3 КУРС (Голованова) / Вопросы на зачет по цитологии-converted-compressed

Схема строения заякоривающих адгезивных соединений

Характерно наличие двух типов белков:

-трансмембранные (связующие) белки, участвуют или в собственно межклеточном соединении или в соединении плазмалеммы с компонентами внеклеточного матрикса;

-нутриклеточные белки, соединяющие (заякоривающие) мембранные элементы с цитоплазматическими фибриллами цитоскелета.

К заякоривающим соединениям относятся:

Межклеточные сцепляющие точечные контакты, обнаружены у неэпителиальных тканей.

• Сцепляющие ленты опоясывает весь периметр эпителиальной клетки, значение – механическое сцепление клеток друг с другом, изменение формы клеток.

Адгезивный (сцепляющий) поясок (лента)

• Фокальные контакты, или бляшки сцепления, характерны для многих клеток, построены по плану со сцепляющими лентами, но выражены в виде

небольших участков – бляшек на плазмалемме, значение – закрепление клетки на внеклеточных структурах, в создании механизма, позволяющим клеткам перемещаться.

Фокальный контакт

Эти контакты связываются внутри клеток с актиновыми микрофиламентами;

• Десмосомы имеют вид бляшек или кнопок), чаще всего встречается в эпителиях. Полудесмосомы, по строению сходны с десмосомами, но это соединение клеток с межклеточными структурами.

Десмосома

Значение десмосом и полудесмосом – механическое. Связываются с промежуточными филаментами.

В отличие от плотного контакта все типы сцепляющих контактов проницаемы для водных растворов и не играют роли в ограничении диффузии.

• Щелевые контакты – коммуникационные соединения клеток.

Участвуют в прямой передаче химических веществ из клетки в клетку. Характерно сближение плазмалемм двух соседних клеток.

Зоны щелевых контактов усеяны частицами (коннексоны), они состоят из белка – коннектина.

Схема щелевого соединения

Щелевые контакты — это место транспорта низкомолекулярных соединений, служат целям метаболической кооперации между клетками.

15.Надмембранные структуры поверхностного аппарата. Клеточные оболочки грамположительных и грамотрицательных бактерий. Гликокаликс.

•Надмембранные структуры как эукариот, так и прокариот весьма многообразны и по химическому составу, и по взаимоотношениям с плазматической мембраной, и по функциональному значению.

•Растительная клеточная стенка. Наличие, которого принципиально отличает растительную клетку от животной. Это сложная надмембранная структура, в состав которой входят многочисленные полимеры разнообразного строения и неравномерной локализацией.

Клеточная стенка, с одной стороны, отделяет одну клетку от другой, создавая условия для компартментализации растительного организма, с другой стороны, клеточная стенка объединяет клетки в целый организм, организуя их взаиморасположение и обеспечивая апопластный путь транспорта.

Клеточная стенка прочная, выносит большие механические нагрузки. Участвует в определении направления и скорости растяжения клетки, в реакции на стресс, в формировании водо- и ионосвязывающей способности ткани, в механизмах узнавания клеток, в обеспечении прорастания семян,

созревания фруктов, опадения листьев, в образовании регуляторных молекул олигосахаринов.

Схема строения клеточной стенки

Толщина клеточной стенки – 0,1-10 мкм. Ее содержание – от 30 до 70% сухой массы (в травянистых растениях), до 80-90% - в древесных растениях.

Компоненты. Основную массу клеточной стенки составляют полисахариды: целлюлоза, связующие гликаны, пектиновые вещества.

Содержатся: структурные белки, ферменты, локализованные в клеточной стенке; фенольные соединения: лигнин, оксикоричные кислоты; минорные компоненты: кутин, воск, суберин, неорганические соединения.

• Структура клеточной стенки. Тонкий, аморфный, оптически неактивный

наружный слой клеточной стенки – срединная пластинка, она формируется в процессе деления клетки и в ходе дальнейшего ее развития отодвигается все дальше и дальше от плазмалеммы.

Первичная клеточная стенка примыкает к срединной пластинке, далее вторичная клеточная стенка, расположенная в непосредственной близости к плазмалемме.

Впервичной клеточной стенке микрофибриллы целлюлоза расположены хаотично и клеточная стенка сохраняет способность к росту;

Ввторичной – микрофибриллы целлюлозы упорядочены и клеточная стенка не способна к растяжению, а может лишь утолщаться.

Важнейшим свойством стенки является ее мозаичность.

•Функции:

•механическая,

•формообразующая,

•транспортная,

•защитная,

•функция накопления резервов,

•сигнальная.

•Клеточная стенка эубактерий.

Клеточная стенка – обязательный структурный элемент большинства прокариотных клеток, на ее долю приходится до 50% сухих веществ клетки.

Она служит механическим барьером между протопластом и внешней средой, защищает клетку от проникновения в нее избытка воды и придает клеткам определенную, присущую им форму.

Специфика организации клеточной стенки служит основой подразделения эубактерий на две группы: грамположительные и грамотрицательные

формы. Их клеточные стенки отличаются как по химическому составу, так и по ультраструктуре.

•У грамположительных клеточная стенка устроена в целом более просто, толщина ее колеблется от 20 до 80 нм. Непосредственно к цитоплазматической мембране прилегает жесткий муреиновый слой. Муреиновый каркас многослоен. В состав клеточной стенки входят тейхоевые кислоты. Они вплетены в муреиновую сеть. В состав клеточной стенки входят полисахариды, белки и липиды.

•У грамотрицательных бактерий клеточная стенка устроена более сложно. Пептидогликан образует только внутренний слой клеточной стенки, неплотно прилегая к цитоплазматической мембране. Ближе к поверхности

располагается вторая белково-липидная мембрана, в состав которой входят полисахариды.

