Поток белков: везикулярный поток

Ф КГМУ 4/3-04/02

ИП №6 от 14 июня 2007 г.

Карагандинский Государственный Медицинский Университет

Кафедра молекулярной биологии и медицинской генетики

Лекция

Тема 3:«Структура и функция внутриклеточных органелл. Структурная организация и функция цитоскелета»

Дисциплина: Молекулярная биология и медицинская генетика

Специальность: 5В130200 «Стоматология»

Курс:1

Время:50 мин.

Караганда 2013

Утверждена на заседании кафедры.

Протокол № _1_ от «_02_» __09____2013

Заведующий кафедрой ____________________ Б.Ж. Култанов

Тема 3:«Структура и функция внутриклеточных органелл. Структурная организация и функция цитоскелета»

Цель:изучение особенностей строения внутриклеточных органелл специального и общего назначения, изучение основных функций и роли органоидов общего и специального назначения в процессах жизнедеятельности клетки, особенностей строения и химического состава цитоскелета.

План лекции:

1.Цитоплазма, ядро их химический состав.

4.Особенностистроения митохондрий.

7.Лизосомы, их морфологическая гетерогенность.

9.Основные и побочные функции митохондрий.

10.Роль канальцевой и вакуолярной системы в процессах жизнедеятельности клетки.

11.Функции аппарата Гольджи.

14. Роль цитоскелета в функционировании клетки.

15.Микротрубочки и центр организации микротрубочек.

16.Основные белки молекулярных двигателей.

17.Актиновая кора или микрофилламенты.

18.Промежуточные филаменты.

19.Медикаментозная терапия и ее связь с микротрубочками.

20.Реснички, микроворсинки.

Тезисы лекции

Все клетки человеческого организма обладают сходным основным набором внутриклеточных структур, осуществляющих главные функции клетки. Здесь рассматриваются структура и функции следующих внутриклеточных структур: ядро, митохондрии, пероксисомы, гладкий эндоплазматический ретикулум, шероховатый эндоплазматический ретикулум.

Основные признаки эукариотических клеток Таблица 1.

Основные внутриклеточные органеллы и их главные функции Таблица 2.

Внутриклеточное движение

Поток белков: везикулярный поток

Основные типы перемещений внутри клетки- это поток белков и поток пузырьков (везикул). Одна из важнейших задач клетки – доставка молекул к различным отделам внутри клетки и во внеклеточное пространство. Существуют строго определенные пути внутриклеточного и межклеточного перемещения материала. Хотя в высокоспециализированных клетках могут встречаться некоторые вариации, внутриклеточные потоки в эукариотических клетках обычно похожи. Например, хотя между органеллами иногда встречаются двунаправленные потоки, белковый и везикулярный потоки преимущественно однонаправлены – мембранные белки перемещаются из эндоплазматического ретикулума к клеточной поверхности.

Доставку веществ из одного отдела клетки к другому выполняют специальные белки. В качестве сигнальных меток выступают специфические полипептидные последовательности этих белков. Важным открытием медицины за последние два десятилетия стало понимание того, что нарушение любого из таких транспортных путей может привести к заболеванию. Дефект сигнального маркера или локуса, узнающего маркер, может значительно нарушить здоровое состояние клетки и организма. Детальное изучение этих путей необходимо для понимания молекулярной основы многих заболеваний человека.

Клеточное ядро.

Ядроэукариотической клетки при микроскопии обычно выглядит как крупная округлая структура вблизи центра клетки. Ядерный материал, определяемый как хроматин, состоит из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), гистонов и различных ядерных белков, участвующих в следующих процессах:

1) Формирование поддерживающего комплекса для ДНК.

2) Связывание со специфическими последовательностями ДНК и участие в транскрипции ДНК.

3) Репликация ДНК.

Внутри ядра находится структура, называемая ядрышком. В нем находятся хромосомы, содержащие петли ДНК и большие скопления генов рибосомной рибонуклеиновой кислоты (рРНК). Каждое такое скопление генов называется ядрышковым организатором. В ядрышках происходят следующие процессы:

1) Транскрипциярибосомной ДНК РНК- полимеразой I.

2) Упаковка рРНКв рибонуклеопротеидные комплексы, которые в дальнейшем становятся двумя главными субъединицами рибосомы (40S и 60S субъединицами).

Размер ядрышек отражает активность синтеза белка в клетке. Чем активнее клетка, тем больше ядрышко.

Синтез рибосом в ядрышке.

Синтез рибосом– основной процесс, происходящий в ядре. Самые активные эукариотические клетки используют около 10 миллионов рибосом в течение одного клеточного цикла. Как часть структуры рибосомы, вокруг каждой рРНК субъединицы находится ряд высокоспециализированных белков. В состав малой субъединицы – 40S частицы – входят 30 уникальных белко, собранных вокруг молекулы 18S РНК. Большая субъединица 60S частица – имеет 51 белок, связанный со своей главной молекулой 28S РНК. В комплекс большей субъединицы входит также 5,8S РНК.

Ядерная оболочка.

Ядерная оболочка– двойная мембранная структура, которая окружает хроматин и переходит в эндоплазматический ретикулум (ЭР0. Внутренняя мембрана по составу белков отличается от наружной мембраны. Внутренний слой мембраны имеет волокнистую сеть белков, называемых ламинами,которые играют ключевую роль в поддержании структурной целостности мембраны. Наружная мембрана ядра переходит в мембрану ЭР и содержит белки, необходимые для связывания рибосом.