Mikrovilli av en dyrecelle. Mikrovilli, flimmerhår, intercellulære kryss. Celleveggstruktur

Microvillus er en utvekst av en eukaryot (vanligvis animalsk) celle, fingerformet og inneholder et cytoskjelett av aktinmikrofilamenter inni. Kragen til choanoflagellate-celler og krage-flagellate-cellene til svamper og andre flercellede dyr består av mikrovilli. I menneskekroppen har mikrovilli epitelceller i tynntarmen, hvor mikrovilli danner en børstekant, samt mekanoreseptorer i det indre øret - hårceller. Hjelpeproteiner som interagerer med aktin - fimbrin, spektrin, villin, etc. - er ansvarlige for rekkefølgen av aktincytoskjelettet til mikrovilli inneholder også flere typer cytoplasmatisk myosin.

Organoider: konsept, betydning, klassifisering av organoider etter prevalens.

Organoider: konsept, betydning, klassifisering av organoider etter struktur.

Organoider: konsept, betydning, klassifisering av organoider etter funksjon.

Organeller eller organeller er permanente cellestrukturer i cytologi. Hver organell utfører visse funksjoner som er avgjørende for cellen. Begrepet "organoider" forklares ved sammenligning av disse komponentene i en celle med organene til en flercellet organisme. Organoider står i kontrast til midlertidige inneslutninger av celler som vises og forsvinner under den metabolske prosessen.

Klassifisering av organoider etter prevalens:

Delt i er vanlig, karakteristisk for ulike celler (ER, ribosomer, lysosomer, mitokondrier), og spesiell(støttetråder av tonofibriller av epitelceller), funnet utelukkende i cellulære elementer av en type.

Klassifisering av organeller etter struktur:

De er delt inn i membrane, hvis struktur er basert på en biologisk membran, og ikke-membrane (ribosomer, cellesenter, mikrotubuli).

Klassifisering av organeller etter funksjon:

Syntetiske apparater (ribosomer, ER, Golgi-apparater)

Intracellulært fordøyelsesapparat (lysosom og peroksisom)

Energiapparat (mitokondrier)

Cytoskjelettapparat

Energiproduksjonsorganeller: konsept, plassering, struktur, mening (Se svar 30)

Mitokondrier: konsept, plassering i cellen, struktur under lys og elektronmikroskopi.

Mitokondrier er en dobbeltmembran granulær eller trådlignende organell med en tykkelse på omtrent 0,5 mikron.

Prosessen med energiproduksjon i mitokondrier kan deles inn i fire hovedstadier, hvorav de to første forekommer i matrisen, og de to siste på mitokondrienes cristae:

1. Konvertering av pyruvat og fettsyrer i acetyl-CoA;

2. Oksidasjon av acetyl-CoA i Krebs-syklusen, som fører til dannelsen av NADH;

3. Overføring av elektroner fra NADH til oksygen gjennom respirasjonskjeden;

4. Dannelse av ATP som et resultat av aktiviteten til membran-ATP-syntetasekomplekset.

Organeller av intracellulær fordøyelse: konsept, plassering, struktur, mening (se svar 32 og 33)

Lysosomer: konsept, struktur, plassering, betydning.

Lysosom er en cellulær organell med en størrelse på 0,2 - 0,4 mikron, en av typene vesikler. Disse enkeltmembranorganellene er en del av vakuumet (endomembransystemet til cellen)

Lysosomer dannes fra vesikler (vesikler) som skiller seg fra Golgi-apparatet og vesikler (endosomer) som stoffer kommer inn i under endocytose. Membranene i det endoplasmatiske retikulumet deltar i dannelsen av autolysosomer (autofagosomer). Alle lysosomale proteiner syntetiseres på fastsittende ribosomer på yttersiden av membranene til det endoplasmatiske retikulumet og passerer deretter gjennom hulrommet og gjennom Golgi-apparatet.

Funksjonene til lysosomer er:

1. fordøyelse av stoffer eller partikler som fanges opp av cellen under endocytose (bakterier, andre celler)

2.autofagi - ødeleggelse av strukturer som er unødvendige for cellen, for eksempel under utskifting av gamle organeller med nye, eller fordøyelse av proteiner og andre stoffer produsert inne i selve cellen

3. autolyse - selvfordøyelse av en celle, som fører til dens død (noen ganger er denne prosessen ikke patologisk, men følger med utviklingen av kroppen eller differensieringen av noen spesialiserte celler). Eksempel: Når en rumpetroll forvandles til en frosk, fordøyer lysosomer i halens celler den: halen forsvinner, og stoffene som dannes under denne prosessen absorberes og brukes av andre celler i kroppen.

Peroksisomer: konsept, struktur, plassering, betydning.

Peroksisomet er en obligatorisk organell av en eukaryot celle, avgrenset av en membran, som inneholder et stort antall enzymer som katalyserer redoksreaksjoner (D-aminosyreoksidaser, uratoksidaser og katalaser). Den har en størrelse fra 0,2 til 1,5 mikron, atskilt fra cytoplasma med en membran.

Settet med funksjoner til peroksisomer er forskjellig i forskjellige typer celler. Blant dem: oksidasjon av fettsyrer, fotorespirasjon, ødeleggelse av giftige forbindelser, syntese av gallesyrer, kolesterol og esterholdige lipider, konstruksjon av myelinskjeden nervefibre, fytansyremetabolisme, etc. Sammen med mitokondrier er peroksisomer hovedforbrukerne av O2 i cellen.

Synteseorganeller: konsept, varianter, plassering, struktur, mening (Se svar i 35, 36 og 37)

Ribosomer: konsept, struktur, varianter, mening.

