Эухроматин отличается от гетерохроматина также способностью к интенсивному синтезу рибонуклеиновой кислоты (РНК) и большим содержанием негистоновых белков. В нём, помимо ДНП, имеются рибонуклеопротеидные частицы (РНП-гранулы) диаметром 200—500, которые служат для завершения созревания РНК и переноса ее в цитоплазму. Эухроматин содержит большинство структурных генов организма.
28. Більшість дослідників розрізняють поняття конститутивний і факультативний гетерохроматин. Конститутивний (структурний) гетерохроматин залишається висококомпактизованим на протязі всього клітинного циклу, фактично не має генів, ДНК-компонент структурного гетерохроматину представлений сателітними ДНК. Факультативний гетерохроматин найчастіше є формою існування інактивованих в ході індивідуального розвитку локусів хромосом. Його особливістю є здатність переходити в активний стан, деконденсуватися.
29. Що відбувається з ділянкою ДНП при її переході з гетерохроматин в стан еухроматину?
Ділянка ДНП стає більш низькоконденсованою.
30. Що відбувається з ділянкою ДНП при її переході зі стану еухроматину в гетерохроматин?
Ділянка ДНП стає більш конденсованою.
31. Що таке статевий хроматин і де він зустрічається?
Невелике дископодібне тільце, інтенсивно фарбується гематоксиліном і лужними барвниками, знаходиться під ядерною мембраною.являє собою спіралізовану х хромосому. може знаходитися у будь яких тканинах. Вперше помітили Бар і Чертам 1949року
33. Як закріпленні хромосоми в ядрі?
Хромосоми приєднуються до мембрани ядерної оболонки через білки ядерного матриксу, з’єднуючись з ними особливими ділянками ДНК – MAR (matrix-associated regions)
Ядерце
37. Ультраструктурна будова ядерця.
Містить три основні морфологічні компоненти: фібрилярний центр (тут знаходиться ДНК, яка кодує рРНК), щільний фібрилярний компонент (зона новосинтезованої рРНК), гранулярний компонент (субодиниці рибосом у процесі сборки).
Ядерце - це сферичне тільце діаметром 1-2 мкм. Формування ядерця, як зазначалось відбувається на специфічній ділянці хромосоми - ядерцевому організаторі. Найчастіше це буває на вторинних перетяжках хромосом, де розташовані гени, які кодують синтез рибосомальних РНК. Ядерце є найщільнішою частиною ядра, яка добре фарбується основними фарбниками.
Ядерце знаходиться всередині ядра клітини, і не має власної мембранної оболонки, однак добре помітно під світловим і електронним мікроскопом.
39. Що таке фібрилярний та гранулярний компонент ядерця? Їхнє взаємне розміщення.
За допомогою електронного мікроскопа в ядерці виявлено (1) гранулярну частину (15–20 нм в діаметрі), часто розташовану по периферії — це попередники цитоплазматичних рибосом, (2) фібрили (5–8 нм завтовшки), які є сукупністю первинних транскриптів рРНК і (3) аморфну частину — скупчення петель ДНК, організаторів ядерець і специфічних РНК-зв’язаних білків. Фібрилярні та гранулярні компоненти ядерця формують так звану нуклеолонему — ядерцеву нитку завтовшки 60–80 нм, яка виділяється своєю щільністю на фоні менш щільного матриксу. Ядерце зникає в профазі і появляється в телофазі — утворюється хромосомами — організаторами ядерець.
40. Що таке “тінь ядерця”?
Залишкове ядерце – щільна структура, що за формою повторює ядерце, складається зі щільно складених фібрил. з'являються наприкінці мітозу в новосформованих ядрах перед початком транскрипції
41. Порівняйте ультраструктурну будову активного і неактивного ядерця.
Повністю активне ядерце велике, із значним взаємопроникненням зон фібрилярних центрів, щільного фібрилярного і гранулярного компонентів. І навпаки, клітини в стані спокою або клітини з ядерцевою інактивацією після вимушеної затримки транскрипції мають маленьке і компактне ядерце, у якому різні морфологічні компоненти мають тенденцію чітко розділятися в суміжні блоки.
43. Функції ядерець.
· синтез рРНК;
· утворення субодиниць рибосом;
· синтез ядерних білків (гістонів).
Основною функцією ядерця є синтез рибосом. У геномі клітини є спеціальні ділянки, так звані ядерцеві організатори, що містять гени РНК (рРНК), навколо яких і формуються ядерця.У ядерці відбувається синтез рРНК РНК полімеразою I, її дозрівання, збірка рибосомних субчастинок. У ядерце локалізуються білки, які беруть участь у цих процесах. Деякі з цих білків мають спеціальну послідовність - сигнал ядерцевої локалізації (NoLS, від англ. Nucleolus Localization Signal). Слід зазначити, найвища концентрація білка в клітині спостерігається саме в ядерці. У цих структурах було локалізовано близько 600 видів різних білків, причому вважається, що лише невелика їх частина дійсно необхідна для здійснення ядерцевих функцій, а інші потрапляють туди не специфічно.
