Клетъчен граничен комплекс


Категория на документа: Медицина


Шуменски Университет ,,Епископ Константин Преславски''

Факултет по природни науки

Курсова работа

По Цитология

Тема : Клетъчен граничен комплекс
Специалност: География и Биология
Изготвила: Нуршен Вахдет Мустафа фак. № 0023

Шумен
2014
1.Биологички мембрани - са структури ,които имат първо степенно значение на живите клетки.Те отделят клетките от околната среда и обособяват вътрешни участъци в еукариотните клетки.Мембраните определят в най-висока степен структурата и функциите на клетките.Всички мембрани имат еднаква стуктурна организация,която се определя от химичния им състав-те представляват тънки (6-10nm),липопротеинови комплекси,които винаги са затворени,без свободни краища и ограничават определено пространство.

1.1. Мембранни липиди: Фосфолипиди,гликолипиди и строиди.
Структурната основа на мембраните е двоен слой от липиди.Мембранните липиди се отнасят към три основни типа: фосфолипиди , гликолипиди и стероиди.Характерна особенност е обособяванетона молекулата им на два участъка с различно отношение към водната среда- хидрофилен (полярен) и хидрофобен (неполярен).
В най-голямо количество количество в мембраните са фосфолипидите.При най-често срещаните фосфолипиди-фосфоглицеридите,алкохолът глицерол е свързан с две мастни киселини и фосфорна киселина,към която е прикачена химична група ( етаноламин,хромин,серин и др.).При неутрално рН (около 7.0) фосфатинат остатък на фосфоглицерине е зареден отрицателно,а химичната група може да води положителни ,но понякога и отрицателни заряди.Вследствие на това, в молекулата на фосфолипида се формират две области - хидрофилна "глава" ,която е полярна и две неполярни хидрофобни "опашки" включващи мастните киселини.Освен фосфоглицериди в някой минерали се съдържат сфинголипиди,в които вместо вместо глицерол се съдържа алкохола сфингозин. Молекулите на гликолипите имат подобна на фосфолипидите структура ,но се съдържат на фосфорна киселина,а полярни въглехидратни групи.Във водна среда фосфолипидите и гликолипидите се ориентират по определен начин-образуват агрегати,при които "главите" на молекулите се насочват към водата,а "опашките" се скриват от нея .В резултат се образувасферичен мицел или структура от два слоя липидни молекули,която е без свободни краища и затваря определено пространство-компартмент (отделение).Този липиден бислой е непрупосклив за водоразтворими полярни молекули.Така той ограничава транспорта на вещества през биологичните мембрани,което на свой ред прави възможно контролирането на този транспорт.
Холестеролът е основен стероиден компонент на мембраните на животинските клетки,а в растителните клетки по голямо значение имат др. стероиди.Клетъчните мембрани на бактериите обикновено не съдържат холестерол.Холестеролът се синтезира в клетката или се транспортира в нея от кръвта.Сам холестеролът не образува във водна среда агрегати, но се вгражда липидния бойслой,като му предава някои специфични особенности.Молекулата му се отличава с голяма стабилност и придава здравина на мембраната.
Липидния състав на различните липидни мембрани не е еднакъв,но фосфолипидите преобладават в всички биологични мембрани.

1.2.Мембранни белтъци- Въпреки че всички мембрани в клетката имат основна структура-липиден бислой,те притежават спец.особенности,които се дължат на съдържащите се в тях белтъчни молекули.В зависимост от разположението мембраните.белтъците се делят на интегрални и периферни.Инетгралните мембранни белтъци могат да се отделят само след разрушаване на липидния боислой,до като пери ферните лесно се освобождават от него.Молекулата на хидрофобните участъци съдържа хидофобни участъци, които взаимодействат с хидрофобни участъци на липидините молекули във вътрешността на бислоя , и хидрофилни участъци които са ориентирани към водната среда и контактуват с нея.
Мембранните белтъци изпълняват разнообразни функции.Много от тяь уцхастват в транспорта на в-ва през мембраните.Те образуват хидрофибни канали в липидния бислой,през който преминават полярни молекули и йони,или се свързват със специфични молекули и ги пренасят през мембрана.
Клетъчните мембрани се различават по колицхество и по качественния състав на липидите и белтъците в тях спецификата на мембранните фукнции се определя предимно от белтъците.Периферната клетъчна мембрананапример съдържа около 50 % белтъци,а във вътрешната митохондрийна мембрана,където се преобразува енергията на хранителните вещества в енергия на АТФ, се съдържат около 75% белтъци.

