Organizmo ryšys su aplinka. Biologinė evoliucija Ląstelės sąveikos su aplinka įgyvendinimas
Kviečiame susipažinti su medžiagomis ir.
: celiuliozės membrana, membrana, citoplazma su organelėmis, branduolys, vakuolės su ląstelių sultimis.Plastidų buvimas Pagrindinis bruožas augalo ląstelė.
Ląstelių sienelių funkcijos- nustato ląstelės formą, saugo nuo aplinkos veiksnių.
plazmos membrana- plona plėvelė, susidedanti iš sąveikaujančių lipidų ir baltymų molekulių, skirianti vidinį turinį nuo išorinės aplinkos, užtikrina vandens, mineralų ir organinės medžiagos osmoso ir aktyvaus perdavimo būdu, taip pat pašalina atliekas.
Citoplazma- vidinė pusiau skysta ląstelės aplinka, kurioje yra branduolys ir organelės, užtikrina ryšius tarp jų, dalyvauja pagrindiniuose gyvybės procesuose.
Endoplazminis Tinklelis- išsišakojusių kanalų tinklas citoplazmoje. Dalyvauja baltymų, lipidų ir angliavandenių sintezėje, medžiagų pernešime. Ribosomos - kūnai, esantys EPS arba citoplazmoje, susidedantys iš RNR ir baltymų, dalyvauja baltymų sintezėje. EPS ir ribosomos yra vienas aparatas, skirtas baltymų sintezei ir transportavimui.
Mitochondrijos-organelės, atskirtos nuo citoplazmos dviem membranomis. Juose oksiduojasi organinės medžiagos ir dalyvaujant fermentams sintetinamos ATP molekulės. Vidinės membranos, ant kurios išsidėstę fermentai, paviršiaus padidėjimas dėl krislų. ATP yra daug energijos turinti organinė medžiaga.
plastidai(chloroplastai, leukoplastai, chromoplastai), jų kiekis ląstelėje yra pagrindinis augalo organizmo požymis. Chloroplastai yra plastidai, kurių sudėtyje yra žalio pigmento chlorofilo, kuris sugeria šviesos energiją ir naudoja ją organinėms medžiagoms sintetinti. anglies dvideginis ir vandens. Chloroplastų atribojimas nuo citoplazmos dviem membranomis, daug ataugų - ant vidinės membranos grana, kurioje yra chlorofilo molekulės ir fermentai.
Golgi kompleksas- ertmių sistema, atskirta nuo citoplazmos membrana. Baltymų, riebalų ir angliavandenių kaupimasis juose. Riebalų ir angliavandenių sintezės įgyvendinimas ant membranų.
Lizosomos- kūnai, atskirti nuo citoplazmos viena membrana. Juose esantys fermentai pagreitina sudėtingų molekulių skaidymo į paprastas reakciją: baltymus į aminorūgštis, sudėtingus angliavandenius į paprastas, lipidus į glicerolį ir riebalų rūgštis, taip pat sunaikina negyvas ląstelės dalis, visas ląsteles.
Vakuolės- ertmės citoplazmoje, užpildytos ląstelių sultimis, rezervinių maistinių medžiagų, kenksmingų medžiagų kaupimosi vieta; jie reguliuoja vandens kiekį ląstelėje.
Šerdis- pagrindinė ląstelės dalis, iš išorės padengta dvisluoksne membrana, perverta poromis branduolio apvalkalu. Medžiagos patenka į šerdį ir iš jos pašalinamos per poras. Chromosomos yra paveldimos informacijos apie organizmo savybes, pagrindines branduolio struktūras, kurių kiekviena susideda iš vienos DNR molekulės kartu su baltymais, nešėjos. Branduolys yra DNR, i-RNR, r-RNR sintezės vieta.
Prieinamumas išorinė membrana, citoplazma su organelėmis, branduoliai su chromosomomis.
Išorinė arba plazminė membrana- atriboja ląstelės turinį nuo aplinkos (kitos ląstelės, tarpląstelinė medžiaga), susideda iš lipidų ir baltymų molekulių, užtikrina ryšį tarp ląstelių, medžiagų transportavimą į ląstelę (pinocitozė, fagocitozė) ir iš ląstelės.
Citoplazma- vidinė pusiau skysta ląstelės aplinka, užtikrinanti ryšį tarp branduolio ir joje esančių organelių. Pagrindiniai gyvybinės veiklos procesai vyksta citoplazmoje.
Ląstelių organelės:
1) endoplazminis tinklas (ER)- išsišakojusių kanalėlių sistema, dalyvaujanti baltymų, lipidų ir angliavandenių sintezėje, medžiagų pernešime ląstelėje;
2) ribosomos- kūnai, kuriuose yra rRNR, yra ER ir citoplazmoje ir dalyvauja baltymų sintezėje. EPS ir ribosomos yra vienas baltymų sintezės ir transportavimo aparatas;
3) mitochondrijos- ląstelės „elektrinės“, atskirtos nuo citoplazmos dviem membranomis. Vidinėje susidaro kristos (raukšlės), kurios padidina jos paviršių. Ant cristae esantys fermentai pagreitina organinių medžiagų oksidacijos reakcijas ir daug energijos turinčių ATP molekulių sintezę;
4) golgi kompleksas- ertmių grupė, atskirta membrana nuo citoplazmos, užpildyta baltymais, riebalais ir angliavandeniais, kurie naudojami gyvybės procesuose arba pašalinami iš ląstelės. Komplekso membranos atlieka riebalų ir angliavandenių sintezę;
5) lizosomos- fermentų pripildyti kūnai pagreitina baltymų skilimo reakcijas į aminorūgštis, lipidų - į glicerolį ir riebalų rūgštis, polisacharidų - į monosacharidus. Lizosomose sunaikinamos negyvos ląstelės dalys, visos ląstelės ir ląstelės.
Ląstelių inkliuzai- Atsarginių maisto medžiagų sankaupos: baltymai, riebalai ir angliavandeniai.
Šerdis– svarbiausia ląstelės dalis. Jis padengtas dviguba membrana su poromis, pro kurias vienos medžiagos prasiskverbia į branduolį, o kitos patenka į citoplazmą. Chromosomos yra pagrindinės branduolio struktūros, paveldimos informacijos apie organizmo savybes nešėjos. Motinos ląstelės dalijimosi procese jis perduodamas dukterinėms ląstelėms, o su lytinėmis ląstelėmis - dukteriniams organizmams. Branduolys yra DNR, mRNR, rRNR sintezės vieta.
Užduotis:
Paaiškinkite, kodėl organelės vadinamos specializuotomis ląstelės struktūromis?
Atsakymas: organelės vadinamos specializuotomis ląstelių struktūromis, nes atlieka griežtai apibrėžtas funkcijas, paveldima informacija saugoma branduolyje, ATP sintetinamas mitochondrijose, fotosintezė vyksta chloroplastuose ir kt.
