Клетка (в биологии)

Клеточный центр

18 ноября, 2009

Клеточный центр (центросома) – это органоид, контролирующий образование микротрубочек цитоскелета, органоидов движения, веретена деления.

Клеточный центр обнаружил и описал В. Флемминг (1875), но подробно его структура была изучена с помощью электронного микроскопа.

Основу клеточного центра составляют центриоли. Одиночная центриоль представляет собой полый цилиндр диаметром около 0,15 мкм и длиной 0,3…0,5 мкм (реже – несколько мкм). Стенки центриолей состоят из 9 триплетов микротрубочек. В состав триплета входит одна полная A–микротрубочка (на срезе видны 13 белковых молекул, образующих кольцо) и две неполные – B и C (на срезе видны 11 белковых молекул, образующих незамкнутое кольцо). Соседние триплеты связаны белком динеином. Обычно центриоли располагаются парами: одна центриоль – материнская, а другая – дочерняя. Такая пара центриолей – диплосома – имеет Т–образную или Г–образную форму. Диплосомы тесно связаны с ядром, а у низших эукариот центриоли часто встраиваются в ядерную оболочку.

В начале интерфазы (см. главу 11) в клетке имеется одна диплосома. Перед началом деления клетки происходит удвоение центриолей: материнская и дочерняя центриоли расходятся, и от каждой центриоли отпочковывается новая центриоль. В результате образуется две диплосомы на клетку.

Клеточный центр всегда (или почти всегда) обнаруживается в клетках многоклеточных животных. У прокариот клеточный центр всегда отсутствует. У низших эукариот (у водорослей, грибов, одноклеточных животных) клеточный центр обнаруживается не всегда, а в клетках высших растений практически всегда отсутствует (за редким исключением). При отсутствии клеточного центра его функции у эукариот выполняет центр образования микротрубочек – ЦОМТ.

Общая биология

Структура цитоскелета в растительной клетке

Цитоскелет структура состоит из трех типов которые представляют собой актиновые филаменты, микротрубочки и промежуточные филаменты. У растений важную часть цитоскелета составляют главным образом актин и микротрубочки. Определенные ассоциированные белки также присутствуют в цитоскелете растений. У высших растений актиновые филаменты и микротрубочки играют важную роль в делении клеток (митозе и цитокинезе).

Это разные типы волокон. Их можно различать по размеру. Микротрубочки выглядят как толстые филаменты, тогда как микрофиламенты представляют собой тонкие филаменты. Иногда его называют толстыми и тонкими нитями соответственно. Возникает вопрос, имеют ли растительные клетки цитоскелет.

Микротрубочки представляют собой палочковидные структуры, которые помогают поддерживать опору и форму клетки. Они присутствуют только в эукариотических организмах, таких как растения, животные и люди. У прокариот эти микротрубочки отсутствуют. Они бывают разного размера и длины, которые различаются у разных организмов.

Цитоскелет из Википедия

Актин часто представлен либо в виде свободного соединения, называемого G-актином (глобулярным), либо в виде части микрофиламента химического соединения, называемого F-актином («F» для нитевидного. Этот термин «полярность» относится к структуре тела). нити, не означает того, что она сделала, как только мы упомянули полярные целеустремленные группы ранее в этом курсе.

Площадь промежуточных филаментов состоит из множества нитей волокнистые белки. Область промежуточных филаментов объединяет наиболее разнообразный кластер компонентов цитоскелета. много стилей волокнистый белок единицы площади находятся внутри промежуточных филаментов. вы, скорее всего, больше всего привыкли к альбуминоиду, волокнистой макромолекуле, которая укрепляет ваши волосы, ногти, а также кутикулу кожи.

Тубулин, определенный для валового внутреннего продукта, является структурно сильным в меньшем количестве и может привести к демонтажу канальца. Кинезины, динеины и микозы являются тремя важными задействованными моторными белками.

