- •Модуль і. Предмет, основні поняття та етапи еволюції клітинної форми життя Принципи біології й еволюції клітинних форм життя
- •1. Макросистема форм життя на Землі
- •2. Порівняльна характеристика клітин про- і еукаріот
- •3. Загальний план будови усередненої еукаріотичної клітини
- •4. Ендосимбіотічна теорія еволюції еукаріотичних клітин
- •5. Біологічні потенції до прогресивної еволюції про- і еукаріотичних клітин
- •Клітина — елементарна одиниця життя
- •1. Предмет цитології
- •2. Історія вчення про клітину
- •3. Сучасні положення клітинної теорії
- •Модуль іі. Мембранний принцип клітинної форми життя Біомембрани клітини
- •1. Загальні уявлення про біологічні мембрани
- •2. Мембранні ліпіди
- •3. Властивості ліпідного бішару мембрани
- •4. Мембранні білки
- •5. Основні функції мембран
- •Цитоплазма. Органели цитоплазми. Вакуолярна система
- •2. Вакуолярна система
- •3. Походження і рециркуляція мембран
- •Органели цитоплазми. Мітохондрії
- •2. Функція мітохондрій
- •3. Біогенез мітохондрій
- •Модуль ііі. Генетичні аспекти клітинної форми життя Будова та функції ядра. Генетичний апарат клітин про- та еукаріот
- •1. Будова та функції ядра
- •2. Особливості будови генома еукаріот
- •Інтерфазне ядро. Негенетичні структури, похідні хромосом
- •1. Ядерна оболонка: будова та функції
- •2. Ядерце
- •3. Будова і функції рибосом
- •4. Ядерний матрикс. Ядерний сік
- •Модуль іv. Самовідновлення клітинних організмів Цитоскелет
- •1. Загальна характеристика цитоскелетних структур
- •2. Будова скелетних м’язових фібрил хребетних
- •3. Актинові філаменти в не м’язових клітинах
- •Клітинний цикл. Мітоз
- •1. Загальна характеристика клітинного циклу і стадій мітотичного циклу
- •Клітинні основи розмноження організмів. Мейоз
- •1. Характеристика способів розмноження організмів
- •2. Безстатеве розмноження та його біологічне значення
- •3. Цитологічні та генетичні закономірності при вегетативному розмноженні
- •4. Статеве розмноження та його еволюційні форми
- •5. Мейоз та його біологічне значення
- •6. Цитологічна та генетична характеристика стадій мейозу. Випадкова комбінація гомологів (батьківських і материнських) з різних пар в гаметах при мейозі.
- •Рекомендована література
- •1. Ченцов ю. С. Общая цитология / ю. С. Ченцов. — м. : миа, 2010. — 368 с.
- •6. Фролов а. К. Иммуноцитогенетика / Фролов а. К., Арцимович н. Т., Сохин а. А. — м. : Медицина, 1993. — 240 с.
- •8. Словник новітніх цитофізіологічних понять і термінів / в. Дудок, ю. Чайковський, о. Луцик, м. Гжеготський. — л. : Leopolis, 2004. — 74 с.
- •8. Соколов в. И. Цитология, гистология и эмбриология / в. И. Соколов, е. И. Чумасов. — м.: КолосС, 2004. — 351 с.
- •13. Карнаухов в. Н. Люминесцентный анализ клеток / в. Н. Карнаухов ; под. Ред. А. Ю. Буданцева. — Пущино : Аналитическая микроскопия, 2004. — 131 с.
- •14. Лишко в. К. Мембраны и жизнь клетки / в. К. Лишко, м. И. Шевченко. — к. : Наукова думка, 1987. — 101 с.
- •15. Зинченко в. П. Внутриклеточная сигнализация. / в. П. Зинченко, л. П. Долгачева. — Пущино : Аналитическая микроскопия, 2003. — 84 с.
- •69600, М. Запоріжжя, вул. Гоголя, 63, каб. 102а
3. Властивості ліпідного бішару мембрани
1. Здатність самовільно латерально асоціювати один з одним з урахуванням їх спорідненості з утворенням моно- і бішарів.
2. Здатність їх замикатись на себе.
3. Здатність різних моно- і бішарів до злиття між собою і роз’єднання.
Другою властивістю мембран є їх пластичність, текучість, так як ліпідний бішар по суті — рідке утворення, в межах якого ліпідні молекули можуть латерально переміщуватись, і навіть інколи переходити в інший шар. Третьою особливістю ліпідних бішарів є їх асиметричність. Не однакові зовнішній та внутрішній шари за:
Складом фосфоліпідів.