Jei turite klausimų apie citologiją, galite kreiptis pagalbos į
Medžiagų, patenkančių į ląstelę arba jos išleidžiamų į išorę, mainai, taip pat įvairių signalų apykaita su mikro ir makroaplinka vyksta per išorinę ląstelės membraną. Kaip žinoma, ląstelės membrana yra lipidų dvisluoksnis sluoksnis, kuriame yra įterptos įvairios baltymų molekulės, kurios veikia kaip specializuoti receptoriai, jonų kanalai, prietaisai, kurie aktyviai perneša ar pašalina įvairias chemines medžiagas, tarpląstelinius kontaktus ir kt.. Sveikose eukariotinėse ląstelėse fosfolipidai membranoje pasiskirsto asimetriškai: išorinis paviršius susideda iš sfingomielino ir fosfatidilcholino, vidinį paviršių sudaro fosfatidilserinas ir fosfatidiletanolaminas. Tokiai asimetrijai išlaikyti reikia energijos sąnaudų. Todėl pažeidus ląstelę, jos užsikrėtus, pritrūkus energijos, išorinis membranos paviršius prisodrintas jai neįprastais fosfolipidais, kurie tampa signalu kitoms ląstelėms ir fermentams apie ląstelės pažeidimą su atitinkama reakcija į jį. Svarbiausias vaidmuo tenka tirpiajai fosfolipazės A2 formai, kuri skaido arachidono rūgštį ir iš minėtų fosfolipidų sukuria lizoformas. Arachidono rūgštis yra ribojanti grandis kuriant tokius uždegimo mediatorius kaip eikozanoidai, o apsauginės molekulės – pentraksinai (C reaktyvusis baltymas (CRP), amiloidinių baltymų pirmtakai) – prisijungia prie membranoje esančių lizoformų, o po to aktyvuojasi komplemento sistema klasikiniu būdu ir ląstelių sunaikinimas.
Membranos struktūra padeda išsaugoti ląstelės vidinės aplinkos ypatybes, jos skirtumus nuo išorinės. Tai užtikrina selektyvus ląstelės membranos pralaidumas, mechanizmų buvimas joje aktyvus transportas. Jų pažeidimas dėl tiesioginės žalos, pavyzdžiui, tetrodotoksino, ouabaino, tetraetilamonio arba nepakankamo atitinkamų „siurblių“ energijos tiekimo, sukelia ląstelės elektrolitų sudėties pažeidimą, jos metabolizmo pokyčius. , specifinių funkcijų pažeidimas – susitraukimas, sužadinimo impulso laidumas ir kt. Žmogaus ląstelių jonų kanalų (kalcio, natrio, kalio ir chlorido) pažeidimą taip pat gali genetiškai nulemti genų, atsakingų už šių kanalų struktūrą, mutacija. kanalai. Vadinamosios kanalopatijos yra paveldimų nervų, raumenų ir virškinimo sistemos ligų priežastis. Per didelis vandens suvartojimas ląstelės viduje gali sukelti jos plyšimą – citolizę – dėl membranos perforacijos komplemento aktyvinimo metu arba citotoksinių limfocitų ir natūralių žudikų atakos.
Ląstelės membranoje yra įmontuota daug receptorių – struktūrų, kurios, susijungusios su atitinkamomis specifinėmis signalinėmis molekulėmis (ligandais), perduoda signalą į ląstelę. Tai vyksta per įvairias reguliavimo kaskadas, susidedančias iš fermentiškai aktyvių molekulių, kurios nuosekliai aktyvuojamos ir galiausiai prisideda prie įvairių ląstelių programų, tokių kaip augimas ir dauginimasis, diferenciacija, judrumas, senėjimas ir ląstelių mirtis, įgyvendinimo. Reguliavimo kaskadų yra gana daug, tačiau jų skaičius dar nėra iki galo nustatytas. Receptorių sistema ir su jais susijusios reguliavimo kaskados taip pat egzistuoja ląstelės viduje; jie sukuria tam tikrą reguliavimo tinklą su koncentracijos, pasiskirstymo taškais ir tolimesnio signalo kelio pasirinkimu priklausomai nuo ląstelės funkcinės būklės, jos vystymosi stadijos ir tuo pačiu metu veikiančių kitų receptorių signalų. To rezultatas gali būti signalo slopinimas arba stiprinimas, jo kryptis kitokiu reguliavimo keliu. Tiek receptorių aparatas, tiek signalo perdavimo keliai per reguliavimo kaskadas, pavyzdžiui, į branduolį, gali būti sutrikdyti dėl genetinio defekto, kuris atsiranda kaip įgimtas defektas organizmo lygmeniu arba dėl somatinės mutacijos tam tikroje ląstelėje. tipo. Šiuos mechanizmus gali pažeisti infekcijos sukėlėjai, toksinai, taip pat keistis senstant. Galutinis etapas gali būti ląstelės funkcijų, jos dauginimosi ir diferenciacijos procesų pažeidimas.
Ląstelių paviršiuje taip pat yra molekulės, kurios atlieka svarbų vaidmenį tarpląstelinės sąveikos procesuose. Tai gali būti ląstelių adhezijos baltymai, audinių suderinamumo antigenai, audinių specifiniai, diferencijuojantys antigenai ir kt. Šių molekulių sudėties pokyčiai sukelia tarpląstelinės sąveikos pažeidimą ir gali sukelti atitinkamų tokių ląstelių pašalinimo mechanizmų aktyvavimą, nes jie kelia tam tikrą pavojų organizmo vientisumui kaip infekcijų, ypač virusinių, rezervuaras arba galimi naviko augimo iniciatoriai.
Ląstelės energijos tiekimo pažeidimas
Energijos šaltinis ląstelėje yra maistas, kuriam suskaidžius energija išsiskiria į galutines medžiagas. Mitochondrijos yra pagrindinė energijos gamybos vieta, kurioje medžiagos oksiduojamos kvėpavimo grandinės fermentų pagalba. Oksidacija yra pagrindinis energijos tiekėjas, nes dėl glikolizės iš tokio pat kiekio oksidacijos substratų (gliukozės) išsiskiria ne daugiau kaip 5% energijos, palyginti su oksidacija. Apie 60% oksidacijos metu išsiskiriančios energijos yra sukaupta oksidacinio fosforilinimo būdu makroerginiuose fosfatuose (ATP, kreatino fosfatas), likusi dalis išsisklaido kaip šiluma. Ateityje didelės energijos fosfatus ląstelė naudos tokiems procesams kaip siurbimas, sintezė, dalijimasis, judėjimas, sekrecija ir kt. Yra trys mechanizmai, kurių pažeidimas gali sukelti ląstelės energijos tiekimo sutrikimą. : pirmasis yra fermentų sintezės mechanizmas energijos apykaitą, antrasis – oksidacinio fosforilinimo mechanizmas, trečiasis – energijos panaudojimo mechanizmas.
Elektronų transportavimo pažeidimas mitochondrijų kvėpavimo grandinėje arba ADP oksidacijos ir fosforilinimo atsiejimas prarandant protonų potencialą - varomoji jėga ATP susidarymas lemia oksidacinio fosforilinimo susilpnėjimą taip, kad didžioji dalis energijos išsisklaido šilumos pavidalu ir mažėja makroerginių junginių skaičius. Oksidacijos ir fosforilinimo atsiejimą veikiant adrenalinui homoioterminių organizmų ląstelės naudoja norėdamos padidinti šilumos gamybą, išlaikant pastovią kūno temperatūrą vėsinimo metu arba jos padidėjimą karščiuojant. Esant tirotoksikozei pastebimi reikšmingi mitochondrijų struktūros ir energijos apykaitos pokyčiai. Šie pakitimai iš pradžių yra grįžtami, tačiau po tam tikro momento tampa negrįžtami: mitochondrijos suskaidomos, suyra arba išsipučia, netenka kristų, virsdamos vakuolėmis, o galiausiai kaupiasi tokios medžiagos kaip hialinas, feritinas, kalcis, lipofuscinas. Pacientams, sergantiems skorbutu, mitochondrijos susilieja ir sudaro chondrosferas, galbūt dėl peroksido junginių pažeidimo. Didelė žala mitochondrijoms atsiranda veikiant jonizuojančiai spinduliuotei, normaliai ląstelei virstant piktybine.
