Органеллы клетки и их

ЛЕКЦИЯ 3

ОРГАНЕЛЛЫ КЛЕТКИ И ИХ

ФУНКЦИИ

Клеточные мембраны состоят из пролипидов, которые бывают омыляемые и неомы-

ляемые. Омыляемые липиды — такие липиды, в состав которых входит длинная угле-

водородная (CH

2

) цепочка: например 14, 20 или даже больше молекул CH

2

. В конце

липидов есть жирная кислота — COH и именно такие липиды составляют большую

часть во всём множестве жиров. Неомыляемым относятся те липиды, у которых нет

жирной кислоты: например, холестерин. Большая часть липидов, содержащихся в орга-

низме — омыляемые. Липиды также бывают гидрофобные и гидрофильные. Длинные

углеводородные хвосты липидов гидрофобны, а голова липида: гидрофильная.

Кроме липидов в структуру биологических мембран входят также белки, причём

по массе белки лидируют. Белки, которые присутствуют на мембранах, бывают трёх

основных видов:

1. белки, плавающие на поверхности мембраны,

2. белки, пронизывающие мембрану насквозь,

3. белки, подобные предыдущей группе, но у которых ещё есть каналы сквозь мем-

брану (канальные белки).

Разные мембраны отличаются составом белков и липидов — изучив состав мембраны

можно понять, откуда она и какие функции она выполняет. Белки могут инициировать

какие-то реакции внутри клетки.

Основной функцией мембран является защита клетки от внешней среды и фильтра-

ция веществ, которые попадают внутрь клетки. Мембраны являются абсолютно про-

ницаемыми для воды и небольших незаряженных молекул. Если же какое-то вещество

необходимо для нормального функционирования клетки, то в дело вступают

белки-

транспортёры, которые каким-то образом транспортируют необходимые вещества. Та-

кие белки делятся на два вида — активные и пассивные.

Пассивные белки использу-

ют естественный градиент концентрации для транспортировки (проще говоря, не тратят

энергию, получаемую из АТФ, на транспортировку),

активные же — действуют против

!

Конспект не проходил проф. редактуру, создан студентами и,

возможно, содержит смысловые ошибки.

Следите за обновлениями на

lectoriy.mipt.ru

.

2

!

Для подготовки к экзаменам пользуйтесь учебной литературой.

Об обнаруженных неточностях и замечаниях просьба писать на

pulsar@ phystech. edu

градиента, тем самым выполнив какую-то работу. Таким образом, белки на мембранах

выполняют роль руки, которая берёт что-то необходимое из какой-то точки и переносит

в другую точку.

Эндоцитозом называется процесс захвата и дальнейшей транспортировки какого-

то вещества внутрь клетки,

экзоцитозом — обратная реакция. Выбрасываться нару-

жу могут как какие-то остатки, так и специальные белки, которые нужны именно во

внутриклеточном пространстве (отличным и наглядным примером являются молоко и

слюна).

Эндоплазматический ритикулум — система замкнутых мембран, которая отде-

ляет часть внутриклеточного пространства от общей цитоплазмы. ЭПР часто имеет

много разветвлений, поверхность ЭПР является крайне не гладкой и изогнутой (такая

форма необходима для увеличения рабочей площади). Внутри ЭПР содержаться либо

синтезированные белки, которые ждут транспортировки в цитоплазму, либо рибосомы

и лизосомы (пищеварительные белки).

Рибосомы — тела, которые синтезируют белок.

Процесс синтеза белков — достаточно сложный процесс. В этом процессе участвуют раз-

ные части рибосомы, и специальным образом, уже после начала синтеза, решается, куда

же пойдёт белок — в цитоплазму или в ЭПР. Поверхность ЭПР становится шероховатой

в том случае, если там сидит рибосома и синтезирует белок.

