4. Процесс поступления и выделения из клетки различных веществ. Активный и пассивный перенос, фагоцитоз и пиноцитоз.

Пассивный транспорт — перенос веществ через биомембрану по градиенту (концентрационный, осмотический, гидродинамический и т.д.) и без расхода энергии.

Активный транспорт — перенос веществ через биомембрану против градиента и с расходом энергии. У человека 30- 40 % всей энергии, образующейся в ходе метаболических реакций, расходуется на этот вид транспорта. В почках 70-80 % потребляемого кислорода идет на активный транспорт.

Разновидностью активного транспорта является транспорт мембранной упаковке - эндоцитоз, Крупные молекулы биополимеров не могут проникать через мембрану, они поступают в клетку в мембранной упаковке. Различают фагоцитоз и пиноцитоз. Фагоцитоз - захват клеткой ой твердых частиц, пиноцитоз - жидких частиц. В этих процессах выделяют следующие стадии:

l) узнавание рецепторами мембраны вещества; 2) впячивание (инвагинация) мембраны с образованием везикулы (пузырька); 3) отрыв пузырька от мембраны, слияние его с первичной лизосомой и восстановление целостности мембраны; 4) выделение непереваренного материала из клетки (экзоцитоз).

Эндоцитоз является способом питания простейших. У млекопитающих и человека имеется ретикуло-гистио-эндотелиальная система клеток, способная к эндоцитозу - это лейкоциты, макрофаги, клетки Купфера в печени.

5. Строение протоплазмы. Роль мембран в строении различных компонентов клетки.

Протоплазма - содержимое живой клетки, включая ядро и цитоплазму. Ядро отграничено от цитоплазмы ядерной оболочкой и состоит из кариоплазмы.

Клетка отделена от внешней среды клеточной оболочкой — плазматической мембраной.

Цитоплазма — сложная динамическая, многокомпонентная система

клетки, в которой происходят основные метаболические процессы. В цитоплазме различают гиалоплазму, органеллы и включения. Гиалоплазма - жидкая внутренняя среда клетки, состоящая из воды, низкомолекулярных веществ, растворенных в воде, водорастворимых веществ и высокомолекулярных веществ. Особенности клетки как коллоидной системы, ее осмотические и буферные свойства в основном определяются составом гиалоплазмы и процессами, происходящими в ней. Гиалоплазма содержит большое количество ферментов, участвующих в процессах гликолиза, метаболизма сахаров, азотистых оснований, аминокислот, липидов. В гиалоплазме располагаются молекулы АТФ, транспортные РНК и ферменты активации аминокислот при синтезе белка. Через гиалоплазму осуществляется большая часть внутриклеточного транспорта ионов, аминокислот, жирных кислот, нуклеотидов, сахаров и других веществ. Здесь откладываются запасные питательные вещества.

Органеллы — постоянные составные части цитоплазмы, выполняющие определенные функции. Одни из органелл присутствуют в каждой клетке организма и поэтому называются общими, другие — лишь в клетках определенного типа и называются специальными. К общим органеллам относят митохондрии, эндоплазматическую сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, рибосомы, центросому, микротрубочки, микрофибриллы, а к специальным — миофибриллы, нейрофибриллы, тонофибриллы, реснички, жгутики, микроворсинки.

Большинство общих органелл имеет мембранное строение, то есть представляет собой структуры, стенка которых образована элементарной биологической мембраной. Мембраны органелл устроены так же, как и плазмолемма, и выполняют те же функции: транспортную, разграничительную и интегрирующую. Мембранные органеллы — это эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи, лизосомы и митохондрии.

Роль мембран в строении различных компонентов клетки.

Цитоплазматическая мембрана (вопрос 3)

ЭПС. Эта органелла очень подвижная, поэтому ее части очень легко отделяются, фрагментируются и объединяются, но благодаря мембране содержимое не изливается в гиалоплазму. Также большая поверхность мембран сети говорит о том, что в клетке может происходить одновременно большое количество разнообразных реакций.

Комплекс Гольджи. Расположен комплекс обычно вокруг ядра или над ним. Все его структуры построены из элементарной биологической мембраны, но толщина их и химический состав различны. Наиболее тонкие стенки имеют цистерны, обращенные к ядру и эндоплазматической сети, и по химическому составу подобны ЭПС. Наиболее толстые стенки у цистерн, обращенных к наружным частям клетки. Они по структурно-химической организации подобны цитоплазматической мембране.

Лизосома. Функция мембран лизосом - предохранение находящихся в клетке соединений от действия гидролитических ферментов лизосом.

Митохондрия. Они ограничены двумя мембранами толщиной по 7 нм. Между мембранами имеется межмембранное пространство шириной 10—20 нм. Полость митохондрии заполнена матриксом тонкозернистого строения. Мембраны различаются своими структурно-биохимическими и физическими свойствами. Наружная мембрана гладкая, не связана ни с какими другими мембранами клетки, имеет вид замкнутого мешка. Для нее характерна неспецифическая проницаемость, малое содержание белков и большое количество липидов. Внутренняя мембрана отличается высокоспецифичной проницаемостью и высоким содержанием белков (до 75% вещества мембраны). У нее многочисленные выросты пластинчатой или трубчатой формы, направленные внутрь митохондрии — кристы.

Ядро. Кариолемма состоит из двух элементарных биологических мембран толщиной по 7 нм, разделенных промежутками 10—20 нм. Наружная мембрана по структурно-химической организации подобна мембранам гранулярной ЭПС. К ней присоединяются рибосомы, она может образовывать выпячивания, отшнуровываться в цитоплазму. Внутренняя мембрана гладкая, без выпячиваний. К ней прикрепляются нити хроматина. Особенность кариолеммы - наличие пор. Это округлые участки диаметром 50—100 нм, где сливаются наружная и внутренняя мембраны. Они заполнены, как пробкой, фибриллярными и глобулярными белками, образующими

поровый комплекс. Размеры пор обычно постоянны, а их количество может уменьшаться в процессе дифференцировки и функционирования клетки. Через поры осуществляется транспорт веществ между ядром и цитоплазмой, но, несмотря на довольно большие размеры, далеко не все молекулы могут пройти через них — поровый комплекс обладает избирательной проницаемостью. Он пропускает, например, такие крупные структуры, как белки-гистоны, субъединицы рибосом, но задерживает многие мелкие неорганические молекулы.