Mitochondrijos yra galingas kalcio jonų sandėlis, kuriame jo koncentracija yra keliomis eilėmis didesnė nei citoplazmoje. Pažeidus mitochondrijas, kalcis patenka į citoplazmą, sukeldamas proteinazių aktyvavimą, pažeidžiant tarpląstelines struktūras ir sutrikdant atitinkamos ląstelės funkcijas, pavyzdžiui, kalcio kontraktūras ar net „kalcio mirtį“ neuronuose. Dėl mitochondrijų funkcinių gebėjimų pažeidimo smarkiai padidėja laisvųjų radikalų peroksido junginių susidarymas, kurie turi labai didelį reaktyvumą ir todėl pažeidžia svarbius ląstelių komponentus - nukleino rūgštis, baltymus ir lipidus. Šis reiškinys stebimas vadinamojo oksidacinio streso metu ir gali turėti neigiamų pasekmių ląstelės egzistavimui. Taigi išorinės mitochondrijų membranos pažeidimą lydi tarpmembraninėje erdvėje esančių medžiagų, pirmiausia citochromo C ir kai kurių kitų biologiškai aktyvių medžiagų, išsiskyrimas į citoplazmą, kurios sukelia grandinines reakcijas, sukeliančias užprogramuotą ląstelių mirtį – apoptozę. Pažeisdamos mitochondrijų DNR, laisvųjų radikalų reakcijos iškreipia genetinę informaciją, reikalingą tam tikriems kvėpavimo grandinės fermentams, kurie gaminami būtent mitochondrijose, susidaryti. Tai veda prie dar didesnio oksidacinių procesų sutrikimo. Apskritai mitochondrijų vidinis genetinis aparatas, palyginti su branduolio genetiniu aparatu, yra mažiau apsaugotas nuo žalingų poveikių, galinčių pakeisti jame užkoduotą genetinę informaciją. Dėl to mitochondrijų disfunkcija pasireiškia visą gyvenimą, pavyzdžiui, senėjimo procese, piktybinės ląstelės transformacijos metu, taip pat dėl paveldimų mitochondrijų ligų, susijusių su mitochondrijų DNR mutacija kiaušinyje. Šiuo metu aprašyta daugiau nei 50 mitochondrijų mutacijų, kurios sukelia paveldimas degeneracines nervų ir raumenų sistemos ligas. Jie perduodami vaikui tik iš motinos, nes spermos mitochondrijos nėra zigotos ir atitinkamai naujojo organizmo dalis.
Genetinės informacijos išsaugojimo ir perdavimo pažeidimas
Ląstelės branduolys turi didžiąją dalį genetinės informacijos ir taip užtikrina normalų jo funkcionavimą. Selektyviosios genų ekspresijos pagalba koordinuoja ląstelės darbą tarpfazėje, kaupia genetinę informaciją, atkuria ir perduoda genetinę medžiagą ląstelių dalijimosi procese. Branduolyje vyksta DNR replikacija ir RNR transkripcija. Įvairūs patogeniniai veiksniai, tokie kaip ultravioletinė ir jonizuojanti spinduliuotė, laisvųjų radikalų oksidacija, cheminės medžiagos, virusai, gali pažeisti DNR. Manoma, kad kiekviena šiltakraujo gyvūno ląstelė per 1 dieną. praranda daugiau nei 10 000 bazių. Prie to reikėtų pridėti pažeidimus kopijuojant dalijimo metu. Jei ši žala išliktų, ląstelė negalėtų išgyventi. Apsauga yra galingų taisymo sistemų, tokių kaip ultravioletinė endonukleazė, reparacinė replikacija ir rekombinacinė taisymo sistemos, pakeičiančios DNR pažeidimus, egzistavimas. Genetiniai reparatyvinių sistemų defektai sukelia ligų vystymąsi dėl padidėjusio jautrumo DNR žalingiems veiksniams. Tai pigmentinė kseroderma, taip pat kai kurie pagreitinto senėjimo sindromai, kartu su padidėjusia piktybinių navikų atsiradimo tendencija.
DNR replikacijos procesų reguliavimo, pasiuntinio RNR (mRNR) transkripcijos, genetinės informacijos iš nukleorūgščių vertimo į baltymų struktūrą sistema yra gana sudėtinga ir daugiapakopė. Be reguliavimo kaskadų, sukeliančių daugiau nei 3000 transkripcijos faktorių, aktyvinančių tam tikrus genus, veikimą, taip pat yra daugiapakopė reguliavimo sistema, kurią tarpininkauja mažos RNR molekulės (interferuojančios RNR; RNRi). Žmogaus genome, kurį sudaro maždaug 3 milijardai purino ir pirimidino bazių, yra tik 2% struktūrinių genų, atsakingų už baltymų sintezę. Likusi dalis užtikrina reguliuojančių RNR sintezę, kurios kartu su transkripcijos faktoriais aktyvina arba blokuoja struktūrinių genų darbą DNR lygiu chromosomose arba paveikia pasiuntinio RNR (mRNR) transliaciją formuojantis polipeptido molekulei citoplazmoje. . Genetinės informacijos pažeidimas gali atsirasti tiek struktūrinių genų, tiek DNR reguliavimo dalies lygmenyje su atitinkamomis apraiškomis įvairių paveldimų ligų forma.
Pastaruoju metu daug dėmesio skiriama genetinės medžiagos pokyčiams, atsirandantiems individualaus organizmo vystymosi metu ir yra susiję su tam tikrų DNR sekcijų ir chromosomų slopinimu ar aktyvavimu dėl jų metilinimo, acetilinimo ir fosforilinimo. Šie pokyčiai išlieka ilgą laiką, kartais per visą organizmo gyvenimą nuo embriogenezės iki senatvės ir vadinami epigenominiu paveldėjimu.
Ląstelėms, turinčioms pakitusią genetinę informaciją, daugintis trukdo ir mitozinio ciklo valdymo sistemos (veiksniai). Jie sąveikauja su nuo ciklino priklausomomis baltymų kinazėmis ir jų kataliziniais subvienetais – ciklinais – ir blokuoja viso mitozinio ciklo perėjimą per ląstelę, sustabdydami dalijimąsi prie ribos tarp presintetinės ir sintetinės fazės (blokas G1 / S), kol bus baigtas DNR atstatymas. o jei tai neįmanoma, jie inicijuoja užprogramuotas mirties ląsteles. Šie veiksniai apima p53 geną, kurio mutacija praranda transformuotų ląstelių dauginimosi kontrolę; tai pasitaiko beveik 50 % žmonių vėžio atvejų. Antrasis mitozinio ciklo praėjimo kontrolinis taškas yra ties G2/M riba. Čia teisingas chromosomų medžiagos pasiskirstymas tarp dukterinių ląstelių mitozės ar mejozės metu yra kontroliuojamas naudojant mechanizmų, kurie kontroliuoja ląstelės veleną, centrą ir centromerus (kinetochorus), kompleksą. Dėl šių mechanizmų neveiksmingumo pažeidžiamas chromosomų ar jų dalių pasiskirstymas, pasireiškiantis chromosomų nebuvimu vienoje iš dukterinių ląstelių (aneuploidija), papildomos chromosomos buvimu (poliploidija), chromosomų atskyrimu. chromosomos dalis (delecija) ir jos perkėlimas į kitą chromosomą (translokacija) . Tokie procesai labai dažnai stebimi piktybiškai išsigimusių ir transformuotų ląstelių dauginimosi metu. Jei tai atsitinka mejozės su lytinėmis ląstelėmis metu, tai lemia arba vaisiaus mirtį ankstyvoje embriono vystymosi stadijoje, arba organizmo, sergančio chromosomų liga, gimimą.
