Основные виды внутриклеточного транспорта через мембрану
Важная роль плазматических мембран в жизнедеятельности клетки. Анализ процессов транспорта через мембрану. Связь с клиникой: переливание крови и пересадка тканей. Совместимость поверхностных клеточных антигенов. Особенности специализации мембран.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.11.2012 |
| Размер файла | 15,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Карагандинский Государственный Медицинский Университет
Кафедра молекулярной биологии и медицинской генетики
Лекция
Тема: "Основные виды внутриклеточного транспорта через мембрану"
Специальность: 051301 "Общая медицина"
Курс: 1
Караганда 2009
Структура лекции
Тема: "Основные виды внутриклеточного транспорта через мембрану"
Цель: изучение роли плазматических мембран в жизнедеятельности клетки, процессов транспорта через мембрану.
План лекции
- Тезисы лекции
- Важнейшие функции мембран
- Связь с клиникой: переливание крови и пересадка тканей
- Специализация мембран
- Литература
Тезисы лекции
Значение мембран в функционировании клеток. Плазматической мембраной называется барьер, который окружает цитоплазму, определяя границы клеток. Однако мы знаем, что мембрана служит не только барьером между цитозолем и внеклеточной средой, но содержит молекулы, которые передают сигналы с наружной стороны клетки в цитоплазму и к внутриклеточным органеллам.
Белки и липиды. Все клеточные мембраны представляют собой сложную смесь белков и липидов. Существуют три важных принципа строения мембраны.
1. Мембраны не однородны. Мембраны, окружающие внутриклеточные органеллы, и плазматическая мембрана отличаются по составу.
2. Многие компоненты мембран находятся в состоянии непрерывного движения. Мембрана напоминает постоянно меняющуюся мозаику. Некоторые части мембраны изменяются быстрее, чем другие.
3. Компоненты мембран чрезвычайно асимметричны. Между наружным и внутренним слоями мембран имеется различие по относительному количеству и качественному составу липидов. Белки располагаются среди липидов асимметрично и имеют хорошо различимые вне - и внутриклеточные домены.
Разнообразие морфологии клеток определяется вариациями строения цитоскелета, состоящего из белков, расположенных непосредственно под мембраной и в цитоплазме. Основные компоненты цитоскелета, включая активные филаменты, микротрубочки и промежуточные филаменты, также участвуют в формировании конфигурации цитоплазматической мембраны.
Важнейшие функции мембран
Мембраны контролируют состав внутриклеточной среды. Основная функция мембраны - формирование вокруг цитоплазмы барьера, который избирательно пропускает молекулы, входящие в клетку и выходящие из нее. В значительной степени такое поведение мембраны обусловлено непроницаемостью ее липидов для воды и других гидрофильных молекул. В мембране находятся белки, которые образуют каналы и поры, принимающие участие в высокоизбирательном транспорте молекул через мембрану.
Мембраны обеспечивают и облегчают межклеточную и внутриклеточную передачу информации. Мембрана - это место, где молекулярная информация воспринимается, преобразуется и передается далее в клетку. Поведение клетки ее непосредственным окружением и продуктами отдаленных клеток. Например, нормальные клетки, растущие в чашке Петри, прекращают деление, когда поверхность чашки полностью покрыта клетками, и все они соприкасаются друг с другом. Это явление называют контактным торможением роста (density - dependent inhibition, DDI). Наоборот, мутантные клетки, которые утратили способность к восприятию сигнала контактного торможения, продолжают расти, и формируют слой за слоем. Клетки с такими свойствами образуют опухоли.
Мембраны обеспечивают образование тканей с помощью межклеточных контактов. Многие белки, погруженные в мембрану, ковалентно связаны с углеводами (т.е. являются гликопротеинами), расположенными на наружной поверхности мембраны. Эти гликопротеины часто оканчиваются остатками сиаловой кислоты и сообщают всей наружной поверхности клетки общий отрицательный заряд. Боковые углеводные цепи этих гликопротеинов и гликолипидов важны для осуществления межклеточных контактов. Углеводные остатки формируют специфические поверхностные антигены и делают мембранную поверхность высокоиммунногенной. Структура поверхностных клеточных антигенов находится под строгим генетическим контролем и используется иммунной системой для разделения всех клеток на "свои" и "не свои". Все клетки индивидуума несут сходные поверхностные антигены, которые отличаются от поверхностных антигенов любого другого индивидуума.
Связь с клиникой: переливание крови и пересадка тканей
Совместимость поверхностных клеточных антигенов во многом определяет успех переливания крови или трансплантации тканей. Наиболее важные поверхностные антигены, которые определяют успех переливания крови, это антигены групп крови. Их антигенные свойства обусловлены тонкой структурой углеводных остатков гликопротеинов и гликолипидов на поверхности эритроцитов.
Второй комплекс антигенов, называемый трансплантационными антигенами или антигенами гистосовместимости, определяет индивидуальность поверхностей клеток. В отличие от антигенов групп крови (определяющих антигенность как жидкой среды организма, так и клеточной поверхности), антигены гистосовместимости размещены лишь на поверхности клеток. Антигенными детерминантами служат полипептидные цепи группы трансмембранных белков, кодируемых в геноме млекопитающих генами главного комплекса гистосовместимости (МНС).
Специализация мембран
Базолатеральная поверхность эпителиальных клеток.
Эпителиальные клетки выполняют разнообразные важные функции, не последней из которых являются формирование покровов из клеток, плотно соединенных друг с другом и с базальной поверхностью. Эпителиальные выстелки образуют непроницаемый барьер между внешней и внутренней средой организма. Часто эпителиальная граница испытывает большую нагрузку, и для поддержания ее целостности эпителиальные клетки должны оставаться плотно соединенными. На поверхности между эпителиальными клетками существуют разнообразные мембранные структуры, предназначенных для этой цели.