Клеточная мембрана из Википедия

Клетки эукариот крупнее клеток прокариот на три порядка[править]

Типичные клетки эукариот имеют линейные размеры не 1-5, а 10-50 мкм. Это означает, что по объему такая клетка в 1 000 раз больше, чем типичная бактериальная.

В последние десятилетия найдено несколько десятков видов очень мелких эукариот, входящих в состав морского планктона. В основном это представители празинофитовых водорослей и некоторых других групп водорослей. Празинофитовая водросль Ostreococcus — самый мелкий из известных свободноживущих эукариот — имеет средний диаметр клеток 0,8 мкм.

Следствия этого очень важные. При увеличении размеров объём растет пропорционально кубу линейных размеров, а площадь поверхности тела — пропорционально квадрату. Если, например, взять куб с ребром 1 см, а затем увеличить ребро вдвое, то объём куба возрастет в 8 раз (у первого куба объём 1 см³, а у второго — 8 см³. Площадь поверхности первого куба равна 1х1х6 = 6 см², а второго куба — 2х2х6=24 см²; таким образом, площадь поверхности выросла только в 4 раза. Относительная площадь поверхности (отношение площади поверхности к объему) у первого куба — 6/1 (см²/ см³), а у второго — только 24/8 = 3/1 (см²/ см³).

Вопрос: Какова относительная площадь поверхности у куба с ребром n см?

Так как бактерии поглощают питательные вещества всей поверхностью клетки, маленькие размеры обеспечивают им быстрые темпы роста и размножения. Этим обусловлена их важная роль в круговоротах веществ.

Скорость перемещения молекул при диффузии пропорциональна корню квадратному из расстояния. Это означает, что молекула, пройдя расстояние в 1 мкм за 1 секунду, пройдет расстояние в 2 мкм за 10 с, а расстояние в 10 мкм — за 100 с. Однако реально малые молекулы диффундируют в цитоплазме достаточно быстро — расстояние в 10 мкм они проходят в среднем за 0,1 с. Однако и эта сравнительно высокая скорость может лимитировать скорость обмена веществ. Как же можно повысить эту скорость?

Сравнение прокариот и эукариот

Особенности строения прокариотов и эукариотов значительны, однако одно из главных различий касается хранения генетического материала и способа получения энергии.

Прокариоты и эукариоты фотосинтезируют по-разному. У прокариот этот процесс проходит на выростах мембраны (хроматофорах), уложенных в отдельные стопки. Бактерии не имеют фторой фотосистемы, поэтому не выделяют кислород, в отличие от сине-зелёных водорослей, которые образуют его при фотолизе. Источниками водорода у прокариот служат сероводород, Н2, разные органические вещества и вода. Основными пигментами являются бактериохлорофилл (у бактерий), хлорофилл и фикобилины (у цианобактерий).

К фотосинтезу из всех эукариот способны только растения. У них имеются специальные образования – хлоропласты, содержащие мембраны, уложенные в граны или ламеллы. Наличие фотосистемы II позволяет выделять кислород в атмосферу при процессе фотолиза воды. Источником молекул водорода служит только вода.

Главным пигментов является хлорофилл, а фикобилины присутствуют лишь у красных водорослей.

Основные различия и характерные признаки прокариотов и эукариотов представлены в таблице ниже.

