Презентація "Підтримка мембранного потенціалу. Саморегуляція клітинного циклу. Апоптоз, як механізм самоліквідації клітини."

Тема уроку: «Підтримка мембранного потенціалу. Саморегуляція клітинного циклу. Апоптоз, як механізм самоліквідації клітини.11 клас (профільний рівень) §22

Мембранний потенціал. Мембранний потенціал – це різниця потенціалів, між внутрішньою та зовнішньою поверхнями мембрани створена електричними зарядами з двох боків ділянки клітинної мембрани. Оскільки склад і знак зарядів всередині клітини та в міжклітинному просторі відрізняються, то різниця потенціалів у фізіологічних умовах зазвичай не дорівнює нулю.поверхневий білокінтегральнийбілокбілковий каналхолестеролвуглеводінтегральний білок із альфа-спіраллю

Підтримка мембранного потенціалу. Мембранний потенціал - необхідний для важливих клітинних процесів, зокрема:транспорт речовин через мембрани;проведення нервового імпульсу.позаклітинний простір мембраннийбілок-переносникцитоплазма клітининапрямок передачі нервового імпульсу

Види транспорту речовин через мембрану. Переміщення речовин,що відбуваєтьсябез затрат енергіїПереміщення речовин,що відбувається із затратами енергіїПідтримка мембранного потенціалу. Пасивний транспорт. Активний транспорт

Пасивний транспорт. Якщо речовина (вода) рухається через мембрану з області з високою концентрацією у бік низької концентрації (тобто за градієнтом концентрації цієї речовини) без витрати енергії, то такий транспорт називається пасивним, або дифузією. Дифузія. Проста дифузія. Полегшена дифузія

Пасивний транспорт. Проста дифузія характерна для невеликих нейтральних молекул (H2 O, CO2, O2), а також низькомолекулярних органічних речовин (бензен, спирт)Проста дифузія. При простій дифузії розчинені у позаклітинній рідині невеликі молекули послідовно розчиняються у мембрані, а потім — у внутрішньоклітинній рідині.

Пасивний транспорт. Проста дифузія. Швидкість проникнення через мембрану визначається мірою гідрофобності молекули, тобто її ліпідорозчинністю

Пасивний транспорт. Полегшена дифузія — це швидкий рух молекул через мембрану за допомогою специфічних мембранних білків, які називаються пермеазами. Протікає швидше простої дифузії, проте має обмеження швидкості транспорту. Характерна для розчинних у воді речовин. Полегшена дифузія

Механізми полегшеної дифузії: Транспорт речовин за участю рухомих білків — переносників. На одній поверхні мембрани приєднують транспортовану речовину, а на іншій — вона вивільнюється.

Механізми полегшеної дифузії:2. Перенесення речовин за рахунок зміни конфігурації внутрішніх білків, що перетинають мембрану. Наприклад, молекула білка повертається навколо своєї осі

3. Аквапорини - спеціальні білкові канали в мембрані через які пасивно транспортуються молекули води Механізми полегшеної дифузії: Молекули води. Мембрана клітини. Аквапорин. Осмос – дифузія води через напівпроникну мембрану. Осмос – дифузія розчинника (води) з області з його більшою концентрацією (розбавлений розчин) до області з нижчою концентрацією (концентрований розчин) 

Підтримка мембранного потенціалу: Активний транспорт: транспорт йонів. Активний транспорт — це рух йонів або молекул через мембрану проти градієнтів концентрацій за рахунок енергії гідролізу АТФ. Три основні типи активного транспорту йонів: Активний транспорт:

Підтримка мембранного потенціалу:1. Калій-натрієвий-калієвий насос — білок, який перекачує йони Na+ із клітини, а йони K+ — у клітину. Активний транспорт: транспорт йонів

Концентрація йонів K+ всередині клітини стає в 30-37 разів вищою, ніж за її межами, і Калій «прагне» вийти з клітини. У результаті на зовнішній мембрані утворюється надлишок позитивно заряджених часток (йонів K+), а на внутрішній поверхні мембрани — надлишок негативно заряджених часток. Так виникає різниця потенціалів. Підтримка мембранного потенціалу: Міжклітинний простір. Цитоплазма. Мембранаконцентрація. Активний транспорт: транспорт йонів

Підтримка мембранного потенціалу:2. Кальцієвий (Ca2+) насос — Ca2+ — АТФаза, транспортує йони Ca2+ з клітини або цитоплазми в ендоплазматичну сітку. Активний транспорт: транспорт йонів. Мембранаканальнийбілокбілок-переносникконцентраційний градієнт