Плотное соединение (zona occludens). Такие контакты локализованы между клетками очень близко к их апикальной поверхности. Это соединение полностью исключает любой промежуток между клетками, клетки оказываются слитными. Плотные контакты не позволяют жидкости проникать через эпителиальный барьер.
Адгезионный пояс (zonula adherens, поясок сцепления). Это соединение окружает клетку и связывает две соседние клетки. На внутриклеточной поверхности этих соединений множество цитоскелетных белков формируют плотную бляшку. В ее состав входят миозин, тропомиозин и винкулин.
Щелевидный контакт (nexus). Он встречается на базолатеральной поверхности между двумя клетками Комплекс белков, содержащий шесть гантелевидных полипептидных субъединиц, называемых коннексонами, с центральной порой в середине комплекса, расположен на базолатеральной поверхности эпителиальной клетки.
Поверхностные рецепторы клеточных мембран.
Все клетки обладают специальными трансмембранными белками, способными специфически связываться с информационными молекулами и передавать сигналы внутрь клетки. Эти мембранные белки называют рецепторами.
Поверхностные рецепторы:
Внеклеточный домен (эктодомен) содержит участок связывания сигнальной молекулы или лиганда. Обычно это самая большая часть белкового рецептора.
Трансмембранные домены рецепторов можно разделить на две группы. Первое, очень большое семейство рецепторов, пронизывает мембрану семь раз. Это свойство настолько характерно для членов семейства, что их называют "семь раз пересекающими рецепторами", или "серпантинными" рецепторами.
мембрана переливание кровь внутриклеточный
Литература
Основная:
1. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Н. "Молекулярная биология". Учебное пособие для студентов медицинских вузов, Москва: Наука, 2003, 544с.
2. Фаллер Д.М., Шилдс Д. "Молекулярная биология клетки". Руководство для врачей. Пер. с англ. М.: БИНОМ - Пресс, 2003. - 272с.
3. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., Медицина, 2003.
4. Генетика. Учебник для ВУЗов / Под ред. Академика РАМН В.И. Иванова. - М.: ИКЦ "Академкнига", 2006. - 638 с.: ил.
Дополнительная:
1. Уилсон Дж., Хант Т. Молекулярная биология клетки. Сборник задач. Пер. с англ. - М., Мир, 1994 - 520 с.
2. Казымет П.К., Мироедова Э.П. Биология. Учебное пособие для студентов медицинских вузов. - Астана, 2006, 2007.
3. Медицинская биология и генетика/ Под. редакцией Куандыкова Е.У., Алматы, 2004
Контрольные вопросы:
1. Свойства мембранных липидов.
2. Составмембранных липидов.
3. Принцип работы белков-переносчиков.
4. Основные типы эндоцитоза.
5. Значение экзоцитоз для клетки.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Организация мембран. Транспорт веществ через мембраны. Центральный механизм регуляции орагнов дыхания. Нефрон - структурно-функциональная единица почки. Функциональные связи гипоталамуса с гипофизом. Проблема локализации функций в коре большого мозга.
контрольная работа [39,4 K], добавлен 03.02.2008Назначение и молекулярная структура цитоплазматических мембран. Перенос молекул через них, уравнение Фика. Электродиффузионное уравнение Нернста-Планка. Анализ механизмов транспорта веществ через Биологические мембраны. Биоэлектрические потенциалы.
презентация [1,1 M], добавлен 21.05.2017Причины и проявления повреждения клетки. Механизмы нарушения барьерной функции биологических мембран. Перекисное окисление липидов. Схема мембранных фосфолипаз. Механическое растяжение мембран и адсорбция белков. Явление электрического пробоя мембран.
реферат [21,1 K], добавлен 13.04.2009Фазы жизненного цикла клетки. Общие механизмы повреждения клетки. Патогенез повреждения клеточных мембран. Стадии острого и хронического повреждения клетки. Специфические и неспецифические проявления повреждения. Виды гибели клетки. Некроз и апоптоз.
лекция [12,4 M], добавлен 20.02.2013Исследование транспорта натрия через апикальную, базальную (перитубулярную) мембрану. Рассмотрение работы АТФазы. Определение основных путей усиления натрийуреза. Изучение механизма натрийуретического действия диакарба: снижение секрецию водорода.
реферат [25,2 K], добавлен 10.06.2010Анализ крови — один из наиболее распространённых методов медицинской диагностики. История переливания крови с лечебной целью. Распределение групп крови в России, их характеристика. Открытие резус-фактора Карлом Ландштейнером. Донор и донорская кровь.
презентация [487,8 K], добавлен 25.01.2015Система легочной вентиляции - обновление воздуха в альвеолах, где он вступает в контакт с кровью в легочных капиллярах. Давление газов в воде и тканях. Диффузия газов через респираторную мембрану. Химические формы транспортирования двуокиси углерода.
реферат [43,2 K], добавлен 31.03.2009Изучение действия перелитой крови на организм. Показания и противопоказания к переливанию. Понятия о группах крови и резус факторе, способы их определения, проведение проб на индивидуальную и биологическую совместимость. Определение годности флакона.
презентация [2,9 M], добавлен 11.10.2014С древности люди видели кровь как источник жизненных сил и пытались использовать её для исцеления. Однако, до XVII в. переливание крови практически не производилось. Эксперименты по переливанию крови животных людям. Наложение запрета на переливание крови.
презентация [442,5 K], добавлен 23.11.2010Использование крови с лечебными целями. Первое переливание крови от человека человеку. Показания к переливанию крови, ее компонентов. Типология групп крови. Диагностика ВИЧ-инфекции. Сравнение количества переливаний крови в г. Находка и других городах.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 26.10.2015
