Пәндердің оқу-әдістемелік кешенінің мазмұНЫ
жүктеу/скачать 14,19 Mb.
|
08 КЛЕТКА БИОЛОГИЯСЫ
- Бұл бет үшін навигация:
- Эукариотты жасушалар плазмалеммаларының ерекшелігі
| Цитоплазма құрылымы. Биомембрана құрылымы, клетка қабырғасының құрылысы.
1.Биомембрананың құрылымы (мембрана құрамына кіретін майлардың.белоктардың және кемірсулардың касиеті). 2.Биомембрана құрылысыныңмоделі. Плазматикалық мембрананың құрылысы (плазмалемма).Плазматикалық мембрананың құрылысы (плазмалемма). 3.Плазмалеммаиың тосқауылдық-тасымалдау Клеткааралық байланыстары (контактылар). 4.Өсімдіктердің клетка қабырғасының құрылысы (пектин заттар, целлюлоза, гемицеллюлозалар). 5.Өсімдік клеткаларының клеткааралық байланыстары (плазмодесмалар). 6. Гиалоплазманың химиялық құрамы өсімдік және жануар клеткаларының гиалоплазмасының химиялық құрамы өсімдік және жануар клеткаларының гиалоплазмасының химиялық құрамы. 7.Цитозольдің физико-химиялық жағдайы (гель, золь). Клетка қосындылары (секреторлық, трофикалық, арнайы). Клетканың цитоқаңкасы миротүтікшелер және микрофиламенттер). Органоидтар циклозы. Экзоцитоз (гр.exo – сыртқа, kytos – жасуша, osis - процесс) - цитоплазмада синтезделген макромолекулалардың жасушаның сыртына бөлінуі, яғни эндоцитозға кері процесс. Бұл кезде мембраналы экзоцитоздық көбікшелер, гранулдар плазмалеммаға жақындап, онымен бірігіп, бөлігіне айналып кетеді. Көбікшенің беті сыртқа ашылғандықтан, ішіндегі заттар (жасушада синтезделіп, шығарылуы тиіс өнімдер және экскрецияға ұшырайтын зиянды заттар) жасушааралық кеңістікте бөлініп шығарылады. Бұл заттардың тағдыры әртүрлі: біреулері плазмалемманың бетіне жабысып, перифериялық ақуыздарға айналады (мысалы, антигендер), екіншілері – жасушааралық заттың компоненттеріне айналады (мысалы, коллаген), үшіншілері – биологиялық активті заттар (гормондар, медиаторлар, өсу факторлары) ретінде басқа жасушаларға әсерін тигізеді. Кейбір жасушалар түрлеріне эндоцитоз бен экзоцитоз сипаттарына бірдейіне трансцитоз (лат.trans - өте шығу, гр.kytos – жасуша) процесіне тән Мысалы, капиллярлардың қабырғасын іш жағынан қаптайтын жалпақ жасушалар эндотелиоциттердің бір бетінде эндоцитоздық көбікшелер қалыптасып, қарсы бетіне тасымалданғаннан кейін экзоцитоздыө көбікшеге айналады да ішіндегі затты жасушаның сыртына шығарады. в)Плазмалемманың рецепторлық (қабылдау) қызметі. Көп жасушалы организмді құрайтын жасушалар бір-бірімен байланыс жасайды. Байланысу әдістерінің бірі – эндокриндік және нерв жасушаларында синтезделіп, бөлінген гормондар мен нейрогормондардың (лиганд. Сигналдық молекула, бірінші аралық) алшақта орналасқан басқа асушаға (нысана-жасушаға) жетіп, оған сигналды түсіруі. Сигнал беретін молекулалар рөлін эндокриндік жасушаларда бөлінетін пептидтік гормондар, нейрондарда бөлінетін нейромедиаторлар және әртүрлі жасушаларда бөлінетін өсу факторлары атқарады. Плазмалық мембрана (плазмалемма, цитолемма, жасушаның сыртқы мембранасы) цитоплазманы сыртқы ортадан айырып та, және байланыстырып та тұрады. Яғни, оған жоғары дәрежелі талғамды өткізгіштік қасиет тән: плазмалемманың екі бетіндегі иондар концентрацияларының айырымын (градиент) сүйемелдеу, қоректік заттарды жасуша ішіне кедергісіз ендіру, ал, шығарылатын өнімдерді – сыртқа бөліп отыру. Әрине, плазмалемменың бұл және де басқа қасиеттері мен атқаратын қызметтері оның құрылысына байланысты. Плазмалық мембрананың құрылысы. Плазмалемма – жасуша мембранасының ең қалың түрі. Бірақ, сонда да оның қалыңдығы жай микроскоптың айқындағыш қабілетінен едәуір төмен, сондықтан, жарық микроскобымен плазмалемма көрінбейді. Плазмалық мембрананың негізін липопротеиндер кешені – биологиялық мембрана құрайды. Электрондық микроскоп арқылы плазмалемма үш қабатты құрылым (арасында ақшыл қабат орналасқан