Основная функция этой мембраны – роль молекулярного сита, на ее наружной и внутренней поверхностях находятся ферменты. Липополисахариды обеспечивают иммуноспецифичность клетки.

• Гликокаликс. Максимально развит у животных. Включает в себя длинные,

ветвящиеся молекулы полисахаридов, соединенных с белками и липидами плазматической мембраны. Придает мембране дополнительную механическую прочность, обеспечивает адгезивные свойства, участвует в распознавании клеток, рецепции.

Схема строения гликокаликса

16.Основные части субмембранной системы: периферическая гиалоплазма и структурно оформленная опорно-сократимая система.

• Опорно-двигательная система состоит из следующих основных компонентов:

-микрофиламенты (их диаметр составляет 5 – 7 нм),

-микротрубочки (диаметр 25 нм),

-промежуточные филаменты (диаметр 10 нм).

Три группы филаментов образуют трехмерную сеть, объединенную поперечными сшивками на периферии прикрепленную к цитоплазматической мембране. Пространство между филаментами заполнено зернистым «основным веществом», представляющим смесь растворимых белков.

Все элементы цитоскелета – это белковые, неветвящиеся фибриллярные полимеры, нестабильные, способные к полимеризации и деполимеризации.

• Микротрубочки. Основным компонент цитоскелета – это система микротрубочек.

Основным местом роста микротрубочек является центр организации микротрубочек, располагающийся вблизи аппарата Гольджи. Они участвуют в определении положения и подвижности различных органелл, а также хромосом при делении клетки. Играют ведущую роль в определении полярности клеток и образовании их постоянных подвижных выростов: жгутиков и ресничек.

• Промежуточные филаменты образуются четырьмя классами различных белков, которые формируют канатовидные волокна, располагающиеся в цитоплазме, а также на внутренней поверхности ядерной оболочки.

Они обеспечивают прочность клетки, формирование межклеточных контактов (десмосом и полудесмосом).

В немышечных клетках микрофиламенты сконцентрированны преимущественно под наружной цитоплазматической мембраной.

• Микрофиламенты участвуют в образовании межклеточных и клеточноматриксных соединений. В мышечных клетках актин и миозин образуют специализированные сократительные структуры.

17. Микрофибриллярный компонент опорно-сократимого аппарата клетки. Состав микрофибриллярных структур: основные и вспомогательные сократимые белки. Расположение белков, составляющих сеть микрофиламентов. Динамичность и пластичность микрофибриллярной системы.

• Промежуточные филаменты построены из фибриллярных белковых мономеров. Их пространственная конструкция напоминает плетение каната толщиной около 8-10 нм. В клетке они локализуются в виде трехмерной сети преимущественно в околоядерной области и собраны в пучки, которые направляются к периферии клетки.

Здесь они входят либо в состав десмосом и полудесмосом (в клетках эпителиальных тканей), либо направляются в отростки нервных клеток. Эти части цитоскелета характерны для всех видов клеток, однако особенно хорошо развиты в клетках, испытывающих механические нагрузки, например, в клетках эпидермиса, мышечных клетках, нейронах.

В группу промежуточных филаментов входит несколько родственных белков, однако в разных клетках это, как правило, разные белки.

Вклетках мезенхимного происхождения (соединительнотканных, эндотелиальных, клетках крови) промежуточные филаменты состоят из виментина. В мышечных клетках белок промежуточных филаментов называется десмином (в поперечноисчерченных мышечных волокнах десминовые филаменты входят в состав Z-линий).

Внейронах промежуточные филаменты поддерживают форму отростков нервных клеток и фиксируют трансмембранные белки ионных каналов. В клетках эпидермиса промежуточные филаменты, связываясь с другими белками, формируют роговое вещество, представляющее собой мощный защитный слой кожи, непроницаемый для многих водорастворимых опасных для организма соединений.

Наконец во всех клетках в составе ядра находятся белки ядерной пластинки (ламины). В отличие от устойчивых промежуточных филаментов цитоплазмы слои филаментов ядерной пластинки легко разбираются во время митотического деления клетки.

•Основными функциями промежуточных филаментов являются:

•опорная, поддержание формы клетки,

•участие в формировании межклеточных соединений типа десмосом и полудесмосом,

•специальные функции в различных типах клеток

18. Микротрубочки. Их строение. Расположение микротрубочковой субмембранной системы. Пластичность и динамичность микротрубочковой системы. Особенности тубулин – динеиновой системы ресничек и жгутиков. Строение и движение ресничек. Микротрубочки цитоплазмы.

• Микротрубочки присутствуют во всех животных клетках за исключением эритроцитов.

Они образованы полимеризованными молекулами белка тубулина, который представляет собой гетеродимер, состоящий из двух субъединиц — альфа- и

бета-тубулина.

Так формируются отдельные протофиламенты, которые, объединяясь по 13, формируют полую микротрубочку, внешний диаметр которой составляет около 25 нм, а внутренний — 15 нм. Каждая микротрубочка имеет растущий плюс-конец и медленнорастущий минус-конец.

Микротрубочки — один из наиболее динамичных элементов цитоскелета. Во время наращивания длины микротрубочки присоединение тубулинов происходит на растущем плюс-конце. Разборка микротрубочек наиболее часто происходит с обоих концов.

Белок тубулин, формирующий микротрубочки, не является сократительным белком, и микротрубочки не наделены способностью к сокращению и передвижению. Однако микротрубочки цитоскелета принимают активное участие в транспорте клеточных органелл, секреторных пузырьков и вакуолей.

Из препаратов микротрубочек отростков нейронов (аксонов) были выделены два белка — кинезин и динеин. Одним концом молекулы этих белков ассоциированы с микротрубочкой, другим — способны связываться с