Ribosomet er den viktigste ikke-membranorganellen i en levende celle, sfærisk eller lett ellipsoid i form, med en diameter på 100-200 ångstrøm, bestående av store og små underenheter. Ribosomer tjener til å biosyntetisere protein fra aminosyrer i en forhåndsbestemt mal basert på genetisk informasjon gitt av messenger RNA, eller mRNA. Denne prosessen kalles oversettelse.

I eukaryote celler er ribosomer lokalisert på membranene i det endoplasmatiske retikulumet, selv om de også kan lokaliseres i en ubundet form i cytoplasmaet. Ofte er flere ribosomer assosiert med ett mRNA-molekyl. Denne strukturen kalles et polyribosom. Syntesen av ribosomer i eukaryoter skjer i en spesiell intranukleær struktur - nukleolen.

Endoplasmatisk retikulum: konsept, struktur, varianter, mening.

Endoplasmatisk retikulum (ER) eller endoplasmatisk retikulum (ER) er en intracellulær organell av en eukaryot celle, som er et forgrenet system av flate hulrom, vesikler og tubuli omgitt av en membran.

Det finnes to typer EPS:

Granulært endoplasmatisk retikulum;

Agranulært (glatt) endoplasmatisk retikulum.

Golgi-apparat: konsept, struktur med lys- og elektronmikroskopi, plassering.

Golgi-apparatet (Golgi-komplekset) er en membranstruktur av en eukaryot celle, en organell som primært er beregnet på å fjerne stoffer syntetisert i det endoplasmatiske retikulum.

Golgi-komplekset er en stabel med skiveformede membransekker (cisternae), noe utvidet nærmere kantene, og et tilhørende system av Golgi-vesikler. Planteceller inneholder en rekke individuelle stabler (diktyosomer dyreceller inneholder ofte en stor eller flere stabler forbundet med rør).

Cytoskjelettorganeller: konsept, varianter, struktur, betydning.

Cytoskjelettet er det cellulære rammeverket eller skjelettet som ligger i cytoplasmaet til en levende celle. Det er til stede i alle celler av både eukaryoter og prokaryoter. Dette er en dynamisk, skiftende struktur, hvis funksjoner inkluderer å opprettholde og tilpasse formen til cellen til ytre påvirkninger, ekso- og endocytose, sikre bevegelse av cellen som helhet, aktiv intracellulær transport og celledeling dannet av proteiner.

I cytoskjelettet kjennetegnes flere hovedsystemer, navngitt enten av de viktigste strukturelle elementene som er synlige under elektronmikroskopiske studier (mikrofilamenter, mellomfilamenter, mikrotubuli), eller av hovedproteinene inkludert i deres sammensetning (aktin-myosin-system, keratiner, tubulin- dynein system).

12,5 µm. Funksjonen til mikrovilli er fortsatt ukjent.

Interne segmenter av stenger ha sylindrisk form. Histologisk skilles to deler av det indre segmentet: den eosinofile ytre delen, kalt ellipsoiddelen, og den indre basofile delen, kalt myoiddelen (fig. 3.6.16-3.6.19). De tinktorielle egenskapene til disse to regionene endres avhengig av fotoreseptorens metabolske aktivitet. Ellipsoiddelen farges eosinofilt på grunn av tilstedeværelsen av stor kvantitet mitokondrier. Opptil 600 mitokondrier kan finnes i en stang. Cytoplasmaet inneholder også glatt endoplasmatisk retikulum, neurotubuli, frie ribosomer og glykogengranulat. Basofili av myoiddelen avhenger av den høye konsentrasjonen av frie ribosomer i den. Myoidregionen er sentrum for proteinsyntese. Av denne grunn inneholder den det grove endoplasmatiske retikulumet, Golgi-apparatet, mikrotubuli, mikrofilamenter og glykogengranulat. Dermed er hovedfunksjonen til denne delen av fotoreseptoren å sikre cellens metabolske og syntetiske funksjoner.

Ytre segmenter (segmenter) av kjegler har ulike strukturer i ulike deler av netthinnen. I området av dentate linjen og langs periferien av netthinnen er de korte og koniske, og i fovea centralis avlang, minner om de ytre segmentene av stenger (fig. 3.6.16-3.6.18).

Ultrastrukturelle studier har fastslått at det ytre segmentet av kjeglen har flere skiver (1000-1200) enn det ytre segmentet av stangen. Mellomrommene til stengene er bredere (i kjegler - 3,5 µm, i pinner - 16,5 µm).

I motsetning til stangskiver er kjegleskiver koblet til hverandre og festet til plasmamembran.

Interne segmenter (segmenter) av kjegler. De ytre og indre segmentene av kjeglene er forbundet med hverandre gjennom en tynn cytoplasmatisk isthmus som inneholder en modifisert cilium. De varierer avhengig av deres topografiske plassering. I den sentrale fossa (fovea centralis) de er lengre og smalere. Den ultrastrukturelle organiseringen av det indre segmentet av stenger og kjegler er den samme, bortsett fra at kjegler har betydelig flere mitokondrier (200-300 per seksjon).

Den ytre overflaten av myoiddelen av stengene og kjeglene er dekket med hårlignende cytoplasmatiske prosesser av Müller-celler, og danner "Schultz-kurver". På grunn av dette er det ingen kontakt mellom tilstøtende celler. Prosessene til Müller-celler er også involvert i reguleringen av sammensetningen av det ekstracellulære fotoreseptormiljøet.

grøft og tjener til stiv romlig fiksering av stenger og kjegler.