Таблица: Сходства и различия прокариотов и эукариотов

Сравнение	Прокариоты	Эукариоты
Время появления	Более 3,5 млрд. лет	Около 1,2 млрд. лет
Размеры клеток	До 10 мкм	От 10 до 100 мкм
Капсула	Есть. Выполняет защитную функцию. Связана с клеточной стенкой	Отсутствует
Плазматическая мембрана	Есть	Есть
Клеточная стенка	Состоит из пектина или муреина	Есть, кроме животных
Хромосомы	Вместо них кольцевая ДНК. Трансляция и транскрипция проходят в цитоплазме.	Линейные молекулы ДНК. Трансляция проходит в цитоплазме, а транскрипция в ядре.
Рибосомы	Мелкие 70S-типа. Расположены в цитоплазме.	Крупные 80S-типа, могут прикрепляться к эндоплазматической сети, находиться в пластидах и митохондриях.
Органоид с мембранной оболочкой	Отсутствуют. Есть выросты мембраны — мезосомы	Есть: митохондрии, комплекс Гольджи, клеточный центр, ЭПС
Цитоплазма	Есть	Есть
Лизосомы	Отсутствуют	Есть
Вакуоли	Газовые (аэросомы)	Есть
Хлоропласты	Отсутствуют. Фотосинтез проходит в бактериохлорофиллах	Присутствуют только у растений
Плазмиды	Есть	Отсутствуют
Ядро	Отсутствует	Есть
Микрофиламенты и микротрубочки.	Отсутствуют	Есть
Способы деления	Перетяжка, почкование, коньюгация	Митоз, мейоз
Взаимодействие или контакты	Отсутствуют	Плазмодесмы, десмосомы или септы
Типы питания клеток	Фотоавтотрофный, фотогетеротрофный, хемоавтотрофный, хемогетеротрофный	Фототрофный (у растений) эндоцитоз и фагоцитоз (у остальных)

Отличия прокариот и эукариот:

https://youtube.com/watch?v=BVV78_DL—4

Сходство и различия прокариотических и эукариотических клеток:

Сравнение прокариотического и эукариотического организма достаточно трудоёмкий процесс, требующий рассмотрения множества нюансов. Они имеют между собой много общего в плане строения, протекающих процессов и свойств всего живого. Различия же кроются в выполняемых функциях, способах питания и внутренней организации. Тот, кто интересуется данной темой, может воспользоваться данной информацией.

Основные признаки и отличия прокариотических и эукариотических клеток (таблица):

Признаки	Прокариоты	Эукариоты
ЯДЕРНАЯ МЕМБРАНА	Отсутствует	Имеется
ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА	Имеется	Имеется
МИТОХОНДРИИ	Отсутствуют	Имеются
ЭПС	Отсутствует	Имеется
РИБОСОМЫ	Имеются	Имеются
ВАКУОЛИ	Отсутствуют	Имеются (особенно характерны для растений)
ЛИЗОСОМЫ	Отсутствуют	Имеются
КЛЕТОЧНАЯ СТЕНКА	Имеется, состоит из сложного гетерополимерного вещества	Отсутствует в животных клетках, в растительных состоит из целлюлозы
КАПСУЛА	Если имеется, то состоит из соединений белка и сахара	Отсутствует
КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ	Отсутствует	Имеется
ДЕЛЕНИЕ	Простое	Митоз, амитоз, мейоз