Nekontroliuojamas ląstelių dauginimasis naviko augimo metu atsiranda dėl genų, kurie kontroliuoja ląstelių dauginimąsi ir vadinamų onkogenais, mutacijų. Tarp daugiau nei 70 šiuo metu žinomų onkogenų dauguma jų yra ląstelių augimo reguliavimo komponentai, kai kurie – transkripcijos faktoriai, reguliuojantys genų veiklą, taip pat faktoriai, stabdantys ląstelių dalijimąsi ir augimą. Kitas veiksnys, ribojantis pernelyg didelį proliferuojančių ląstelių plėtimąsi (plitimą), yra chromosomų – telomerų – galų sutrumpėjimas, kurie dėl grynai sterinės sąveikos negali pilnai replikuotis, todėl po kiekvieno ląstelių dalijimosi telomerai trumpėja. tam tikra bazių dalis. Taigi besidauginančios suaugusio organizmo ląstelės po tam tikro pasidalijimų skaičiaus (dažniausiai nuo 20 iki 100, priklausomai nuo organizmo tipo ir amžiaus) išsekina telomerų ilgį ir tolimesnė chromosomų replikacija sustoja. Šis reiškinys nevyksta spermatogeniniame epitelyje, enterocituose ir embrioninėse ląstelėse dėl telomerazės fermento, kuris po kiekvieno dalijimosi atkuria telomerų ilgį. Daugumoje suaugusių organizmų ląstelių telomerazė yra blokuojama, tačiau, deja, ji aktyvuojama navikinėse ląstelėse.
Branduolio ir citoplazmos ryšys, medžiagų pernešimas abiem kryptimis vyksta per branduolinės membranos poras, dalyvaujant specialioms energijos sąnaudų transportavimo sistemoms. Taigi į branduolį pernešamos energijos ir plastinės medžiagos, signalinės molekulės (transkripcijos faktoriai). Atvirkštinis srautas į citoplazmą atneša mRNR molekules ir perneša RNR (tRNR), ribosomas, būtinas baltymų sintezei ląstelėje. Toks pat medžiagų transportavimo būdas būdingas virusams, ypač tokiems kaip ŽIV. Jie perkelia savo genetinę medžiagą į šeimininko ląstelės branduolį, toliau įtraukiant jį į šeimininko genomą ir naujai susidariusią viruso RNR pernešant į citoplazmą, kad būtų galima toliau sintezuoti naujas virusines daleles.
Sintezės procesų pažeidimas
Baltymų sintezės procesai vyksta cisternose endoplazminis Tinklelis, glaudžiai susijusi su branduolio membranos poromis, per kurias ribosomos, tRNR ir mRNR patenka į endoplazminį tinklą. Čia atliekama polipeptidinių grandinių sintezė, kurios vėliau įgyja galutinę formą agranuliniame endoplazminiame tinkle ir sluoksniniame komplekse (Golgi kompleksas), kur vyksta potransliacinė modifikacija ir susiejimas su angliavandenių ir lipidų molekulėmis. Naujai susidarančios baltymų molekulės lieka ne sintezės vietoje, o kompleksinio reguliuojamo proceso pagalba, kuris vadinamas baltymų kinezės, yra aktyviai perkeliami į tą izoliuotą ląstelės dalį, kurioje atliks numatytą funkciją. Šiuo atveju labai svarbus žingsnis yra perkeltos molekulės struktūrizavimas į tinkamą erdvinę konfigūraciją, galinčią atlikti jai būdingą funkciją. Toks struktūrizavimas vyksta specialių fermentų pagalba arba ant specializuotų baltymų molekulių - chaperonų matricos, kurios padeda naujai susidariusiai ar dėl išorinės įtakos pakitusiai baltymo molekulei įgyti teisingą trimatę struktūrą. Esant neigiamam poveikiui ląstelei, kai yra galimybė pažeisti baltymų molekulių struktūrą (pavyzdžiui, padidėjus kūno temperatūrai, vykstant infekciniam procesui, apsinuodijus), chaperonų koncentracija ląstelėje. smarkiai padidėja. Todėl tokios molekulės dar vadinamos streso baltymai, arba šilumos šoko baltymai. Pažeidus baltymo molekulės struktūrą, susidaro chemiškai inertiški konglomeratai, kurie nusėda ląstelėje arba už jos ribų, esant amiloidozei, Alzheimerio ligai ir kt. Tokia situacija atsiranda sergant vadinamosiomis prioninėmis ligomis (avių skrepis, karvių pasiutligė, kuru, Creutzfeldt-Jakob liga žmonėms), kai dėl vieno iš nervinės ląstelės membranos baltymų defekto viduje susikaupia inertinės masės. ląstelė ir jos gyvybinės veiklos sutrikimas.
Sintezės procesų pažeidimas ląstelėje gali vykti įvairiuose jos etapuose: RNR transkripcija branduolyje, polipeptidų transliacija ribosomose, potransliacinė modifikacija, smėlio spalvos molekulės hipermetilinimas ir glikozilinimas, baltymų transportavimas ir pasiskirstymas ląstelėje bei jų pašalinimas. į išorę. Tokiu atveju galima pastebėti ribosomų skaičiaus padidėjimą arba sumažėjimą, poliribosomų irimą, granuliuoto endoplazminio tinklo cisternų išsiplėtimą, ribosomų praradimą dėl jo, pūslelių ir vakuolių susidarymą. Taigi, apsinuodijus blyškia rupūže, pažeidžiamas RNR polimerazės fermentas, kuris sutrikdo transkripciją. Difterijos toksinas, inaktyvuodamas pailgėjimo faktorių, sutrikdo transliacijos procesus, pažeidžia miokardą. Kai kurių specifinių baltymų molekulių sintezės pažeidimo priežastis gali būti infekcijos sukėlėjai. Pavyzdžiui, herpesvirusai slopina MHC antigeno molekulių sintezę ir ekspresiją, todėl iš dalies išvengia imuninės kontrolės, o maro bacilos slopina ūmaus uždegimo mediatorių sintezę. Neįprastų baltymų atsiradimas gali sustabdyti tolesnį jų skilimą ir paskatinti inertiškų ar net toksiškų medžiagų kaupimąsi. Tam tikru mastu prie to gali prisidėti ir skilimo procesų sutrikimas.
Skilimo procesų pažeidimas
Kartu su baltymų sinteze ląstelėje nuolat vyksta jo irimas. Normaliomis sąlygomis tai turi svarbią reguliavimo ir formavimo reikšmę, pavyzdžiui, aktyvuojant neaktyvias fermentų formas, baltyminius hormonus ir mitozinio ciklo baltymus. Normaliam ląstelių augimui ir vystymuisi reikalinga tiksliai kontroliuojama baltymų ir organelių sintezės ir skilimo pusiausvyra. Tačiau baltymų sintezės procese dėl sintezės aparato veikimo klaidų, nenormalios baltymo molekulės struktūros, jos pažeidimo cheminiais ir bakteriniais agentais nuolat susidaro gana daug defektinių molekulių. Kai kuriais skaičiavimais, jų dalis sudaro apie trečdalį visų susintetintų baltymų.
Žinduolių ląstelės turi keletą pagrindinių baltymų skilimo būdai: per lizosomų proteazes (pentido hidrolazes), nuo kalcio priklausomas proteinazes (endopeptidazes) ir proteasomų sistemą. Be to, yra ir specializuotų proteinazių, tokių kaip kaspazės. Pagrindinė organelė, kurioje vyksta medžiagų skilimas eukariotinėse ląstelėse, yra lizosoma, kurioje yra daug hidrolizinių fermentų. Dėl endocitozės procesų ir įvairių tipų autofagija lizosomose ir fagolizosomose sunaikina ir defektines baltymų molekules, ir ištisas organeles: pažeistas mitochondrijas, sritis plazmos membrana, kai kurie ekstraląsteliniai baltymai, sekrecinių granulių turinys.
