Слайд 1Лекция 6. Функциональная морфология аппарата внутриклеточного переваривания и энергетического аппарата.
Слайд 2Эндосомы
сферические мембранные везикулы, формирующиеся в ходе эндоцитоза.
Мембрана содержит:
протонный
насос;
рецепторы;
транслоказы.
перенос макромолекул с поверхности клетки в лизосому.
прелизосомальный этап
разрушения веществ (разрушение комплексов рецептор-лиганд, денатурация белковых молекул).
Функции эндосом:
Слайд 3Ранние эндосомы
везикулы после отделения от плазмолеммы при завершения эндоцитоза.
Располагаются субмембранно. Среда постепенно закисляется, активируются ферменты мембраны. Формируют пузырек
рециклирования.
Поздние эндосомы
Формируются из ранних, располагаются в более глубоких слоях цитоплазмы, имеют кислое содержимое. Содержат вещества, которые должны быть перенесены в лизосому и полностью разрушены.
Слайд 4Гидролазные пузырьки
мембранные органеллы (D 200-400 нм), содержащие неактивные гидролитические
ферменты.
ферменты синтезируются в грЭПР и переносятся в комплекс Гольджи,
где упаковываются в мембрану.
содержат кислые гидролазы (протеазы, нуклеазы, липазы, гликозидазы и др.)
20% ферментов связано
с мембраной.
80% ферментов находится
в полости.
Слайд 5Обобщенная схема аппарата внутриклеточного пищеварения
Слайд 6Лизосомы
Описаны Christian de Duve в1949 г.
органеллы , участвующие
в завершающих этапах внутриклеточной деградации молекул. Формируются путем слияния поздней
эндосомы с гидролазным пузырьком.
Слайд 7Гетероэндосома
– эндосома, содержащая материал захваченный извне.
В зависимости от поглощенного материала:
Гетерофагосома
Гетеропиносома
Слайд 8Аутоэндосома
– эндосома, содержащая
собственные компоненты
клетки.
Окружены двойной
мембраной, образующейся
из мембран
ЭПР.
Микроаутосома (биополимеры).
Макроаутосома (органеллы).
Слайд 9Мультивезикулярное тельце
крупная (200-800 нм) сферическая везикула,
содержащая меньшие везикулы.
Слайд 10Остаточное тельце (телолизосома)
– лизосомы, содержащие непереваренный
материал, который может храниться
в
клетке или экскретироваться.
Слайд 11Трансмембранный перенос веществ внутрь лизосом/МВТ
Слайд 12Пероксисома
Сферические пузырьки
D 0,05-1,5 мкм,
окруженные мембраной,
с умеренно плотным
матриксом,
содержащим
кристаллический кор.
Слайд 13Пероксисомы
Мембрана содержит белки-переносчики и протонные насосы.
Матрикс содержит ≈ 15 ферментов
(пероксидаза, каталаза, уратоксидаза, оксидаза D-аминокислот).
Кристаллический кор - конденсированные ферменты.
Слайд 14Образование и функция пероксисом
Формируются из цистерн аЭПР.
Время жизни 5-6
дней.
Функции пероксисом:
Утилизация кислорода.
Образование/разрушение Н2О2.
Обезвреживание ксенобиотиков.
Участие в
расщеплении биополимеров.
Слайд 15Митохондрии
Описаны Келликером в 1850 г. в мышцах насекомых.
мембранные органеллы, обеспечивающие
клетки энергией АТФ, участвующие в синтезе стеройдов, окислении жирных кислот
и синтезе нуклеиновых кислот.
Слайд 16Размер и форма митохондрий
Диаметр 0,2-2 мкм.
Длина 2-10 мкм.
Форма:
сферическая,
эллиптическая,
палочковидная,
нитевидная.
Количество варьирует в широких пределах.
Слайд 17Закономерности расположения в клетке
В цитоплазме могут располагаться диффузно, однако обычно
сосредоточены в участках максимального потребления энергии:
Вблизи миофибрилл;
Вблизи ядра;
Подмембранно:
в
области расположения ионных насосов;
у основания органелл движения (жгутиков, ресничек);
Слайд 18Строение митохондрий
Имеют наружную и внутреннюю мембрану,
разделенные межмембранным
пространством.