Під електронним мікроскопом у ядерці виділяють кілька субкомпартментів. Так звані фібрилярні центри оточені ділянками щільного фібрилярного компонента, де і відбувається синтез рРНК. Зовні від щільного фібрилярного компонента розташований гранулярний компонент, що представляє собою скупчення дозріваючих рибосомних субчастинок.
44. Де знаходиться ядерцевий організатор?
У геномі клітини є спеціальні ділянки, так звані ядерцеві організатори, що містять гени РНК (рРНК), навколо яких і формуються ядерця. Ядерцеві організатори — ділянки хромосом, що утворюють всередині клітини так зване ядерце. Ці ділянки формують ядерце після поділу ядра. Відкриті Барбарою Мак-Клінток у 1934 році при вивченні кукурудзи. Ядерцеві організатори містять кілька тандемних повторів генів рРНК. У людей ядерцеві організатори містять гени для 5.8S, 18S, та 28S рРНК і згруповані на коротких плечах 13, 14, 15, 21 і 22 акроцентричних хромосом.
При аналізі каріотипу для ідентифікації ядерцевих організаторів використовується нітрат срібла AgNO3.
45. Як можна визначити найбільшу можливу кількість ядерець в клітині?
Функціональна активність ядра.
48-49. Що таке ядерно-цитоплазматиче співвідношення? Як його підрахувати? Про що воно свідчить?
Це співвідношення об’ємів ядра і клітини яке також залежить також і від функцій клітини. В дуже малих клітинах, наприклад, лімфоцитах або клітинах мікроглії співвідношення ядро/цитоплазма вище, ніж 50 %, в жирових клітинах при високому вмісті ліпідів воно може бути менш ніж 1 %. Взагалі, метаболічно неактивні клітини мають менше ядро, ніж активні. Об’єм ядра збільшується із збільшенням активності клітини, при цьому в ньому зростає ступінь деконденсації активного хроматину. Співвідношення ядро/цитоплазма може бути важливим для вирішення питання про належність клітини до злоякісного стану, при якому клітини набувають збільшеного хромосомного набору
ЯЦС = Vя\Vц, де Vя − об’єм ядра, Vц − об’єм цитоплазми.
50. Які зміни відбуваються в ядрі при зростанні функціональної активності клітині?
При підвищеній синтетичній активності ядро велике, округле, інтенсивно забарвлене, ядерце велике, зі значним взаємопроникненням фібрилярних центрів, щільного фібрилярного та гранулярного компонентів, переважає еухроматин — низькоконденсований, функціонально активний.
51. Які зміни відбуваються в ядрі при зниженні функціональної активності клітині?
При пониженій синтетичній активності ядро невелике за площею, часто неправильної форми, погано забарвлюється гематоксиліном, має маленьке ядерце, в якому різні морфологічні компоненти мають тенденцію чітко розділятися на суміжні блоки. переважає гетерохроматин — висококонденсований, функціонально неактивний.
52. Які морфологічні критерії функціональної активності ядра?
Критерії функціональної активності — форма і розмір ядра, розтащування і інтенсивність його забарвлення, ЯЦС, характер будови хроматину, кількість, форма і розміри ядерець, чіткість їх меж.
“ЕПС”
1. Які види ЕПС ви знаете? Які їх функції?
-глЕПС — синтез ліпідів та олігосахаридів, участь у процесах детоксикації, депонування йонів кальцію. Гладкий ендоплазматичний ретикулум бере участь в багатьох процесах метаболізму. Ферменти гладкого ендоплазматичного ретикулума беруть участь в синтезі ліпідів і фосфоліпідів, жирних кислот і стероїдів. Також агранулярний ендоплазматичний ретикулум грає важливу роль у вуглеводному обміні, знезараженні клітки і запасанні кальцію. Зокрема, у зв'язку з цим в клітках надниркових залоз і печінки переважає гладкий ендоплазматичний ретикулум.
-грЕПС — участь у синтезі білків, їхньому зготранні ті глікозилюванні, Посттрансляційна модифікація білків: гідроксилування, сульфатування, фосфорилювання.
Транспорт речовин по внутрішньомембранній фазі сітки. Синтезовані білки просвітами ЕПС переміщаються до комплексу Гольджі, який бере участь у виведенні речовин з клітини. Гранулярна ендоплазматична сітка бере участь в утворенні комплексу Гольджі.
-проміжний ретикулюм — від нього відокремлюються мембранні пухирці, котрі переносять мембранний і глікопротеїдний матеріал до АГ.