екі электронтығызды қара қабаттар) түрде көрінеді). Мұндай көрініс контраст жасу үшін қолданылған осмий тетраоксидінің жасушаның сыртына және ішіне қараған липидті сыңарларының гидрофильді «бастарымен» әрекеттесуіне байланысты. Эукариотты жасушалар плазмалеммаларының ерекшелігі – құрамында липидтердің үш түрлерінің бірі – холестеролдың көбірек болуы. Ол сұйық биқабаттың аққыштығын және механикалық беріктігін реттеп отырады. Басқа мембраналармен салыстырғанда, плазмалемманың ассиметриялы артығырақ. Бұл ерекшелік, әсересе, көмірсулардың (олигосахаридтердің)орналасуына байланысты. Эукариотты жасушалар плазмалеммасының сыртқы бетінде гликокаликс (гр. glykos – тәтті, calyx – қабық) деп аталатын қабат орналасқан. Оны құрайтын гликопротоиндер, протеогликандар және гликолидтер – плазмалемма құрамындағы ақуыздар мен липидтердің көмірсулармен (олигосахаридтермен) біріккен комплекстері. Нәтижесінде, плазмалық мембрананың сыртқы бетінің үстінде, көмірсу топтарынан (олигосахаридтер) тұратын қабат қалыптасады. Электрондық микроскоп арқылы зерттеу үшін рутенийлі қызыл деген затпен арнайы өңделінген препаратта, гликокаликс орташа дәрежелі электронтығыз, плазмалемма үстінде орналасқан нәзік (3-40нм), борпылдақ қабат түрінде көрінеді. Гликокаликс құрамында тіндер үйлесімділігін қамтамасыз ететін, гормондар және нейромедиаторларды қабылдайтын рецепторлар, жасуша ішінде түзіліп, абсорбцияланған кейбір ферменттер орналасады. Плазмалемма бетінде көмірсулар концентрациясының мұндай жоғары деңгейде болуы, олардың қызметтік маңыздылығын көрсетеді. Нерв талшықтарының миелинді қабықтары құрамындағы кейбір гликолипидтердің, мысалы сфинголипидтердің алмасуы бұзылған жағдайда, церебральді (лат. сerebrum – ми) сфинголипидоздар деп аталатын тұқым қуалайтын аурулар тобы дамиды. Плазмалық мембрана және гликокаликстің қызметтері олардың жайғасқан шекаралық орнына лайық: Қарапайым диффузия арқылы ұсақ зарядталмаған молекулалар (мысалы, О2, Н2О, СО2) мембрананың екі бетіндегі концентрацияларының градиенті бойынша бір бағытта, яғни концентрациясы жоғары аймақтан концентрациясы төмен аймаққа қарай өтеді. Жеңілденген диффузия кезінде тасымалданатын полярлы зарядталмаған молекулалар (мысалы, глюкоза) плазмалық мембранадан арнайы трансмембраналық тасымалдаушы ақуыздар) көмегімен өтеді. Бұлар мембранада каналдар (сулы ұсақ тесіктер – поралар) қалыптастырып, суда еритін молекулаларды өткізеді. Трансмембраналық белоктардың басқа түрлері конформациясы (пішіні) қайтымды өзгеріліп отыратын тасымалдаушы белоктар түрде арнайы молекулаларды өткізеді. Осмос – талғамды өткізгіштік қасиетке ие мембраналар арқылы еріткіштердің (мысалы, судың) диффузиясы. Су молекулалары еритін заттардың концентрациясы төмен (гипотониялық ерітіндіден осмос арқылы гипертониялық (еритін заттардың концентрациясы жоғары) ерітіндіге қарай өтеді. Бұл құбылыс екі ерітінді арасында теңгерім (баланс) орныққанша жалғасады. Активті транспорт – мембрана арқылы иондар және молекулаларды (аминқышқылдар, қант) энергия жұмсап, концентрацияларының градиенттеріне қарсы (ағысқы қарсы) өткізу. Белсенді транспорттың мысалы ретінде барлық жануарлар жасушаларының плазмалеммаларында болатын және оларда өте маңызды қызметтератқаратын натрий-калий насосын (Na+, K+ - насосы) өарастырамыз. Насос (сорғыш, сорап) белсенді түрде (яғни, энергия жұмсап) концентрацияларының градиенттеріне қарсы Na+ ионын жасуша ішінен сыртқа шығарып, ал, K+ ионын жасушаның ішіне тартып отырады. Na+, K+ -насосы – бұл ішкі бетіне Na+ мен АТФ, ал, сыртқы бетіне - K+ келіп түсетін ерекше интегралды (трансмембраналық) белок. Натрий мен калийдің мембрана арқылы тасымалдануы осы белоктың конформациясының өзгеруіне байланысты. Бұл белок өзін АТФ – аза фермент ретінде көрсетіп, тасымалдауға