Билет 99

1) ПАК- поверхностный аппарат клетки включает в себя плазматическую мембрану, надмембранный и субмембранный комплексы.

Структурной основой плазматической мембраны является двойной слой липидов, которые представлены фосфолипидами, гликолипидами, холестеролом.Также различают и 2 вида мембранных белков: периферические и интегральные, взаимодействующие с липидами в составе мембраны. Количество белков и липидов в большинстве мембран почти одинаково и состовляет 40- 60% по массе.

Надмембранный комплекс животной клетки представлен гликокаликсом, состоящим из олигосахаридов гликолипидов и гликопротеинов мембраны, а также периферических белков и надмембранных частей интегральных белков.

Субмембранный комплекс – примембранная часть цитоскелета с белками, обеспечивающие её связь с мембраной.

Для нормального функционирования такой сложной системы как ПАК – поверхностный аппарат клетки необходимо постоянное обновление каждой из её структур. Это обеспечивается синтетическим аппаратом, включающим в себя ЭПР(Преимущественно гранулярный),где происходят начальные этапы сортировки синтезированных белков, и аппарат гольджи, где осуществляются дальнейшее обособление и накопление веществ, а также синтез и модификация веществ, сортировка веществ.

Гранулярный ЭПР представлен сиситемой плоских цистерн. На их мембране со стороны цитозоля расположены рибосомы, объединенные в полисомы. На рибосомах гранулярного ЭПР происходит синтез белков, которые в зависимости от их конечного предназначения делятся на три группы:

Белки, предназначенные для секреции.

Белки внутренней фазы ЭПР, аппарата Гольджи, лизосом.

Мембранные белки, предназначенные для ЭПР, аппарата Гольджи, лизосом,ядерной оболочки, плазмолеммы.

В ЭПР происходят начальные этапы сортировки синтезированных белков.

Сборка любого белка начинается на свободных рибосомах в цитозоле. В ЭПР поступают только те пептиды, у которых синтезируется первым особый гидрофобный сигнальный пептид(20- 25 аминокислот). Особая частица, распознающая сигнал связывается с сигнальным пептидом, временно блокирует синтез белка и направляет рибосому к ЭПР, где эта частица присоединяется к своему рецептору (причальный белок). А рибосома, прибывшая к мембране ЭПР прикрепляется своей большой субъединицей к спец. Белку – рецептору, участвующему в образовании канала. Частица, выполнившая свою задачу, покидает рибосому и синтез белка вновь возобновляется. Растущая белковая цепь поступает в ЭПР через канал в мембране. Пока белок в виде петли протаскивается в полость ЭПР, его сигнальный пептид остаётся погруженным в мембрану. При синтезе растворимых белков сигнальный пептид отрезается и белок высвобождается в полость цистерн. Трансмембранные же белки остаются заякоренными в мембране с помощью неотрезанного сигнального пептида или за счет другого гидрофобного участка- сигнала окончания переноса – стоп- пептида.Синтезированные в гранулярном ЭПР белки подвергаются обработке:

Отрезание сигнального пептида

Гликозилирование (соединение растущей белковой цепи с олигосахаридами)

Начальные этапы преобразования олигосахаридов в гликопротеинах (отщепление 3 остатков глюкозы и 1 маннозы)

В цистернах гранулярного ЭПР обеспечивается также правильное сворачивание синтезированных белковых молекул- гидрофобными участками во внутрь, чтобы не образовывались агрегаты, выподающие в осадок.

В гранулярном ЭПР происходит также сборка липопротеиновых мембран, поскольку здесь синтезируются не только мембранные белки, но и липиды мембран.

Далее синтезированные и прошедшие начальные этапы процессинга белки в составе транпортных пузырьков поступают а аппарат гольджи, где в дальнейшем осуществляются синтез и модификация веществ, их сортировка и секреция.

Аппарат гольджи обычно поляризован, т.о. имеется цис-полюс (формирующаяся сторона), транс- полюс(зрелая сторона), промежуточная часть. Цистерны на цис- полюсе образуют цис- компартмент, они уплощены и примыкают своей выпуклой поверхностью к ЭПР. Сюда с помощью транспотных пузырьков поступают вещества, синтезированные в ЭПР. Затем, эти вещества по мери модификации транспортируются о т цистерны к цистерне в направлении транс- полюса, на котором цистерны образуют трас- компартмент. Они расширены и заполнены секретом. К последней плоской цистерне примыкает транс- сеть аппарата гольджи, состаящая из трубчатых элементов и множества вакуолей. Вещества покидают аппарат гольджи в составе мембранных транспортных пузырьков.

