Фагоцитарные профессионалы

Гомеостаз

Гомеостаз - относительное постоянство внутренней среды клетки (организма). Различают гомеостаз физиологический и развития.

Гомеостаз физиологический – это генетически детерминированная способность организма сохранять реакции, например: рН крови, осмотическое давление в клетке.

Гомеостаз развития - это генетически детерминированная способность организма сохранять реакции под действием внешней среды, например: при удалении одной почки вторая почка выполняет двойную нагрузку и обеспечивает мочевыделительную функцию.

В основном реакции организма имеют смешанный характер, т.е. гомеостаз и физиологический и развития, например: повышение количества эритроцитов в крови при подъеме в горы. При уменьшении количества кислорода в составе горного воздуха возрастает количество эритроцитов в крови - газообмен остаётся в норме.

Тотипотентность клетки

Клетки многоклеточных организмов тотипотентны, т.е. обладают генетическими потенциями всех клеток живого организма, но отличаются друг от друга разной экспрессией (активностью) различных генов, дифференцировкой, что приводит к морфологическому и функциональному разнообразию клеток.

 

Ороговевющие эпителиальные клетки

Клетки эпителия. Внешняя поверхность тела и почти все внутренние поверхности покрыты непрерывным слоем клеток, который называется эпителием и состоит из эпителиальных клеток. Эта ткань отличается плотными межклеточными контактами и формирует прочный покров, непрони­цаемый для жидкостей.

Эпителиальные клетки полярны, так как их поверхности (апикаль­ная и базолатеральная) различаются. Эти клетки имеют широкий спектр специализации, и одной из наиболее значимых функций является их способ­ность секретировать жидкости. Иногда эти вещест­ва секретируются непосредственно на поверхность клетки, в других случаях клетки эпителия форми­руют протоки или каналы, через которые секрет выводится из ткани. Некоторые эпителиальные клетки выделяют секрет непосредственно в кровь; эти клетки обычно расположены вблизи капилляр­нойсети.

Кератиноциты эпидермиса (диффенцирующиеся эпителиальные клетки)

Базальная клетка эпидермиса (стволовая клетка)

Кератиноцит ногтей

Базальная клетка ногтевого ложа (стволовая клетка)

Клетки стержня волоса

Клетка сердцевины волоса

Кортикальная

Кутикулярная

Клетки оболочки корня волоса

Кутикулярная

Слоя Huxley (Гексли)

Слоя Henle (Генле)

Наружная

Клетка волосяного матрикса (ство­ловая клетка)

 

№4. Унипорт — это транспорт, при кото­ром белок-переносчик функционирует только в отношении молекул или ионов одного вида. Пример: Примерами унипорта являются перенос Са+ через внутреннюю мембрану митохондрий или перенос протона в бислоях при добавлении таких протонных переносчиков, как динитрофенол.

Копорт

При копорте, или сопря­женном транспорте, белок-переносчик способен транспортировать одновре­менно два или более видов молекул или ионов. Такие белки-переносчики получили название копортеров, или сопряженных переносчиков. Различают два вида копорта: симпорт и антипорт. В случае симпорта молекулы или ионы транспортируются в одном направле­нии, а при антипорте — в противопо­ложных направлениях. По принципу ан­типорта работает, например, натриево­калиевый насос, активно перекачивая ионы Na⁺ из клеток, а ионы К⁺ внутрь клеток против их электрохимических градиентов. Примером симпорта слу­жит реабсорбция клетками почечных канальцев глюкозы и аминокислот из первичной мочи.

 

№6. Симпорт — парный транспорт двух различных органических молекул или ионов через мембрану клетки благодаря активному транспорту, осуществляемому специфичными белками, расположенными внутри мембраны.Хорошо изученный пример симпорта - котранспорт глюкозы и ионов натрия в клетки кишечного эпителия из просвета кишечника. Белок-переносчик, осуществляющий симпорт глюкозы и натрия, локализован на апикальной поверхности энтероцитов.

№7. Антипорт — перемещение двух веществ в разных направлениях через один переносчик. Антипорт осуществляет, например, натрий-калиевая АТФаза (или натрий-зависимая АТФаза). Она переносит в клетку ионы калия. а из клетки — ионы натрия.