Основное отличие прокариотических клеток от эукариотических заключается в том, что их ДНК не организована в хромосомы и не окружена ядерной оболочкой. Эукариотические клетки устроены значительно сложнее. Их ДНК, связанная с белком, организована в хромосомы, которые располагаются в особом образовании, по сути самом крупном органоиде клетки — ядре. Кроме того, внеядерное активное содержимое такой клетки разделено на отдельные отсеки с помощью эндоплазматической сети, образованной элементарной мембраной. Эукариотические клетки обычно крупнее прокариотических. Их размеры варьируют от 10 до 100 мкм, тогда как размеры клеток прокариот (различных бактерий, цианобактерий — сине- зеленых водорослей и некоторых других организмов), как правило, не превышают 10 мкм, часто составляя 2-3 мкм. В эукариотической клетке носители генов — хромосомы — находятся в морфологически оформленном ядре, отграниченном от остальной клетки мембраной. В исключительно тонких, прозрачных препаратах живые хромосомы можно видеть с помощью светового микроскопа. Чаще же их изучают на фиксированных и окрашенных препаратах.
Хромосомы состоят из ДНК, которая находится в комплексе с белками- гистонами, богатыми аминокислотами аргинином и лизином. Гистоны составляют значительную часть массы хромосом.
Эукариотическая клетка имеет разнообразные постоянные внутриклеточные структуры — органоиды (органеллы), отсутствующие в прокариотической клетке.
Прокариотические клетки могут делиться на равные части перетяжкой или почковаться, т.е. образовывать дочернюю клетку меньшего размера, чем материнская, но никогда не делятся путем митоза. Клетки эукариотических организмов, напротив, делятся путем митоза (исключая некоторые очень архаичные группы). Хромосомы при этом «расщепляются» продольно (точнее, каждая нить ДНК воспроизводит около себя свое подобие), и их «половинки» — хроматиды (полноценные копии нити ДНК) расходятся группами к противоположным полюсам клетки. Каждая из образующихся затем клеток получает одинаковый набор хромосом.
Рибосомы прокариотической клетки резко отличаются от рибосом эукариот по величине. Ряд процессов, свойственных цитоплазме многих эукариотических клеток, — фагоцитоз, пиноцитоз и циклоз (вращательное движение цитоплазмы) — у прокариот не обнаружен. Прокариотической клетке в процессе обмена веществ не требуется аскорбиновая кислота, но эукариотические не могут без нее обходиться.
Существенно различаются подвижные формы прокариотических и эукариотических клеток. Прокариоты имеют двигательные приспособления в виде жгутиков или ресничек, состоящих из белка флагеллина. Двигательные приспособления подвижных эукариотических клеток получили название ундулиподиев, закрепляющихся в клетке с помощью особых телец кинетосом. Электронная микроскопия выявила структурное сходство всех ундулиподиев эукариотических организмов и резкие их отличия от жгутиков прокариот

Эндоплазматическая сеть

18 ноября, 2009

Эндоплазматическая сеть (ЭПС), или эндоплазматический ретикулум (ЭПР) – это система цистерн и трубочек, связанных между собой в единое внутриклеточное пространство, отграниченное от остальной части цитоплазмы замкнутой внутриклеточной мембраной. ЭПС открыл К. Портер (1945 г.) с помощью электронного микроскопа.

Эндоплазматическая сеть (эндоплазматический ретикулум) имеется у всех эукариот и существует в виде двух типов: гранулярного (шероховатого) эндоплазматического ретикулума и агранулярного (гладкого) эндоплазматического ретикулума. Мембраны эндоплазматического ретикулума тесно связаны с ядерной оболочкой, внутренние полости цистерн и трубочек эндоплазматического ретикулума связаны с перинуклеарным пространством.

Основной функцией ЭПС является биосинтез и транспортировка различных веществ. От цистерн и трубочек ЭПС отшнуровываются одномембранные мелкие пузырьки, дальнейшая судьба и функции которых зависят от их содержимого (см. ниже).

Шероховатая ЭПС (гранулярный ЭПР) представлен системой плоских цистерн, на поверхности которых расположены рибосомы. Главной функцией гранулярного ЭПР является биосинтез, транспортировка и начальная модификация белков. Дополнительной функцией является сборка компонентов биологических мембран.

Если на рибосомах гранулярного ЭПР идет синтез клеточных белков, то синтезированные полипептиды поступают в цитоплазматический матрикс или внедряются в мембраны. Если на рибосомах гранулярного ЭПР идет синтез экспортных белков, то синтезированные полипептиды поступают в полость ретикулума через специальные поры – каналы, контролируемые специфическими белками–рецепторами. В полости гранулярного ЭПР полипептиды модифицируются: отщепляется начало полипептидной цепи, образуются белковые гранулы, полипептиды образуют комплексы с другими веществами и т.д.

Гладкая ЭПС (агранулярный ЭПР) образована системой разветвленных трубочек. В полости агранулярного ЭПР происходит биосинтез липидов и полисахаридов. В агранулярном ретикулуме сократимых клеток происходит накопление ионов кальция, а в агранулярном ретикулуме печени происходит детоксикация ядовитых веществ.

Строение эукариот

Эукариотическая клетка, образуя одноклеточный организм, существует самостоятельно. Также она может с другими клетками образовывать многоклеточные организмы.

