Тесты по теме « Строение клетки».

1 вариант.

1. Какие из перечисленных ниже положений составляют основу клеточной теории?

  1. Все организмы состоят из клеток.

  2. Все клетки образуются из клеток.

  3. Все клетки возникают из неживой материи.

2.Назовите основные структурные компоненты клетки:

  1. Ядро.

  2. Гликокаликс. 5. Органоиды.

  3. Цитоплазма. 6. Оболочка.

  4. Цитоплазматическая мембрана

3.Из каких молекул состоит биологическая мембрана?

  1. Белка. 4. Воды.

  2. АТФ. 5. Углеводов.

  3. Липидов.

4.Каково строение биологической мембраны?

1.Двойной слой липидов, покрытый с двух сторон молекулами белков.

2. Чередующиеся молекулы липидов, углеводов и белков.

3. Слой липидов, покрытый снаружи тонким слоем углеводов.

4. Белки «плавают» в двойном слое липидов, находясь и на поверхности, и внутри его


5. Каким образом проходят через мембрану крупные молекулы?

1. Путем осмоса.

2. Путем пассивного транспорта.

3. Путем фагоцитоза.

4.Путем пиноцитоза.

6. Из каких химических компонентов состоит гликокаликс?

1.Из белков. 3. Из липидов.

2. Из углеводов.

7. Какие основные компоненты входят в состав цитоплазмы?

1. Липиды. 3. Включения.

2. Белки. 5. Органоиды.

3. Нуклеиновые кислоты. 6. Холестерин.

8.. Из каких структурных элементов построена эндоплазматическая сеть?

1. Незамкнутая мембранная система трубочек. Пузырьков и цистерн.

2. Замкнутая мембранная система трубочек, пузырьков и цистерн.

3. Замкнутая фибриллярная система трубочек, пузырьков и цистерн.

9. Какие функции выполняет эндоплазматическая сеть?

1. Синтез белков. 4. Синтез липидов.

2. Сборку мембран. 5. Защитную.

3. Транспортную.

10. Какие функции выполняет комплекс Гольджи?

1. Накопление веществ.

2. Удаление веществ.

3. Синтез углеводов.

4. Сборка мембран.

11. С мембраной каких органоидов связана мембрана лизосом?

1. Рибосомы.

2. ЭПС.

3. Комплекс Гольджи.

4. Митохондрии.

5. Наружная клеточная мембрана.

12. Какое строение имеют митохондрии?

1. Одномембранное. 3. Немембранное.

2. Двухмембранное.

13. Где в митохондриях происходит синтез АТФ.


1. В кристах.

2. В матриксе.

3. На наружной мембране

4. Вне митохондрий.

14. Где в митохондриях находятся молекулы ДНК?

1. В кристах.

2. В матриксе.

3. На наружной мембране.

15. Какие функции выполняют митохондрии?

1. Аккумуляция энергии в виде макроэргических связей АТФ.

2. Аккумуляция энергии в виде макроэргических связей АДФ.

3. Синтез углеводов.

4. Синтез структурных белков.

16. К какой группе органоидов относятся пластиды?

1. Одномембранных. 3. Немембранных.

2. Двухмембранных.

17. Благодаря каким особенностям митохондрии и пластиды являются полуавтономными органоидами?

1. Имеют свою ДНК. 3. Синтезируют АТФ.

2. Имеют двухмембранное строение.

18. Какие пластиды имеют оранжевый цвет?

1. Лейкопласты. 3. Хромопласты.

2. Хлоропласты.

19. Какие из пластид выполняют функцию фотосинтеза?

1. Лейкопласты. 3. Хромопласты.

2. Хлоропласты.

20. Какое строение имеют рибосомы?

1.Две одинаковые субъединицы, образованные белками и РНК.

2. Две одинаковые субъединицы, образованные белками и ДНК.

3. Две разные субъединицы, образованные белками и РНК.

4. Две разные субъединицы, образованные белком.

21. Где в клетке находятся рибосомы?

1. В цитоплазме. 2. В наружной стороне мембран ЭПС.

3. На мембранах лизосом. 4. В комлексе Гольджи.


5. Внутри каналов ЭПС.

22. Какую функцию выполняет клеточный центр в делящейся клетке?