Ekstern begrensende membran. Lysmikroskopi viser at den ytre begrensende membranen (Fig. 3.6.1) skiller stav- og kjeglelaget fra det underliggende ytre kjernelaget av netthinnen. Den strekker seg fra den optiske platen til dentate linjen, hvor den blir den basale laminaen, som ligger mellom de pigmenterte og ikke-pigmenterte delene av ciliære epitel. Den ytre begrensende membranen er ikke annet enn en ansamling av terminalplater i ett plan (zonulae adhe-rentes), lokalisert mellom Müller-celler og fotoreseptorer, mellom tilstøtende Müller-celler og, sjelden, mellom tilstøtende fotoreseptorer.

Den ytre begrensende membranen er derfor ikke en ekte membran. Små molekyler passerer gjennom den. Membranens hovedfunksjon er å sikre funksjonen til en selektiv barriere på banen til næringsstoffer som passerer mellom tilstøtende Müller-celler, samt å stabilisere posisjonen til fotoreseptorer.

Ytre atomlag. Det ytre kjernelaget er lokalisert medialt fra den ytre begrensende membranen og inneholder legemene og kjernene til fotoreseptorceller (fig. 3.6.1). Avhengig av netthinnens område, endres bredden på dette laget, først og fremst på grunn av en endring i antall rader med kjerner.

På nesesiden av skiven har det ytre kjernelaget en tykkelse på 45 µm og består av 8-9 rader med kjerner. På den tidsmessige siden består den av bare fire rader med kjerner, tynnende til 22 µm. I makulaen øker tilstedeværelsen av 10 rader med kjeglekjerner bredden på det ytre kjernelaget til 50 µm. I området av den dentate linjen består det ytre kjernelaget av bare ett lag med kjeglecellekjerner, som er tett ved siden av den ytre begrensende membranen og fire rader med stavkjerner plassert innover fra dem. Tykkelsen på det kjernefysiske laget er omtrent 27 µm.

Kjeglekjerner er ovale og har en diameter på 5-7 µm. De ligger på 3-4 µm medialt fra den ytre begrensende membranen. Kjernene til stengene er også ovale, med en diameter på 5,5 µm.

Cytoplasmaet til begge celletyper er lite. Kroppene til stenger og kjegler er forskjellig farget. Ved bruk av Unna-metoden er ikke stavkroppen farget, men kjeglene farges intenst blå. Ved å bruke Mallorys trefargemetode, etter fiksering av netthinnen med Zenkers væske, kan fovea tydelig differensieres. Den sentrale fovea er farget intenst rød. Dette skyldes det faktum at kun kjegler farges med Mallory-metoden.

Retina

Ytre mesh (plexiform) lag(ris. 3.6.1) er krysset mellom det første og andre nevronet, dvs. stedet hvor informasjon overføres fra det første nevronet (fotoreseptoren) til det andre (bipolar celle). I tillegg til disse cellene inneholder den assosiative nevroner (horisontal celle).

To tredjedeler av laget består av indre fotoreseptorfibre omgitt av prosesser av Müller-celler. En tredjedel av laget består av dendritter av bipolare og horisontale celler, samt prosesser av Müller-celler. Det ytre plexiformlaget er tykkest i området av makulaen (51 nm). Den består av skrått løpende fibre som avviker fra makulaen. Dette laget er også kjent som Henle fiberlag.

De indre fibrene i det ytre plexiformlaget er stav- og kjegleaksoner. Diameteren til et stavakson er omtrent fire ganger større enn en kjegle. De inneholder typiske organeller - enkelt mitokondrier, noen få frie ribosomer, glatt endoplasmatisk retikulum, glykogengranulat og tettpakkede mikrotubuli.

Den synaptiske forbindelsen mellom stengene med det andre nevronet skjer gjennom ovale forlengelser av cytoplasmaet med en diameter på 1 µm. De kalles kuler.

Kjeglesynapser er forskjellige. Disse forskjellene koker ned til det faktum at kjeglene danner en såkalt "pedikel", dvs. en stilklignende fortykkelse av slutten av den cytoplasmatiske prosessen til kjeglen. "Benet" er større enn kulen (7-8 µm i den parafoveolære regionen og 5 µm i fovea-området). Nå vil vi dvele mer detaljert på de synaptiske forbindelsene til dette laget.

Stangsynapser. Det synaptiske komplekset av staver består av den ovennevnte presynaptiske sfæren, synaptiske båndet og postsynaptiske prosesser som tilhører horisontale eller bipolare celler (fig. 3.6.20-3.6.23). Kulene inneholder mange presynaptiske vesikler, samt mitokondrier og neurotubuli. Tettheten til den pre- og postsynaptiske membranen øker nær den synaptiske spalten (synaptisk spaltebredde 15 µm). Den perpendikulære som går gjennom den presynaptiske membranen kalles det synaptiske båndet, som består av tre elektrontette lag, som hver har en tykkelse på 12 µm. Den er atskilt av en lyssone med en tykkelse på 40 µm, og er omgitt av en glorie av bobler. Stavekuler inneholder kun to synaptiske bånd, som er assosiert med to laterale elementer, som er aksonterminalene til horisontale celler, og to dendritter av stavbipolare celler (fig. 3.6.22).

Flere forskjellige horisontale celler (1-4 celler) kan komme i kontakt med en stavkule. Det er to hovedtyper av kontakter - med telodendrittene til en horisontal celle og dendritten til en bipolar celle. Hver kule kommer i kontakt med 4 bipolare celler. Samtidig er hver bipolar celle i kontakt med 50 staver (utenfor foveola) og med flere hundre staver langs periferien av netthinnen.

Disse forskjellene i arten av interneuronforbindelser tilsvarer forskjeller i oppløsningen til det visuelle systemet.