В соответствии с организмом, образованным клеткой, существуют некоторые различия в её строении. Эти различия не так велики. Больше можно отметить черт сходства.

Эукариотическая клетка покрыта цитоплазматической мембраной. Она имеет многочисленные поры, образует складки, впячивания и выпячивания, что позволяет осуществлять поступление веществ с помощью пиноцитоза и фагоцитоза.

Пиноцитоз – это поступление капель жидкости. Фагоцитоз – это поступление твёрдых частичек через мембрану.

Растительная клетка имеет ещё прочную целлюлозную оболочку.

Ядерная клетка имеет множество мембранных органоидов:

Прежде всего, это оформленное ядро. Оно хранит и воспроизводит наследственную информацию. Также ядро регулирует жизнедеятельность клетки.
Внутреннее пространство заполнено цитоплазмой – это среда, в которой идут все реакции и процессы. По цитоплазме перемещаются органоиды и вещества.
Эндоплазматическая сеть. Она бывает шероховатой, на ней идёт биосинтез белка. Жиры и углеводы синтезируются на гладкой сети.
Аппарат Гольджи – это совокупность уплощённых полостей, мешочков, цистерн. В нём упаковываются и хранятся вещества, которые клетка синтезирует.
Рибосомы — участвуют в образовании белка.
Митохондрии — накапливают энергию в виде АТФ.
Пластиды — есть только в клетках растений. Они обеспечивают процесс фотосинтеза, окраску цветов и плодов, а также способствуют накоплению органических веществ.
Вакуоли — присутствуют, как правило, в растительной клетке. Содержат клеточный сок, обеспечивает тургор клетки.
Лизосомы — отвечают за внутриклеточное пищеварение.
Клеточный центр или центриоли — присутствуют в клетке животных. Органоид принимает участие в делении клетки.
Цитоскелет – микротрубочки из белковых волокон. Они связаны с цитоплазматической мембраной, поддерживают определённую форму клетки.

Митохондрии и хлоропласты – это органоиды, состоящие из двух мембран. Поверхностная мембрана гладкая, внутренняя — формирует многочисленные выросты. Эти два органоида содержат свою ДНК.

Строение прокариотической клетки

По сравнению с эукариотической, клетка прокариот выглядит гораздо проще (Рис. 4).

Рис. 4. Клетка прокариот и эукариот (Источник)

У прокариот нет ядра, единственная кольцевая молекула ДНК, находящаяся в клетках прокариот и условно называемая бактериальной хромосомой, находится в центре клетки, однако эта молекула ДНК не имеет оболочки и располагается непосредственно в цитоплазме.

Рассмотрим строение прокариотической клетки (Рис. 5).

Рис. 5. Строение прокариотической клетки (Источник)

Снаружи клетки прокариот, так же как и эукариотические клетки, покрыты плазматической мембраной. Строение мембран у двух этих групп организмов одинаковое. Клеточная мембрана прокариот образует многочисленные впячивания внутрь клетки – мезосомы. На них располагаются ферменты, обеспечивающие реакции обмена веществ в прокариотической клетке. Поверх плазматической мембраны клетки прокариот покрыты оболочкой, состоящей из углеводов, напоминающей клеточную стенку растительных клеток. Однако эта стенка образована не клетчаткой, как у растений, а другими полисахаридами – пектином и муреином. В цитоплазме прокариотических клеток нет мембранных органоидов: митохондрий, пластидов, ЭПС, комплекса Гольджи, лизосом. Их функции выполняют складки и впячивания наружной мембраны – мезосомы. В цитоплазме прокариот беспорядочно располагаются мелкие рибосомы. Цитоскелета в прокариотических клетках тоже нет, но иногда встречаются жгутики, которые способствуют передвижению бактерий. На поверхности бактериальной клетки находятся пили – белковые нити, с помощью которых бактерии присоединяются к субстрату или поверхности. Половые пили служат для обмена генетического материала между различными бактериями.