3. Як на електронограмі відрізнити ЕПС гладеньку від гранулярної і інших органел?
На електронограмі ЕПС має вигляд «шкірних складок», проте ці складки немов пухкі і складки ці складаються з цистерн. Він щільно прилягає до ядерної оболонки (на відміну від Комплексу Гольджі, з яким ЕПС можна сплутати). грЕПС на своїй поверхні має чорні цятки за якими можна розпізнати вид ЕПС. глЕПС як наслідок без цих цяток.
4. Про що свідчить збільшення товщини й кількості цистерн гранулярної ЕПС?
Тип з розвиненою грЕПС характерний для клітин з низькою метаболічною активністю та недиференційованих клітин. Ергастоплазма характерна для клітин, які активно синтезують секреторні білки. Пояснення просте – чим більше рибосом, тим більше білків які синтезуються. А рибосоми саме містяться на грЕПС. Прикладом можуть бути клітини печінки.
5. Чим відрізняється синтез білків на “експорт” від синтезу трансмембранних білків плазмалеми?
Головною фукцією грЕПС є участь у синтезі білків, їхньому згортані та гліколізивуванні. На відміну від вільних рибосом цитозолю, які синтезують так звані «білкі хатнього господарства» тобто білки для власних потреб клітини, рибосоми на грЕПС синтезують експортні білки, білки лізосом та інтегральні білки мембран. Усі білки, що повинні синтезуватись на мембрані грЕПС, починають свій синтез на вільній рибосомі в цитозолі, проте досить швидко цей процес припиняться, і рибосомі разом з іРНК і новосинтезованним олігопептидом переносяться до цистерн грЕПС, де й продовжує свій синтез.
В процесі синтезу білків «на експорт» одна частина СРЧ (частка що розпізнає N-сигнальну послідовність поліптиду) зв’язується з рибосомою поблизу А-ділянки і відбувається припинення синтезу білка. Синтез відновлюється лише після зв’язування СРЧ з інтегральним білковим рецептором, розташованим у мембрані цистерни грЕПС. Під час синтезу поліпептид переноситься через ліпідний бішар і опиняється в просвіті грЕПС. Лише N-сигнальна послідовність підтримує його зв’язок з мембраною. Якщо ця послідовність відрізається то отриманий білок є «експортним». Якщо при перенесенні поліпептиду крізь мембрану зустрінеться послідовність з гідрофобних амінокислот(стоп послідовність)перенесення пептиду буде зупинено. При відрізанні лідерного пептиду утворюється інтегральний білок (і залишається стоп-пептид). Окремий випадок- синтез білків, що декілька раз пронизують мембрани. У цьому разі пептид містить декілька стартових і стопових гідрофобних послідовностей, які відповідно починають або призупиняють перенесення білкової молекули через мембрану грЕПС.
6. Чим відрізняються синтез білків “домашнього господарства” від синтезу білків для плазмалеми?
Головною фукцією грЕПС є участь у синтезі білків, їхньому гортані та гліколізивуванні. На відміну від вільних рибосом цитозолю, які синтезують так звані «білкі хатнього господарства» тобто білки для власних потреб клітини, рибосоми на грЕПС синтезують експортні білки, білки лізосом та інтегральні білки мембран. Синтез білків «домашнього господарства» відбувається на вільних рибосомах цитоплазми. Синтез білків плазмалеми відбувається на рибосомах грЕПС.
Усі білки, що повинні синтезуватись на мембрані грЕПС, починають свій синтез на вільній рибосомі в цитозолі, проте досить швидко цей процес припиняться, і рибосомі разом з іРНК і новосинтезованним олігопептидом переносяться до цистерн грЕПС, де й продовжує свій синтез.
7. Чим відрізняється синтез білків «домашнього господарства» від синтезу білків на «експорт»?
Головною функцією грЕПС є участь у синтезі білків, їхньому гортані та гліколізивуванні. На відміну від вільних рибосом цитозолю, які синтезують так звані «білкі хатнього господарства» тобто білки для власних потреб клітини.
Синтез білків «домашнього господарства» відбувається на вільних рибосомах цитоплазми. Синтез білків “на експорт” відбувається на рибосомах грЕПС.
В процесі синтезу білків «на експорт» одна частина СРЧ (частка що розпізнає N-сигнальну послідовність поліптиду) зв’язується з рибосомою поблизу А-ділянки і відбувається припинення синтезу білка. Синтез відновлюється лише після зв’язування СРЧ з інтегральним білковим рецептором, розташованим у мембрані цистерни грЕПС. Під час синтезу поліпептид переноситься через ліпідний бішар і опиняється в просвіті грЕПС. Лише N-сигнальна послідовність підтримує його зв’язок з мембраною. Якщо ця послідовність відрізається то отриманий білок є «експортним». Якщо при перенесенні поліпептиду крізь мембрану зустрінеться послідовність з гідрофобних амінокислот(стоп послідовність)перенесення пептиду буде зупинено. При відрізанні лідерного пептиду утворюється інтегральний білок (і залишається стоп-пептид).