Svarbus baltymų skaidymo mechanizmas yra proteasoma, sudėtinga multikatalizinė proteinazės struktūra, lokalizuota citozolyje, branduolyje, endoplazminiame tinkle ir ląstelės membranoje. Ši fermentų sistema yra atsakinga už pažeistų baltymų, taip pat sveikų baltymų, kurie turi būti pašalinti normaliai ląstelių funkcijai, skaidymą. Šiuo atveju sunaikinami baltymai preliminariai derinami su specifiniu ubikvitino polipeptidu. Tačiau ne visur esantys baltymai taip pat gali būti iš dalies sunaikinti proteasomose. Proteasomose esančios baltymo molekulės suskaidymas į trumpus polipeptidus (apdorojimas) su vėlesniu jų pateikimu kartu su I tipo MHC molekulėmis yra svarbi grandis įgyvendinant organizmo antigeninės homeostazės imuninę kontrolę. Kai proteasomos funkcija susilpnėja, kaupiasi pažeisti ir nereikalingi baltymai, kurie lydi ląstelių senėjimą. Nuo ciklino priklausomų baltymų skilimo pažeidimas sukelia pažeidimą ląstelių dalijimasis, sekrecinių baltymų skilimas – iki cistofibrozės išsivystymo. Ir atvirkščiai, proteasomų funkcijos padidėjimas lydi organizmo išsekimą (AIDS, vėžys).
Esant genetiškai nulemtiems baltymų skilimo pažeidimams, organizmas nėra gyvybingas ir miršta ankstyvose embriogenezės stadijose. Jei sutrinka riebalų ar angliavandenių skaidymas, atsiranda kaupimosi ligos (tezaurizmozės). Tuo pačiu metu ląstelės viduje susikaupia per didelis kiekis tam tikrų medžiagų ar jų nepilno skilimo produktų – lipidų, polisacharidų, o tai labai pažeidžia ląstelės funkciją. Dažniausiai tai stebima kepenų epiteliocituose (hepatocituose), neuronuose, fibroblastuose ir makrofagocituose.
Įgyti medžiagų skilimo procesų sutrikimai gali atsirasti dėl patologinių procesų (pavyzdžiui, baltymų, riebalų, angliavandenių ir pigmento distrofija) ir kartu su neįprastų medžiagų susidarymu. Lizosominės proteolizės sistemos pažeidimai sukelia adaptacijos sumažėjimą bado ar padidėjusio krūvio metu, kai kurių endokrininių sutrikimų atsiradimą - insulino, tiroglobulino, citokinų ir jų receptorių lygio sumažėjimą. Baltymų skaidymosi pažeidimai sulėtina žaizdų gijimą, sukelia aterosklerozės vystymąsi ir veikia imuninį atsaką. Esant hipoksijai, tarpląstelinio pH pokyčiai, radiacinė žala, kuriai būdinga padidėjusi membranų lipidų peroksidacija, taip pat veikiant lizosomotropinėms medžiagoms – bakterijų endotoksinams, toksinių grybų metabolitams (sporofusarinas), silicio oksido kristalams – lizosomų membranos stabilumas. Pasikeitus, į citoplazmą išskiriami aktyvuoti lizosomų fermentai, kurie sukelia ląstelių struktūrų sunaikinimą ir jų mirtį.
LĄSTELĖ
EPITELINIO AUDINIO.
AUDINIŲ RŪŠYS.
LĄSTELĖS STRUKTŪRA IR SAVYBĖS.
PASKAITA №2.
1. Ląstelės sandara ir pagrindinės savybės.
2. Audinių samprata. Audinių rūšys.
3. Epitelinio audinio sandara ir funkcijos.
4. Epitelio tipai.
Tikslas: pažinti ląstelės sandarą ir savybes, audinių tipus. Pateikite epitelio klasifikaciją ir jo vietą kūne. Gebėti atskirti epitelio audinį pagal morfologines savybes nuo kitų audinių.
1. Ląstelė – elementari gyvoji sistema, visų gyvūnų ir augalų sandaros, vystymosi ir gyvenimo pagrindas. Mokslas apie ląstelę yra citologija (gr. cytos – ląstelė, logos – mokslas). Zoologas T. Schwannas 1839 metais pirmą kartą suformulavo ląstelių teoriją: ląstelė yra pagrindinis visų gyvų organizmų struktūrinis vienetas, gyvūnų ir augalų ląstelės yra panašios sandaros, gyvybės už ląstelės ribų nėra. Ląstelės egzistuoja kaip savarankiški organizmai (protozojai, bakterijos) ir kaip dalis daugialąsčių organizmų, kuriuose yra lytinės ląstelės, kurios tarnauja dauginimuisi, ir kūno ląstelės (somatinės), skirtingos struktūros ir funkcijų (nervų, kaulų, sekrecinių ir kt.). ). ).Žmogaus ląstelių dydžiai svyruoja nuo 7 mikronų (limfocitai) iki 200-500 mikronų (moterų kiaušinėlis, lygūs miocitai). Bet kurioje ląstelėje yra baltymų, riebalų, angliavandenių, nukleino rūgščių, ATP, mineralinių druskų ir vandens. Iš neorganinių medžiagų ląstelėje daugiausia yra vandens (70-80%), iš organinių - baltymų (10-20%).Pagrindinės ląstelės dalys yra: branduolys, citoplazma, ląstelės membrana (citolemma).
BRANDUOLIŲ CITOPLAZMA CYTOLEMMA
Nukleoplazma – hialoplazma
1-2 branduoliai – organelės
Chromatinas (endoplazminis tinklas)
kompleksas Ktolji
ląstelės centras
mitochondrijos
lizosomos
specialus tikslas)
Inkliuzai.
Ląstelės branduolys yra citoplazmoje ir yra nuo jos atskirtas branduoliu
apvalkalas – nukleolema. Jis tarnauja kaip genų vieta
pagrindinis cheminis kuri yra DNR. Branduolys reguliuoja ląstelės formavimosi procesus ir visas jos gyvybines funkcijas. Nukleoplazma užtikrina įvairių branduolinių struktūrų sąveiką, branduoliai dalyvauja ląstelių baltymų ir kai kurių fermentų sintezėje, chromatine yra chromosomos su genais, kurie neša paveldimumą.
Hialoplazma (gr. hyalos – stiklas) – pagrindinė citoplazmos plazma,
yra tikroji ląstelės vidinė aplinka. Jis sujungia visas ląstelių ultrastruktūras (branduolys, organelės, inkliuzai) ir užtikrina jų cheminę sąveiką tarpusavyje.
Organelės (organelės) yra nuolatinės citoplazmos ultrastruktūros, atliekančios tam tikras funkcijas ląstelėje. Jie apima:
1) endoplazminis tinklas - išsišakojusių kanalų ir ertmių sistema, sudaryta iš dvigubų membranų, susijusių su ląstelės membrana. Ant kanalų sienelių yra maži kūnai – ribosomos, kurios yra baltymų sintezės centrai;
2) K. Golgi kompleksas, arba vidinis tinklelio aparatas, turi tinklelius ir jame yra įvairaus dydžio vakuolės (lot. Vakuuminis - tuščias), dalyvauja ląstelių išskyrimo funkcijoje ir lizosomų formavime;
3) ląstelės centras – citocentras susideda iš sferinio tankaus kūno – centrosferos, kurios viduje yra 2 tankūs kūnai – centrioliai, sujungti tilteliu. Jis yra arčiau branduolio, dalyvauja ląstelių dalijimuisi, užtikrindamas tolygų chromosomų pasiskirstymą tarp dukterinių ląstelių;
4) mitochondrijos (gr. mitos – siūlas, chondros – grūdas) atrodo kaip grūdeliai, pagaliukai, siūlai. Jie atlieka ATP sintezę.