Фотосинтезирующие бактерии – цианобактерии, имеют в клетках фотосинтезирующие мембраны или тилакоиды, в которых содержатся пигменты, участвующие в процессе фотосинтеза (Рис. 6), такие как хлорофилл.

Рис. 6. Цианобактерия (Источник)

На тилакоидах содержатся пигменты, являющиеся вспомогательными при процессе фотосинтеза – фикобилины: аллофикоцианин, фикоэритрин и фикоцианин. Фикобилины образуют прочные соединения с белками (фикобилинпротеиды). Связь между фикобилинами и белками разрушается только кислотой.

В клетках прокариот откладываются и запасные питательные вещества, отложение или запас происходит в результате избытка питательных веществ, а потребление при недостатке питательных веществ. К запасным питательным веществам относятся полисахариды (крахмал, гликоген, гранулеза), липиды (гранулы или капли жира), полифосфаты (источник фосфора и энергии).

Большинство эукариот являются аэробами, то есть используют в энергетическом обмене кислород воздуха. Напротив, многие прокариоты являются анаэробами, и кислород для них вреден. Некоторые бактерии, называемые азотфиксирующими, способны усваивать азот воздуха, чего эукариоты делать не могут. Те виды прокариот, которые получают энергию благодаря фотосинтезу, содержат особую разновидность хлорофилла, который может располагаться на мезосомах.

В неблагоприятных условиях (холод, жара, засуха) многие бактерии образуют споры. При спорообразовании вокруг бактериальной хромосомы образуется особая плотная оболочка, а остальное содержимое клетки отмирает. Спора может десятилетиями находиться в неактивном состоянии, а в благоприятных условиях из нее снова прорастает активная бактерия (Рис. 7).

Рис. 7. Схема образования спор у бактерий (Источник)

FAQ

Q1. что лучше всего описывает разницу между протистами, у которых есть реснички, и теми, у которых есть жгутики?

Те, у кого есть реснички, являются протистами, подобными животным, а те, у которых есть жгутики, — протистами, подобными растениям.
Те, у кого есть жгутики, являются протистами, подобными животным, а те, у которых есть реснички, — протистами, подобными растениям.
У тех, у кого есть реснички, есть отростки, похожие на волосы, для движения, а у тех, у которых есть жгутики, есть один отросток, похожий на волоски, для движения.
Те, у кого есть реснички, гетеротрофы, а те, у которых есть жгутики, автотрофы.

Ответ: C. Те, у которых есть реснички, имеют волосовидные отростки для движения, а те, у которых есть жгутики, имеют один волосовидный отросток для движения.

Протисты – это организмы, встречающиеся в природе как одноклеточный (одноклеточные), многоклеточные и колониальные. В этом царстве есть подгруппы: простейшие (животные простейшие), водоросли (растительные протисты), слизь и водные плесени (грибные протисты). Простейших классифицируют по локомоции (для простейших) и пигменту (для водорослей). У всех протистов есть своя особенность передвижения. Подгруппы, отвечающие за передвижение, включают инфузории (имеющие реснички или волоскообразные отростки), жгутиковые (имеющие жгутики или длинные одиночные волоскообразные отростки), ложноножки и споровики (неподвижные). Инфузории двигаются медленнее по сравнению с жгутиковыми, которые двигаются быстрее.

Q2. движение ресничек и жгутиков происходит за счет взаимодействия цитоскелета с чем из перечисленных?

А. Псевдоподия

Б. Актин

C. Моторные белки

Д. Тубулин

Е. Митохондрии

Ответ: C. Моторные белки

Q3. чем отличаются реснички и жгутики?

Реснички короткие, похожие на волоски клеточные органеллы, отходящие от поверхности живой клетки. В то время как жгутики представляют собой длинные нитевидные клеточные органеллы, присутствующие на поверхности живой клетки.

Q4. Какие волокна цитоскелета входят в состав ресничек и жгутиков?