1.3.Мембранни въглехидрати.Въглехидратите в мембраните са в малко количество и представляват олигозахаридни остатъци,свързани ковалентно с мембранните липиди,при което се образуват гликолипиди.Въглехидтратите са разположени на келтъчната повърхност и участват в разпознаването на келтките и в осъществяването на контакти между тях.
Клетъчните мембрани мембрани ограничават определени компартменти.Те имат две различни страни едната насочена към вътрешноста, а другата към цитозола.Периферната мембрана на клетката също има две страни едната е насочена към външната клетка среда,а другата към цитзола.Двете страни на мембраната се раличават по състава на изграждащите ги молекули-мембраните са асиметрични структури.

1.4.Течностно-мозъчен модел.Особеност на липидния бислой е неговата получена консистенция.Тя се определя от температурата на средата и състава на липидните молекули.Клетъчните мембрани са подвижни, динамични структури.Липидните и белтъчните молекули могат да се завъртят,както и да се преместват в равнината на мембраната.
Полутечния липиден бислой и разположението в него като мозайка подвижни белтъчни молекули са дали основание общоприетия модел на устройството на биологичните мембрани да бъде наречен течностно-мозъчен.
Всички липиди и белтъци за нови мембранни структури в клетката се синтезират в ендоплазменния ретикулум.От ендоплазменния ретикулум получават мембраните си апарата на Голджи,плазмената мембрана,лизозомите,секреторните вакуоли и вакуолите на растителните клетки.Към тази мембранна система не се отнасят пероксизомите,митохондриите и хлоропластите.Мембранните белтъци на тези органели се синтезират от свободни рибозоми в цитозола, а липидите - б мембраните на ендоплазмения ретикулум след което се пренасят до органелите.

2.Плазмена мембрана

2.1.Плазмената мембрана заема особенно място сред клетъчните мембрани,тъй като една страна обособява клетката,а друга осигурява обмяна на веществана с околната среда.Моделът на структурата и не се отличава от общия модел (течностно-мозъчния) на сетуктурата на биологичните мембрани,но тя има по голяма дебелина около (10nm) в сравнение с другите клетъчни мембрани около (7 nm)Това се дължи на многобройни периферни белтъци,кактои на добре развит въглехидратен компонент.В състава и обикновено се вклюват около 50% липиди,50% белтъци и 2-10% въглехидрати.В сравнение другите клетъчни мембрани плазмалемата съдържа повече холестерол и във фосфолипидите й преобладават наситени мастни киселини.
Под плазмената мембрана се намира се намира периферния цитоплазмен слой-клетъчен кортекс (кора) Той е беден на органели съдържа главно елементи на цитоскелета.В него е разположена мрежа от актинови микрофиламенти и мновество други спомагателни белтъци,които позволяват известна подвижност на мембраната.Над плазменната мембрана се намират различни надмембранни образувания (клетъчна стена при прокариотните и при растителните клетки;гликокаликс при животинските клетки).Надмембранните образувания,плазмената мембрана и коровия слой на цитоплазмата формират т.н. клетъчен граничен комплекс.
Плазмената мембрана има многобройни функции.Тя обособява клетката от заобикалящата я среда.Във всички клетки плазмалезата осигурява избирателно постъпване на хранителни в-ва,отделяне на крайни продукти на метаболизма и поддържане на определена вътрешно клетъчна концентрация на различни молекули и йони.П.м играе важна роля и в клетъчното делене.В определени специализирани клетки тя изпълнява други функции-провежда електрични сигнали в нервните мускулните клетки,участва в образуване на реснички,камшичета,микровили и др. специализирани образувания в различни животински клетки.