1. Разрушает ядро. 2. Разрушает ядерную оболочку.

3. Формирует веретено деления.

23. Какие функции выполняют микротубочки?

1. Составляют цитоскелет клетки. 2. Участвуют в транспорте веществ.

3. Формируют центриоль. 4. Участвуют в синтезе углеводов.

24. Какие структурные части клетки обеспечивают синтез белка?

1. Комплекс Гольджи. 2. Гладкая ЭПС.

3. Лизосомы. 4. Зернистая ЭПС.

5. Полирибосомы. 6. Ядро.

25. Какие органоиды имеют двехмембранное строение?

1. Митохондрии. 2. Микротрубочки.

3. Лизосомы. 4. Пластиды.

5. Клеточный центр. 6. ЭПС.

26. Каковы функции ядра?

1. Носитель наследственной информации. 2. Центр накопления энергии.

3. Место образования рибосом. 4. Центр управления обменом веществ.

27. В какой части ядра находится молекула ДНК?

1. Хроматин. 2. Нуклеоплазма.

3. Ядерная мембрана. 4. Ядрышко.

28. Какая их ядерных структур принимает участие в сборке рибосом?

1. Нуклеоплазма. 2. Ядрышко.

3. Хроматин.

29. Каков химический состав хромосом?

1. Соединение РНК с белками. 2. Соединение ДНК с белками.

3. Соединение ДНК с белками и углеводами.

4. Соединение ДНК с белками и липидами.

30. В каких клетках ядро отсутствует?

1. В эукариотических. 2. Грибных.

iv>

3. Прокариотических. 4. Животных.

5. Бактериальных.

2 вариант.

1. Кто сформулировал клеточную теорию в 1838 году?

1. К. Бэр. 2. Т. Шванн.

3. Дарвин. 4. Р. Вирхов.

5. М. Шлейден.

2.Какие структурные элементы характерны для всех клеток?

1.Рибосомы. 4.Комплекс Гольджи.

2.Митохондрии 5.Клеточный центр

3.Пластиды. . 6.Вакуоли.

3.Каково строение липидного слоя мембраны клетки?

1.Мономолекулярный. 2.Бимолекулярный.

3.Прерван белковыми порами. 4.Непрерывный.

4.Из каких химических компонентов состоит стенка растительной клетки?

1.Из белков.

2.Из углеводов.

3.Из липидов.

5. Какое явление происходит при погружении клетки в гипертонический раствор солей?

1.Плазмолиз. 3.Деплазмолиз.

2.Пиноцитоз. 4.Ничего не происходит.

6. Как называется тонкий внешний покров клетки и некоторых органоидов, состоящий из молекул липидов и белков?

1.Мембрана. 3.Эктодерма.

2.Оболочка. 4.Гликокаликс.

7. Как называется полужидкое вещество, заполняющее всю клетку, в котором расположены органоиды и ядро?

1.Кариоплазма. 3.Плазма.

2.Цитоплазма. 4.Целлюлоза.

8. Какой органоид связывает клетку в единое целое, осуществляет транспорт вещества, участвует в синтезе белков?

1. Наружная клеточная мембрана.

2. Комплекс Гольджи.

3. Эндоплазматическая сеть.

9. Что расположено на наружной поверхности мембран эндоплазматической сети?


1. Вакуоли. 3. Лизосомы.

2. Рибосомы. 4. Фагосомы.

10. Какие функции выполняет комплекс Гольджи?

1. Синтез белка.

2. Накопление веществ.

3. Сокращение мышечных волокон.

4. Синтез рибосом.

11. Лизосомы имеют следующее строение:

1. Это мембранные пузырьки, содержащие полисахариды.

2. Это мембранные пузырьки, содержащие гидролитические ферменты.

3. Это мембранные пузырьки, содержащие гликоген.

4. Это мембранные пузырьки, содержащие кристаллы.

12. Как называются строение структуры митохондрий?

1. Граны. 3. Кристы.

3. Матрикс. 4. Строма.

13. Благодаря какой функции митохондрии получили название дыхательного центра клетки?

1. Синтеза АТФ. 3. Расщепление АТФ.

2. Окисления органических веществ до СО2 и Н2О.

14. В какой части митохондрий происходит окисление органических веществ?