5) lizosomos – pūslelės, užpildytos fermentais, kurie reguliuoja
medžiagų apykaitos procesus ląstelėje ir turi virškinimo (fagocitinį) aktyvumą.
6) specialios paskirties organelės: miofibrilės, neurofibrilės, tonofibrilės, blakstienėlės, gaureliai, žvyneliai, atliekantys specifinę ląstelės funkciją.
Citoplazminiai intarpai yra nenuolatiniai formoje esantys dariniai
granulės, lašai ir vakuolės, kuriose yra baltymų, riebalų, angliavandenių, pigmento.
Ląstelės membrana – citolema, arba plazmolema, dengia ląstelę nuo paviršiaus ir atskiria ją nuo aplinkos. Jis yra pusiau pralaidus ir reguliuoja medžiagų patekimą į ląstelę ir jų išėjimą iš jos.
Tarpląstelinė medžiaga yra tarp ląstelių. Kai kuriuose audiniuose jis yra skystas (pavyzdžiui, kraujyje), o kituose jis susideda iš amorfinės (bestruktūrinės) medžiagos.
Bet kuri gyva ląstelė turi šias pagrindines savybes:
1) medžiagų apykaita arba metabolizmas (pagrindinė gyvybinė savybė),
2) jautrumas (dirglumas);
3) gebėjimas daugintis (savarankiškai daugintis);
4) gebėjimas augti, t.y. ląstelių struktūrų ir pačios ląstelės dydžio ir tūrio padidėjimas;
5) gebėjimas tobulėti, t.y. ląstelė įgyja specifinių funkcijų;
6) sekretas, t.y. įvairių medžiagų išsiskyrimas;
7) judėjimas (leukocitai, histiocitai, spermatozoidai)
8) fagocitozė (leukocitai, makrofagai ir kt.).
2. Audinys yra panašios kilmės), sandaros ir funkcijų ląstelių sistema. Į audinių sudėtį taip pat įeina audinių skystis ir ląstelių atliekos. Audinių doktrina vadinama histologija (gr. histos – audinys, logos – mokymas, mokslas) Pagal sandaros, funkcijos ir vystymosi ypatumus išskiriami šie audinių tipai:
1) epitelinis arba vientisas;
2) jungiamieji (vidinės aplinkos audiniai);
3) raumeningas;
4) nervingas.
Ypatingą vietą žmogaus organizme užima kraujas ir limfa – skystas audinys, atliekantis kvėpavimo, trofines ir apsaugines funkcijas.
Kūne visi audiniai yra glaudžiai susiję morfologiškai.
ir funkcionalus. Morfologinis ryšys atsiranda dėl to, kad skirtingi
audiniai yra tų pačių organų dalis. funkcinis ryšys
pasireiškia tuo, kad įvairių audinių, sudarančių
kūnai, susitarė.
Ląsteliniai ir neląsteliniai audinių elementai gyvenimo procese
veikla susidėvi ir miršta (fiziologinė degeneracija)
ir atsigauti (fiziologinė regeneracija). Kai sugadintas
taip pat atkuriami audiniai (reparatyvinė regeneracija).
Tačiau šis procesas nėra vienodas visiems audiniams. Epitelinis
naya, atsinaujina jungiamasis, lygiųjų raumenų audinys ir kraujo ląstelės
gerai riaumoti. atstatomas dryžuotas raumenų audinys
tik esant tam tikroms sąlygoms. atkuriami nerviniame audinyje
tik nervinės skaidulos. Nervinių ląstelių dalijimasis suaugusio žmogaus kūne
asmens tapatybė nenustatyta.
3. Epitelinis audinys (epitelis) – tai audinys, dengiantis odos paviršių, akies rageną, taip pat išklojantis visas kūno ertmes, vidinį tuščiavidurių virškinimo, kvėpavimo, urogenitalinių organų paviršių. sistemos, yra daugumos kūno liaukų dalis. Šiuo atžvilgiu yra integumentinis ir liaukinis epitelis.
Integruotas epitelis, kaip pasienio audinys, atlieka:
1) apsauginė funkcija, apsauganti apatinius audinius nuo įvairių išorinių poveikių: cheminių, mechaninių, infekcinių.
2) organizmo medžiagų apykaitą su aplinka, atliekant dujų mainų plaučiuose, absorbcijos plonojoje žarnoje, medžiagų apykaitos produktų (metabolitų) išskyrimo funkcijas;
3) sąlygų vidaus organų judrumui sudarymas serozinėse ertmėse: širdyje, plaučiuose, žarnyne ir kt.
Liaukų epitelis atlieka sekrecinę funkciją, t.y. formuoja ir išskiria specifinius produktus – paslaptis, kurios panaudojamos organizme vykstančiuose procesuose.
Morfologiškai epitelio audinys skiriasi nuo kitų kūno audinių šiais būdais:
1) jis visada užima ribinę padėtį, nes yra ant išorinės ir vidinės kūno aplinkos ribos;
2) tai ląstelių sluoksnis – epiteliocitai, kurių forma ir struktūra skirtingose epitelio rūšyse nevienoda;
3) tarp epitelio ląstelių ir ląstelių nėra tarpląstelinės medžiagos
sujungti vienas su kitu įvairiais kontaktais.
4) epitelio ląstelės išsidėsčiusios ant bazinės membranos (apie 1 mikrono storio plokštelė, kuria ji atskiriama nuo po juo esančio jungiamojo audinio. Bazinė membrana susideda iš amorfinės medžiagos ir fibrilinių struktūrų;
5) epitelio ląstelės turi poliškumą, t.y. bazinės ir viršūninės ląstelių dalys turi skirtingą struktūrą;
6) epitelyje nėra kraujagyslių, todėl ląstelių mityba
atliekama maistinių medžiagų difuzijos būdu per bazinę membraną iš apatinių audinių;
7) tonofibrilių buvimas - gijinės struktūros, suteikiančios epitelio ląstelėms tvirtumo.
4. Yra keletas epitelio klasifikacijų, kurios grindžiamos įvairiais požymiais: kilme, sandara, funkcijomis, iš kurių labiausiai paplitusi morfologinė klasifikacija, atsižvelgiant į ląstelių santykį su bazine membrana ir jų formą ant membranos. laisva viršūninė (lot. apex – viršūnė) epitelio sluoksnio dalis . Ši klasifikacija atspindi epitelio struktūrą, priklausomai nuo jo funkcijos.
Vienasluoksnį plokščiąjį epitelį organizme atstovauja endotelis ir mezotelis. Endotelis iškloja kraujagysles, limfagysles ir širdies kameras. Mezotelis dengia serozines pilvaplėvės ertmės, pleuros ir perikardo membranas. Vienas kuboidinio epitelio sluoksnis iškloja dalį inkstų kanalėlių, daugelio liaukų latakus ir mažus bronchus. Vieno sluoksnio prizminis epitelis turi skrandžio, plonųjų ir storųjų žarnų, gimdos, kiaušintakių, tulžies pūslės gleivinę, daugybę kepenų, kasos, dalies kanalų.
inkstų kanalėlių. Organuose, kuriuose vyksta absorbcijos procesai, epitelio ląstelės turi siurbimo ribą, susidedančią iš daugybės mikrovilliukų. Viensluoksnis kelių eilių blakstienas epitelis iškloja kvėpavimo takus: nosies ertmę, nosiaryklę, gerklas, trachėją, bronchus ir kt.
Sluoksniuotas plokščiasis nekeratinizuotas epitelis dengia akies ragenos išorę ir burnos ertmės bei stemplės gleivinę, o sluoksniuotas keratinizuotas epitelis sudaro paviršinį ragenos sluoksnį ir vadinamas epidermiu. Pereinamasis epitelis būdingas šlapimo organams: inkstų dubeniui, šlapimtakiams, Šlapimo pūslė, kurių sienelės smarkiai ištempia, kai prisipildo šlapimo.