2.2.Транспортна фукнция - чрез транспортна функция плазмалемата регулира обмяна на вещества между клетката и средата.Липидния бислой е хидрофобен и представлява бариера за по голяма част от полярните молекули.Така мембраната не позволява изтичане на водорзтворимото съдържание на клетките,но също и неконтролирано влизане на водас разтворени в нея в-ва от външната среда.Поради наличието на тази пропусклива бариера съществуват специални механизми за транспорт на вещества през мембраната.Всички клетки са силно пропускливи за водата.Водните молекули преминават през плазмената мембрана чрез осмоза - в посока от по-разредения към по концентрирания разтвор.Високата пропоскливост на мембраните за водата се обеснява от части с много малки размери на молекулите и с техната електрическа неутралност.Това им позволява да се "промъкнат" между неполярните опашки на липидните молекули в бислоя.Освен това,мембраната съдържа специфични белтъци за пренос на водни молекули - аквапорини.Те образуват канали в мембраната,през които водните молекули преминават с много голяма скорост,отколкото през тъкани и по механизъм на регулация на тяхната проводимост.
Малките молекули и йони преминават през мембраната чрез пасивен и активен транспорт.Пасивния се осъществява без разход на енергия,като в-вото се пренася от една страна на мембраната до другата чрез дифузия-от място с по-висока към място с по-ниска концентрация.От двете страни на п.м. може да съществува и електричен градиент,когато вътрешната мембрана е заредена отрицателно по отношение на външната.Скороста на дифузия на различни молекули зависи от техните размери ел.заряди и разтворимост в липиди.Неполярни молекули се разтварят в липидния бислой и преминават лесно през мембраната.Полярни но електронеутрални молекули също преминават свободно, ако са с малки размери.Липидния бислой обаче не пропуска заредени молекули.Дифузията на по-големи полярни молекули и на йони се осъществява чрез белтъци,формиращи в мембраната хидрофилни канали.през тях преминават молекули с определени размери и заряди.
Транспортът на някои полярни молекули се осъществява с помощта на вградени в мембраната белтъци-преносители.Те притежават устатъци за свързване на определени молекули (захари,аминокиселини,различни йони).Белтъците-преносители свързват специфично молекулите на една повърхност на мембраната след което се променя конформацията им и захваната молекула се оказва от дрругата страна на мембраната,където се освобождава.Този тип пасивен транспорт се нарича облекчена дифузия.При активния транспорт в-вата се пренасят през мембрана срещу концентрационния или електохимичния градиент,също с участието на транспортни белтъци,при което се извършва работа.Процесът е задължително свързан с разход на енергия,която се осигурява от разграждане на АТФ.Тези белтъци-преносители функционират като молекулни "помпи".Освен участък за свързване на специфични в-ва те имат и каталитичен център за свързване и хидролиза на АТФ,при което се използва освободената енергия.Те са ензими-аденозинтрифосфатази (АТФази).В някои случаи едновременно с преноса на едно основно същество белтъкът-преносител пренася допълнително и друго в-во.Контратранспортът на две в-ва,които се пренасят в една посока се нарича сипорт,а в противоположни посоки -антипорт.
Класически пример за работата на молекулите "помпи" е Na+/K+ - помпа ,която е отговорна за подсъдържанието на градиентите на Na+ K+ , определящи електрични потенциал на плазмената мембрана на нервните и мускулните клетки.Това е белтък-преносител с АТФазна активност,който изнася Na+ транспортния белтък едновременно внася в клетката К+ срещу електрохимичния градиент.При пренасянето на Na+ транспортния белтък едновременно внася в клетката К+ сресхту неговия електрохимичен градиент,т.е.осъществява се антипорт.Na+ / K+ - ATФаза заедно с 5 - нуклеотидазата са маркерни ензими за плазмената мембрана (които се срещат само в нея).