Kjeglesynapser."Benet" på kjeglen er pyramideformet. Synaptiske depresjoner på "foten" forener tre nevroner på samme tid, og kontakter hverandre samtidig. Denne strukturen kalles en "triade" (fig. 3.6.20, 3.6.21). Det sentrale aksonet til triaden tilhører

Ris. 3.6.20. Ultrastrukturelle trekk ved stavkuler (a) og "pedikler" til kjegler (b) (etter Kolb, 1998):

LES - ytre plexiform lag; GC-horisontal celle; BC-stang bipolar celle; IBV-invaginerende bipolar celle; SBC - flat bipolar celle

Kapittel 3. STRUKTUR AV ØYEBULET

Staver ("sfæruler")

Ris. 3.6.21. Skjematisk representasjon av de synaptiske kroppene til stenger og kjegler:

/ - stang bipolare celler; 2 - dverg bipolar celle; 3 - flat bipolar celle; 4 - horisontal celle. Det er kontakt mellom stavkulen og "pedikkelen" på kjeglen. De synaptiske kroppene av stenger og kjegler er forbundet direkte og også via en horisontal celle

Ris. 3.6.22. Elektrondiffraksjonsmønster av en stavkule:

/ - laterale prosesser av den horisontale cellen; 2 - skyter

bipolar celle; 3 - synaptiske vesikler; 4 - synaptisk

chelic tape

bor i en bipolar celle. Dette aksonet kan komme i kontakt med den samme kjeglen på 10-25 forskjellige punkter. De to dendrittene på hver side av triaden oppstår fra forskjellige horisontale celler. Selv om bare én bipolar celle kommer i kontakt med ett kjegleben, eksisterer det kontakt med mange horisontale celler, vanligvis rundt 8 i antall. Dette "benet" har også mange små overfladiske inntrykk (de såkalte basalforbindelsene).

Ris. 3.6.23. Funksjoner ved synaptiske forbindelser av stenger og kjegler med bipolare celler og bipolare celler med ganglionceller:

det er tydelig at én bipolar celle mottar informasjon fra flere stavfotoreseptorer og kun fra én kjegle

neniya), i kontakt med en flat diffus bipolar celle. En lignende type synapse i bipolare celler dannes med seks kjegler samtidig. Basale junctions er klassiske eksitatoriske synapser og fungerer på samme måte som gap junctions.

Tilstedeværelsen av mange desmosomer mellom prosessene til cellene i det ytre plexiforme laget (desmosomer) forhindrer fri distribusjon av metabolitter, væsker og ekssudat i netthinnen.

I tillegg til bipolare og horisontale celler, kontakter fotoreseptorer også hverandre. Stenger kommer i kontakt med stenger og kjegler. Dette skjer takket være de såkalte gap-kontaktene. Tynne prosesser strekker seg fra "benet" på kjeglen, som nærmer seg sfærulene til stengene og "bena" til andre kjegler. På de stedene hvor disse prosessene (kalt telodendritter) danner et gap-kryss, dannes en "elektrisk kontakt", det vil si at informasjon overføres uten bruk av en nevrotransmitter. 3-5 lignende kontakter bestemmes på en stavkule dannet av kjegletelodendritter. Ett kjegleben kan ha opptil 10 kontakter med nabostenger. "Bena" til S-kjegler ("blå") inneholder ikke et så stort antall kontakter. Av denne grunn er S-kjegler ganske isolerte.

Retina

Den funksjonelle betydningen av direkte elektrisk kommunikasjon mellom ulike typer fotoreseptorer er ikke helt klar. Opprinnelig antok mange forskere at slike forbindelser ødelegger den romlige integrasjonen av fotoreseptorer og følgelig evnen til å analysere funksjonen til fargesyn, "blande" informasjonen mottatt fra stenger og kjegler. Ikke desto mindre, basert på en rekke fysiologiske eksperimenter, har det blitt fastslått at kjegler, takket være disse forbindelsene, kan bære informasjon fra stenger. Dette kan under visse forhold ha stor fysiologisk betydning. Samtidig har de intime mekanismene til denne prosessen blitt studert, om enn ved bruk av forsøksdyr.

Indre kjernefysisk lag. Det indre kjernelaget består av 8-12 rader med tettpakkede kjerner av bipolare, horisontale, amakrine, interplexiforme og Müller-celler. Med lysmikroskopi kan fire lag skilles ut, hovedsakelig inneholdende en eller annen celletype:

1. Lag med horisontale celler (de fleste
ytre).

2. Lag av bipolare celler (ytre
interstitielt lag).

3. Lag med Müller-celler (indre
mellomliggende).

4. Lag av amacrine og interplexiform
celler (innerst).

Horisontale celler(Fig. 3.6.24- 3.6.25; 3.6.26, se farge på). Horisontale skudd

Ris. 3.6.24. Funksjoner av strukturen til kroppene og dendrittiske feltet til ulike typer menneskelige horisontale celler. Lysmikroskopi (sølvimpregnering) (etter Kolb, 1998)

Ris. 3.6.25. Skjematisk representasjon av ulike typer horisontale celler:

EN- horisontal celle i kontakt med kjeglefotoreseptoren; b-horisontal celle i kontakt med stangfotoreseptoren; s - skjematisk representasjon av arten av kontakt av horisontale celler av forskjellige typer i retinalplanet

thalceller, i motsetning til bipolare celler, danner et nettverk som ligger i horisontalplanet og forener fotoreseptorer til forskjellige deler av netthinnen.

Det største antallet horisontale celler er i området til den sentrale fovea. Gradvis, når vi beveger oss mot periferien av netthinnen, reduseres antallet. Horisontale celler har korte prosesser, og aksonet forgrener seg ikke nær cellekroppen (for 200-300 µm). Lengden på aksonet kan nå 2 mm.

