Компартментация в организации эукариотической клетки

Цели и задачи лекции:
создать представление о компарментации как основном принципе организации эукариотической клетки;
познакомить с основными компартментами клетки эукариота и их ролью в жизнедеятельности клетки.

Линейные размеры эукариотической клетки превышают размеры бактериальной клетки
в 10-30 раз
Компартментация в организации эукариотической клетки

Эукариотическая клетка имеет внутри множество отсеков - функционально различных, окруженных мембранами областей, которые называются компартментами
Компартментация в организации эукариотической клетки

Мембраны являются основой компартментов
Компартментация в организации эукариотической клетки

Мембраны

Мембраны
Внешность женщины с синдромом Морриса
кариотип 46, ХУ

Мембраны
Десмосомы подобно заклепкам соединяют клетки, главным образом, эпителиальные.

Мембраны
При пемфигусе идет массовое разрушение десмосом.

Цитоплазма
Ядерно-цитоплазматическое соотношение – постоянная величина для каждого цитотипа.

Хондриом – совокупность митохондрий клетки, связанных в единую систему.
Цитоплазма

Цитоплазма

Цитоплазма
Чем выше потребление энергии, тем большее количество контактов связывает митохондрии в единую систему

Цитоплазма

Геном митохондрий рассматривают как отдельную группу сцепления – М-хромосому
Цитоплазма

Цитоплазма
Болезни митохондриального генома наследуются по материнской линии

Цитоплазма
Признаки митохондриальных болезней
Генерализованная гипотония
Летаргия, кома, задержка психомоторного развития, деменция, атаксия, миоклоническая эпилепсия, энцефаломиопатия
Пигментный ретинит, атрофия зрительных нервов, прогрессирующая офтальмоплегия, снижение слуха
Гепатомегалия
Гипертрофическая кардиомиопатия
Тубулопатия, гипо- и гипергликемия неясной этиологии
Инсульты и инсультоподобные состояния в раннем возрасте

Мембраны
Камилло Гольджи
(1844-1926)

Структура комплекса Гольджи меняется в зависимости от стадии жизни клетки.
Цитоплазма

Одной из функций комплекса Гольджи является синтез лизосом
Цитоплазма

В комплексе Гольджи идет также синтез липидов, полисахаридов и процессинг белковых молекул
Цитоплазма

Цитоплазма
Лизосомные болезни накопления — это обширный класс наследственных болезней обмена веществ, который включает около 40 форм.

Цитоплазма
Причина - накопление нерасщепленных молекул в клетках, которые становятся «пенистыми».

Цитоплазма
Целый ряд заболеваний отличаются характерным внешним видом пациентов

Цитоплазма
Большинству таких больных свойственны грубые, гротескные черты лица

Цитоплазма
Болезнь Моркио имеет наследственный характер (семейное проявление)

Цитоплазма
Пероксисомы образуются путём отшнуровки мембранных пузырьков от цистерн комплекса Гольджи.

Свойства пероксисом:
Пероксисомы содержат один из самых быстродействующих ферментов – каталазу, которая разлагает токсический продукт - пероксид водорода - на воду и кислород.

Свойства пероксисом:
окружены только одной мембраной;
не содержат ДНК и рибосом, хотя являются самовоспроизводящимися органеллами;

Свойства пероксисом:
являются главным источником по крайней мере трех окислительных ферментов.
это один из главных центров утилизации кислорода в клетке.

Цитоплазма
Наследственные дефекты пероксисом проявляются нарушениями неврологического характера

Рибосомы, свободно расположенные в гиалоплазме, занимаются синтезом белков для «домашнего хозяйства».
Цитоплазма

Рибосомы, связанные с мембранами клетки, синтезируют «экспортные» формы белков.
Цитоплазма

Цитоплазма
Еще в начале ХХ-го столетия русский биолог Н.К.Кольцов пришел к выводу о существовании в клетке скелетных структур

Цитозоль -
часть цитоплазмы, занимающая пространство между мембранными органеллами
Цитоплазма

Цитозоль содержит множество белковых нитей, собранных в цитоскелет, который определяет форму клетки, обеспечивает движение цитоплазмы и образует общую сеть, организующую ферментативные реакции
Цитоплазма

Цитоплазма
Цитоскелет - система из белковых нитей, заполняющих цитоплазму

Цитоплазма
Цитоскелет состоит из 3-х основных типов нитей:
микрофиламенты (актин),
микротрубочки (тубулин),
промежуточные филаменты (разные белки).

Цитоплазма
Самые прочные структуры – промежуточные филаменты: они сохраняются после удаления из клетки всех остальных компонентов

Белки цитоскелета входят в состав веретена деления
Цитоплазма

Веретено клеточного деления состоит из нескольких видов белков
Цитоплазма

Веретено деления трудно поддается окраске
Цитоплазма

В клетке все время поддерживается оптимальное взаиморасполо-жение структур
Цитоплазма

Цитоплазма

Цитоплазма

Цитоплазма

Цитоплазма
Колхицин и т.п. блокируют рост веретена деления и не влияют на реснички и жгутики

Цитоплазма

Цитоплазма

Цитопласты погибают через 1-2 суток
Цитоплазма

Цитоплазма
Цитохалазин нарушает цитокинез, но не предшествующие стадии деления – в результате клетка становится многоядерной

Цитоплазма

Цитоплазма
При синдроме Картагенера имеется дефект белков, лежащих в основе жгутиков и ресничек