1. В кристах. 3. В матриксе.

2. На наружной мембране.

15. Что расположено на внутренней мембране митохондрий?

1.Молекулы ДНК. 3. Рибосомы.

2.Ферменты. 4. Молекулы АТФ.

16. Какое строение имеют пластиды?

1. Это тельце, ограниченное мембраной.

2. Это тельце, ограниченное двумя мембранами.

3. Это внутренняя мембрана, образующая выросты.

4. Это наружная мембрана, образующая выросты.

5. Это внутренняя мембрана, образующая систему мешочков.

>

17. В какой части хлоропластов находятся молекулы ДНК?

1. На наружной мембране. 3. На кристах.

2. В гранах. 4. В строме.

18. Какие пластиды имеют зеленый цвет?

1. Лейкопласты. 3. Хлоропласты.

2. Хромопласты.

19. Какие из пластид выполняют функцию накопления запасного крахмала?

1. Лейкопласты. 3. Хлоропласты.

2. Хромопласты.

20. Полирибосомы – это множество рибосом, объединенных;

1. Одной молекулой р РНК;

2. Двумя молекулами р РНК;

3. Одной молекулой ДНК.

4. Одной молекулой иРНК.

21. Где образуются предшественники рибосом?

1. В ядрышке. 3. В лизосомах.

2. В митохондриях. 4. В полисомах.

22. Какие функции выполняет клеточный центр в неделящейся клетке?

1. Транспортную. 3. Секреторную.

2. Обеспечивает сборку микротрубочек.

23. Как называются органоиды движения?

1. Реснички. 3. Центриоли.

2. Микротрубочки. 4. Жгутики.

24. В каком органоиде происходит фотосинтез?

1. В хлоропластах. 3. В хроматине.

2. В лейкопластах. 4. В хлорофилле.

25. Какие органоиды имеют одномембранное строение.

1. Митохондрии. 6. Рибосомы.

2. Лизосомы. 7. Комплекс Гольджи.

3. Пластиды. 8. Жгутик.

4. Вакуоли. 9. ЭПС.

5. Клеточный центр. 10. Микротрубочки.

26. Какие структурные элементы образует ядро?

1.Хромосомы 4. Ядерная оболочка.


2.Нуклеоплазма 5. Матрикс

3. Хроматин

27. Какие функции выполняет ядрышко?

1. Синтез иРНК. 2.Образование предшественников рибосом.

3. Синтез рРНК. 4. Репликация ДНК.

28. С появлением какой структуры ядро обособилось от цитоплазмы?

1. Нуклеоплазмы. 2. Хромосом.

3.Ядерной мемраны. 4. Ядрышка.

29. В каком состоянии находятся хромосомы в неделящейся клетке?

1. В спирализованном. 2. В виде хроматина.

3. В деспирализованном. 4. В виде нитей ДНК.

30. Какая ядерная структура несет наследственные свойства организма?

1.Ядрышко. 2. Нуклеоплазма.

3. Хромосомы. 4. ДНК.

Приложение 5.

Урок – игра «Клетка структурная и функциональная единица всего живого».

Задачиурока:

1. Систематизировать знания учащихся о составе, строении клеток, процессах метаболизма у представителей разных царств живой природы.
2. Проверить уровень сформированных цитологических знаний, умение применять знания для объяснения процессов, происходящих в клетке.
3 Формировать интерес к истории биологической науки, методам научного познания.

Обобщающий урок проводится в нетрадиционной форме игры «Брейн — ринг». В классе формируются 3 команды по 6 человек; 3 человека – статистики (подсчитывают количество баллов у команд); остальные – болельщики.


держание заданий включает вопросы, которые недостаточно раскрыты в учебниках, а именно: методы исследования строения и процессов жизнедеятельности клетки; история научных открытий и достижения науки; применение знаний в практической деятельности людей. Вопросы составлены преимущественно на эвристическом и творческом уровнях и разделены на три блока: химический состав клетки, процессы метаболизма, строение клетки.

ХОД УРОКА

Учитель: Сегодня мы проводим урок по теме: «Клетка структурная и функциональная единица всего живого». Ведущий читает вопрос на обсуждение вопроса отводится одна минута. Команда, которая первой поднимет руку, отвечает. Затем зачитывается правильный ответ. Ответы оцениваются, статистики ведут учет баллов на доске. На некоторые вопросы отвечают сразу все команды.