Išorinės sekrecijos liaukos išskiria savo paslaptį į vidaus organų ertmę arba ant kūno paviršiaus. Paprastai jie turi šalinimo latakus. Endokrininės liaukos neturi latakėlių ir išskiria sekretą (hormonus) į kraują ar limfą.
Trečiasis evoliucijos etapas yra ląstelės išvaizda.
Baltymų ir nukleorūgščių (DNR ir RNR) molekulės sudaro biologinę ląstelę, mažiausią gyvybės vienetą. Biologinės ląstelės yra visų gyvų organizmų „statybiniai blokai“ ir juose yra visi materialūs vystymosi kodai.
Ilgą laiką mokslininkai ląstelės sandarą laikė itin paprasta. Sovietinis enciklopedinis žodynas ląstelės sąvoką aiškina taip: „Ląstelė yra elementari gyvoji sistema, visų gyvūnų ir augalų sandaros ir gyvybės pagrindas“. Pažymėtina, kad terminas „elementarus“ jokiu būdu nereiškia „paprastas“. Priešingai, ląstelė yra unikalus fraktalinis Dievo kūrinys, stebinantis savo sudėtingumu ir kartu išskirtine kūrinio darna. visų jos elementų.
Kai pavyko pažvelgti į vidų elektroninio mikroskopo pagalba, paaiškėjo, kad paprasčiausios ląstelės įtaisas yra toks pat sudėtingas ir nesuprantamas, kaip ir pati Visata. Šiandien jau nustatyta, kad „ląstelė yra ypatinga Visatos materija, ypatinga kosmoso materija“. Vienoje ląstelėje yra informacijos, kurią galima sudėti tik į kelias dešimtis tūkstančių Didžiojo tomų Sovietinė enciklopedija. Tie. ląstelė, be kita ko, yra didžiulis informacijos „biorezervuaras“.
Šiuolaikinės molekulinės evoliucijos teorijos autorius Manfredas Eigenas rašo: „Kad atsitiktinai susidarytų baltymo molekulė, gamta turėtų atlikti apie 10130 bandymų ir išleisti tam tokį molekulių skaičių, kurio pakaktų 1027 m. Visatos.Jei baltymas buvo pastatytas protingai, tai yra, kad kiekvieno judesio pagrįstumą būtų galima patikrinti kokiu nors atrankos mechanizmu, tai užtruko tik apie 2000 bandymų. Prieiname paradoksalią išvadą: „primityvios gyvos ląstelės“ sukūrimo programa. yra užkoduotas kažkur elementariųjų dalelių lygyje“.
Ir kaip gali būti kitaip. Kiekviena ląstelė, turinti DNR, yra apdovanota sąmone, suvokia save ir kitas ląsteles, kontaktuoja su Visata, iš tikrųjų yra jos dalis. Ir nors ląstelių skaičius ir įvairovė žmogaus kūne yra nuostabūs (apie 70 trilijonų), jos visos yra panašios į save, kaip ir visi ląstelėse vykstantys procesai yra panašūs. Vokiečių mokslininko Rolando Glaserio žodžiais, biologinių ląstelių dizainas yra „labai gerai apgalvotas“. Kas yra gerai apgalvotas?
Atsakymas paprastas: baltymai, nukleino rūgštys, gyvos ląstelės ir viskas biologines sistemas yra intelektualaus Kūrėjo kūrybinės veiklos produktas.
Kas įdomu: atominiame lygmenyje nėra skirtumų tarp organinio ir neorganinio pasaulio cheminės sudėties. Kitaip tariant, atomo lygyje ląstelė sukuriama iš tų pačių elementų, kaip ir negyvoji gamta. Skirtumai randami molekuliniame lygmenyje. Gyvuose organizmuose kartu su neorganinėmis medžiagomis ir vandeniu taip pat yra baltymų, angliavandenių, riebalų, nukleino rūgščių, ATP sintazės fermento ir kitų mažos molekulinės masės organinių junginių.
Iki šiol ląstelė tiesiogine prasme buvo išardyta į atomus tyrimo tikslais. Tačiau neįmanoma sukurti bent vienos gyvos ląstelės, nes sukurti ląstelę reiškia sukurti gyvos Visatos dalelę. Akademikas V.P. Kaznačejevas mano, kad "ląstelė yra kosmoplanetinis organizmas... Žmogaus ląstelės yra tam tikros eterinių-torsioninių biokoliderių sistemos. Šiuose biokolideriuose vyksta mums nežinomi procesai, vyksta kosminių srautų formų materializacija, jų kosminė transformacija ir dėl to dalelės materializuojasi“.
Vanduo.
Beveik 80% ląstelės masės sudaro vanduo. Biologijos mokslų daktaro S. Zenino teigimu, vanduo dėl savo klasterio struktūros yra informacinė matrica, skirta valdyti biocheminius procesus. Be to, būtent vanduo yra pagrindinis „taikinys“, su kuriuo sąveikauja garso dažnio svyravimai. Korinio vandens tvarkingumas yra toks didelis (artimas kristalo tvarkingumui), kad jis vadinamas skystuoju kristalu.
Voverės.
Baltymai atlieka svarbų vaidmenį biologiniame gyvenime. Ląstelėje yra keli tūkstančiai baltymų, būdingų tik šio tipo ląstelėms (išskyrus kamienines ląsteles). Gebėjimas sintetinti savo baltymus yra paveldimas iš ląstelės į ląstelę ir išlieka visą gyvenimą. Ląstelės gyvavimo metu baltymai palaipsniui keičia savo struktūrą, sutrinka jų funkcija. Šie panaudoti baltymai pašalinami iš ląstelės ir pakeičiami naujais, kurių dėka išsaugoma gyvybinė ląstelės veikla.
Visų pirma, atkreipiame dėmesį į baltymų statybinę funkciją, nes jie yra statybinė medžiaga, sudaranti ląstelių membranas ir ląstelių organelius, kraujagyslių sieneles, sausgysles, kremzles ir kt.
Baltymų signalizacijos funkcija yra nepaprastai įdomi. Pasirodo, baltymai gali tarnauti kaip signalinės medžiagos, perduodančios signalus tarp audinių, ląstelių ar organizmų. Signalizacijos funkciją atlieka hormonų baltymai. Ląstelės gali bendrauti viena su kita per atstumą, naudodamos signalinius baltymus, perduodamus per tarpląstelinę medžiagą.
Baltymai taip pat atlieka motorinę funkciją. Visus judesius, kuriuos gali atlikti ląstelės, pavyzdžiui, raumenų susitraukimą, atlieka specialūs susitraukiantys baltymai. Baltymai atlieka ir transportavimo funkciją. Jie sugeba pritvirtinti įvairias medžiagas ir perkelti jas iš vienos ląstelės vietos į kitą. Pavyzdžiui, kraujo baltymas hemoglobinas prijungia deguonį ir perneša jį į visus kūno audinius ir organus. Be to, baltymai atlieka ir apsauginę funkciją. Į organizmą patekus svetimiems baltymams ar ląstelėms, jame gaminasi specialūs baltymai, kurie suriša ir neutralizuoja svetimas ląsteles ir medžiagas. Ir galiausiai, baltymų energetinė funkcija yra ta, kad visiškai suskaidžius 1 g baltymų, išsiskiria 17,6 kJ energijos.
Ląstelių struktūra.
Ląstelė susideda iš trijų neatsiejamai susijusių dalių: membranos, citoplazmos ir branduolio, o branduolio struktūra ir funkcijos skirtingais ląstelės gyvavimo laikotarpiais skiriasi. Ląstelės gyvavimo laikotarpis apima du periodus: dalijimąsi, dėl kurio susidaro dvi dukterinės ląstelės, ir laikotarpį tarp dalijimų, kuris vadinamas tarpfaze.