Avhengig av størrelsen på cellen, de strukturelle egenskapene til synapsene mellom dendritter og aksoner, samt området til det dendrittiske feltet, skilles tre typer horisontale celler. De er utpekt som celler av typene HI, NI

Microvilli, spesialiserte utvekster av plasmamembranen til epitelceller hos dyr og mennesker. Lengde M. 500-3000 nm, diameter 50-100 nm. Antallet M. i en celle når flere tusen. Noen ganger er arrangementet deres ordnet, for eksempel i de tverrstripete (børste) kantene til de tynne epitelcellene. tarmer (ris. ) M. er i en avstand på ca. 20 nm fra hverandre. Server for å øke celleoverflaten. M. bestå av og neglebånd hos virveldyr.

Børstekantepitel i tynntarmen til en ape: jevn fordeling av mikrovilli (elektronmikrofotogram).

Great Soviet Encyclopedia M.: "Sovjet Encyclopedia", 1969-1978

Les også i TSB:

Microglia
Microglia, mesoglia (fra mikro... eller meso... og gresk glía - lim), små runde celler i det sentrale nervesystemet. De utvikler seg fra bindevevsceller og utgjør...

Mikrointerferometer
Mikrointerferometer, en enhet som brukes til å måle uregelmessigheter på ytre overflater med retningsbestemte spor av mekanisk prosessering, samt for å bestemme filmtykkelse,...

Mikrokanonisk ensemble
Mikrokanonisk ensemble, statistisk ensemble for isolerte (ikke utveksling av energi med omkringliggende kropper) makroskopiske systemer i konstant volum ved et konstant antall timer...

Spesielle organeller avtaler- er konstant tilstede og obligatorisk for individuelle mikrostrukturceller, utføre spesielle funksjoner som gi vev- og organspesialisering. Disse inkluderer: flimmerhår, flageller, mikrovilli, myofibriller.

Cilia og flagella- Dette er spesielle bevegelsesorganeller som finnes i enkelte celler i forskjellige organismer. Cilium er en sylindrisk utvekst av cytoplasmaet. Inne i utveksten er det et aksonem (aksialt filament), den proksimale delen av cilium (basalkroppen) er nedsenket i cytoplasmaet. Mikrotubulisystemet til cilium er beskrevet med formelen – (9x2) + 2. Hovedproteinet i cilium er tubulin.

Tonofibriller- tynne proteinfibre som sikrer bevaring av form i enkelte epitelceller. Tonofibriller gir mekanisk styrke til cellene.

Myofibriller- dette er organellene til tverrstripete muskelceller som sikrer deres sammentrekning. Server for å trekke sammen muskelfibre. Myofibril er en trådlignende struktur som består av sarkomerer. Hver sarkomer er omtrent 2 µm lang og inneholder to typer proteinfilamenter: tynne mikrofilamenter laget av aktin og tykke filamenter av myosin. Grensene mellom filamenter (Z-skiver) består av spesielle proteiner som ±-endene av aktinfilamenter er festet til. Myosinfilamenter er også festet til sarkomergrensene av filamenter av titinprotein. Assosiert med aktinfilamenter er hjelpeproteiner - nebulin og proteiner av troponin-tropomyosin-komplekset.

Hos mennesker er tykkelsen på myofibriller 1-2 mikron, og lengden deres kan nå lengden på hele cellen (opptil flere centimeter). En celle inneholder vanligvis flere dusin myofibriller, som utgjør opptil 2/3 av den tørre massen av muskelceller.

Inkluderinger. Deres klassifisering og morfo-funksjonelle egenskaper.

Inkluderinger- Dette er valgfrie og ikke-permanente komponenter i cellen, som vises og forsvinner avhengig av cellenes metabolske tilstand. Det er: trofiske, sekretoriske, ekskretoriske, pigmentinneslutninger.

Til trofisk inkluderer dråper fett, glykogen.

Sekretær på.- dette er runde formasjoner av forskjellige løsninger som inneholder biologisk aktive stoffer.

Utskillelse på.- inneholder ingen enzymer. Dette er vanligvis metabolske produkter som må fjernes fra cellene.

Pigment inkl.- kan være eksogene (karoten, støvpartikler, fargestoffer) og endogene (hemoglobin, bilirubin, melanin, lipofuscin).

Kjernen, dens betydning i celles livsaktivitet. Hovedkomponenter i kjernen. Deres strukturelle og funksjonelle egenskaper. Kjernefysiske-cytoplasmatiske forhold som en indikator på funksjonstilstanden til celler.

Kjerneklasse - er en struktur som sikrer genetisk bestemmelse, regulering av proteinsyntese og utførelse av andre cellulære funksjoner.

Strukturelle elementer i kjernen:1) kromatin; 2) nukleolus; 3) karyoplasma; 4) karyolemma.

Kromatin er et stoff som godt tar imot fargestoff og består av kromatinfibriller, 20-25 nm tykke, som kan ligge løst eller kompakt i kjernen. Når en celle forbereder seg på deling, lyseres kromatinfibriller i kjernen og kromatin omdannes til kromosomer. Etter produksjon i kjernene til datterceller, skjer despiralisering av kromatinfibriller: EUCHROMATINE – soner med fullstendig dekondensering av kromosomer og deres seksjoner. Aktive områder av kromosomer. HETEROKROMATIN – soner av kondensert kromatin. Inaktive områder eller hele kromosomer. SEKSUELL KROMATIN - det andre inaktive X-kromosomet i cellene i kvinnekroppen.

Av kjemisk struktur kromatin består av:

1) deoksyribonukleinsyre (DNA);

2) proteiner;

3) ribonukleinsyre (RNA).

Nukleolen er en sfærisk formasjon (1-5 μm i diameter), som lett aksepterer grunnleggende fargestoffer og er lokalisert blant kromatinene. Nukleolen er ikke en uavhengig struktur. Det dannes bare i interfase. En kjerne inneholder flere nukleoler.