қажет энергияны АТФ-тың АДФ-қа гидролизін катализдеу арқылы босатады. Na+, K+ - насосының физиологиялыө маңызын дәлелдейтін факт – жануар жасушасы тұтынатын энергияның үштен бірі осы насостың жұмысына кетеді. Нерв, бұлшық ет сияқты қозғыш тіндерде бұл көрсеткіш 70%-ға дейін жетеді. Активтік транспорт қызметінің арқасында жасушаның көлемі сақталады (асморегуляция), нерв және бұлшық ет жасушаларында электрлік белсенділік (мембраналық потенциал) сүйемелденеді және қант пен аминқышқылдар белсенді тасымалданады. Эндоцитоз және экзоцитоз. Тасымалдаушы белоктар мембрана арқылы тек қана шағын полярлы молекулаларды және иондарды өткізе алады, ал, ірі молекулаларды тасымалдай алмайды. Дегенмен, көптеген жасушалардың ішінде макромолекулалар да, өте ірі түйіршіктер де кездеседі. Олар плазмалық мембранадан, жоғарыда сипатталған тасымалдау жолдарынан айрықша болатын, екі активті процестер арқылы – эндоцитоз және экзоцитоз жолымен қарама-қарсы бағыттарда өтіп отырады. Эндоцитоз (гр. endo - ішіне, kytos – жасуша, osis – процесс) процесі кезінде плазмалемманың кішкене бөлігі, әуелі ойылып, жұтылатын затты бірте-бірте ішіне қарай тартып, сыртқы липидты моноқабаттары жан-жақтан оны қармап, бір-біріне тұтасқанша жабысып, ақырында плазмалеммадан үзіледі. Нәтижесінде, жұтылған зат биқабатты мембранамен қоршалып, жасуша ішіне түседі. Қалыптасқан шар, тәрізді мембраналық қапша эндоцитоздық вакуоль (көбікше, эндосома) деп аталады. Одан кейін эндосома жасуша ішілік өңделу (процессинг) құбылыстарына ұшырайды. Эндоцитоздың үш түрі бар: пиноцитоз, фагоцитоз және рецепторлар қатысуымен (арқылы) өтетін эндоцитоз. Эндоцитоз барысында көбікшелердің біреулері – плазмалық мембрананың беті тегіс бөліктерінен, ал, басқалары – кесіндіде цитоплазмаға қараған беті түкті болып көрінетіндіктен, «көмкерілген (жиекті) шұңқырлар» деп аталатын бөліктерінен қалыптасады. Слңғылар бірнеше құрылымдық ерекшеліктерімен сипатталады. Біріншіден, мұнда жұтылатын заттың молекулаларымен немесе фагоцитозға ұшырайтын түйіршіктің бетіндегі молекулалар – лигандтармен (лат. Ligare – байланыстыру) арнайы (спецификалық) байланысатын мембраналық белок-рецепторлар рналасқан. Плазмалемманың шұңқырдан тыс бөлігіндегі рецепторлар лигандтармен кешен құрып, қалыптасушы көмкерілген шұңқырға бағыттап жылдиды да, мұндағы басқа рецепторларды ығыстырып шығарады. Сонымен, көмкерілген шұңқырлар – кездейсоқ емес, нақтылы макромолекулаларды жұтуға, оларды жинақтауға, іріктеуге арналған плазмалемманың мамандандырылған бөліктері. Плазмалық мембрана арқылы арнайы заттар тасымалданудың мұндай белсенді ерекше әдісі рецепторлар арқылы атқарылатын эндоцитоз деп аталады. Жай эндоцитозбен салыстырғанда, бұл жол заттарының тез және тиімді тасымалдануын қамтамасыз етеді. Көмкерілген шұңқыр құрылысының екінші ерекшелігі – цитоплазмалық беті клатрин және басқа да белоктардан тұратын торлы және түкті («көмкерілген жиекті») болып көрінетін қабықпен қоршалуы. Клатрин қабығы көмкерілген шұңқыр менішінде ыдыратқыш ферменттері бар гидролазалық көбікшелердің) бірігуіне кедергі жасап, жұтылған заттардың тиісті орнына жеткенше мерзімнен бұрын ыдырауынан сақтайды. Рецепторлар қатысуымен өтетін эндоцитоз бірнеше кезеңдер арқылы атқарылады: а) лиганд пен мембраналық рецептордың байланысуы; б) лиганд-рецептор кешенінің көмкерілген шұңқырға жинақталуы; в) көмкерілген шұңқырдың цитоплазмаға батып, көмкерілген көбікше айналуы; г) лиганд-рецептор кешені ыдырап, рецептордың плазмалеммаға қайтып түсуі; д) көмкерілген көбікше клатрин қабығынан ажырап, тегіс көбікше эндосомаға айналуы және е) гидролазалық көбікшелермен бірігіп, ішіндегі заттардың процессигіге (ыдырауға) ұшырауы. жүктеу/скачать 14,19 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|