Презентация на тему "Двигательные органеллы клетки"

Содержание

• 
  Слайд 1

  СРС

  На тему: «Двигательные органеллы клетки» КАРАГАНДИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра: Эпидемиологии и Медицинской Генетики Выполнила: Студент гр.150 ОМ Хайрбеков Ханат Проверила: КАРАГАНДА – 2012

• 
  Слайд 2

  ПЛАН

  Введение Микротрубочки и центросома Движение по микротрубочкам Микротрубочки и связь с клиникой Мышечные сокращения Реснички и жгутики Заключение Список использованной литературы

• 
  Слайд 3

  Введение

  В жидкой среде перемещение клеток осуществляется движением жгутиков и ресничек. Некоторые виды бактерий также движутся с помощью жгутиков, длинных и гибких, которые быстро вращаются, обеспечивая продвижение клетки. Амебы и некоторые другие простейшие организмы, а также специализированные клетки многоклеточных (например, лимфоциты) передвигаются с помощью выростов, образующихся на поверхности клеток.

• 
  Слайд 4
  

  Клетка находится в постоянном движении. При фагоцитозе и пиноцитозе происходит впячивание плазматической мембраны внутрь клетки, передвигаются лизосомы, пузырьки комплекса Гольджи, митохондрии, наконец, движется сама цитоплазма. Клеточное движение обеспечивается цитоскелетом, состоящим из микротрубочек, микронитей и клеточного центра.

• 
  Слайд 5

  Микротрубочки и центросома

  Центросома– это центр организации микротрубочек, локализованная в центре клетки рядом с ядром

• 
  Слайд 6
  

  Микротрубочки — белковые внутриклеточные структуры, входящие в состав цитоскелета.

• 
  Слайд 7
  

  Микротрубочки представляют собой полые внутри цилиндры диаметром 25 нм. Длина их может быть от нескольких микрометров до, вероятно, нескольких миллиметров в аксонах нервных клеток. Их стенка образована димерами тубулина. Микротрубочки, подобно актиновым микрофиламентам, полярны: на одном конце происходит самосборка микротрубочки, на другом — разборка. В клетках микротрубочки играют роль структурных компонентов и участвуют во многих клеточных процессах, включая митоз, цитокинез и везикулярный транспорт.

• 
  Слайд 8
  

  Строение Микротрубочки — это структуры, в которых 13 тубулиновых α-/β-гетеродимеров уложены по окружности полого цилиндра. Внешний диаметр цилиндра около 25 нм, внутренний — около 15. В образовании микротрубочки выделяют три фазы: Один из концов микротрубочки, называемый плюс-концом, постоянно присоединяет к себе свободный тубулин. От противоположного конца — минус-конца — тубулиновые единицы отщепляются.

• 
  Слайд 9
  

  замедленная фаза, или нуклеация. Это этап зарождения микротрубочки, когда молекулы тубулина начинают соединяться в более крупные образования. Такое соединение происходит медленнее, чем присоединение тубулина к уже собранной микротрубочке, поэтому фаза и называется замедленной;

• 
  Слайд 10
  

  фаза полимеризации, или элонгация. Если концентрация свободного тубулина высока, его полимеризация происходит быстрее, чем деполимеризация на минус-конце, за счет чего микротрубочка удлиняется. По мере её роста концентрация тубулина падает до критической и скорость роста замедляется вплоть до вступления в следующую фазу;

• 
  Слайд 11
  

  фаза стабильного состояния. Деполимеризация уравновешивает полимеризацию, и рост микротрубочки останавливается. Лабораторные исследования показывают, что сборка микротрубочек из тубулинов происходит только в присутствии гуанозинтрифосфата и ионов магния.

• 
  Слайд 12
  
• 
  Слайд 13

  Функции микротрубочек

  Участие в самом акте движения, так как они являются структурными элементами (это внутриклеточный транспорт, например: перемещение синаптических пузырьков). Участие в делении клетки, то есть образование систем волокон, по которым перемещаются везикулы, органеллы (движение веществ из комплекса Гольджи в ЭПС).

• 
  Слайд 14
  

  Во время деления клетки огромный молекулярный комплекс кинетохор и микротрубочки прикрепляются к каждой хромосоме и растягивают их, чтобы создать две дочерние клетки. . Удивительно, но чем больше натяжение микротрубочек, тем стабильнее их связь с кинетохором. Это напоминает китайскую игрушку «Ловушка для пальцев»: чем сильнее стараться освободить пальцы, тем труднее и труднее это сделать.