Підтримка мембранного потенціалу:3. Протонний насос — H+ АТФаза. Внутрішня мембрана мітохондрій. Матрикс. Каталітичні протомери. Протомери, що утворюють протонний канал. АТФ-синтетаза. Активний транспорт: транспорт йонів

Підтримка мембранного потенціалу. Активний транспорт: цитоз. Цитоз – транспорт молекул у мембранній упаковці (везикулі)Ендоцитоз – процес надходження речовин до клітини. Екзоцитоз – процес виведення речовин із клітини. Цитоз

Підтримка мембранного потенціалу. Активний транспорт: цитоз. Цитоз – транспорт молекул у мембранній упаковці (везикулі)Фогоцитоз – надходження в клітину «твердих» структур відносно великого розміру. Піноцитоз – надходження у клітину рідких субстратів (рідких речовин та розчинів)Цитоз

Підтримка мембранного потенціалу. Активний транспорт: цитоз. Ендоцитоз: Транспортування макромолекули до клітини у везикулі (мембранній упаковці);Мембрана клітини вгинається у цитоплазму. Мембрана «огортає» об'єкт, що має бути поглинутий клітиною, утворюючи везикулу (ендосому)цитоплазматична мембрана

Підтримка мембранного потенціалу. Активний транспорт: цитоз. Екзоцитоз: Транспортування макромолекул з клітини у везикулі. Мембрана навколо макромолекули формується всередині клітини, у цитоплазмі. Везикула рухається до клітинної мембрани. Мембрана везикули зливається з мембраною клітини, і виводить її вміст за межі клітини.цитоплазматична мембранавезикула

Рецепторно-опосередкований ендоцитозҐрунтується на спорідненості рецепторів до специфічних позаклітинних речовин. Рецептори мембрани зв'язуються з молекулами речовини, що поглинається, або молекулами, що знаходяться на поверхні об'єкта, що фагоцитується. Підтримка мембранного потенціалу. Активний транспорт: цитоз

Підтримка мембранного потенціалу. Активний транспорт: цитоз. Рецепторно-опосередкований ендоцитоз. Піноцитоз. Фагоцитоз

Саморегуляція клітинного циклу. Тривалість інтерфази:регулюється розміром клітини;визначається зовнішніми умовами;визначається сигналами від інших клітин. Спеціальні системи регулюють перехід з одного періоду клітинного циклу в інший, контролюють запуск мітозу та проходження усіх фаз.Існує низка механізмів контролю клітинного циклу

Саморегуляція клітинного циклу. Клітина також контролює правильність процесу реплікації ДНК, цілісність хромосом і клітинних структур (формування веретена поділу, прикріплення до нього хромосом). Якщо виявляються порушення, перехід до наступних етапів клітинного циклу гальмується. Якщо пошкодження катастрофічні, клітина розпочинає процес апоптозу.

Апоптоз (від грец. apoptosis - листопад) - генетично запрограмований та контрольований процес смерті клітини:ініціюється спеціальними молекулярними сигналами й відбувається за певним алгоритмом подій в клітині. Розвиток апоптозу контролюється спеціальними проаптогенними генами (гени-вбивці). Клітина зменшується та фрагментується на апоптотичні тільця; Клітинна мембрана залишається неушкодженою. Це запобігає витіканню токсичних та імуногенних речовин у міжклітинний простір у той час, коли вона поглинається та перетравлюється спеціалізованими клітинами (макрофагами). нормальна клітиназменшення клітини у розмірах утворення вип’ячувань мембранисформовані апоптозні тільцяфагоцитоз (здійснюється макрофагами)

Апоптоз - запрограмована загибель клітини7. фагоцитоз, що здійснюється макрофагами6. сформовані апоптозні тільця1. нормальна клітина3. конденсація (ущільнення) хроматину2. зменшення клітини у розмірах (зморщення)4. утворення вип’ячувань мембрани. Одна із основних функцій апоптозу - знищення пошкоджених та старіючих клітин. Цей природній фізіологічний процес відбувається так, щоб не зашкодити життєдіяльності сусідніх клітин;5. Розрив мембрани клітини та вихід апоптозних тілець

Апоптоз - запрограмований процес смерті клітин. Фагоцити, що видаляють апоптотичну клітину або її частини сформоване апоптозне тільцесигнальні молекули (ліганди) до рецепторів фагоцитівфагоцит