Синтез и модификация веществ:

Белки, поступающие в аппарат гольджи подвергаются поэтапной обработке в разных компартментах

Процессинг всех лизосомальных ферментов происходит цис- компартменте и состоит в фосфорилировании их олигосахаридного компонента, что приводит к образованию спец. Маннозо- 6 – фосфатной группировки, которая становится меткой всех гидролаз.

Модификация олигосахаридов в мембранных гликопротеинах и в гликопротеинах, предназначенных для секреции заключается в наращивании олигосахаридных цепей.

В некоторых специализированных клетках аппарат гольджи осуществляет синтез и секрецию полисахаридов.. В животных клетках полисахариды могут просто секретироваться, а могут соединяясь с белками, образовывать мукоротеины., которые входят в состав клеточных мембран, или просто выводятся из клетки, образовывая слизи, обеспечивающие защитное покрытие многим эпителиям, также могут становится элементами гликокаликса.

 

Сортировка:

Сортировка белков происходит в транс- сети аппарата голджи. Результатом явл. Разделение белков и их дальнейшее направление в места назначения. Отбор гидролаз и их доставка в лизосомы обеспечивается связыванием их метки- маннозо-6- фосфатной группировки с спец. рецепторами в мембране транс- сети. В результате гидролазы отделяются от остальных белков и собираются в окаймлённые транспортные пузырьки, которые транспортируют гидролазы в лизосомы.

Белки, предназначенные для мембран и для секреции в результате сортировки попадают в другие транспортные потоки.

Секреция:

Конститутивная (характерна для всех клеток). Транспортные пузырьки непрерывным потоком отделяются от аппарата гольджи, так доставляются к поверхности элементы гликокаликса, а также гликопротеины. Протеогликаны, входящие в состав основного вещества соединительной ткани.

Регулируемая(для секреторных клеток) Белки избирательно упаковываются и отщепляются от аппарата гльджи. Секрет высвобождается из клетки только после сигнала, воздействия гормона или нейромедиатра.

 

2) Проблемы старения организма:

Максимальную продолжительность жизни нельзя увеличить, т.к. это признак вида (90-100 лет)

Теоретически Библия – 500-600 лет. По данным специалистов новое поколение 125-126 лет.

Средняя продолжительность жизни в благополучной популяции (США) более 78 лет, в Японии ок. 100 лет, а в СПб у мужчин около 56 лет.

Две главные причины долголетия:

Низкокалорийная диета-овощи, кисломолочный айран, кефир, мясо редко.

Небольшой недостаток О₂ в условиях среднегорья – состояние эйфории, прилив сил, увеличение выработки эндорфина (гормон …)

Прогерия – преждевременное старение, 1 ген

Мутации редки, за 200 лет – 100 случаев (24 г. – как 70 л., симптомы появл-ся в 6 лет)- старение в 10 раз быстрее.

Редкое генетическое заболевание, характеризующееся преждевременным старением. Впервые в 1886г.

Синдром Хатчинсона-Гилфорда – детская прогерия

LMNA – ген

С тех пор зафиксировано более 100 случаев его проявления.

Факторы старения:

Постепенное накопление в организме токсических вещ-в

Изменение иммунного ответа

Иммунный ответ недостаточен для разрушения чужеродного агента, попавшего в кровь

Аутоиммунные заболевания

Т-лимфоциты уничтожают чужеродные (тимус и др.) агенты и предотвращают аутоиммунные реакции

У пожилых кол-во Т-клеток уменьшается, они менее активны

В-лимфоциты – синтез антител

У пожилых кол-во В-клеток уменьшается, они менее активны

Т.о. утрата Т-иВ-клеток – важный фактор старения

Хейфлик – «счетчик митоза» (эффект Хейфлика, лимит Х.)

Сравнивал фибробласты зародыша и пожилого.

«Счетчик митоза» в ядре.

Возраст ядра, … ЦГП определяет число клеточных делений. Старые клетки погружаются в стадию G₀.

 

3). Загрязнение-это процесс отрицательного видоизменения окружающей среды-воздуха,воды,почвы-путём её интоксикации веществами, которые угрожают жизни живых организмов. Виды загрязнений Биологическое - загрязнителем являются не свойственные экосистеме организмы. Наиболее известный пример-бесконтрольно расплодившиеся в Австралии кролики. МикробиологическоеМеханическое - загрязнение химически инертным мусором, протаптывание тропинок и прочее механическое воздействие на среду. Космический мусор Химическое -загрязнителем являются вредные химические соединения. Аэрозольные загрязнения - загрязнитель-аэрозоль Физическое. Тепловое - излишний нагрев среды. Световое - излишнее освещение. Шумовое Электромагнитное. Радиоактивное - превышение естественного радиоактивного фона. Визуальное загрязнение -порча естественных пейзажей постройками, проводами, мусором, шлейфами самолётов.