8. Як відбувається фіксація рибосом на ЕПС?
Великою субодиницею. Зв”язування рибосоми на мембрані грЕПС відбувається після зв”язування СРЧ з білковим рецептором, розташованим у мембрані цистерни грЕПС. Зв”язуючись з рецептором, СРЧ одночасно зв”язує з грЕПС і рибосому.
9. Що таке N-сигнальна послідовність і які її функції?
N-сигнальна послідовність (N-кінцевий лідерний пептид) — складається з гідрофобних амінокислот, наявний на початку поліпептиду, який має синтезуватись на зв’язаниз із грЕПС рибосомах. Саме ця послідовність (її подальша наявність чи ні) вирішує чи буде білок інтегральним або ж експортним. Тобто він індукує початок перенесення білку через мембрану. Якщо ж такі послідовності передуються з стоп-сигналами то утворюється білки які декілька раз пронизують мембрани.
10. Як зміниться подальша доля пептиду, якщо під час його синтезу видалити N-сигнальну послідовність?
Після видалення N-сигнальної послідовності синтезований водорозчинний білок буде вільно пересуватися в цистерни ЕПС і згодом буде виведений поза межі клітини, тобто пептид стане класичним експортним білком.
11. Яка будова і функції СРЧ?
СРЧ — рибонуклеопротеїдна частка, складний комплекс із шести поліпептидних ланцюгів і молекул 7SL-РНК. СРЧ розпізнає N-кінцевий лідерний пептид. Під час синтезу білків на експорт, однією частиною СРЧ зв’язується з N-сигнальною послідовністю, іншою = з рибосомою поблизу А-ділнки. При цьому блокується надходження нової аміноалил-тРНК і синтез білка тимчасово припиняється, продовжується лише після зв’язування СРЧ і інтегральним білковим рецептором, розташованим у мембрані цистерни грЕПС. Зв’язуючись з рецептором, СРЧ водночас зв’язує з грЕПС і рибосому.
13. Що таке проміжний ретикулюм? Яка його функція?
Проміжний ретикулум — функціональна частина ЕПС, що за своїми властивостями подібна до грЕПС, але не містить на своїй поверхні рибосом. Саме від нього відокремлюються мембранні пухирці, котрі переносять мембранний і глікопротеїдний матеріал до АГ.
14. Які посттрансляційні модифікації білків відбуваються в грЕПС?
Посттрансляційна модифікація білків на грЕПС: гідроксилування, сульфатування, фосфорилювання. Посттрансляційна модифікація розширює функціональний склад білка за допомогою додаткового приєднання таких груп як ацетатна (ацетилювання) або фосфатна (фосфорилювання), а також цукрів (глікозилювання) і ліпідів. Посттрансляційна модифікація може також включати зміну хімічної природи амінокислоти (наприклад, трансформацію залишку аргініну в цитрулін) або утворення дисульфідних зв'язків у білку.
15. Сучасні уявленя про механізм транспорту поліпептидного ланцюга через мембрану грЕПС?
Усі білки, що повинні синтезуватися на мембранах грЕПС, починають свій синтез на вільній рибосомі в цитозолі, проте досить швидко цей процес припиняться, і рибосома разом з іРНК і новосинтезованим олігопептидом переноситься до цистерни грЕПС, де й продовжує свій синтез. Причиною цього є наявність на початку поліпептиду, який має синтезуватися на зв”язаних із грЕПС рибосомах так званої сигнальної послідовності, або N-кінцевого лідерного пептиду, що складається з гідрофобних амінокислот. Цей сигнальний пептид розпізнається рибонуклеопротеїдною частккою — СРЧ, що є складним комплексом зі шести поліпептидних ланцюгів і молекули 7SL-РНК. При цьому стає можливим продовженням трансляції. N-сигнальна послідовність захоплюється транслоконом-- великим білковим комплексом — і переноситься через мембрану, утворюючи структуру на зразок петлі. N-кінець білкової молекули залишається з боку р-поверхні мембрани. Під час синтезу поліпептид переноситься через ліпідний бішар і опиняється в просвіті грЕПС і лише N-сигнальна послідовність підтримує його зв”язок з мембраною.
17. Що таке ергастоплазма і про що свідчить її наявність у клітині?