Внутренняя
мембрана
окружает митохондриальный
матрикс и образует кристы.
Слайд 19Наружная митохондриальная мембрана
Содержит большое количество транспортных белков.
Имеет поры, образованные белками
поринами.
Небольшое количество ферментов.
Рецепторы.
Слайд 20Внутренняя митохондриальная мембрана
Белки переносчики.
Насосы.
Дыхательная цепь:
I. NADH-дегидрогеназа;
II. Сукцинатдегидрогеназа;
III.
КоQН2-дегидрогеназа;
IV. Цитохромоксидаза;
V. АТФ-синтаза.
Слайд 21Кристы
складки внутренней мембраны, толщиной 20 нм, на которых расположены
оксисомы, представляющие собой F1-частицы АТФ-синтазы.
F0-частица -трансмембранный белковый комплекс.
Слайд 22Терморегуляторная функция митохондрий
На синтез АТФ расходуется ≈ 40-45% энергии электронов,
переносимых по ЦПЭ. 25% тратится на активный транспорт веществ через
внутреннюю мембрану митохондрий. Остальная часть энергии рассеивается в виде тепла и поддерживает температуру тела постоянной.
Адипоциты бурой жировой ткани содержат большое количество митохондрий. 10% белков внутренний мембраны их митохондрий приходится на термогенин. Термогенин является антипортером АТФ/АДФ, а также транспортером анионов жирных кислот.
Слайд 23Митохондриальный матрикс
Коллоидный раствор, в котором находятся митохондриальные рибосомы, ДНК,
гранулы, а также ионы, нуклеиновые кислоты, полисахариды, липиды, белки, витамины
и др.
В матриксе содержится
большинство ферментов
цикла Кребса, цикла
синтеза мочевины,
-окисления жирных
кислот, белкового синтеза.
Слайд 24Митохондриальные рибосомы
Белки рибосом лишь частично
синтезируются в самой митохондрии.
Они мельче, чем
рибосомы эукариот и
прокариот (55S).
Отличаются количеством
и составом рРНК
и белков.
Слайд 25Митохондриальные гранулы
Частицы диаметром 20-50 нм,
образованные солями Са, Мg и
другими
двухвалентными катионами.
Функция гранул заключается в
депонировании ионов кальция.
Слайд 26Митохондриальная ДНК (мтхДНК)
В каждой митохондрии имеется 2-20 молекул. Имеет строение
замкнутой (кольцевой) двойной спирали и характеризуется низким содержанием некодирующих последовательностей,
особенностями генетического кода и отсутствием связи с
гистонами. Репликация
мтхДНК происходит вне
зависимости от репликации
ядерной ДНК.
Слайд 27Митохондриальный геном
(«47 хромосома»)
Обеспечивает синтез ≈5% митохондриальных белков (белки электронтранспортной
цепи и некоторые ферменты синтеза АТФ). Синтез остальных необходимых белков
кодируется ядерной ДНК, которые транспортируются в неё через мембраны. Содержит 37 генов. мтхДНК также кодирует рРНК и тРНК.
Наследование происходит по материнской линии.
Слайд 28Жизненный цикл митохондрий
Митохондрии функционируют ≈ 10 суток, так как постоянно
подвергаются окислительному стрессу (образуют большое количество биоокислителей при транспорте электронов)
Разрушение
происходит путем аутофагии, за счет образования аутофагосом и последующим их слиянием с гидролазными пузырьками с формированием аутофаголизосом.
Слайд 29Образование митохондрий
Новые митохондрии образуются в результате деления предшествующих:
Перешнуровка;
Почкование;
Делению
митохондрий предшествует репликация мтхДНК и увеличение количества рибосом.
Слайд 30Происхождение митохондрий
1. Предковые прокариотические клетки.
2. Предэукариотическая клетка с обособленным
ядром.
3. Аэробная
бактерия (предшественник митохондрии).
4. Цианобактерия (предшественник хлоропласта).
.
5. Ядро;
6. Митохондрия;
7. Хлоропласт.