Микротрубочки являются самыми толстыми волокнами цитоскелета. Это полые трубки, которые могут быстро растворяться и восстанавливаться. Микротрубочки направляют движение органелл и представляют собой структуры, которые притягивают хромосомы к их полюсам во время клеточного деления. Они также являются структурными компонентами жгутиков и ресничек.

Q5. что общего у жгутиков и ресничек?

Жгутики и реснички имеют одинаковую структуру аксонемы, с девятью дублетными микротрубочками, организованными по кругу вокруг двух центральных синглетных микротрубочек, несмотря на их разные названия. Центриоли, подобно ресничкам и жгутикам, состоят из микротрубочек. Центриоли представляют собой полые цилиндры на основе микротрубочек.

Q6. Какие волокна цитоскелета входят в состав ресничек и жгутиков?

Микротрубочки

Q7. и реснички, и жгутики участвуют в какой из следующих функций?

И реснички, и жгутики выполняют функции передвижения, но по-разному. Оба полагаются на динеин, который является моторным белком, и микротрубочки для работы.

Q8. что делают реснички и жгутики?

Функция ресничек заключается в перемещении воды относительно клетки при регулярном движении ресничек. Жгутик — это прежде всего органелла подвижности, которая обеспечивает движение и хемотаксис.

Q9. какое из следующих утверждений о ресничках и жгутиках является верным?

И ресничка, и жгутик выходят из базальных тел. – Верно/ложно

Базальное тельце можно определить как белковую структуру, которая находится в основании эукариотического ундулиподия (реснички или жгутики).

Он действует как место зародышеобразования для роста микротрубочек аксонемы.

Базальные тельца претерпевают переход, чтобы сформировать цитоскелетную структуру, присутствующую в ресничках или жгутиках, называемую аксонемой.

Так что правильный ответ — «Верно».

Q10. из чего состоят реснички и жгутики

Реснички и жгутики имеют ядро, состоящее из микротрубочек, которые соединены с плазматической мембраной и расположены в так называемой схеме 9 + 2. Паттерн назван так потому, что он состоит из кольца из девяти парных наборов микротрубочек (дуплетов), которые окружают две одиночные микротрубочки.

Патологии, связанные с биохимическими аномалиями микротрубочек и MAP

Есть много патологий, связанных с микротрубочками и белками, с которыми они связаны. Тубулин может быть изменен и приводит к изменениям в их полимеризации и ссылкам , которые микротрубочки контракта с белками , связанными с ними. Синдром Картагенера определяется как semiologically первичной цилиарной дискинезии (PCD), который из — за измененной экспрессии генов , которые определяют динеин, в kynésines и другие карты (ассоциированный с микротрубочками белки). Эти биохимические изменения включают существенное снижение подвижности ресничек (и / или жгутиков), что будет влиять на дыхательную систему (реснички бронхов), мужскую (сперму) и женскую репродуктивную систему (разрушение ресничек маточных труб, эктопическое поражение). беременность ) и может привести к серьезному анатомическому уродству, situs inversus, вероятно, связанному с изменением первичных ресничек, необходимых для ранних движений эмбриональных клеток (симметризация).

Другие патологии микротрубочек:

Болезнь Альцгеймера
Прогрессирующий надъядерный паралич

Происхождение

Существует три теории происхождения эукариот:

симбиогенез;
инвагинагенез;
химерная теория.

Согласно симбиотической теории происхождения эукариоты возникли путём поглощения прокариот более крупными прокариотами. Этим объясняется нахождение наполовину автономных органелл (содержат ДНК) – митохондрий и пластид.

Инвагинационная теория предполагает, что эукариоты возникли путём впячивания мембраны внутрь прокариотической клетки. Из отделившихся пузырьков сформировались различные органеллы.

Химерное образование эукариот – слияние нескольких прокариот. Слившиеся клетки обменивались генетической информацией.

