Гликокаликс и цитоскелет клеток

1. ГЛИКОКАЛИКС И ЦИТОСКЕЛЕТ КЛЕТОК

2.

КОМПОНЕНТЫ
ГЛИКОКАЛИКСА
И
ЦИТОСКЕЛЕТА

3.

ГЛИКОКАЛИКС – периферическая зона на поверхности
мембраны, обогащенная углеводами ; характерна для
животных клеток, встречается также у бактерий

4.

Наиболее хорошо гликокаликс развит у клеток,
интенсивно обменивающихся материалами с
окружающей средой: у энтероцитов и эндотелиоцитов.

5.

6.

БЕЛОК
СТРУКТУРА ГЛИКОПРОТЕИДА
САХАРНАЯ ЦЕПОЧКА

7. ГЛИКОЛИПИД

8. УГЛЕВОДЫ, ВХОДЯЩИЕ В СОСТАВ ГЛИКОПРОТЕИДОВ И ГЛИКОЛИПИДОВ

Наиболее распространены ГАЛАКТОЗА и
МАННОЗА
АМИНОСАХАРА (N-ацетилглюкозамин, Nацетилгалактозамин)
ПЕНТОЗЫ (арабиноза, ксилоза)
НЕЙРАМИНОВАЯ (сиаловая) КИСЛОТА

9.

СТРУКТУРА ПРОТЕОГЛИКАНОВ

10. ПРОТЕОГЛИКАН (СХЕМА)

11.

Схематическое изображение
структур протеогликанов:
1 протеогликан хряща
2 протеогепарин;
3 протеодерматансульфат с
олигосахаридами муцинового
типа
4 протеохондроитинсульфат или
протеодерматансульфат
небольшой мол. массы
5 протеокератансульфат
роговицы
6 протеогепарансульфат
клеточной поверхности.

12.

внутри
ГЛИКОКАЛИКС СВЯЗЫВАЕТСЯ С МЕМБРАНОЙ С ПОМОЩЬЮ СПЕЦИАЛЬНЫХ
БЕЛКОВ, ОБЪЕДИНЯЕТ ЦИТОСКЕЛЕТ, МЕМБРАНУ И ВНЕКЛЕТОЧНЫЙ МАТРИКС В
ДИНАМИЧЕСКУЮ ПОДВИЖНУЮ СТРУКТУРУ

13.

ФУНКЦИИ ГЛИКОКАЛИКСА
Рецепторная функция — распознаёт вещества,
находящиеся в окружающей клетку среде, и передаёт
сигналы о них внутрь клетки.

14.

Избирательное
поступление веществ в
клетку. Например, на
апикальной мембране
каёмчатых энтероцитов
гликокаликс представляет
собой молекулярное сито,
пропускающее или не
пропускающее молекулы в
зависимости от их величины,
заряда и других параметров.

15.

Участвует в пристеночном (примембранном)
пищеварении.
В слое гликокаликса располагаются пищеварительные
ферменты, как поступающие туда из полости кишечника,
так и синтезированные самим энтероцитом.

16.

Способствует удержанию клеток вместе, обладает
адгезивным (склеивающим) действием.
Играет важную роль в распознавании клеток,
принадлежащих одному типу.
Благодаря гликокаликсу организм распознаёт чужеродные
клетки, например, при пересадке органов, и подключает
иммунные механизмы для их отторжения.

17.

УГЛЕВОДНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭРИТРОЦИТАРНОЙ
МЕМБРАНЫ (ОПРЕДЕЛЯЮТ ГРУППУ КРОВИ)

18. ЦИТОСКЕЛЕТ КЛЕТКИ, ЕГО КОМПОНЕНТЫ И ФУНКЦИИ

19.

20.