Mikroskopisk skilles nukleolus: 1) fibrillær komponent (lokalisert i den sentrale delen av nukleolus og representerer tråder av ribonukleoprotein); 2) granulær komponent (lokalisert i den perifere delen av nukleolen og er en klynge av ribosomale underenheter). Kyriolemma – Kattens kjernemembran skiller innholdet i kjernen fra cytoplasmaet og sørger for regulert metabolisme mellom kjernen og cytoplasmaet. Den kjernefysiske konvolutten deltar i kromatinfiksering.

Kjernefunksjoner somatiske celler :

1) lagring av genetisk informasjon kodet i DNA-molekyler;

2) reparasjon (restaurering) av skadede DNA-molekyler ved bruk av spesielle reparasjonsenzymer;

3) reduplikasjon (dobling) av DNA i den syntetiske perioden av interfase.

4) overføring av genetisk informasjon til datterceller under mitose;

5) implementering av genetisk informasjon kodet i DNA for syntese av protein og ikke-proteinmolekyler: dannelsen av et proteinsynteseapparat (budbringer, ribsomalt og transport-RNA).

Funksjoner av kjønnscellekjerner:

1) lagring av genetisk informasjon;

2) overføring av genetisk informasjon under fusjonen av kvinnelige og mannlige kjønnsceller.

I kroppen til pattedyr og mennesker skilles følgende typer celler:

1) hyppig delende celler i tarmepitelet;

2) sjelden delende celler (leverceller); .

3) ikke-delte celler ( nerveceller). Livssyklus forskjellige i disse celletypene. Cellesyklusen er delt inn i to hovedsykluser

1) mitose, eller delingsperioden;

2) interfase - perioden med celleliv mellom to divisjoner.

Cilia og flagella

Cilia og flagella - organeller av spesiell betydning, involvert i bevegelsesprosessene, er utvekster av cytoplasmaet, hvis grunnlag er et kort av mikrotubuli, kalt den aksiale tråden, eller aksonem (fra den greske aksen - akse og nema - tråd). Lengden på cilia er 2-10 mikron, og antallet på overflaten av en ciliert celle kan nå flere hundre. Den eneste typen menneskelig celle som har et flagellum - sperm - inneholder bare en lang flagell på 50-70 mikron. Aksonemet er dannet av 9 perifere par mikrotubuli av ett sentralt plassert par; en slik struktur er beskrevet av formelen (9 x 2) + 2 (fig. 3-16). Innenfor hvert perifert par, på grunn av delvis fusjon av mikrotubuli, er en av dem (A) komplett, den andre (B) er ufullstendig (2-3 dimerer delt med mikrotubuli A).

Det sentrale paret av mikrotubuli er omgitt av et sentralt skall, hvorfra radielle dubletter divergerer til de perifere dubletter. nabodubletten (se fig. 3-16), som har ATPase-aktivitet.

Slå av cilium og flagell er forårsaket av glidning av tilstøtende dubletter i aksonem, som er mediert av bevegelsen av dynein-håndtak. Mutasjoner som forårsaker endringer i proteinene som utgjør flimmerhårene og flagellene, fører til ulike funksjonsfeil i de tilsvarende cellene. For Kartageners syndrom (fiksert cilia-syndrom), vanligvis forårsaket av fravær av dynein-håndtak; pasienter lider av kroniske sykdommer luftveiene(assosiert med nedsatt funksjon av rensing av overflaten av respiratorisk epitel) og infertilitet (på grunn av sperm immobilitet).

Den basale kroppen, lik strukturen til sentriolen, ligger ved bunnen av hver cilium eller flagellum. På nivået av den apikale enden av kroppen fortsetter mikrotubuli C på triplettendene og mikrotubuli A og B inn i de tilsvarende mikrotubuli av aksonemet til cilium eller flagellum. Under utviklingen av cilia eller flagellum spiller basalkroppen rollen som en matrise som sammenstillingen av aksonemkomponenter skjer på.

Mikrofilamenter- tynne proteinfilamenter med en diameter på 5-7 nm, liggende i cytoplasma enkeltvis, i form av septa eller i bunter. I skjelettmuskulaturen danner tynne mikrofilamenter ordnede bunter, som samhandler med tykkere myosinfilamenter.

Kortikolnettverket (terminalt) er en sone for kondensering av mikrofilamenter under plasmalemmaet, karakteristisk for flertallet av cellene. I dette nettverket er mikrofilamenter sammenflettet og "kryssbundet" med hverandre ved hjelp av spesielle proteiner, hvorav den vanligste er filamin. Det kortikale nettverket forhindrer skarp og plutselig deformasjon av cellen under mekaniske påvirkninger og sikrer jevne endringer i formen gjennom omorganisering, noe som forenkles av aktin-oppløsende (konverterende) enzymer.

Festing av mikrofilamenter til plasmalemmaet utføres på grunn av deres forbindelse med dets integrerte ("anker") proteiner (integriner) - direkte eller gjennom en rekke mellomliggende proteiner talin, vinkulin og α-aktinin (se fig. 10-9). I tillegg er aktinmikrofilamenter festet til transmembrane proteiner i spesielle områder av plasmalemmaet, kalt adhesjonsforbindelser eller fokale kontakter, som kobler celler til hverandre eller celler til komponenter av den intercellulære substansen.

Aktin, hovedproteinet i mikrofilamenter, forekommer i en monomer form (G- eller globulært aktin), som er i stand til å polymerisere til lange kjeder (F- eller fibrillært aktin) i nærvær av cAMP og Ca2+. Vanligvis ser et aktinmolekyl ut som to spiralformede filamenter (se figur 10-9 og 13-5).