Ląstelės membrana tiesiogiai sąveikauja su išorine aplinka ir sąveikauja su kaimyninėmis ląstelėmis. Jį sudaro išorinis sluoksnis ir plazminė membrana, esanti apačioje. Gyvūnų ląstelių paviršinis sluoksnis vadinamas glikokalize. Jis jungia ląsteles su išorine aplinka ir visomis ją supančiomis medžiagomis. Jo storis yra mažesnis nei 1 mikronas.
Ląstelių struktūra
Ląstelės membrana yra labai svarbi ląstelės dalis. Jis sujungia visus ląstelių komponentus ir riboja išorinę ir vidinę aplinką.
Tarp ląstelių ir išorinės aplinkos nuolat vyksta medžiagų apykaita. Iš išorinės aplinkos į ląstelę patenka vanduo, įvairios druskos atskirų jonų pavidalu, neorganinės ir organinės molekulės. Medžiagų apykaitos produktai, taip pat ląstelėje susintetintos medžiagos: baltymai, angliavandeniai, hormonai, kurie gaminasi įvairių liaukų ląstelėse, per membraną iš ląstelės išsiskiria į išorinę aplinką. Medžiagų pernešimas yra viena iš pagrindinių plazminės membranos funkcijų.
Citoplazma- vidinė pusiau skysta terpė, kurioje vyksta pagrindiniai medžiagų apykaitos procesai. Naujausi tyrimai parodė, kad citoplazma nėra tam tikras tirpalas, kurio komponentai sąveikauja tarpusavyje atsitiktinių susidūrimų metu. Ją galima palyginti su želė, kuri reaguodama į išorinį poveikį pradeda „drebėti“. Taip citoplazma suvokia ir perduoda informaciją.
Citoplazmoje išsidėstę branduolys ir įvairios organelės, kurias ji sujungia į vieną visumą, užtikrinančią jų sąveiką ir ląstelės, kaip vientisos vientisos sistemos, veiklą. Branduolys yra centrinėje citoplazmos dalyje. Visa vidinė citoplazmos zona užpildyta endoplazminiu tinkleliu, kuris yra ląstelinis organoidas: kanalėlių, pūslelių ir „cisternų“ sistema, kurią riboja membranos. Endoplazminis tinklas dalyvauja medžiagų apykaitos procesuose, užtikrina medžiagų pernešimą iš aplinkos į citoplazmą ir tarp atskirų tarpląstelinių struktūrų, tačiau pagrindinė jo funkcija yra dalyvauti baltymų sintezėje, kuri atliekama ribosomose. - mikroskopiniai maži, apvalios formos kūnai, kurių skersmuo 15-20 nm. Susintetinti baltymai pirmiausia kaupiami endoplazminio tinklo kanaluose ir ertmėse, o vėliau transportuojami į organelius ir ląstelių vietas, kur jie suvartojami.
Citoplazmoje, be baltymų, yra ir mitochondrijų – mažų 0,2-7 mikronų dydžio kūnelių, kurie vadinami ląstelių „elektrinėmis“. Redokso reakcijos vyksta mitochondrijose, aprūpindamos ląsteles energija. Mitochondrijų skaičius vienoje ląstelėje svyruoja nuo kelių iki kelių tūkstančių.
Šerdis– gyvybiškai svarbi ląstelės dalis, kontroliuoja baltymų sintezę ir per juos visus fiziologinius procesus ląstelėje. Nesidalančios ląstelės branduolyje išskiriama branduolio membrana, branduolio sultys, branduolys ir chromosomos. Per branduolio apvalkalą vyksta nuolatinis medžiagų apykaita tarp branduolio ir citoplazmos. Po branduolio apvalkalu - branduolio sultys (pusiau skysta medžiaga), kurioje yra branduolys ir chromosomos. Branduolys yra tankus suapvalintas kūnas, kurio matmenys gali būti labai įvairūs, nuo 1 iki 10 mikronų ir daugiau. Jį daugiausia sudaro ribonukleoproteinai; dalyvauja formuojant ribosomas. Paprastai ląstelėje būna 1-3 branduoliai, kartais iki kelių šimtų. Branduolys susideda iš RNR ir baltymų.
Atsiradus ląstelei, Žemėje atsirado gyvybė!
Tęsinys...
kitų pristatymų santrauka„Biologijos mokymo metodai“ – Mokyklinė zoologija. Mokinių supažindinimas su mokslinių zoologinių duomenų panaudojimu. Moralinis ugdymas. Papildomas vištidės pašventinimas. Metodų pasirinkimas. Gyvybės procesai. Akvariumo žuvys. Mityba. Ekologinis švietimas. Gyvybės procesų materialumas. Neigiami rezultatai. Studentų dėmesys. Privaloma forma. Žiūrint į mažus gyvūnus. Biologijos tikslai ir uždaviniai. Istorija.
„Probleminis mokymasis biologijos pamokose“ – Žinios. Nauji vadovėliai. Kelias į sprendimą. Problema. Seminarai. Kas yra užduotis. Albrechtas Dureris. Probleminis mokymasis biologijos pamokose. Nestandartinės pamokos. Ką reiškia probleminis mokymasis. Gyvenimo kokybė. Biologija kaip dalykas. Klausimas. Problemų sprendimo pamoka. Sumažėjęs susidomėjimas šia tema. Probleminiai-laboratoriniai užsiėmimai.
„Kritinis mąstymas biologijos pamokose“ – „Kritinio mąstymo“ technologija. Naudojant „kritinio mąstymo ugdymo“ technologiją. Stalas pamokai. Motyvacija mokytis. Ekosistemos. „Kritinio mąstymo ugdymo“ prasmė. Technologijos ypatybės. RKM technologija. Pamokos struktūra. Pagrindinės kryptys. Technologijos istorija. Pedagoginės technologijos. technologijų taisyklės. Biologijos užduotys. Fotosintezė. Skirtinguose pamokos etapuose naudojami metodai.
„Biologijos pamokos su interaktyvia lenta“ – Elektroniniai vadovėliai. Privalumai studentams. Interaktyvi lenta padeda perteikti informaciją kiekvienam mokiniui. didaktinės užduotys. Sprendimas biologines užduotis. Darbo su interaktyviomis lentomis privalumai. Pristatymo darbas. Darbas su objektų palyginimu. Judantys objektai. Skaičiuoklių naudojimas. Interaktyvios lentos naudojimas mokant moksleivius. Privalumai mokytojams.
„Sistemos veiklos požiūris biologijoje“ – Seminaro klausimai. veiklos metodas. Dryopithecus. Nežemiškas žmogaus kilmės būdas. Lizosomos. Cheminė organizacija. Gimnosėkliai. Metabolizmas. Analizatoriai. Sisteminės veiklos metodas mokant biologiją. Chromosomos. Citoplazma. Aklumas. Ausies ilgis. Žmonių klasifikacija. Žinduolių skeletas. Žmogaus evoliucijos keliai. Mitozė. paviršiaus kompleksas. Probleminis klausimas. Branduolys. Branduolinis apvalkalas.
„Biologijos kompiuteris“ – Bendra studentų veikla. Gaubtasėklių šeimos. Interaktyvus mokymasis. mokymosi modeliai. Vertinimo sistemos pavyzdys. Instrukcijų kortelės klausimai. Instrukcijos kortelės pavyzdys. Tyrinėtojai. Mikrogrupės. Interaktyvios mokymosi technologijos. Karuselė. Interaktyvios mokymosi technologijos. Interaktyvūs metodai biologijos pamokose. Grupinio darbo forma. Užduotys „tyrėjų“ grupėms.