Ергастоплазма — локальне скупчення цистерн грЕПС, характерна для клітин, що активно синтезують секреторні білки. Так, у клітинах печінки грЕПС зібрана в окремі зони (тільця Берга), так само як і у деяких нервових клітин (тигроїд) У клітинах підшлункової залози ергастоплазма у вигляді щільно упакованих мембранних цистерн займає базальну й навколо-ядерну ділянки клітини.
18. В яких органелах клітини відбувається синтез мембранних ліпідів та складання біомембран? Опишіть цей процес?
Синтез мембранних ліпідів та складання біомембран відбувається на цитоплазматичному боці глЕПС. Утворення мембранних ліпідів можна продемонструвати на прикладі утворення фосфатидилхоліну, який утворюється з двох жирних кислот – гліцерофосфату й холіну в три етапи на цитозольному боці мембрани (P-поверхні). 1) Фермент ацилтрансфераза додає до гліцерофосфату дві жирні кислоти, у результаті утворюється фосфатидилова кислота, яка занурюється залишками жирних кислот у біліпідний шар. Внаслідок цього відбувається збільшення розмірів бішару. На наступних етапах формується полярна «голівка» ліпіду. Але ці ліпіди потрібно транспортувати на Е-поверхню. Ймовірно у глЕПС є специфічний транслокатор фосфоліпідів («ліпаза»), що переносить холіновмісні фосфоліпіди з одніє половини бішару на інший.
20. Синтез яких речовин активується в клітині при збільшенні мембран глЕПС?
При збільшені кількості мембран гладенької ендоплазматичної сітки свідчить про те що там йде активний синтез ліпідів тому, що гладенька ендоплазматична сітка утворює майже всі ліпіди, необхідні для побудови мембран клітини. Ліпіди формуються на цитоплазматичному боці мембран гладенької ендоплазматичної сітки. Перенесення ново синтезованих молекул ліпідів на внутрішній бік мембрани ЕПС має відбуватись завдяки процесу відомого як «фліп- флоп»- перехід. Цей процес час від часу відбудеться в мембрані спонтанно, проте частота подібного спонтанного переходу дуже низька.
До того ж збільшення мембран глЕПС може бути пов”язана з функцією детоксикації клітин. тривале вживання деяких препаратів, зокрема барбітуратів, стимулює збільшення кількості мембран гладкого ЕПС, через що збільшується і стійкість організму до дії не тільки цих, а й інших медикаментів.
21. Саркоплазматична сітка, її розташування та функції.
Саркоплазматична сітка — спеціалізований варіант глЕПС, що знаходиться у м’язових клітинах. Основна функція цього особливого виду глЕПС — захоплення з цитозолю, депонування і швидке вивільнення йонів Кальцію під час м’язевого скорочення.
22. Яка роль глЕПС в процесах детоксикації?
Гладкий ендоплазматичний ретикулум бере участь у детоксикації отрут. Особливо багаті на гладкий ендоплазматичний ретикулум гепатоцити — клітини печінки, оскільки там інтенсивно відбувається метаболізм чужорідних речовин, зокрема фармацевтичних препаратів. Детоксикація різних речовин у печінці зазвичай полягає у додаванні до них гідроксильної групи, після чого вони стають більш гідрофільними і легше виводяться із організму. Тривале вживання деяких препаратів, зокрема барбітуратів, стимулює збільшення кількості мембран гладкого ЕПР, через що збільшується і стійкість організму до дії не тільки цих, а й інших медикаменті
Одним із ферментів глЕПС, що каталізує реакції детоксикації є цитохром р450. Цей білок використовує високоенергетичні електрони, отримані від НАДФ для приєднання гідроксильних груп до шкідливих водонерозчинних вуглеводів, які потрапляють до бішару. Потім до цих гідроксильних груп додаються залишки сульфатів чи глюкуронової кислоти, у результаті чого токсична молеула стає водорозчинною й може залишити клітину і згодом видалитися з сечею. У випадках гострої детоксикації глЕПС може збільшуватися в декілька разів, по закінченні цих процесів зайва кількість глЕПС знищується за допомогою аутофагосом.
“Апарат Гольджі”
1. Будова діктіосоми АГ.
Апарат Гольджі являє собою групу cплощених мембранних мішечків (цистерн) і пов’язаних з ними дрібних пухирців, які називають пухирцями Гольджі. Цистерни зазвичай укладені в щільно спресовані купки — диктіосоми. Диктіосома має увігнуту й опуклу поверхні. Увігнутою поверхнею диктіосома повернена до ендоплазматичного ретикулума, а опуклою — до плазмолеми. Цікавим є те, що склад і властивості мембран диктіосоми нагадують такі в мембранах ендоплазматичного ретикулума та плазмолеми. Така полярність у будові відображає функції апарата Гольджі.
2. Які функції виконує АГ?