Наявністю гліколіпідів (лише в зовнішньому шарі).
Зарядом (негативно заряджений внутрішній шар).
Лінійний розмір фосфоліпідів складає 3 нм, але з урахуванням складчастості гідрофобних кінців, особливо ненасичених кислот, їх розмір зменшується до 2,5 нм. Тому товщина бішара мембрани дорівнює 5-6 нм.
4. Мембранні білки
Мембранні білки різноманітні за структурою і функцією: структурні, транспортні, ферментативні, білки міжклітинної взаємодії, рецепторні. За характером взаємодії з мембраною їх поділяють на 2 категорії: периферичні та інтегральні. Периферичні контактують з гідрофільними голівками фосфоліпідів з обох сторін. Інтегральні білки проникають всередину ліпідного шару за рахунок гідрофобних ділянок поліпептидних ланцюгів. Більша частина цих білків наскрізь пронизує ліпідний бішар — це трансмембранні білки.
5. Основні функції мембран
Вивчення функцій мембрани почнемо з плазматичної мембрани.
Плазматична мембрана, чи плазмолема (від грец. lemma — пластинка) обов’язковий компонент будь-якої клітини, обмежує клітину від зовнішнього середовища.
Вуглеводні ланцюги плазматичної мембрани утворюють глікокалікс — клітинну оболонку (стінку) — єдине надмембранне утворення тваринної клітини. Клітини прокаріот, грибів і рослин, мають більш щільні позаклітинні утворення — клітинні стінки (оболонки), що складаються з полівуглеводів (хітин, целюлоза).
Основні функції плазматичної мембрани співпадають з функціями всіх останніх мембран, але кожна з них має свою специфіку.
Плазматична мембрана, як і інші біологічні мембрани, має механічну, структурну і захисну функції, відокремлюючи клітину від зовнішнього середовища. Внутрішні мембрани забезпечують компартменталізацію клітини на окремі функціональні зони, на яких розміщуються ферменти біосинтетичних процесів.
Через плазматичну мембрану здійснюється транспорт речовин із клітини в клітину.
Рецепторна функція плазматичної мембрани — це одна з найважливіших функцій клітини. По всій плазмолемі розміщуються багаточисельні мембранні білки-рецептори. В утворенні рецепторного комплексу беруть участь вуглеводні компоненти мембранних глікопептидів і гліколіпідів. Функції рецепторів здійснюються в ліганд-зв’язуючих реакціях. Як уже відмічалось, рецептори беруть участь в специфічних ліганд-зв’язуючих реакціях. Це означає, що рецептор зв’язується з одним чи групою споріднених лігандів:
Частина рецепторних білків бере участь у полегшеному та активному транспорті речовин через плазматичну мембрану.
Через іншу частину мембранних рецепторів здійснюється регуляція обміну речовин в клітині.
Її подразливість.
Рухові реакції та ін.
Міжклітинні контакти. Одна з функцій плазматичної мембрани — участь в утворенні міжклітинних контактів. За їх допомогою утворюються клітинні ансамблі в тканинах, формоутворюючі процеси під час росту і розвитку багатоклітинних організмів.
Деталі структури міжклітинних контактів вивчені за допомогою електронного мікроскопа на зрізах, а також методом замороження та зкалювання (об’ємне представлення). Міжклітинні контакти поділяють на три функціональні категорії:
Адгезивні контакти, (від англ. adheasens — прилипання), які механічно скріпляють клітини: простий контакт, зубчатий контакт (замок), опоясуюча (стрічкова) десмосома, власне клітинна десмосома, напівдесмосома.
Замикаючі контакти, які не лише механічно зв’язують клітини, а й унеможливлюють проходження між ними молекул: щільний контакт, сегрований контакт.
Провідні контакти, які пропускають малі молекули з однієї клітини в іншу: хімічний синапс, щілинний контакт.
Контрольні питання:
1. На чому засновані властивості біомембран: текучість, рухливість, здатність до самозамикання?
2. Визначити джерела енергії транспорту речовин через мембрану: проста дифузія, полегшена дифузія, активний транспорт.
3. Який принцип будови білків визначає їх властивості?
4. Вказати структурну різницю цитоплазматичної мембрани від інших клітинних мембран.
5. Яка електронно-мікроскопічна картина сприяла помилковому уявленню про будову біомембран по типу подвійного «сендвічу» і які нові методичні засоби дозволили висунути правильну «мозаїчну теорію»?
Література: основна — 1-5; додаткова — 1-9, 11, 14, 15.