлоропластов, которые могут изменять свое положение в зависимости от освещения;

 клеточных ядер;

 пузырьков;

 участвуют: в фагоцитозе (но, не в пино- или экзоцитозе); в образовании перетяжки при клеточном делении (здесь действует кольцо из пучков микрофиламентов, опоясывающих клетку); в движении хроматид и хромосом при делении ядра.

Внутриклеточное движение возникает при взаимодействии микрофиламентов из актина (актиновых нитей) с миозином.

Актин- глобулярный белок, он составляет 5-15 % всего клеточного белка и является важнейшим белком эукариотических клеток. Глобулярный актин (гамма-актин) полимеризуется в актиновые филаменты (F-актин), состоящие из двух закрученных друг около друга спиралей (диаметр - около 6 нм, длина - несколько мкм). Актин образует трехмерную сеть из большого числа нитей или пучки не менее чем из 20 нитей. В клетке существует обратимое равновесие: гамма-актин - F-актин - пучки F-актина.

Миозин в эукариотических клетках содержится в меньшем количестве (0,3-1,5 % клеточного белка), чем актин. Нитевидная молекула миозина (молекулярная масса более 450 000, длина 150 нм) состоит из двух больших и нескольких малых субъединиц, образующих длинную двойную спираль. Один конец этой спирали несет две головки. Конец с головками катализирует расщепление АТФ (миозиновая АТФаза) и может специфически связываться с актином. Актин активирует АТФазу. При расщеплении АТФ освобождается энергия, необходимая для внутриклеточных движений. Что касается прокариот, то у сине-зеленых водорослей, способных к скользящему движению, и у бактерий существуют микрофиламенты (диаметром 4-6 нм) неизвестной химической природы, актиновые же нити имеются среди бактерий только у микоплазм, которые тоже обладают скользящим движением.

Микроворсинки - структуры клетки, располагающиеся на ее свободной поверхности и выступающие во внеклеточное пространство, эти выпячивания значительно расширяют поверхность клетки. Микроворсинки активно всасывают и активно переваривают вещества на поверхности клеток. Микроворсинкам присущи некоторым популяциям эпителиоцитов. Нередко для клеток, имеющих много микроворсинок, характерна высокая ферментативная активность и счет белков, прикрепляющихся к гликокаликсу (столбчатые энтероциты кишечника, тироциты щитовидной железы и т. д.).

Микроворсинки сформированы клеточной мембраной к гиалоплазмой.

Структурной основой каркаса микроворсинок служат тонкие микрофиламенты. (+)-конец микрофиламентов направлен на периферию и стыкуется с электронноплотным аморфным веществом дистальной части микроворсинки. Тонкие микрофиламенты в микроворсинке лежат параллельно друг к другу на расстоянии около 10 нм, регулярно соединяясь между собой с помощью белков - фимбрина и фаоцима. С мембранами они взаимодействуют с помощью минимиозина и фасцина. На поверхности микроворсинок нередко выявляется высокая концентрация белков с транспортно-насосными функциями (всасывающие эпителии). [2]

1.2 Микротрубочки, их химический состав, ультратонкая организация, Цитоплазмотические микротрубочки

Микротрубочки - наиболее крупные компоненты цитоскелета. Они представляют собой полые цилиндрические образования, имеющие форму трубочек, длиной до нескольких микрометров (в жгутиках более 50 нм) диаметром около 24-25 нм, с толщиной стенки 5 нм и диамет­ром просвета 14-15 нм.

Стенка микротрубочки состоит из спиралевидно уложенных нитей - протофиламентов толщиной 5 нм (которым на поперечном разрезе со­ответствуют 13 субъединиц), образованных димерами из белковых моле­кул а~ и /3-тубулина.

Функции микротрубочек:

1) поддержание формы и полярности клетки, распределения ее компонентов

2) обеспечение внутриклеточного транспорта,

3) обеспечение движения ресничек, хромосом в митозе (формиру­ют ахроматиновое веретено, необходимое для клеточного деления)

4) образование основы других органелл (центриолей, ресничек).

Расположение микротрубочек

Микротрубочки располагаются в цитоплазме в составе нескольких систем:

а) в виде отдельных элементов, разбросанных по всей цитоплазме и формирующих сети;

б) в пучках, где они связаны тонкими поперечными мостиками (в отростках нейронов, в составе митогяческого веретена, манжетки сперматиды, периферического "кольца" тромбоцитов);

в) частично сливаясь друг с другом с формированием пар, или ду­блетов (в аксонеме ресничек и жгутиков), и триплетов (в базальном тельце и центриоли).

Образование и разрушение микротрубочек.

Микротрубочки пред­ставляют собой лабильную систему, в которой имеется равновесие меж­ду их постоянной сборкой и диссоциацией. У большинства микро­трубочек один конец (обозначаемый как "-") закреплен, а другой ("+") свободен и участвует в их удлинении или деполимеризации. Структура­ми, обеспечивающими образование микротрубочек, служат особые мелкие сферические тельца – сателлиты, отчего последние называют центрами организации микротрубочек (ЦОМТ). Сателлиты содержатся в базальных тельцах ресничек и клеточном центре. После полного разрушения микротрубочек ] в цитоплазме они отрастают от клеточного центра со скоростью около 1 мкм/мин., а их сеть вновь восстанавливается менее, чем за полтора часа. К ЦОМТ относят также и центромеры хромосом. [3]

Связь микротрубочек с другими структурами клетки и между со­бой осуществляется посредством ряда белков, выполняющих различные функции.

1) Микротрубочки с помощью вспомогательных белков при­креплены к другим клеточным компонентам.

2) По своей длине микро­трубочки образуют многочисленные боковые выросты (которые состоят из белков, ассоциированных с микротрубочками) длиной до нескольких десятков нанометров. Благодаря тому, что такие белки последовательно и обратимо связываются с органеллами, транспортными пузырьками, секреторными гранулами и другими образованиями, микротрубочки (которые сами не обладают сократимостью) обеспечивают перемещение указанных структур по цитоплазме.3) Некоторые белки, ассоцииро­ванные с микротрубочками, стабилизируют их структуру, а связываясь с их свободными краями, препятствуют деполимеризации.

Угнетение самосборки микротрубочек посредством ряда веществ, являющихся ингибиторами митоза, вызывает избирательную гибель быстроделящихся клеток. Поэто­му некоторые из таких веществ успешно используются для химиотерапии опухолей. Разрушение микротрубочек приводит к изменениям формы клетки и дезорганизации ее структуры и распределения органелл. [1]

Список Используемых источников

1. Цитология : учебное пособие / М. В. Меньшикова, О. В. Долгих, Ю. В. Агафонов, А. Л. Зашихин. — Архангельск : СГМУ, 2016. — 136 с. — ISBN 978-5-91702-215-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/185536 (дата обращения: 01.12.2023). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

2. Верещагина, В.А. Цитология : учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / В. А. Верещагина. - М. : Академия, 2012. - 176 с.

3. Зиматкин, C.М. Гистология, цитология и эмбриология : учебное пособие / C.М. Зиматкин. - 2-е изд., испр. – Мн : Вышэйшая школа, 2013. – 229с.