(1) формування мембранних утворів і поповнення мембран плазмолеми;
(2) утворення лізосом і специфічної зернистості в лейкоцитах;
(3) конденсація секреторного продукту і формування секреторних гранул;
(4) синтез полісахаридів і глікопротеїнів (утворення глікокаліксу, слизу);
(5) важливою функцією цієї органели є модифікація білків — додавання до поліпептиду різних хімічних угруповань, наприклад, фосфатних (фосфорилювання), карбоксильних (карбоксилювання) тощо, формування складних білків (ліпопротеїдів, глікопротеїдів, мукопротеїдів) та розщеплення поліпептидів;
(6) комплекс Гольджі бере участь у секреторному процесі — виведенні речовин з клітин.
3. Що таке цис- та трансполюси АГ?
Часто АГ має форму кубка, зовнішнім боком якого є цис-полюс, або поверхня формування, а з внутрішнього боку міститься транс-полюс і секреторні пухирці.Перші етапи модифікації олігосахаридів відбувається саме в цис-компартменті А.Г. Тут деякі з них зазнають фосфорилювання. Ця модифікація може кардинальним чином вплинути на подальшу долю глікопротеїду. В транс-компартменті завершується модифікування олігосахаридів, де до молекул олігосахаридів додається галактоза й сіалова (N-ацетилнейрамінова) кислота. Остання є надзвичайно важливою для глікопротеїдів, оскільки є єдиним їхнім компонентом, що має власний негативний заряд.
4. Яка мінімальна кількість цистерн може бути в складі діктіосоми АГ?
3-4 цистерн, у тих випадках, коли кількість цистерн перевищує 20, припускають, що один компартмент представлений кількома функціонально еквівалентними цистернами.
5. Які процеси відбуваються в цис-компартменті АГ?
Перші етапи модифікації олігосахаридів відбувається саме в цис-компартменті А.Г. Тут деякі з них зазнають фосфорилювання. Ця модифікація може кардинальним чином вплинути на подальшу долю глікопротеїду.
Частина глікопротеїдів має втратити більшу частину молекули N-зв”язаного олігосахариду. У цьому разі від вихідної молекули залишається лише “кор”. Натомість в наступних компартментах приєднується цілий рід різноманітних олігосахаридів. Таким чином формуються “складні олігосахариди”. Фосфорилювання окремих залишків може унеможливити процес утворення “складного олігосахариду” і тоді утворюжться “олігосахарид, багатий на манозу”, що зазнає порівняно мало змін під час свого утворення.
6. Які процеси відбувається в проміжному компартменті АГ?
У проміжному компартменті локалізовані ферменти, які починають радикально переробляти олігосахаридний компонент глікопротеїдів. Тут від олігосахариду відщеплюються декілька залишків манози. Замість неї до олігосахаридного остова приєднуються залишки N-ацетилглюкозаміну.
7. Які процеси відбуваються в транс-компартменті АГ?
транс-компартменті завершується утворення «складного олігосахариду», де до молекули олігосахариду додається галактоза й сіалова кислота. Остання є надзвичайно важливою для глікопротеїдів, оскільки є єдиним їхнім компонентом, що має власний негативний заряд.
8. Які процеси відбуваються в транс-сітці АГ?
У транс-сітці відбувається сортування білкових і глікопотеїдних молекул. їхній розподіл на такі, що ввійдуть до складу лізосом; що мають негайно покинути клітину завдяки механізму конститутивного екзоцитозу; що ввійдуть до складу секреторних гранул і залишать клітину лише у відповідь на певний сигнал. Також у ТСГ відбувається процес обмеженого протеолізу білкових продуктів. Такої процедури зазнають невеликі молекули, наприклад, енкефаліни, що просто не можуть бути синтезовані на рибосомах у дозрілій формі.
10. Механізм сортування білків в АГ.
У транс-сітці відбувається сортування білкових і глікопотеїдних молекул. їхній розподіл на такі, що ввійдуть до складу лізосом; що мають негайно покинути клітину завдяки механізму конститутивного екзоцитозу; що ввійдуть до складу секреторних гранул і залишать клітину лише у відповідь на певний сигнал.
13. Як розрізнити АГ на електронограмі?
Апарат Гольджі розташований біля клітинного центру та ядра. Апарат Гольджи має форму кубка. Апарат гольджі має три функціонально різних компаненти: цис-, проміжного та транс- компартменти. Усі компартменти апарату Гольджи мають біохімічні та функціональні особливості. Так, осмій забарвлює цистерни цис- компартменту, фермент нуклеозиддифосфатаза є маркерним ферментом транс- компартменту, а кисла- фосфатаза –ТСГ
14. Які органели беруть участь в утворенні секреторних гранул?
АГ виконує ряд важливих функцій, одна з яких - конденсація секреторного продукту і формування секреторних гранул.