Что же происходит с белками, которые попали в ЭПР? Белки проходят через

ап-

парат Гольджи — система мембран, которая, в отличие от ЭПР, не единая. Аппарат

Гольджи — множество замкнутых мешков, которые не соединены между собой. Сторо-

на аппарата, смотрящая на ЭПР? называется

цис аппарата Гольджи, диаметрально

противоположная сторона —

транс. Итак, белок сначала попадает на цис, дальше по-

следовательно проникает во все мешки и выходит через транс. В мешках аппарата Голь-

джи происходит дозревание белка — ведь только-что синтезированный белок не готов к

работе, он ещё должен пройти через некоторые процедуры перед тем, как приступить

к своей непосредственной работе. Это явление (окончательная подготовка) называется

процессингом. На биохимическом уровне происходит следующее — к белку прицепля-

ется какое-то соединение: либо сахар, либо жир, либо металл. Полученная комплексная

система называется соответственно

гликопротеин, липидопротеин или же металло-

протеин.

Чаще всего встречаются гликопротеины. Сахар играет роль как рецептора (помощ-

ника в правильном функционировании белка), так и проводника в правильное место.

Дальше, когда сахарная цепочка уже сидит на белке в аппарате Гольджи, вся система

упаковывается в мембранный пузырёк, который плывёт в цитоплазму. На самом деле

процесс достаточно сложный, пузырёк образовывается вокруг системы однотипных бел-

ков, которые соединяются вместе специальными рецепторами. Когда пузырёк достигает

плазматической мембраны, рецептор выкидывает белки в цитоплазму клетки, а дальше,

в составе другого пузырька, возвращается в аппарат Гольджи. Рецепторы не одноразо-

вые.

Белков, не предназначенные для выброса наружу (лизосомы), используются в пи-

щеварительных процессах: лизосомы разрушают вещества для дальнейшего питания

клетки. Внутри лизосом находятся ферменты, которые разрушают белки

протеина-

зы, липиды (липазы), нуклины (нуклиазы) и углеводы. Ферменты (белки) лизосом

начинают работать только в кислой среде (они устроены так, что переварить другие

ферменты, которые по сути являются белками, не в состоянии). Они в нейтральной сре-

3

!

Конспект не проходил проф. редактуру, создан студентами и,

возможно, содержит смысловые ошибки.

Следите за обновлениями на

lectoriy.mipt.ru

.

!

Для подготовки к экзаменам пользуйтесь учебной литературой.

Об обнаруженных неточностях и замечаниях просьба писать на

pulsar@ phystech. edu

де (а внутренности аппарата Гольджи именно нейтральны по кислотности) не работают.

Когда кислотность достигает значения 3, все белки ( -азы) активируются и готовы со-

жрать то, что попало внутрь в клетку. До того, как кислотность поднялась, лизосома

называется первичной. Дальше — вторичная (обычная) лизосома.

Очень важной частью работы лизосом является утилизация всяких мёртвых орга-

нелл — в частности, цитологи часто наблюдают в лизосомах части митохондрий. То

есть клетка умеет определять степень работоспособности органелл, и если органелла

ломается, то лизосомы достаточно быстро утилизирует остатки.

В заключении разберём патологии лизосом. Это очень интересный вопрос: а что

же делать, если какой-то фермент внутри лизосом не функционирует, повреждён или

просто получился генетический брак. Суть проблемы заключается в следующем — у

конкретного организма какие-то вещества (часто, аминокислоты) не расщепляются в

лизосомах. Эти «отходы» скапливаются в них, а сама лизосома не понимает, что разру-

шающего фермента нет и ждёт, когда же все-таки ненужное разрушится. В таких слу-

чаях нужно действовать следующим образом: либо организму дополнительно подавать

нужный фермент (что возможно при современном уровне медицины), либо же разрабо-

тать диету, в которой нет веществ, переваривание которых организмом невозможно.

Каталог: file -> synopsis -> pdf
pdf -> Конспект не проверялся преподавателями всегда используйте рекомендуемую литературу при подготовке к экзамену!
pdf -> Конспект не проверялся преподавателями всегда используйте рекомендуемую литературу при подготовке к экзамену!
pdf -> Конспект не проверялся преподавателями всегда используйте рекомендуемую литературу при подготовке к экзамену!