КОМПОНЕНТЫ ЦИТОСКЕЛЕТА
АКТИНОВЫЕ
МИКРОФИЛАМЕНТЫ
МИКРОТРУБОЧКИ
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ
МИКРОФИЛАМЕНТЫ

21. ОБЩЕЕ СВОЙСТВО СТРУКТУР ЦИТОСКЕЛЕТА

ЭЛЕМЕНТЫ ЦИТОСКЕЛЕТА МОГУТ БЫСТРО МЕНЯТЬСЯ
БЕЗ СИНТЕЗА НОВЫХ МОЛЕКУЛ ЗА СЧЕТ
ПОЛИМЕРИЗАЦИИ И ДЕПОЛИМЕРИЗАЦИИ ИХ НИТЕЙ.

22.

АКТИНОВЫЕ
МИКРОФИЛАМЕНТЫ
Пучки актиновых
микрофиламентов в клетках
культуры ткани, окрашенные
флуоресцентными антителами.

23. G- И F-АКТИН

24. ПОЛЯНОСТЬ АКТИНОВЫХ ФИЛАМЕНТОВ

— COO- КОНЕЦ
+ NH3 КОНЕЦ

25. ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ АКТИНА

26.

ФУНКЦИЯ: Поддержание формы клетки:
микрофиламенты формируют сетчатый слой под
плазматической мембраной, придавая клетке
определённую форму и механическую прочность.

27.

Образование микроворсинок: в
эпителиальных клетках кишечника
поддерживают структуру
микроворсинок, увеличивая площадь
поверхности для всасывания
питательных веществ.

28.

•Цитокинез: формируют сократительное кольцо при
делении клетки, способствуя разделению её
цитоплазмы между дочерними клетками.
•.
сократительное кольцо

29.

Выросты поверхности клетки, образуемые актиновыми
микрофиламентами (синие линии)
Типы псевдоподий
П – пузырь (под
мембраной клетки слой коротких
микрофиламентов, не
имеющий
упорядоченной
организации)
Л – ламеллоподия
(пластинчатый вырост,
где микрофиламенты
соединены в
упорядоченную сеть
С – стереоцилии на поверхности
молекулами
двух соседних
специального актинволосковых клеток улитки
связывающего белка)
внутреннего уха.

30.

Микрофиламенты поляризованного
движущегося фибробласта
1 — ламеллоподии движущегося края;
2 — сеть актиновых филаментов
ламеллы; 3 — пучки микрофиламентов;
4 — микрофиламенты кортикального
слоя;
Красным цветом окрашены
микрофиламенты и их пучки, связанные
с флуоресцирующими антителами к
актину, зеленым — микротрубочки,
окрашенные антителами к тубулину.
1 — ламеллоплазма; 2 — ядро
•ФУНКЦИЯ: Клеточное
движение: участвуют в
амёбоидном перемещении,
позволяя клетке менять
форму и передвигаться.

31.

СТЕРЕОЦИЛИИ
волосковых клеток
улитки и вестибулярного
аппарата

32.

•Мышечное сокращение: в мышечных волокнах
взаимодействуют с белком миозин, обеспечивая
сокращение мышц.

33.

МИКРОТРУБОЧКИ

34.

СХЕМА СТРОЕНИЯ ЦЕНТРИОЛЕЙ
В животных клетках центриоли - центры
организации микротрубочек.

35.

Структурной единицей микротрубочки
является гетеродимер белка тубулина,
состоящий из α- и β-субъединиц

36.

Гетеродимеры
образуют линейные
цепочки –
протофиламенты
13 протофиламентов
образуют спиральный
циклический комплекс
такие кольца
полимеризуются в
трубку

37.

Сборка происходит на плюс-конце,
Разборка – на минус- конце

38.

Сборка – разборка микротрубочки

39.

Тредмиллинг движение
микротрубочек в
результате
одновременного
наращивания
одного конца и
диссоциации
другого конца
микротрубочек

40.

•Поддержание формы клетки —
микротрубочки придают клетке механическую
опору, способствуя сохранению её формы и
полярности.
Микротрубочки окрашены
зеленым.

41.