Фагоцитарные профессионалы

К профессиональным фагоцитам относят моноциты, макрофаги, нейтрофилы, тканевые дендритные клетки и тучные клетки. Кровь-нейтрофилы, моноциты; костный мозг - макрофаги, моноциты, синусоидальные клетки, обкладочные клетки; костная ткань – остеокласты.

 

Клеточное питьё

Пиноцитоз, захват и транспортировка жидкости живыми КЛЕТКАМИ. При пиноцитозе поглощаемая капля жидкости окружается плазматической мембраной, которая смыкается над образовавшимся пузырьком, погруженным в клетку.

 

№10. Фагоцитоз — процесс, при котором клетки захватывают и переваривают твёрдые частицы.

 

№11. Фабрика белка. Фабрикой белка в клетке являются взвешенные в цитоплазме рибосомы.

 

№12. Фабрика липидов. Фабрикой липидов в клетке является гладкая эндоплазматическая сеть.

№13. Фабрика жиров. Фабрикой жиров в клетке является шероховатая эндоплазматическая сеть.

 

№14. Органойд или органелла – постоянные специфические структуры. Выполняющие определённые функции, необходимые для поддерживания жизнедеятельности клетки.

 

№15. Коэффициент седиментации – S. Коэффициент седиментации(коэффициент осаждения) – это коэффициент показывающий за какой промежуток времени рибосомы оседают.

 

№16. Сплайсинг - процесс вырезания определённых нуклеотидных последовательностей из молекул РНК и соединения последовательностей, сохраняющихся в «зрелой» молекуле, в ходе обработки РНК.

 

№17. Компарменты. Компартменты в цитологии включают обособленные области в клетке, которые, как правило, окруженыбилипидным слоем мембраны.

Компартменты подразделяются на две основные группы - генеральные и специализированные. Выполняемые ими функции также подразделяются на генеральные и специализированные.

 

Белок-клатрин

Клатрин (англ. clathrin) — внутриклеточный белок, основной компонент оболочки окаймлённых пузырьков, образующихся при рецепторном эндоцитозе.

Структура клатриновой оболочки.Три молекулы клатрина ассоциированы друг с другом на C-терминальном конце таким образом, что тример клатрина имеет форму трискелиона. В результате полимеризации клатрин формирует замкнутую трёхмерную сеть, напоминающую футбольный мяч (полигедральная латексная структура). Размер клатриновых везикул — около 100 нм.

№19. Лиганд (мессенджер), (примеры)

Лига́нд (от лат. ligare — связывать) — атом, ион или молекула, связанные с неким центром (акцептором). Понятие применяется в биохимии для обозначения агентов, соединяющихся с биологическими акцепторами (рецепторами, иммуноглобулинами)

Рециркуляция рецепторов

Согласно современным представ­лениям, формирование лизосом тесно связано с процессами эндоцитоза и мо­жет происходить разными путями. Мембранные пузырьки, образую­щиеся в процессе пиноцитоза, теряют клатриновую оболочку и, сливаясь меж­ду собой, формируют ранние эндосомы, которые располагаются неподалеку от плазмалеммы в периферических отде­лах цитоплазмы. В случае эндоцитоза, опосредованного рецепторами, в ран­них эндосомах в условиях слабокислой среды (pH 6,0) происходит отщепление лигандов от рецепторов после чего рецепторы в составе транспортных пузырьков, отделяющихся от ранней эндосомы, доставляются в плазмалемму. Этот процесс получил название рециклирования рецепторов (от англ. recycling - возвращение). В связи с этим раннюю эндосому называют также компартментом для разделения рецепторов и лигандов.

№21. Фагосома, или пищеварительная вакуоль — вакуоль, образующаяся в процессе фагоцитоза, внутри которой находятся субстраты, подлежащие перевариванию.

№22. Гетерофагия, процесс, обеспечивающий сначала внутриклеточное пищеварение (для питания первичных эукариотных клеток), а в последующем — пищеварение либо во внутриклеточном (губки, моллюски), либо во внеклеточном варианте (большинство животных, имеющих полостное пищеварение).

№23. Аутофагия (от др.-греч. αὐτός ауто- — сам и φαγεῖν — «есть») — процесс, при котором внутренние компоненты клетки доставляются внутрь её лизосом или вакуолей и подвергаются в них деградации.