У комплексі Гольджі відбувається остаточне формування клітинних секретів, що містять глікопротеїди і глікозаміноглікани. Таким чином, у комплексі Гольджі відбувається дозрівання секреторних гранул, які переходять у міхурці, і переміщення цих міхурців у напрямку плазмолеми. Остаточний етап секреції — це виштовхування сформованих (зрілих) міхурців за межі клітини. Виведення секреторних включень з клітини здійснюється шляхом вмонтовування мембран міхурця в плазмолему і виділення секреторних продуктів поза клітину.
15. Яка роль клатринових облямованих пухирців.
Клатринові пухірці беруть участь у перенесенні білків і глікопротеїдів.Для проходження шляху необхідне сигнал- маркер. У цьому випадку це М-6-ф. За нормальних умов маркер розпізнається у ТСГ специфічними рецепторами, які збираються разом і переносять лізосомні білки та глюкопротеїди до складу клатринових облямованих пухирців. Після розбирання клатринової облямівкм ці пухірці можуть злитися з лізосомами і передати їм пул необхідних білків і глікопротеїдів. Клатринові облямовані пухирці також можуть перенести М-6-Ф- рецептори назад до ТСГ.
16. Які посттрансляційні модифакації відбуваються в АГ?
У цистернах апарату Гольджі дозрівають білки призначені для секреції, трансмембранні білки плазматичної мембрани, білки лізосом і т. д. Що достигають білки послідовно переміщуються по цистерн органели, в яких відбувається їх модифікації - глікозилювання і фосфорилювання. При О-глікозилювання до білків приєднуються складні цукру через атом кисню. При фосфорилювання відбувається приєднання до білків залишку ортофосфорної кислоти. Різні цистерни апарату Гольджі містять різні резидентні каталітичні ферменти і, отже, з дозріваючим білками в них послідовно відбуваються різні процеси. Зрозуміло, що такий ступінчастий процес повинен якось контролюватися. Дійсно, що дозрівають білки «маркуються» спеціальними полісахаридних залишками (переважно маннознимі), очевидно, що грають роль своєрідного «знаку якості». Не до кінця зрозуміло, яким чином дозрівають білки переміщаються по цистерн апарату Гольджі, у той час як резидентні білки залишаються в більшій чи меншій мірі асоційовані з однією цистерною.
17. В яких компартментах відбувається приєднання олігосахаридів до білків та їхня модифікація?
Важливим посттрансляційним процесом є глікозилування — приєднання до білків олігосахаридів з утворенням глікопротеїдів, яке забезпечується зв’язаним з мембраною ферментом глікозилтрансферазою. Глікозилування відбувається перед секрецією або транспортом речовин до деяких ділянок у клітині (комплексу Гольджі, лізосом або плазмолеми) в грЕПС.
“Лізосоми”
1. Як утворюються аутофагосоми і які їх функції?
Первинні лізосоми можуть зливатися з зовнішніми і внутрішніми структурами клітини і руйнувати їх. При цьому утворюються великі пухирці, вкриті загальною мембраною різної форми і щільності. Такі тільця називаються аутофагосомами, а сам процес перетравлення цілої клітини — аутофагією.
2. Класифікація лізосом.
За класифікацією де Дюва лізосоми можнаподілити на три великі підгрупи: прелізосоми; власне лізосоми; постлізосоми.
До прелізосом відносять утворені шляхом ендоцитозу гетерофагосоми (фагосоми, ендоцитозні вакуолі, периферійні ендосоми, ранні ендосоми, фагоцитозні, піноцитозні і травні вакуолів одноклітинних та утворені в процесі аутофагії аутофагосоми (аутофагічні та аутолітичні вакуолі, аутофагічні тільця, сегресомия, цитосегресоми, цитолізосоми, ділянки вогнища розпаду). Їхньою характерною рисою є відсутність лізосомних ферментів: як гетеро так і аутофагосоми містять лише речовини, призначені для перетравлення, але не мають у своєму складі гідралаз.
Власне лізосоми поділять да дві великі підгрупи — первинні і вторинні лізосоми. Первинні лізосоми (протолізосоми, перинуклеарні ендосоми, гранули накопичення, щільні тільця, цитоплазматичні гранули лейкоцитів, кортикальні гранули ооцитів, інколи пухирці Гольджі) є новоутвореними структурами, які містять лише недавно синтезовані ферменти (гідралази) але не залучені до процесу перетравлення певних речовин.
Вторинні лізосоми мають у своєму складі як і гідралази, так і речовини, призначені для перетравлення, частково перетравленні речовини або іх рештки. Оскільки речовини, що залучаються для перетравлення, можуть бути і екзогенного і ендогенного походження, то й вторинні лізосоми поділяють на вторинні лізосоми гетерофагічного типу (гетеролізосоми, гетерофаголізосоми, фаголізосоми, перетравлювальні вакуолі) і аутофагічного типу (аутолізосоми, аутофаголізосоми, цитолізосоми, аутофагічні вакуолі).