Учитель определяет количество ответов, которые должна дать каждая команда, зарабатывая очки. Если команда затрудняется с ответом, то право ответа предоставляется болельщикам, а затем соперникам.

В качестве примера приведем вопросы, разделенные на блоки, для работы по первому варианту. В зависимости от поставленных целей учитель может использовать вопросы как вариант промежуточного контроля, для создания проблемных ситуаций на уроках, в других дидактических ситуациях.


Блок «Вещества»

1. Какое вещество Леонардо да Винчи назвал «соком жизни»? (Воду.)

2. Какое жизненно важное вещество являлось когда-то заменителем денег? (Поваренная соль.)

3.Благодаря каким свойствам белка кератина археологи находят остатки рогов и копыт? (Кератин не растворяется в воде, не сворачивается, очень долго не разрушается в земле.)

4.В какое время года и зачем концентрация глюкозы в крови лягушки увеличивается в 60 раз? (Зимой и ранней весной, потому что при повышении концентрации глюкозы температура замерзания крови понижается.)

5.Каждые 10 кг жира дают при расщеплении 11 кг метаболической воды. Какие животные используют эту особенность метаболизма жиров? (Животные, вынужденные долгое время находиться без доступной воды: медведи во время спячки, верблюды в пустыне и т. д.)

6.В 1881 г. биолог Лунин получил сбалансированное по органическим веществам синтетическое молоко, которым он кормил лабораторных мышей. Мыши погибли. Чего недоставало в молоке? (Витаминов, необходимый комплекс которых содержится в натуральном молоке.)


7.Французские фармацевты Пельтье и Каванту залили зеленые листья спиртом, а потом выделили из полученного раствора зеленое вещество. Как они назвали его. (Хлорофилл.)

8.В 1965 г. американский химик Вудворд был удостоен Нобелевской премии за синтез хлорофилла. Почему эта работа получила столь высокую оценку? (В то время были большие надежды на реализацию искусственного фотосинтеза в промышленных масштабах. Газеты писали: «Конец голоду и нищете!»)

9. В 1827 г. английский врач Праут разделил все органические вещества клетки на три группы. Как мы их называем? (Белки, жиры, углеводы.)

10.Сначала белки называли альбуминами, затем протеинами. Объясните эти названия. (Альбумин – белок куриного яйца, протеин – от proteus – первичный, основной.)

11.В 1844 г. Буссенго определил относительную ценность различной пищи в зависимости от содержания белка. Чем она определяется? (Наличием незаменимых аминокислот.)

12.В 1897 г. немецкий химик Бухнер получил свободный от дрожжевых клеток дрожжевой сок и добавил его в раствор сахара. Сахар подвергся брожению. Как объяснил ученый результат опыта? (Раствор содержал ферменты брожения.)

13. Зачем морякам Британского флота давали лимонный сок? (Сок – источник витамина С, предотвращающего заболевание цингой.)

14.Восемь лет понадобилось Сэнгеру, чтобы установить структуру белка из 50 аминокислот, а в 1953 г. его синтезировать. Этот синтетический дешевый белок спас миллионы жизней. Как он называется? (Инсулин.)

15.В 1963 г. в Голландии появились стиральные порошки, которые хорошо удаляли грязь, но действовали при температуре не выше 40 °С, белье с таким порошком не рекомендовали кипятить. Каково действующее начало порошка, какое вещество ограничивало температурный режим? (Ферменты. Они денатурируют при высоких температурах и теряют свои свойства.)

16.На Востоке рассказывают легенду. Арабский купец перед путешествием через пустыню наполнил молоком бурдюки из свежих овечьих желудков. В конце пути он имел не питье, а еду (сыр). Откуда взялся сыр? (В бурдюке из желудка овцы содержался фермент химозин, или ренин, он и превратил молоко в сыр.)

17. В романе Жюля Верна описывается забавный случай. Путешественники собрались поужинать мясом ламы гуанако, но оказалось, что мясо несъедобно. «Быть может, оно слишком долго лежало?» – спросил один из путешественников. «Нет, оно слишком долго бежало», – ответил ученый Паганель. Действительно мясо гуанако съедобно, если животное поймано во время отдыха. Почему? (Во время продолжительного бега в мышцах накапливается молочная кислота.)