ТОП-4 статьи

которые читают вместе с этой

Функции жгутиков

Жгутики обычно используются для перемещения клеток, включая сперматозоид или Эвглена (простейшие).
Жгутики играют жизненно важную роль в поддержке питания клеток и размножения эукариот.
У прокариот, таких как бактерии, жгутики функционируют как двигательные механизмы. Это основной способ передвижения бактерий по жидкостям.
Он также служит способом, позволяющим патогенным бактериям колонизировать клетки-хозяева и, таким образом, передавать болезни.
Жгутики также могут действовать как каркасы или мостики, облегчающие адгезию к ткани хозяина.

Подробнее: в чем разница между ресничками и жгутиками?

История открытия клеток[]

Основная статья: Клеточная теория

Первым человеком, увидевшим клетки, был английский учёный Роберт Гук (известный нам благодаря закону Гука). В 1665 году, пытаясь понять, почему пробковое дерево так хорошо плавает, Гук стал рассматривать тонкие срезы пробки с помощью усовершенствованного им микроскопа. Он обнаружил, что пробка разделена на множество крошечных ячеек, напомнивших ему монастырские кельи, и он назвал эти ячейки клетками (по-английски cell означает «келья, ячейка, клетка»). В 1675 году итальянский врач М. Мальпиги, а в 1682 году — английский ботаник Н. Грю подтвердили клеточное строение растений. О клетке стали говорить как о «пузырьке, наполненном питательным соком». В 1674 году голландский мастер Антоний ван Левенгук (Anton van Leeuwenhoek, —) с помощью микроскопа впервые увидел в капле воды «зверьков» — движущиеся живые организмы (инфузории, амёбы, бактерии). Также Левенгук впервые наблюдал животные клетки — эритроциты и сперматозоиды. Таким образом, уже к началу XVIII века учёные знали, что под большим увеличением растения имеют ячеистое строение, и видели некоторые организмы, которые позже получили название одноклеточных. В —1808 годах французский исследователь Шарль-Франсуа Мирбель установил, что все растения состоят из тканей, образованных клетками. Ж. Б. Ламарк в 1809 году распространил идею Мирбеля о клеточном строении и на животные организмы. В 1825 году чешский учёный Я. Пуркине открыл ядро яйцеклетки птиц, а в ввёл термин «протоплазма». В 1831 году английский ботаник Р. Броун впервые описал ядро растительной клетки, а в 1833 году установил, что ядро является обязательным органоидом клетки растения. С тех пор главным в организации клеток считается не мембрана, а содержимое. Клеточная теория строения организмов была сформирована в 1839 году немецким зоологом Т. Шванном и М. Шлейденом и включала в себя три положения. В 1858 году Рудольф Вирхов дополнил её ещё одним положением, однако в его идеях присутствовал ряд ошибок: так, он предполагал, что клетки слабо связаны друг с другом и существуют каждая «сама по себе». Лишь позднее удалось доказать целостность клеточной системы.
В 1878 году русским учёным И. Д. Чистяковым открыт митоз в растительных клетках; в 1878 году В. Флемминг и П. И. Перемежко обнаруживают митоз у животных. В 1882 году В. Флемминг наблюдает мейоз у животных клеток, а в 1888 году Э. Страсбургер — у растительных.

Регулирование

Биогенез микротрубочек: МТ полимеризуются из организующих центров (MTOC):

центросомы (деление клеток).
базальное тельце или кинетосома (реснички и жгутики).
аморфный перицентриолярный материал (животные клетки) или аморфная масса (растительные клетки) для полимеризации других ТМ.

Молекулы, действующие на микротрубочки

Димер тубулина, связанный с молекулой таксола, показан красным.

Существуют такие ингибиторы полимеризации, как колхицин (обратимая реакция), винбластин , винкристин и нокодазол . Они изменяют равновесие реакции полимеризации и, таким образом, способствуют деполимеризации. Эти ингибиторы используются in vitro для разрушения митотического веретена клеток в митозе с целью установления кариотипа , а также клинически для борьбы с раковыми клетками. Также существуют ингибиторы деполимеризации, такие как таксол , который стабилизирует микротрубочки.