Межклеточные взаимодействия и связи с межклеточным матриксом.

1. Для обмена информации существует межклеточная сигнализация,

2. Для поддержания целостности ткани.

1. Межклеточная сигнализация.

Одна клетка посылает другой химический сигнал «первый посредник» - изменяется метаболизм клетки- изменяется её функционирование.

Межклеточная сигнализация бывает : дистантная (гормоны), контактная (клетки расположены рядом, между клетками щелевые контакты – «конексоны»)

Дистантная межклеточная сигнализация. Сигнальные молекулы – гидрофильные (гормоны, нейромедиаторы) взаимодействуют с мембраной (встроенные белки) или гидрофобные- (стероидные гормоны) легко проникают через мембрану и связываются с рецептором внутри цитоплазмы. (схема взаимодействий)

Рецепторные белки плазмолеммы

1.Каталитические - инсулин,

2. Сопряженные с Gбелками

3. Каналообразующие белки (например рецептор к ацетилхолину)

Последовательность событий при активации рецепторов сопряженных с G белками.

1ый посредник или молекула + внеклеточная часть рецептора → изменение формы всего рецептора «Конформация белка» → взаимодействие с Gбелком →Gбелок либо активирует либо ингибирует ферменты внутри клетки.

Контактная сигнализация (Схема)

1. При помощи специальных молекул цитолеммы (иммунная система)

2. При помощи специальных щелевых соединений «конексоны» это каналы позволяющие ионам и молекулам проходить через каналы из цитоплазмы одной клетки в другую.

1. Самые распространенные соединения между клетками,

2. Соединения между нервными клетками,

3. Между клетками гладкой м сердечной мускулатуры (обеспечивают «слаженность»)

4. Играют важную роль в раннем эмбриогенезе.

Межклеточные взаимодействия (клеток друг с другом или с матриксом).

Адгезия – это способность прикрепляться друг к другу (специальные молекулы встроенные в мембрану) , обеспечивает прочность ткани и миграцию клеток

Для прикрепления клетки к клетки существуют специальные устройства – межклеточные контакты (коммуникационные и адгезионные контакты).

1тип. Клетка + клетка

1. Плотное соединение zonulaocludens

2. Адгезионные полюса ZonulaadhezensилиAdgesens

3. Десмосома

2тип Клетка + матрикс

1. Фокальные контакт

2. Полудесмосома

(Схема)

Различие лишь в наборе белков (субмембранные , трансмемебранные, цитоскелет – актиновые и промежуточные микрофиламенты).

Цитоплазма

1.Цитозоль

2.Цитоскелет

3.Органеллы

4.Включения

1. Цитозоль – водный раствор биополимеров, малых органических молекул.

Функции: - объединение – взаимосвязь всех компанентов,

- место протекания биохимических процессов (например синтез белков ферментов, расщепление глюкозы).

2. Цитоскелет – система белковых нитей и микротрубочек, пронизывающих цитоплазму и организующих её.

Функции: - организация цитоплазмы (каждая органелла на свеем месте),

- поддержание формы клетки,

- подвижность клетки

- транспорт мембранных пузырьков

- транспорт продуктов метаболизма и секретируемых продуктов.

Цитоскелет:

1. актиновые микрофиламенты,

2. микротрубочки,

3. промежуточые филаменты

Все компаненты цитоскелета взаимосвязаны между собой за счет специальных соединительнотканных белков.

1.Микроворсинки,

2.Реснички,

3.Нейрофилементы

Цитоскелет взаимосвязан с цитолеммой, цитозолем, органеллами, ядром.

Актиновые микрофиламенты

Свойства:

1. полярность (разные концы выполняют разные функции «+» и «-» конец ; к + глобулы актина пристраиваются быстро, к – практически не пристраиваются)

2. способность к полимеризации (увеличивают вязкость цитозоля → цитогель)

3. способность к деполимеризации (снижает вязкость цитозоля )

Формы существования :

1. Короткие филаменты (кэпированные)

2. длинные филаменты (основа)

3. трехмерные сети (построенные из длинных)

4. пучки – подпирают мембрану

Функции актиновых микрофиламентов:

• подвижность клеток (актин + миозин)

• обеспечение подвижности клеточной поверхности (фагоцитоз)

• образование борозды деления при цитотомии

• стабилизации локальных выпячиваний цитолеммы

• обеспечение прочности поверхностного слоя клетки

• перемещение органелл

• изменение вязкости цитозоля

• координация изменений формы клеток в тканях (адгезионные контакты)

Кортекс – слой под мембранной состоящий из актиновых микрофиламентов. Функция – подвижность клетки. (схема движения клетки за счет актина и миозина + актиновые филаменты – выпячивание ламеллоподии).

Микротрубочки

Свойства :

1. Полярность

2. Способность к медленной полимеризации

3. Способность к стремительной деполяризации (рассыпается на отдельные глобулы тубулина)

Состоит из глобулярного белка Тубулина (альфа и бета)

Формы существования:

• микротрубочки неделящийся клетки,

• микротрубочки делящейся клетки,

• реснички и жгутики

• центриоли

13 молекул Тубулина (схема). Линейный протофиламент – вдоль построенная цепочка молекул тубулина.

Механизм сборки микротрубочек (после митоза):

Около ядра начинает расти микротрубочки → если не нашли кэп → деполимеризация → затем опять медленная полимеризация.

В клетках разного типа разное, а главное строго определенное количество микротрубочек, потому что это основной элемент цитоскелета.

Центром организации микротрубочек является клеточный центр или центросома

1. 2 центриоли

2. Перицентриолярное вещество (начало сборки микротрубочек) тубулиновые кольца (Схема роста микротрубочек)

Функции микротрубочек:

• Организация внутреннего пространства клетки,

• Поддержание формы

• Организация цитоскелета

• Транспорт органелл (динеин, кинезин)

• Обеспечение процессов поляризации клетки.

Строение реснички: 1. Аксонемма : 9 дуплетов микротрубочек + 2 полные микротрубочки + специальные белки (динеиновые ручки – смещение дуплетов относительно друг друга)

Схема дуплета.

2. Базальное тельце (9 триплетов + белки «поперечных сшивок»)

Синдром Картагенера – синдром неподвижных ресничек.

Молекулярные моторы – могут сами перемещаться по микротрубочкам или микрофиламентам.

1. динеин → к ядру – конец микротрубочки,

2. кинезин → к мембране – конец

3. миозин → конец актинового микрофиламента

Промежуточные филаменты :

Особенности :

• построены из фибриллярных белков,

• не обладают способностью к деполимеризации,

• присутствуют не во всех клетках,

• химически разнородны

• из них формируются ядерные ламины «сетка»,

• тканевая специфичность.

Функции : обеспечение прочности, принимают участие в формировании адгезионных контактов.