Физиология клетки

Общие проявления жизнедеятельности
клетки
А. Метаболизм
Б. Информационные процессы
в клетке В. Биоэнергетика
Жизненный цикл клетки
А. Деление
Б. Рост
В. Дифференцировка
Г. Активное функционирование
Д. Старение
Е. Гибель

МЕТАБОЛИЗМ
Метаболизм — совокупность процессов обмена
веществ и энергии внутри клетки и между
клеткой и окружающей ее средой
Составные части процесса метаболизма
и их взаимосвязь
Общая схема клеточного метаболизма
Основные закономерности клеточного
метаболизма (на примере обмена белков)
Генетический код

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МЕТАБОЛИЗМА
И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ
АНАБОЛИЗМ
КАТАБОЛИЗМ
ФЕРМЕНТЫ
ЭНЕРГИЯ

ОБЩАЯ СХЕМА МЕТАБОЛИЗМА

ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕНОСТИ МЕТАБОЛИЗМА
(на примере обмена белков в клетке)

ТРАНСКРИПЦИЯ У ЭУКАРИОТ

ТРАНСЛЯЦИЯ

УБИКВИТИН-ПРОТЕАСОМНАЯ СИСТЕМА

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД
Определение.
«Генетический код — это совокупность правил
для переноса информации с «языка»
нуклеиновых кислот на язык «белков».
2) Свойства генетического кода.
а) Кодовое соотношение.
б) Избыточность.
в) Специфичность.
г) Однонаправленность и неперекрываемость.
д) Универсальность.
3) Единицы.
а) Кодон
б) Структурный ген

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В КЛЕТКЕ

БИОЭНЕРГЕТИКА
Биоэнергетика - совокупность процессов обмена
энергии внутри клетки и между клеткой и
окружающей средой
I. КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЗМОВ ПО ВНЕШНИМ
ИСТОЧНИКАМ УГЛЕРОДА И ЭНЕРГИИ

II. КЛАССИФИКАЦИЯ ОРГАНИЗМОВ ПО ЗАВИСИМОСТИ
ОТ КИСЛОРОДА

ПРИНЦИП ИЗВЛЕЧЕНИЯ И АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ
У ГЕТЕРОТРОФОВ
X
Y
Z

ИНТЕГРАЛЬНАЯ СХЕМА БИОЭНЕРГЕТИКИ У ГЕТЕРОТРОФОВ

ЦИКЛ КРЕБСА

ДЫХАТЕЛЬНАЯ ЦЕПЬ (ЦЕПЬ ПЕРЕНОСА ЭЛЕКТРОНОВ)

РЕГУЛЯЦИЯ БИОЭНЕРГЕТИКИ У ГЕТЕРОТРОФОВ

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ КЛЕТКИ (ЖЦК)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
СТАДИИ
ВАРИАНТЫ
ХАРАКТЕРИСТИКА СТАДИЙ
- ДЕЛЕНИЕ
- РОСТ
- ДИФФЕРЕНЦИРОВКА
- АКТИВНОЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ
- СТАРЕНИЕ
- ГИБЕЛЬ

СОВОКУПНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ОТ
РОЖДЕНИЯ КЛЕТКИ (В РЕЗУЛЬТАТЕ
ДЕЛЕНИЯ МАТЕРИНСКОЙ) ДО ЕЕ
ГИБЕЛИ ИЛИ СЛЕДУЮЩЕГО ДЕЛЕНИЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЦК

ВАРИАНТЫ ЖЦК

ХАРАКТЕРИСТИКА СТАДИЙ ЖЦК
I. ДЕЛЕНИЕ
см. МИТОЗ

II. РОСТ
▪ Механизмы: преобладание анаболизма над катаболизмом,
сборка и размножение органелл и других структур.
▪ Ограничения: по мере увеличения размеров клетки
площадь ее поверхности прогрессивно отстает от объема
(объем шара, как известно, изменяется в третьей степени,
а площадь — во второй).

III. ДИФФЕРЕНЦИРОВКА
Дифференцировка — процесс прогрессивной
химической, структурной и функциональной
специализации клетки.
а) Главные направления дифференцировки клеток:
▪ электрогенез; ▪ сокращение; ▪ секреция; ▪ экскреция;
▪ всасывание.
б) Биохимическая основа: дифференцированные клетки
характеризуются строго определенным набором белков,
которые позволяют им выполнять свои специфические
физиологические функции.

в) Регуляторные механизмы клеточной дифференцировки
функционируют на нескольких уровнях: транскрипции
(избирательная активация и репрессия генов) (1);
ядерно-цитоплазматическом транспорте (2);
трансляции (3); на уровне деградации иРНК (4).
г) Морфологические проявления: уменьшение ядерно-
плазменного отношения, увеличение количества органелл,
появление включений, приобретение клеткой определен-
ной формы.

IV. АКТИВНОЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ

V. СТАРЕНИЕ
СТАРЕНИЕ — необратимый генетически запрограммиро-
ванный процесс угасания общих и специальных функций
клетки, сопровождающийся нарушением ее генетической,
химической и структурной организации.
▪ Основные факторы старения:
— Мутации (экзогенные и эндогенные).
— Активация свободнорадикальных процессов окисления
липидов и накопление высокореакционных агентов —
активных форм кислорода, перекиси водорода, свободных
радикалов, липоперекисей и др.).

— Искажение антигенной структуры клеток и развитие
аутоиммунного процесса.
— Уменьшение количества белков-рецепторов на
поверхности и внутри клеток (приводит к нарушению
их регуляции со стороны интегрирующих систем
организма: нервной, эндокринной, иммунной).
— Снижение способности клеток к делению.

▪ Структурные проявления: увеличение числа дефектных
органелл, появление в цитоплазме пигментов старения (липо­фусцина, нейромеланина), грубые «поломки»
хромосом (хромосомные аберрации).

VI. ГИБЕЛЬ
ГИБЕЛЬ — остановка всех жизненных процессов —
дыхания, обмена веществ, общих и специальных
функций и др.
Формы гибели клеток: некроз, апоптоз.
Сравнительная характеристика некроза и апоптоза
(см. ТАБЛ.)

А – НЕКРОЗ; Б - АПОПТОЗ