I mikrofilamenter interagerer aktin med en rekke aktinbindende proteiner (opptil flere dusin typer) som utfører ulike funksjoner. Noen av dem regulerer graden av aktinpolymerisering, andre (for eksempel filamin i det kortikale nettverket eller fimbrin og villin i mikrovillus) bidrar til koblingen av individuelle mikrofilamenter til systemer. I ikke-muskelceller står aktin for omtrent 5-10 % av proteininnholdet, hvorav bare omtrent halvparten er organisert i filamenter. Mikrofilamenter er mer motstandsdyktige mot fysiske og kjemiske påvirkninger enn mikrotubuli.

Funksjoner til mikrofilamenter:

(1) å sikre kontraktilitet av muskelceller (når interaksjon med myosin);

(2) å tilveiebringe funksjoner assosiert med det kortikale laget av cytoplasmaet og plasmalemma (ekso- og endocytose, dannelse av pseudopodia og cellemigrasjon);

(3) bevegelse av organeller, transportvesikler og andre strukturer i cytoplasmaet på grunn av interaksjon med visse proteiner (minimyosin) assosiert med overflaten av disse strukturene;

(4) å sikre en viss stivhet av cellen på grunn av tilstedeværelsen av et kortikalt nettverk, som forhindrer virkningen av deformasjoner, men selv, når det omorganiseres, bidrar til endringer i cellulær form;

(5) dannelse av en kontraktil innsnevring under cytotomi, som fullfører celledeling;

(6) dannelse av grunnlaget («rammeverket») til noen organeller (mikrovilli, stereocilia);

(7) deltakelse i organisering av strukturen til intercellulære forbindelser (omkranser desmosomer).

Mikrovilli er fingerformede utvekster av cellecytoplasmaet med en diameter på 0,1 μm og en lengde på 1 μm, hvis grunnlag er dannet av aktinmikrofilamenter. Microvilli gir en mangfoldig økning i overflatearealet til cellen der nedbrytning og absorpsjon av stoffer skjer. På den apikale overflaten til noen celler som aktivt deltar i disse prosessene (i epitelet i tynntarmen og nyretubuli) er det opptil flere tusen mikrovilli, som sammen danner en børstekant.

Ris. 3-17. Ordningen for den ultrastrukturelle organiseringen av mikrovilli. AMP – aktinmikrofilamenter, AB – amorft stoff (apikal del av mikrovillus), F, V – fimbrin og villin (proteiner som danner tverrbindinger i AMP-bunten), mm – minimyosinmolekyler (fester AMP-bunten til mikrovillus plasmalemma) ), TC – terminalnettverk AMP, C – spektrinbroer (feste TC til plasmalemmaet), MF – myosinfilamenter, PF – mellomfilamenter, GC – glykokalyx.

Rammeverket til hver mikrovilli er dannet av en bunt som inneholder ca. 40 mikrofilamenter som ligger langs dens lange akse (fig. 3-17). I den apikale delen av mikrovillus er denne bunten festet i amorft stoff. Dens stivhet skyldes tverrbindinger fra proteinene fimbrin og villin fra innsiden, bunten er festet til mikrovillusens plasmalemma ved hjelp av spesielle proteinbroer (minimyosinmolekyler. Ved bunnen av mikrovillusen er buntens mikrofilamenter; vevd inn i terminalnettverket, blant elementene som det er myosinfilamenter. Samspillet mellom aktin og myosinfilamenter i terminalnettverket bestemmer tone og konfigurasjon av mikrovillus.

Stereocilia- modifiserte lange (i noen celler - forgrenende) mikrovilli - oppdages mye sjeldnere enn mikrovilli og inneholder, som sistnevnte, en bunt med mikrofilamenter.

⇐ Forrige123

Les også:

Mikrofilamenter, mikrotubuli og mellomfilamenter som hovedkomponentene i cytoskjelettet.

Aktin mikrofilamenter - struktur, funksjoner

Aktin mikrofilamenter De er polymerfilamentøse formasjoner med en diameter på 6-7 nm, bestående av aktinproteinet. Disse strukturene er svært dynamiske: ved enden av mikrofilamentet som vender mot plasmamembranen (plussenden), skjer polymerisering av aktin fra monomerene i cytoplasmaet, mens depolymerisering skjer i motsatt ende (minusenden).
Mikrofilamenter, har dermed strukturell polaritet: tråden vokser fra plussenden, forkortes - fra minusenden.

Organisering og funksjon aktin cytoskjelett tilveiebringes av en rekke aktinbindende proteiner som regulerer prosessene med polymerisering-depolymerisering av mikrofilamenter, binder dem til hverandre og gir kontraktile egenskaper.

Blant disse proteinene er myosiner av spesiell betydning.

Interaksjon en av deres familie - myosin II med aktin ligger til grunn for muskelsammentrekning, og i ikke-muskelceller gir aktinmikrofilamenter kontraktile egenskaper - evnen til å gjennomgå mekanisk spenning. Denne evnen spiller en ekstremt viktig rolle i alle liminteraksjoner.

Dannelse av nye aktin mikrofilamenter i cellen oppstår ved forgrening fra tidligere tråder.

For at et nytt mikrofilament skal dannes, er et slags "frø" nødvendig. Spiller en nøkkelrolle i dannelsen proteinkompleks Af 2/3, som inkluderer to proteiner som ligner veldig på aktinmonomerer.

Å være aktivert, Af 2/3-komplekset fester seg til siden av det eksisterende aktin-mikrofilamentet og endrer konfigurasjonen, og får evnen til å feste en annen aktinmonomer.