Пренос на частици.Механизмът,по който се пренасят през плазмалемата макромолекули и големи частици съществено се различава от транспорта на малки молекули и йони.Пренасянето на такива частици през мембраната се означава като цитоза.Ако частицата се изнася от клетката,процесът се нарича екзоцитоза (навън).Обратния процес не внасяне на частици в клетката се определя като ендоцитоза (във,вътре).Важна особеност на този типтранспортен процес е ,че частицата напуска клетката или постъпва в нея винаги опакована в мембранното мехурче и не контактува с цитоплазмата.Този вид транспорт протича с разход на енергия.
При екзоцитоза от клетката се изнася материал (най-често секрети),като се транспортира до клетъчната граница (плазмалемата),опакован в мембранната обвивка,получена от клетъчен мембранен органел (апарата на Голджи).Изнасянето на материала завършва със сливане на мембраната на мехурчето с плазмената мембрана,при което той се освобождава в извънклетъчното пространство.След това с еобразуват вгъвания на мембраната във вътрешността на клетката,които постепенно обкръжават частиците и се откъсват от плазмалемата.
В зависимост от вида на поетия от клетката материал,се различават два типа едноцитоза: пиноцитоза-при поемане на капчици разтвор на в-ва,и фагоцитоза-при поемане на твърди неразтворими частици.Повечето еукариотни клетки поглъщат извънклетъчна течност и разтворени в нея в-ва като образуват малки пиноцитозни вакуоли (около 150 nm).Този процес е особенно характерен за клетки,чиято основна функция е свързана с поглъщане на в-ва,например епителните клетки на тънкото черво.При фагоцитоза в клетката се внасят едри частици-макромолекули,микроорганизми или отломки от клетки.Образуват се обикновено големи фагозитозни вакуоли,наречени фагозоми (над 250 nm).Поглъщането на частици има различно значение при различните типове клетки.При едноклетъчните организми (първаци) фагоцитозата е начин на хранене.При многоклетъчните чрез фагоцитоза се осигурява защита срещу попаднали в организма микроорганизми и отстраняване на остарели и увредени клетки.
В еукариотните клетки протича непрекъснато ендоцитоза,при която те поглъщат извънклетъчна течност.В повечето клетки съществува и избирателно приемане на макромолекули,което се нарича опосредствена адсорбционна ендоцитоза.Тя позволява определени молекули да се внасят в клетката с по-голяма скорост от обикновената ендоцитоза.Такива молекули се адсорбират с определени участъци на п.м.,''обшити'' по вътрешната мембранна повърхност с белтък (клатрин и др белтъци).В тези белтъчни "обшивки " са разположени рецептори,които специфично свързват определени макромолекули.След абсорбирането чрез вгъване на мембраната в клетката се образува мехурче,което показва "обшивката'' и се нарича покрито мехурче. В него се съдържат рецепторите и свързаните с тях макромолекули.В клетката тези мехурчета бързо губят "обшивката'' си и се превръщат в ендозоми.Най-често те се сливат с лизозоми,след което съдържащите се в тях макромолекули се разграждат.

2.3.Рецепторна функция - Тази ф-я определя взаимоотношенията м/у клетката и външната среда.Всеки вид клетки съдържа по външната повърхност на плазмената мембрана специфична с-ма от молекули-рецептори,чрез които се възприемат външни сигнали.Рецепторите представляват мембранни белтъци и елементи на гликокаликса-захари,гликопротеини.Те са уникални за всеки вид клетки и са от основно значение за тяхното развитие и .
Клетките в многоклетъчните организми обменят информация по между си чрез сигнални молекули - химични съединения (хормони,медиатори,растежни фактории др.) тези молекули се свързват от специфични рецептори на клетъчната повърхност, с които са комплементарни.това води до специфичен отговор на клетката.Дигналните молекули позволяват функциите на многобройни клетки в организма да бъдат координирани.Обикновенно сигналните молекули не влизат в клетката и ролята на рецепторите не е само да ги разпознават и свързват,но и да предават сигналите навътре в клетката.
Някои клетки притежават рецептори,които реагират на физични сигнали.Такива са фоторецепторите на ретината на окото- пръчиците и колбичките с чиято помощ светлинния сигнал се превръща в химичен и се генерира нервен импулс.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Клетъчен граничен комплекс 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.