• 
  Слайд 15

  Движение по микротрубочкам

  Микротрубочки могут генерировать движение с по­мощью по крайней мере двух различных механизмов: за счет активного скольжения или же путем изменения сво­ей длины. Два пути формирования микротубулярных структур: а — тип структуры определяется после сборки микротрубочек; б — микротрубочки растут в соответствии с типом будущей структуры, заданным расположением базальных тел

• 
  Слайд 16
  

  Кинезины движутся вдоль микротрубочек, а они в клетке организованы с помощью центриолей (сфера, внутри которой видны два цилиндра - это оно и есть).

• 
  Слайд 17
  

  Механизм скольжения микротрубочек в аксонеме. Дублет 1 скользит вдоль дублета 2 за счет движения динеиновых ручек.

• 
  Слайд 18
  

  Микротрубочки в клетке используются в качестве «рельсов» для транспортировки частиц. По их поверхности могут перемещаться мембранные пузырьки и митохондрии. Транспортировку по микротрубочкам осуществляют белки, называемые моторными. Это высокомолекулярные соединения, состоящие из двух тяжёлых (массой около 300 кДа) и нескольких лёгких цепей. В тяжёлых цепях выделяют головной и хвостовой домены. Два головных домена связываются с микротрубочками и являются собственно двигателями, а хвостовые — связываются с органеллами и другими внутриклеточными образованиями, подлежащими транспортировке.

• 
  Слайд 19
  

  Два вида моторных белков цитоплазматические динеины кинезины перемещают груз только от плюс-конца к минус-концу микротрубочки, то есть из периферийных областей клетки к центросоме. перемещаются к плюс-концу, то есть к клеточной периферии.

• 
  Слайд 20

  Микротрубочки и связь с клиникой

  Медикаментозная терапия онкологических больных заключается в разрушении митотического веретена веществами нарушающими полимеризацию. Это такие препараты как колхицин и винбластин.

• 
  Слайд 21
  

  Данные препараты связывают с микротрубочками и ингибируют образование митотического веретена, предотвращают расхождение хромосом и таким образом уничтожают быстро делящиеся раковые клетки.

• 
  Слайд 22
  

  Для лечения рака молочной железы применяется препарат таксол, действующий на аппарат микротрубочек, останавливая быстрое деление клеток

• 
  Слайд 23
  

  На внутриклеточном уровне проявляется болезнь Альцгеймера - разрушением микротрубочек, образующих своего рода "каркас" нейрона. В основном наблюдается у людей пожилого возраста

• 
  Слайд 24
  

  Патология микротрубочек может быть основой некоторых клинико-морфологических синдромов. Таков, например, синдром неподвижных ресничек, ранее известный как синдромКартагенера. При этом врожденном синдроме реснички покровного эпителия дыхательных путей и слизистой оболочки среднего уха, основой строения которого являются дефектные микротрубочки, малоподвижны. Поэтому мукоцеллюлярный транспорт резко ослаблен или отсутствует, что ведет к хроническому воспалению дыхательных путей и среднего уха. У таких больных неподвижны также и сперматозоиды, так как их хвост эквивалентен ресничкам.

• 
  Слайд 25

  Мышечное сокращение

  Три вида мускулатуры поперечно-полосатая скелетная поперечно-полосатая сердечная поперечно-полосатая гладкая

• 
  Слайд 26

  Механизм мышечного сокращения

  Команда начать движение передается с головного мозга к соответствующему сегменту спинного мозга при помощи нейронов. От соответствующего сегмента (сегментов) сигнал по мотонейронам идет к окончанию аксонов – концевым пластинкам. Концевые пластинки, которые находятся в непосредственной близости от сарколеммы, начинают выделять нейромедиатор – ацетилхолин (Ацх). Когда концентрация Ацх около сарколеммы достигает определенного порога, происходит ее деполяризация (мышечный потенциал действия). При этом возбуждение распространяется по мембранам Т-трубочек, что приводит к выделению в саркоплазму инозитол-фосфатов. Они взаимодействуют с рецепторами в мембранах саркоплазматического ретикулума, что вызывает выход ионов кальция в саркоплазму.

• 
  Слайд 27
  

  В спокойном состоянии мышцы тропомиозин закрывает на молекуле актина места для связывания с миозином. Молекула миозина напоминает формой клюшку для гольфа. Под воздействием ионов кальция тропонин, сдвигает тропомиозиновые нити, освобождая активные участки актина для взаимодействия с миозиновыми головками.