18. Гулливер, герой Джонатана Свифта, оказавшись без соли, сказал: «Сначала я очень болезненно ощущал отсутствие соли, но скоро привык обходиться без нее, и я убежден, что распространенное употребление этого вещества есть результат невоздержанности. Ведь мы не знаем ни одного животного, которое любило бы соль». В чем ошибка Гулливера? (Соль — совершенно необходимое для жизнедеятельности вещество, животные тоже испытывают солевой голод.)

19. Человек и большинство животных не могут питаться целлюлозой. Однако термиты и травоядные звери способны ее переваривать. Что им помогает? (Простейшие и бактерии, которые живут у них в кишечнике.)

20.Юлий Цезарь оставлял в войсках только тех солдат, которые при виде врага краснели, а не бледнели. Объясните его выбор. (При выбросе адреналина, гормона агрессии, человек краснеет, а при выбросе норадреналина, гормона страха, человек бледнеет.)

21.Какое вещество можно назвать энергетической валютой клетки? (АТФ.)

22. В каждом килограмме печени белого медведя накапливается столько этого витамина, что хватит человеку на 40 лет. Считают, что именно этим веществом отравились полярники экспедиции Андре. Однако недостаток этого витамина вызывает «куриную слепоту». Как он называется? (Витамин А.)

23.Иногда для обеззараживания питьевой воды используется медицинский препарат ацедин-пепсин (аналог желудочного фермента). Объясните механизм действия этого вещества. (Фермент гидролизует белки микробов, и они погибают.)

24.Молекула белка коллагена денатурирует при температуре 37 °С, однако человек не погибает и при более высокой температуре. Как это можно объяснить? (Это происходит благодаря механизму терморегуляции.)

25.Ученые выделили ген из клеток злокачественной опухоли. Оказалось, что от нормального он отличается только одним нуклеотидом. Предположите, какие причины могли вызвать сбой. (Онковирусы, вещества-мутагены, радиоактивное облучение и т.д.)

Блок «Строение»

1.Что можно назвать «библиотекой» клетки, а что «сборочным цехом»? (Ядро; рибосомы.)

2.Сам Петр Великий приехал из России, чтобы убедиться в чудесах, открытых благодаря обыкновенным линзам. О каком открытии идет речь? К кому приезжал русский царь? (Открытие микромира с помощью сконструированного микроскопа; ученый Антоний ван Левенгук.)

3.Какой органоид открыл в 1865 г. ученый Сакс, окрашивая йодом разные части клетки? (Хлоропласт.)

4.В клеточной мембране этих организмов ученые нашли пигмент, идентичный зрительному – родопсину. Пигмент помогал этим организмам синтезировать органические вещества. К какой группе они относятся? (Галобактерии.)

5.В 1831 г. ботаник Р.Браун предположил, что эта клеточная структура характерна для всех клеток растений и животных. Как она называется? (Ядро.)

Блок «Процессы»

1.В 1625 г. Гельмонт заложил опыт. Он взвесил горшок с землей и иву, которую посадил в этот горшок. В течение 5 лет ученый поливал иву. По окончании опыта вес дерева увеличился на 74 кг, а вес земли уменьшился на 57 г. Гельмонт думал, что растение получало пищу из воды, которой он его поливал. Какой процесс изучал ученый, какую ошибку он допустил в рассуждениях? (Фотосинтез; он не знал, что растения поглощают углекислый газ.)

2. Православием установлено около 200 постных дней, когда нельзя употреблять продукты животного происхождения. Оцените эту традицию с точки зрения знаний клеточного строения и клеточного метаболизма. (Для поддержания жизнедеятельности организма необходимо возобновление клеточных структур, например, мембраны состоят из липидов и белков, которые содержатся в основном в пище животного происхождения.)

3. Кто должен употреблять больше белков: учитель или ученик? (Ученик, у него интенсивнее идет пластический обмен.)