До постлізосом (третинних лізосом, мультивезикулярних тілець) відносяться вакуолеподібні структури, які мають у своєму складі лише неперетравлений матеріал як екзогенного так і ендогенного походження й не містять гідролітичних ферментів (залишкові тільця, інколи — щільні тільця, мієлінові структури, ліпофусцинові гранули).
4. Біогенез лізосом.
Лізосомами називають олномембранні органели, які являють собою невеликі мембранні везикули, наповнені гідролітичними ферментами, необхідними для контрольованого внутрішньоклітинного розщеплення макромолекул. Понад 40 ферментів, виявлених у лізосомах — кислі гідролази, що найактивніші при рН 5,0. Саме такий рівень виявляється в “робочих” лізосомах.
Лізосоми є складною, гетерогенною популяцією цитоплазматичних структур, які мають на перший погляд просту будову, що нагадує вакуолю. Поліморфізм лізосом визначається їхнім призначенням — виконання функції своєрідної внутрішньоклітинної травної системи, характерними рисами якої є дискретний характер, постійна мінливість та їхня безперервна взаємодія. Крім того, лізосоми тісно пов”язані з процесами ендо- і екзоцитозу, аутофагії, секреції та кринофагії. Сучасне уявлення про генез лізосом базується на численних дослідженях, виконаних за допомогою різних методологічних підходів, що об”єднують як методи електронної мікроскопії, так і прийоми біохімічного аналізу.
6. Яке рН у лізосомах? Завдяки якому механізму воно підтримується на цьому рівні? Яке це значення має для забеспечення функціонування лізосом?
Лізосомами називають олномембранні органели, які являють собою невеликі мембранні везикули, наповнені гідролітичними ферментами, необхідними для контрольованого внутрішньоклітинного розщеплення макромолекул. Понад 40 ферментів, виявлених у лізосомах — кислі гідролази, що найактивніші при рН 5,0. Саме такий рівень виявляється в “робочих” лізосомах. Необхідність підтримання кислого середовища у лізосомах зумовлює наявність у їхніх мембранах специфічних протонніх насосів, що працюють з використанням енергії АТФ. Такі витрати виправдані, адже при порушенні цілісності мембрани лізосоми більш лужне середовище цитозолю автоматично “вимикає” гідролітичні ферменти, які за інших умов були б для клітини дуже небеспечними.
7. Як відбувається руйнування пошкоджених чи старих клітин (органел, мембран тощо)?
Лізосоми беруть участьу ферментативному очищенні клітини від структур і макромолекул, які втратили своє функціональне значення.
Спроможність лізосом захоплювати та руйнувати власні структури клітини пояснює, яким чином великі молекули, такі як глікоген і феритин, можуть проникати в ці органели. Механізм аутофагії починається з утворення навколо ділянки цитоплазми системи гладких мембран, які охоплюють циркулярно цю ділянку і зливаються у формі вакуолі, в яку первинні лізосоми викидають свої ензими. Цей феномен, який описується під назвою «фокальний клітинний некроз», відіграє роль внутрішнього регулятора цитоплазми. Можна припустити, що він дозволяє клітині контролювати число її мітохондрій, репродукція яких здійснюється більш-менш автономно.
8. Які ферменти знаходяться в первинних лізосомах і які функції вони виконують?
Первинні лізосоми (протолізосоми, перинуклеарні ендосоми, гранули накопичення, щільні тільця, цитоплазматичні гранули лейкоцитів, кортикальні гранули ооцитів, інколи пухирці Гольджі) є новоутвореними структурами, які містять лише недавно синтезовані ферменти (гідралази) але не залучені до процесу перетравлення певних речовин. Первинні лізосоми є дериватами (похідними) ендоплазматичного ретикулуму та апарату Гольджі. Вони здатні руйнувати протеїни, ліпіди, полісахариди та нуклеїнові кислоти за допомогою більш, як 50 лізосомних ферментів типу гідролаз.
9. Що таке первинні лізосоми і як вони утворюються?
За класифікацією де Дюва лізосоми можнаподілити на три великі підгрупи: прелізосоми; власне лізосоми; постлізосоми. Власне лізосоми поділяються на два великих підтипи — первинні і вторинні лізосоми.
Лізосоми можна визначити як електроннощільні структури невеликих розмірів, що мають вигляд поліморфних гранул або везикул, котрі оточені ліпопротеїдною мембраною. Це визначення відноситься, головним чином, до первинних лізосом, які є дериватами (похідними) ендоплазматичного ретикулуму та апарату Гольджі. Вони здатні руйнувати протеїни, ліп
