...

1

by vladimira-barzashka

on

Report

Category:

Documents

Download: 1

Comment: 0

56

views

Comments

Description

Download 1

Transcript

Физиология на клетката. Структурна и функционална организация на клетката – особености на клетъчната мембрана. Междуклетъчно свързване и междуклетъчна сигнализация. Транспорт през клетъчната мембрана. Главните структурни единици на клетката са цитоплазмата и ядрото. Ядрото е оградено с ядрена обвивка, а цитоплазмата е ограничена от околната среда с клетъчна мембрана (плазмалема). Цитоплазмата се състои от течна среда, цитозол, клетъчни органели и включения. Тя е сложна система, в която се намират аминокиселини, белтъци, въглехидрати, липиди и соли. Клетъчните органели са структури със специфичен строеж и функции. Някои от тях имат мембранен строеж (апарат на Голджи, ендоплазмен ретикулум, митохондрии, митохондрии, лизозоми, пероксизоми), а други са немембранно ограничени (рибозоми, центриоли, цитоскелет). Цитоплазмените включения представляват струпвания на органични вещества като гликоген, белтъци, липиди и пигменти. Цитоскелетът е изграден от цитофиламенти и от микротубули, които определят и поддържат формата на клетката и участват във вътреклетъчния транспорт. Клетъчната мембрана: 1. Отграничава клетката от околната среда 2. Опосредства непрекъснат обмен на вещества между клетката и средата 3. Притежава избирателна пропускливост 4. Представлява бариера, която запазва постоянството на състава на вътреклетъчната течност 5. Високоспециализиран посредник между клетката и околната среда – може да възприема сигнали, които променят както нейната проницаемост, така и вътреклетъчните функции През клетъчната мембрана преминават свободно неполярни молекули като газове и липиди, докато йони и малки органични молекули преминават избирателно чрез различни транспортни механизми. Клетъчната мембрана представлява двоен липиден слой, в който са включени множество белтъчни молекули. Върху външната повърхност на мембраната е разположено полизахаридно покритие – гликокаликс, което има защитни функции, улеснява прилепването на молекули, които навлизат и определя антигенните свойства на клетките. Главните структурни елементи на клетъчната мембрана са фосфолипиди, холестерол и белтъци. Фосфолипидните молекули имат една хидрофилна част и една хидрофобна, съставена от по две вериги на мастни киселини. Фосфолипидите във водна среда изграждат двуслойна структура, която е енергетично стабилна, защото неполярните хидрофобни части на молекулите се насочват едни към други, а хидрофилните им части се насочват навън към екстрацелуларната течност и навътре към цитоплазмата на клетката, където се свързват електростатично с полярните водни молекули. По този начин се създава двуслоен липиден скелет на клетъчната мембрана. Във външния фосфолипиден слой са включени и гликолипиди. Въглехидратните им вериги проминират извън клетъчната мембрана ( такива са антигените на кръвногруповата принадлежност). Част от белтъците, включени в клетъчната мембрана са структурни, други изпълняват важни жизнени функции. Подобно на мембранните липиди те имат хидрофобни части на молекулите си, чрез които са вградени в двулипидния слой и хидрофилни части насочени навън и навътре от клетъчната мембрана. Хидрофобните части са подредени чрез вътремолекулни водородни връзки, докато хидрофилните са неподредени и могат да образуват връзки с други водноразтворими белтъци или други органични съеднинения. Пространственото преобразуване на хидрофилните им части в отговор на наличие на сигнални лиганди (хормони, медиатори), може да промени функционалната характеристика на тези молекули. Това представлява един от начините за междуклетъчна сигнализация. Мембранните белтъци биват: 1. Интегрални – преминават през цялата дебелина на мембраната, такива са и йонните канали 2. Периферни – разположени са в един от двата липидни монослоя Функции на мембранните белтъци: • някои от тях са ензими – аденилатциклаза • преносители при трансмембранния транспорт • йонни помпи – Na-K-АТФ-аза • рецептори за хормони и медиатори • някои могат