Джефферсон - Сборник упражнений и задач - 2000 / Student Guide16

Глава 16: Внутриклеточные органеллы, удаляющие отходы

121

Глава 16

Внутриклеточные органеллы, удаляющие отходы

Резюме главы

В этой главе описаны органеллы - лизосомы и пероксисомы, - в которых происходит разрушение нежелательных для клетки молекул. Обсуждается механизм слияния мембран, а также некоторых заболеваниях, связанных с нарушением функции этих внутриклеточных органелл.

Цели урока

♦Главная функция лизосом.

♦Примеры реакций, происходящих в пероксисомах.

♦Механизм контакта лизосом с подлежащим деградации материалом.

♦Различия между первичными и вторичными лизосомами.

♦Механизм поддержания определенного значения рН внутри лизосом.

♦Заболевания, связанные с нарушениями функционирования лизосом.

♦Роль перекиси водорода в происходящих в пероксисомах реакциях.

Прогулка по главе

Лизосомы

Лизосомы и пероксисомы - органеллы, присутствующие во всех ядро-содержащих клетках. Функция лизосом заключается в расщеплении нежелательных молекул и макромолекулярных структур, проникших в клетку. Пероксисомы осуществляют химические реакции, протекание которых в других структурах клетки затруднено. Лизосомы содержат смесь гидролитических ферментов, функционирующих при кислом значении рН, которое поддерживается АТР-зависимым протонным насосом. Ферменты лизосом способны гидролизовать почти все возможные биологические молекулы.

Глава 16: Внутриклеточные органеллы, удаляющие отходы

122

Заполните следующее

Механизм слияния

Материал, подлежащий расщеплению, поступает в лизосомы в результате слияния мембран. Митохондрии, завершая свой жизненный цикл, становятся мишенью для расщепления через 10 дней; они поглощаются мембранными пузырьками - аутофагосомами. Другие молекулы упаковываются в эндоцитозные пузырьки. Лизосомные пузырьки высвобождаются путем слияния с аппаратом Гольджи и превращаются во вторичные лизосомы. Считается, что в узнавании между этими пузырьками участвуют белки, названные “ловушками”, v-ловушки взаимодействуют с пузырьками, а t-ловушки с мишенями-мембранами.

Глава 16: Внутриклеточные органеллы, удаляющие отходы

123

Заполните следующее

Болезни

Слияние пузырьков включает гидролиз ………….(1). Продукты лизосомального расщепления могут возвращаться в ……………..(2) для повторного использования. Лизосомы участвуют в процессе постоянного ………….(3) молекул, в который вовлечены различные компоненты клетки. Многие заболевания, такие как .......………(4), ...………………(5) и ………………(6) болезни накопления, могут быть результатом нарушения функционирования лизосом. Нам предстоит еще многое узнать об этом классе органелл. …………………….(7) осуществляют окисление с образованием перекиси водорода (Н2Î2), которая в дальнейшем используется для ……………….(8)

других субстратов. Превращению в пероксисомах подвергается ряд длинноцепочечных

………….(9) кислот, некоторые фенолы и неприродные …...(10) аминокислоты.

Ответы: (1) GTP; (2) цитоплазму; (3) кругооборота; (4) Тея-Сакса; (5) болезнь Помпе; (6) лизосомные; (7) Пероксисомы; (8) окисления; (9) жирных; (10) D-;

124	Глава 16: Внутриклеточные органеллы, удаляющие отходы

Обзор вопросов в конце главы 16

∙Лизосомы участвуют в расщеплении ненужных клетке или потенциально опасных соединений.

∙Аппарат Гольджи представляет собой набор окруженных мембраной цистерн, которые сортируют синтезируемые в эндоплазматическом ретикулуме белки и направляют их в соответствующие компартаменты.

∙Механизм слияния мембран соединяет лизосомные пузырьки с пузырьками, содержащими предназначенный для расщепления материал.

∙Нарушение функционирования лизосом приводит к развитию серьезных заболеваний .

∙Значение протекающей в лизосомах реакции, которая нарушается при болезни Помпе, пока неизвестно.

∙Пероксисомы - это специализированные пузырьки, осуществляющие окислительные реакции.

Дополнительные вопросы к главе 16

1.Назовите три заболевания, связанных с нарушением функционирования лизосом.

2.В каком направлении перекачиваются протоны через мембрану лизосомы?

3.Что происходит с клатрином, покрывающим окаймленные ямки, при опосредованном рецепторами эндоцитозе после того, как образовавшаяся эндосома теряет клатриновую кайму?

4.Что происходит с материалом внутри лизосом после его переваривания?

5.Сколько времени эритроциты циркулируют в крови, прежде чем они будут разрушены, и что служит пусковым механизмом этого процесса?

6.Что происходит с клеткой при разрыве лизосомы?