2) Активный транспорт

Проходит с затратой энергии, вещества поступают против градиента концентраций, против электрохимического градиента.

Механизмы:

1) Первично-активный транспорт (работа ионных насосов, источник энергии – АТФ)

Ионные насосы:

- водородные (митохондрии);

- кальциевые

- Na, К-АТФаза

2) Вторично-активный транспорт (источник энергии – одновременный перенос другого вещества с помощью белков-переносчиков)

- экзо- и эндоцитоз

Эндоцитоз – поглощение веществ клеткой. Процесс открыт Мечниковым (1882 г.). В клетку поступают крупные макромолекулы. Мембрана образует впячивания или выросты, которые превращаются в пузырьки.

1) Фагоцитоз (клетки печени, лейкоциты, простейшие

Осуществляют клетки-фагоциты; фагосомы-пузырьки.

2) Пиноцитоз – поглощение жидкостей в виде истинных и коллоидных растворов (пример: всасывание веществ в кишечнике).

Экзоцитоз – выведение веществ из клетки связан с образованием транспортных пузырьков в комплексе Гольджи или ЭПР, которые затем направляются к клеточной мембране. Бывает:

- основной (конститутивный) – протекает непрерывно во всех клетках организма, обеспечивает выведение из клеток продуктов метаболизма и постоянное восстановление и обновление клеточной мембраны.

- регуляторный (регулируемый) – осущетвляется секреторными клетками, которые для работы требуют поступление в них соответствующего сигнала извне (пример: выделение гормонов поджелудочной железы при поступлении глюкозы).

Благодаря потоку информации клетки сохраняют и передают потомкам многовековой опыт своих предшественниц, а именно сохраняют индивидуальную и видовую специфичность, воссоздают свою структурную организацию и сохраняют способность к выполнению своих функций в организме. Белковые молекулы не способны к самовоспроизведению, необходима матрица т.е носитель информации – молекула нуклеиновых кислот (ДНК). В потоке информации участвует ядро (ДНК, хромосомы), макромолекулы, переносящие информацию в цитоплазму (иРНК), цитоплазматический аппарат транскрипции (рибосомы и полисомы, тРНК, ферменты активации аминокислот). Кроме ядерного генома (основного) функционируют также геномы митохондрий, а в зеленых пластидах – и хлоропласты

1) У Прокариот: ДНК → транскрипция → и-РНК → транцляция → белок

2) У Эукариот: ДНК → транскрипция → про-иРНК → процессинг → сплайсинг →

→ «зрелая» и-РНК → трансляция → белок.

5.            Клеточный цикл, его периодизация и характеристика. Значение интерфазы  и  митоза.  Проблема клеточной пролиферации в медицине.  Понятие о митотической активности ткани. Ингибиторы и стимуляторы митоза. Роль кейлонов.

Клеточный цикл – период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки до собственного ее деления или смерти.

Фазы клеточного цикла у эукариот.

2 периода:

1. Клеточного роста – интерфаза

G1 фаза – синтез мРНК, белков, других клеточных компонентов. (2n2c)

S фаза – репликация ДНК клеточного ядра, увеличение в два раза центриолей.(2n4c)

G2 фаза – подготовка к делению: синтез РНК, АТФ, белков, увеличение массы цитоплазмы и объема ядра. (2n4c)

2. Клеточного деления:

1. Митоз – деление ядра.

2. Цитокинез – деление цитоплазмы.

Митоз, или непрямое деление – деление ядра соматических клеток эукариот с сохранением числа хромосом. Протекает без осложнений в клетках любой плоидности, поскольку не включает как необходимый этап конъюгацию гомологичных хромосом в профазе; это лишь одна из частей клеточного цикла.

Профаза

Увеличение размеров ядра, появление хромосомных нитей; спирализация и дегидратация хромосом; хромосомы становятся видимыми в световой микроскоп, удвоенные центриоли начинают отходить друг от друга к противоположным полюсам клетки, между ними образуется ахроматиновое веретено деления. (2n4c)

Прометафаза

Разрушение ядерной оболочки, ядрышки исчезают, заканчивается формирование веретена деления.

Метафаза

Движения хромосом почти полностью замирают, кинетохоры хромосом располагаются на экваторе, плечи хромосом располагаются перпендикулярно к веретену деления. Спирализация хромосом достигает максимум. (2n4c)

Анафаза

Центриоли расходятся и хроматиды отделяются друг от друга. Деления происходят одновременно во всех хромосомах. С этого момента сестринские хроматиды называются сестринскими хромосомами и начинают расходиться к полюсам клетки. (4n4c)

Телофаза

Хромосомы располагаются у полюсов клетки. Хромосомы деспирализуются, образуются новые ядрышки. Идет образование двух дочерних клеток, которые генетически идентичны друг другу и материнской. (2n2c)

Значение митоза:

- обеспечивает точное распределение генетического материала между дочерними клетками.

- основа роста и развития многоклеточного организма, регенерации тканей.

- основа бесполого размножения.

В животной клетке митоз длится 30-60 минут; в растительной – 2-3 часа.

Амитоз – прямое деление клетки, при котором не образуется веретено деления, не происходит спирализация хромосом, может заключаться только в делении ядра, что приводит к образованию многоядерных клеток.

Пример: в клетках поперечнополосатых мышц при патологии.

Пролиферация – разрастание ткани организма путем размножения клеток. Механизм пролиферации отличается от других механизмов изменения объема клетки, например апоптоза. Термин в медицине впервые ввел Р. Вирхов.

Регулировать интенсивность пролиферации можно стимуляторами и ингибиторами, которые могут вырабатываться и вдали от реагирующих клеток (например гормонами), и внутри них.

С помощью пролиферации ликвидируется образовавшиеся при повреждении тканей дефекты и нормализуется нарушенная функция. Пролиферация может возникать вследствие нарушения гормональных влияний, приводя, например, к акромегалии. Одни органы и ткани обладают очень высокой способностью к профилерации клеток: соединительная, костная, печень, эпидермис, эпителий слизистых оболочек. Другие – более умеренной: скелетные мышцы, поджелудочная железа, слюнные железы. Третьи – совсем или почти лишены этой способности: центральная нервная система, миокард.

Митотический индекс – процент делящихся клеток от общего числа проанализированных клеток. Данный индекс можно вычислить, используя световой микроскоп, просчитав в поле зрения клетки с видимыми хромосомами иразделив его на общее число клеток в поле зрения.

Клеточный цикл можно остановить с помощью колхицина, он нарушает образование микротрубочек.

Кейлоны – гормоны – представлены белками или пептидами различной молекулярной массы; это вещества, тормозящие пролиферацию клеток.