да се свързват с лекарствени средства Междуклетъчно свързване Тъканите притежават здравина и стабилност, поради плътните връзки между клетките – десмозомите и zonulae adherens. Десмозоми - задебеляания на мембраните на клетката в съседни участъци. Между двете мембранни задебелявания в междуклетъчното пространство има нишковидна материя изградена от белтъчни молекули извънклетъчни части на мембранни белтъци. Хемидесмозоми – свързват клетките с подлежащата базална ламина. Плътни връзки (zonnulae occludens) – създават бариера с различна проницаемост за вода, йони и други разтворени вещества и определят резорбционните качества на епителните структури. Проницаеми връзки (цепковидно свързване, gap junction) – през тях могат да се пренасят малки молекули и йони. Позволяват бързо разпространение на възбуждението и обмен на различни химически посредници. Механизми на междуклетъчна сигнализация Различни биологично активни вещества, наричани още сигнални вещества, синтезирани и освобождавани от едни клетки предизвикват определен отговор от други клетки, свързвайки се със специфични за тези вещества рецептори върху клетъчната мембрана в цитоплазмата или в ядрото. Сигналните вещества носят още наименованието лиганди. Свързването на сигналното вещество с рецепторите,т.е лиганд-рецепторния комплекс, отключва поредица от реакции, която променя клетъчната функция. Една клетка може да има множество видове рецептори и по този начин да възприема множество регулаторни сигнали. Различните клетки отговарят по различен начин на един и същ лиганд. В някои типове клетки различни лиганди могат да предизвикат един и същ отговор. Следователно съществува както рецепторна, така и ефекторна специфичност. Междуклетъчна сигнализация според локализация на взаимодействията: 1. Автокринна – вещества отделени от дадена клетка, въздействат върху собствената й функция. 2. Синаптична – медиаторите, отделени в синаптичната цепнатина от пресинаптичното окончание, предават сигнали върху постсинаптичната мембрана. 3. Паракринна – сигналните вещества действат върху съседни клетки 4. Дистантна (ендокринна) – сигналните вещества са секретирани от ендокринни жлези или други клетки, синтезиращи биологично активни вещества и се разпространяват чрез кръвта в целия организъм. Те се свързват с мембранните рецептори на прицелни клетки. Сигналните молекули могат да бъдат водно-разтворими или липоидо-разтворими. Първите се свързват с мембранните рецептори на прицелните клетки и променят проницаемостта на йонни канали или активират мембранно свързани ензимни системи. Клетъчният отговор на тяхното въздействие е бърз – в течение на секунди или минути. Вторият вид сигнални молекули повлияват механизмите на генната експресия, като навлизайки през клетъчната и ядрената мембрана се свързват с контролни области от ДНК и повлияват белтъчната синтеза, клетъчния растеж и диференциация. Клетъчният отговор на тяхното въздействие е бавен и дълготраен. Клетъчние рецептори за хормони, медиатори и други лиганди не са статични компоненти на клетката, а техният брой или чувствителност се изменят при различни обстоятелства. Междуклетъчна сигнализация с участие на мембранни и клетъчни рецептори Видове клетъчни отговори според вида на лиганда и на рецепторите: 1. Промяна в проницаемостта на йонен канал (ацетилхолин в н-м синапс) 2. Промени в транскрипцията на определени иРНК (тиреоидни и стероидни хорм) 3. Образуване не вътреклетъчен втрои посредник 4. Промени в активността на ензими Междуклетъчна сигнализация чрез втори посредници След образуване на лиганд-рецепторни комплекси върху клетъчната мембрана съществуват няколко пътя за образуване на втори посредници. Начален етап е трансформирането на сигналите с участието на G-белтъци. G-белтъкът се активира в резултат на образуването на лиганд-рецепторен комплекс. След неговото активиране следва една каскада от реакции, в която активираната форма G-белтък взаимодейства с различни ефекторни белтъци, които могат да бъдат ензимни или йонни канали. Това взаимодействие може да се изразява както в активиране така и в потискане.
Fly UP