Dette er hvordan et "frø" oppstår, som initierer rask vekst et nytt mikrofilament som strekker seg i form av en gren fra siden av den gamle tråden i en vinkel på ca. 70°, og danner derved et forgrenet nettverk av nye mikrofilamenter i cellen.

Veksten av individuelle filamenter tar snart slutt, filamentet demonteres til individuelle ADP-holdige aktinmonomerer, som, etter å ha erstattet ADP i dem med ATP, igjen går inn i polymerisasjonsreaksjonen.

Aktin cytoskjelett spiller en nøkkelrolle i bindingen av celler til den ekstracellulære matrisen og til hverandre, i dannelsen av pseudopodier, ved hjelp av hvilke celler kan spre seg ut og bevege seg retningsbestemt.

— Gå tilbake til seksjonen " onkologi"

1. Metylering av suppressorgener som årsak til hemoblastoser - blodsvulster
2. Telomerase - syntese, funksjoner
3. Telomer - molekylær struktur
4. Hva er telomerposisjonseffekten?
5. Alternative måter å forlenge telomerer hos mennesker - udødeliggjøring
6. Betydningen av telomerase i diagnostisering av svulster
7. Kreftbehandlingsmetoder som påvirker telomerer og telomerase
8. Celletelomerisering fører ikke til ondartet transformasjon
9. Celleadhesjon - konsekvenser av forstyrrelse av adhesive interaksjoner
10. Aktin mikrofilamenter - struktur, funksjoner

Mikrofilamenter(tynne filamenter) - en komponent av cytoskjelettet til eukaryote celler. De er tynnere enn mikrotubuli og er i struktur tynne proteinfilamenter med en diameter på ca. 6 nm.

Hovedproteinet de inneholder er aktin. Myosin kan også finnes i celler. I en bunt gir aktin og myosin bevegelse, selv om aktin alene kan gjøre dette i en celle (for eksempel i mikrovilli).

Hvert mikrofilament består av to snoede kjeder, som hver består av aktinmolekyler og andre proteiner i mindre mengder.

I noen celler danner mikrofilamenter bunter under den cytoplasmatiske membranen, skiller de mobile og stasjonære delene av cytoplasma og deltar i endo- og eksocytose.

Funksjoner er også å sikre bevegelse av hele cellen, dens komponenter, etc.

Mellomfilamenter(finnes ikke i alle eukaryote celler; de finnes ikke i en rekke grupper av dyr og alle planter) skiller seg fra mikrofilamenter i sin større tykkelse, som er omtrent 10 nm.

Mikrofilamenter, deres sammensetning og funksjoner

De kan bygges og ødelegges fra begge ender, mens tynne filamenter er polare, deres montering skjer i "pluss"-enden, og demontering skjer i "minus"-enden (akkurat som mikrotubuli).

Det finnes forskjellige typer mellomfilamenter (forskjellig i proteinsammensetning), hvorav en er inneholdt i cellekjernen.

Proteintrådene som danner mellomfilamentet er antiparallelle.

Dette forklarer mangelen på polaritet. I endene av filamentet er det kuleformede proteiner.

De danner en slags plexus nær kjernen og divergerer til periferien av cellen. Gi cellen evnen til å motstå mekanisk påkjenning.

Hovedproteinet er aktin.

Aktin mikrofilamenter.

Mikrofilamenter generelt.

Finnes i alle eukaryote celler.

plassering

Mikrofilamenter danner bunter i cytoplasmaet til bevegelige dyreceller og danner det kortikale laget (under plasmamembranen).

Hovedproteinet er aktin.

• Heterogent protein
• Finnes i forskjellige isoformer og kodet av forskjellige gener

Pattedyr har 6 aktiner: en i skjelettmuskulaturen, en i hjertemuskulaturen, to typer i glatt muskulatur, to ikke-muskel (cytoplasmatisk) aktin = en universell komponent i alle pattedyrceller.

Alle isoformer er like i aminosyresekvenser, bare de terminale seksjonene er varianter (de bestemmer polymerisasjonshastigheten og påvirker IKKE sammentrekningen)

Aktin egenskaper:

• M=42 tusen;
• i monomer form ser det ut som en kule som inneholder et ATP-molekyl (G-aktin);
• aktinpolymerisasjon => tynn fibril (F-aktin, representerer et flatt spiralbånd);
• aktin-MF-er er polare i sine egenskaper;
• ved en tilstrekkelig konsentrasjon begynner G-aktin å spontant polymerisere;
• svært dynamiske strukturer som er enkle å demontere og montere.

Under polymerisering (+) binder enden av mikrofilamentfilamentet seg raskt til G-aktin => vokser raskere

(-) slutt.

Lav konsentrasjon av G-aktin => F-aktin begynner å demonteres.

Kritisk konsentrasjon av G-aktin => dynamisk likevekt (mikrofilament har konstant lengde)

Monomerer med ATP er festet til den voksende enden under polymerisering, ATP-hydrolyse oppstår, monomerene blir assosiert med ADP.

Actin+ATP-molekyler interagerer sterkere med hverandre enn ADP-bundne monomerer.

Stabiliteten til det fibrillære systemet opprettholdes:

• protein tropomyosin (gir stivhet);
• filamin og alfa-aktinin.

Mikrofilamenter

De danner kryssbindinger mellom f-aktinfilamenter => et komplekst tredimensjonalt nettverk (gir en gellignende tilstand til cytoplasmaet);

• Proteiner som fester seg til endene av fibriller, forhindrer demontering;
• Fimbrin (binder filamenter til bunter);
• Myosinkompleks = acto-myosinkompleks som er i stand til å trekke seg sammen når ATP brytes ned.

Funksjoner av mikrofilamenter i ikke-muskelceller:

Være en del av det kontraktile apparatet;