•Движение — участвуют в формировании ресничек
и жгутиков, что обеспечивает перемещение клеток и
движение окружающих жидкостей.

42.

РЕСНИЧКИ

43.

44.

Участие микротрубочек в митозе: микротрубочки
создают митотическое веретено

45.

•Внутриклеточный транспорт — микротрубочки служат
«рельсами» для перемещения органелл и везикул. Этот
процесс осуществляется моторными белками —
кинезинами, направляющимися к «плюсовому» концу, и
динеинами, движущимися к «минусовому» концу, с
использованием энергии АТФ.

46.

Взаимодействия микротрубочек (цилиндры) с
соответствующими моторными молекулами.
Р – микротрубочки реснички.
К, Д – движения органелл (большие круги) при
помощи молекул кинезина (К) или динеина (Д) вдоль
микротрубочки в противоположных направлениях.

47. ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФИЛАМЕНТЫ

48.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФИЛАМЕНТЫ

49. ТИПЫ БЕЛКОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ ФИЛАМЕНТЫ

•КЕРАТИНОВЫЕ ФИЛАМЕНТЫ В ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ
КЛЕТКАХ
•ГЛИАЛЬНЫЕ ФИЛАМЕНТЫ ШВАННОВСКИХ КЛЕТОК
•ДЕСМИНОВЫЕ ФИЛАМЕНТЫ МЫШЕЧНЫХ
ВОЛОКОН
•ВИМЕНТИНОВЫЕ ФИЛАМЕНТЫ В
СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
•ЯДЕРНЫЕ ЛАМИНЫ

50.

51.

ДЕСМОСОМЫ В КОЖЕ

52.

ЯДЕРНЫЕ ЛАМИНЫ

53.

Каждый промежуточный мономер обычно
имеет два глобулярных домена на N- и C-концах,
которые
соединены
протяженным
суперскрученным палочковидным доменом,
состоящим из альфа-спиралей

54.

Основной строительный блок филамента — димер. Он
образован двумя полипептидными цепями, которые
взаимодействуют между собой своими палочковидными
доменами, образующими двойную суперскрученную спираль

55.

Из них далее образуются более сложные
структуры, в которых ПФ могут уплотняться,
вследствие чего имеют непостоянный
диаметр.

56.

Схема,
показывающая
отдельные этапы
самосборки ПФ
(показана поло вина
единичного
протофиламента,
состоящая из двух
октамеров).

57.

Основная функция ПФ - поддержание клеточной и тканевой
целостности, основанной на их механических свойствах и
способности к самосборке.
Немеханическая функция ПФ: участие во внутриклеточном
распределении органелл и белков, а также в транспорте
липидов.
ПФ связываются с другими компонентами цитоскелета –
микротрубочками, микрофиламентами и плазматической
мембраной, взаимодействие с которой происходит в особых
участках прикрепления: в десмосомах и полудесмосомах
эпителиальных клеток и в местах фокальных контактов
фибробластов.

58.

59. ЦИТОСКЕЛЕТ ЭРИТРОЦИТА

60. БЕЛКИ ЦИТОСКЕЛЕТА ЭРИТРОЦИТА

61. РОЛЬ ЦИТОСКЕЛЕТА

•СОХРАНЕНИЕ И ПОДДЕРЖАНИЕ ФОРМЫ КЛЕТКИ

62.

МЫШЕЧНОЕ СОКРАЩЕНИЕ
ФОРМООБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ
ПРОЦЕССЫ У ЭМБРИОНОВ
ПОЗВОНОЧНЫХ
НАПРАВЛЕННЫЕ И
КООРДИНИРОВАННЫЕ
ДВИЖЕНИЯ КЛЕТОК
ПОЛЗАНИЕ ПО СУБСТРАТУ

63.

ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ОРГАНОИДОВ В ЦИТОПЛАЗМЕ
Двигаясь вдоль
микротрубочек молекула
кинезина может тянуть за
собой сравнительно
крупные субклеточные
частицы