№24. Авто́лиз, ауто́лиз, самоперева́ривание (от др.-греч. αὐτός — сам и λύσις — разложение, распад) — саморастворение живых клеток и тканей под действием их собственных гидролитических ферментов, разрушающих структурные молекулы. Происходит в организме при некоторых физиологических процессах (например, метаморфоз, автотомия и др.), в очагах омертвения, а также после смерти. Автолиз микроорганизмов происходит при старении микробной культуры или повреждении клеток различными агентами.

Циклин D, E, A, В

Основными белками, контролирующим скорость прохождения G1-фазы в клетках высших эукариот, являются циклины D-типа. Существуют три типа циклина D, которые не являются взаимозаменяемыми; Циклин D1 в отличие от D2 и D3 играет особую роль в дифференцировке и имеет высокую аффинность для белка Rb. Микроинъекция антител к циклину D1 блокирует переход клеток от фазы G1 к фазе S.

Циклины группы D экспрессируются в большинстве типов клеток, причем их экспрессия активируется при переходе клетки от состояния покоя к делению (фаза G1). Циклины группы D взаимодействуют с циклин-зависимыми киназами cdc2, cdk2, cdk4, cdk5 и cdk6.

 

Сигнал к началу деления клетки (митоза) исходит от фактора MPF, стимулирующего M-фазу клеточного цикла. MPF представляет собой комплекс киназы CDK1 с активирующими ее циклинами A или B. Видимо, комплекс CDK1-циклин A играет более важную роль в завершении S- фазы и подготовке клетки к делению, тогда как комплекс CDK1- циклин B преимущественно осуществляет контроль последовательности событий, связанных с митозом.

 

Циклин E необходим клеткам для вступления в S-фазу. Он связывается преимущественно с CDK2, хотя может образовывать комплекс и с CDK1 При гиперэкспрессии циклина E клетки быстрее проходят G1-фазу и вступают в S, и таким клеткам требуется меньшее количество факторов роста.

Cdk-4, Cdk-6, Cdk-2, Cdk-1

CDK (циклин-зависимые киназы)

CDK являются главными регуляторами, влияющими на смену фаз в клеточного цикла

CDK участвуют в регуляции клеточного цикла и ассоциируются с циклинами. Их обозначают как CDK1 - CDK6 в порядке их открытия

CDK1 ассоциируется с циклинами A и B и участвуют в переходе G2-M.

CDK2 может связываться с циклинами A, E, D2 и D3 (но не D1) и является одной из основных киназ, регулирующих переход G1-S и прохождение через S-период.

CDK3 экспрессируется в большинстве линий на незначительном уровне, и ее функция пока не выяснена, хотя предполагается, что она, подобно CDK2, участвует в переходе G1-S. Данные о роли CDK5 и о взаимодействующих с ней циклинах противоречивы.

СDK4 и CDK6 участвуют в регуляции перехода G1-S. Они являются основными каталитическими партнерами циклинов D -типа, образуя с ними функциональные комплексы, обладающие субстратной специфичностью для белка Rb.

№27 Белки р21, р27, р53, р57 (класс cip-kip)

P21 - внутриклеточный белок-ингибитор циклин-зависимой киназы 1A, играет критическую роль в клеточном ответе на повреждение ДНК. Уровень белка повышен в клетках, находящихся в стадии покоя, таких как дифференцированные клетки организма. Один из 9 известных белковых ингибиторов циклин-зависимой киназы.

 

P27(KIP1) и P57(KIP2) - ингибитор циклин-зависимой киназы 1B, продукт гена CDKN1B человека, член семейства белков Cip/Kip. Этот белок регулирует течение клеточного цикла, отвечает за его остановку в G1-фазе.

 

P53 — это транскрипционный фактор, регулирующий клеточный цикл. p53 выполняет функцию супрессора образования злокачественных пухолей, соответственно ген TP53 является антионкогеном. Мутации гена TP53 обнаруживаются в клетках около 50 % раковых опухолей. Зачастую его называют «стражем генома».

 

№28. Белки р15, р16, р18, р19 (класс (INK4))

Семейство включает четыре представителя, в том числе опухолевые супрессоры. Ингибиторы CDK семейства INK4 (p15INK4b, p16INK4a, p18 и p19) специфически взаимодействуют с киназами CDK4 и CDK6. Белки Ink4 обладают достаточно узкой специфичностью: связывая Cdk4 и Cdk6, они препятствуют образованию их комплексов с циклинами D Белки p15 и p16 идентифицированы как супрессоры опухолевого роста, и их синтез регулируется белком pRb. Все четыре белка блокируют активацию CDK4 и CDK6, либо ослабляя их взаимодействие с циклинами, либо вытесняя их из комплекса.