• 
  Слайд 28
  

  На головке миозина имеется фермент АТФ-фаза, который соединяясь с молекулой АТФ (аденозинтрифосфат), высвобождает энергию для соединения головки миозина и активной частью актина. После соединения миозиновая головка наклоняется и притягивает (на манер гребка) актиновые нити (энергетический удар), смещая актиновые нити саркомера по направлению друг к другу. После этого с миозиновой головкой соединяется еще одна молекула АТФ и она отсоединяется от актина, возвращается в начальное положение и прикрепляется к новому активному участку актина, после чего процесс повторяется. Для каждого нового перемещения актина требуется одна молекула АТФ. Процесс продолжается до тех пор, пока концы миозиновых нитей не достигнут Z-мембраны саркомера.

• 
  Слайд 29
  

  Во время статической мышечной работы образование и разрыв связей актина и миозина происходит с такой же частотой, как и при динамической, только значимого перемещения нитей не происходит. Уменьшение длины всех саркомеров миофибрилл данного мышечного волокна сокращает его. Существует множество типов миозина с разной скоростью расщепления АТФ, что обуславливает отличия в скорости сокращения разных мышечных волокон. Чтобы отсоединиться от актина головке миозина требуется сначала присоединить к себе одну молекулу АТФ. Т.е., без АТФ мышца не может ни сократиться, ни расслабиться.

• 
  Слайд 30

  Жгутики и реснички

  Это специальные органеллы движения, встречающиеся в некоторых клетках различных организмов. В световом микроскопе эти структуры выглядят как тонкие выросты клетки. В основании ресничек (cilium) и жгутика flagellum) в цитоплазме видны хорошо красящиеся мелкие гранулы — базальные тельца (corpusculum basale). Длина ресничек 5—10 мкм, а длина жгутиков может достигать 150 мкм

• 
  Слайд 31
  

  Ресничка представляет собой тонкий цилиндрический вырост цитоплазмы с постоянным диаметром 200 нм. Этот вырост от основания до самой его верхушки покрыт плазматической мембраной. Внутри выроста расположена аксонема («осевая нить») — сложная структура, состоящая в основном из микротрубочек. Проксимальная часть реснички (базальное тело) погружена в цитоплазму. Диаметры аксонемы и базального тельца одинаковы (около 150 нм). Базальное тельце по своей структуре очень сходно с центриолью. Оно также состоит из 9 триплетов микротрубочек, имеет динеиновые «ручки». Часто в основании реснички лежит пара базальных телец, располагающихся под прямым углом друг к другу подобно диплосоме.

• 
  Слайд 32
  

  Свободные клетки, имеющие реснички и жгутики, обладают способностью двигаться, а неподвижные клетки движением ресничек могут перемещать жидкость и частицы. Траектория движения ресничек очень разнообразна. В различных клетках это движение может быть маятникообразным, крючкообразным, воронкообразным или волнообразным.

• 
  Слайд 33
  

  Основной белок ресничек — тубулин — не способен к сокращению, укорочению. Вероятным кандидатом на роль сократимого белка считается белок «ручек» — динеин, так как он обладает АТФ-азной активностью. В последние годы для объяснения способа движения ресничек и жгутиков используется гипотеза «скользящих нитей». Известно, что сокращение мышечных волокон происходит за счет встречного скольжения фибрилл двух мышечных белков: миозина и актина; при этом также не происходит собственно укорачивания или сокращения отдельных мышечных белковых фибрилл.

• 
  Слайд 34
  

  Предполагается, что незначительные смещения дублетов микротрубочек друг относительно друга могут вызвать изгиб всей реснички, а если такое локальное смещение будет происходить вдоль жгутика, то может возникнуть волнообразное его движение.

• 
  Слайд 35

  Заключение

  Многие клетки одноклеточных и многоклеточных организмов обладают способностью к движению. Под этим понимается и движение клетки в пространстве, и внутриклеточное движение ее органоидов.

• 
  Слайд 36

  Список использованной литературы

  Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Н. «Молекулярная биология». Учебное пособие для студентов медицинских вузов, Москва: Наука, 2003, 544с. Фаллер Д.М., Шилдс Д. «Молекулярная биология клетки». Руководство для врачей. Пер. с англ. М.: БИНОМ – Пресс, 2003.-272с. Уилсон Дж., Хант Т. «Молекулярная биология клетки». Сборник задач. Пер. с англ.- М., Мир, 1994.-520с. Казымбет П.К., Мироедова Э.П. «Биология». Учебное пособие для студентов медицинских вузов.- Астана, 2006,2007. Тихонов А.Н. Молекулярные моторы. Часть 1. Вращающиеся моторы живой клетки // СОЖ. 1999, №6, с. 8-16 (электронный вариант) http://ru.wikipedia.org/wiki

• 
  Слайд 37
  

  Спасибо за внимание!