 

Гомологичные хромосомы

Гомологи́чные хромосо́мы — пара хромосом приблизительно равной длины, с одинаковым положением центромеры и дающие одинаковую картину при окрашивании. Их гены в соответствующих (идентичных) локусах представляют собой аллельные гены — аллели, то есть кодируют одни и те же белки или РНК. При двуполом размножении одна гомологичная хромосома наследуется организмом от матери, а другая — от отца^[1].

Гомологичные хромосомы не идентичны друг другу. Они имеют один и тот же набор генов, однако они могут быть представлены как различными (у гетерозигот), так и одинаковыми (у гомозигот) аллелями, то есть формами одного и того же гена, ответственными за проявление различных вариантов одного и того же признака. Кроме того, в результате некоторых мутаций (дупликаций, инверсий, делеций и транслокаций) могут возникать гомологичные хромосомы, различающиеся наборами или расположением генов.

 

Хиазма

Хиа́зма — в генетике точка, в которой две гомологичные несестринские хроматиды обмениваются генетическим материалом в ходе кроссинговера в течение мейоза (сестринские хроматиды также соединены друг с другом посредством хиазм, но, так как их генетический материал идентичен, это никак не сказывается на генетическом материале, наследуемом дочерними клетками). Хиазмы становятся видны в фазе диплотены профазы I мейоза, но сам кроссинговер происходит в предыдущей фазе — пахитене. Когда каждая тетрада, состоящая из двух пар сестринских хроматид, начинают распадаться, хиазмы остаются единственными точками контакта.

Бивалент образован 2 гомологичными хромосомами (4 хроматидами). Хиазма же образуется в месте разрыва фосфодиэфирной связи в ходе кроссинговера. Чем больше единиц генетической карты между генами, тем интенсивнее идёт кроссинговер.

№31. Окаймленные ямки представляют собой небольшие впячивания плазмалеммы, рядом с которыми в периферическойгиалоплазме находится большое количество белка клатрина. В области окаймленных ямок на поверхности клеток располагаются также многочисленные рецепторы, способные специфически распознавать и связывать транспортируемые молекулы. При связывании рецепторами указанных молекул происходит полимеризация клатрина, и плазмалемма впячивается.

№32. Конститутивныйэкзоцитоз непрерывно протекает во всех клетках организма. Он служит основным механизмом выведения из клетки продуктов метаболизма и постоянного восстановления клеточной мембраны

№33. Регулируемыйэкзоцитоз осуществляется лишь в специальных клетках, выполняющих секреторную функцию. Выделяемый секрет накапливается в секреторных пузырьках, а экзоцитоз происходит только после получения клеткой соответствующего химического или электрического сигнала. Напри-мер, β-клетки островков Лангергансапожелудочной железы выделяют свой секрет в кровь лишь при повышении в крови концентрации глюкозы

№34. Апопто́з (др.-греч. ἀπόπτωσις — опадание листьев) — регулируемый процесс программируемой клеточной гибели, в результате которого клетка распадается на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной

№35. Некро́з (от греч. νεκρός — мёртвый), или омертве́ние — это патологический процесс, выражающийся в местной гибели ткани в живом организме в результате какого-либо экзо- или эндогенного её повреждения. Некроз проявляется в набухании, денатурации и коагуляции цитоплазматических белков, разрушении клеточных органелл и, наконец, всей клетки. Наиболее частыми причинами некротического повреждения ткани являются: прекращение кровоснабжения (что может приводить к инфаркту, гангрене) и воздействие патогенными продуктами бактерий или вирусов (токсины, белки, вызывающие реакции гиперчувствительности, и др.).

Маркер ядра, митохондрии

Ядро – ДНК

Митохондрия – Глутаматдегидрогеназа

Маркер рибосомы, ЭР

Рибосома – высокое содержание рРНК

ЭР – Глюкоза-6-фосфатаза

Маркер ЭР, Лизосомы

ЭР – Глюкоза-6фосфатаза

Лизосома – Кислая фосфатаза