4. До 1883 г. считалось, что ассимиляция углекислоты – специфическая особенность фотосинтеза. В 1883 г. Т.В. Энгельман обнаружил, что фотосинтез может происходить без выделения кислорода. В 1887 г. С.Н. Виноградский открыл бесхлорофильные организмы, способные к синтезу органических веществ из неорганических. что это за организмы и как называется процесс? (Бактерии; хемосинтез.)

5.Доктор Оу из Калифорнийского университета поместил в пробирку люциферин и люциферазу, соединения магния и АТФ. Содержимое пробирки стало светиться. Какое явление имитировал ученый? (Свечение светлячков, или люминисценцию.)

6.В 1856 г. французские виноделы пригласили на консультацию Пастера. Вино при длительном
хранении прокисало, или прогоркало, принося большие убытки. Пастер установил, что в вине живут два вида бактерий, вызывающих два разных брожения. Назовите их. (Уксуснокислое и масляно-кислое.)

7. Объясните слова французского поэта Сюлли-Прюда: «Пусть вымерли все наши предки – бессмертные живые клетки наследство бережно хранят». (Высказывание связано с механизмом передачи наследственной информации, от обоих родителей детям. Родители, в свою очередь, получили эти гены от своих мам и пап. )

8. Это событие произошло в 1771 г. Пристли искал способ очищения «испорченного» воздуха. В одном из опытов он установил, что ветка мяты очистила воздух и спасла жизнь мышонку. О каком открытии идет речь? (О выделении кислорода при фотосинтез.)

9. Какие фазы митоза описывает В.Дудинцев в романе «Белые одежды»: «Хромосомы шевелились, как клубок серых червей, потом вдруг выстроились в строгий вертикальный порядок. Вдруг удвоились – теперь это были пары. Тут же какая-то сила потащила эти пары врозь, хромосомы подчинились, обмякли, и что-то их повлекло к разным полюсам». Какую ошибку допустил автор? (Метафаза, анафаза; хромосомы удваиваются в интерфазе.)

10 В переводе с греческого miles – нить. Именно от этого слова произошло название процесса деления клетки – митоз. Почему именно так его назвал Флеминг? (После спирализации во время деления клетки хромосомы становятся видимыми.)

 Подведение итогов игры. Награждение победителей грамотами.

Приложение 6.

Источник: textarchive.ru

Разные клеточные мембраны отличаются по липидному составу. Специфические функциональные и физические свойства разнообразных мембран эукариотической клетки определяются определённым белково­липидным составом каждой мембраны. Для примера в таблице 2 приве­дены примеры липидного состава различных мембран.

Таблица 2 — Липидный состав (%) некоторых биомембран. Обозна­чения липидов приведены вп. 2.2

Мембрана PC PE + PS SM Холестерол
Плазматическая мембрана (эритроцит человека) 21 29 21 26
Миелиновая мембрана (нейрон человека) 16 37 13 34
Плазматическая мембрана Е. coli 0 85 0 0
Мембрана эндоплазматического ретикулума (крыса) 54 26 5 7
Мембрана аппарата Гольджи (крыса) 45 20 13 13
Внутренняя мембрана митохондрии (крыса) 45 45 2 7
Внешняя мембрана митохондрии (крыса) 34 46 2 11
Сторона преимущественной локализации (Э — экзоплазматическая,

Ц — цитозольная, Э + Ц — обе)

Э Ц Э Э + Ц

Из последней строки таблицы следует, что фосфолипиды и сфинголипиды асимметрично распределены между двумя монослоями липидного бислоя, а концентрация холестерола в обоих монослоях одинакова.

Существует множество факторов определяющих отличия в липид­ном составе различных мембран.

Например, различие в составе мембран эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи, главным образом, обусловлено тем, что фосфолипиды синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме, а сфин­голипиды синтезируются в аппарате Гольджи. В результате в мембранах аппарата Гольджи молекул сфингомиелина (SM) по отношению ко всем фосфорилированным липидам в шесть раз больше, чем в мембранах эндоплазматического ретикулума.

В других случаях транслокация мембран от одного клеточного компартмента к другому (в составе транспортных везикул) может селективно обогащать отдельные мембраны определёнными липидами.

Различие в липидном составе может также определяться специаль­ными функциями мембран. Например, плазматическая мембрана впиты­вающих эпителиальных клеток, выстилающих поверхность кишечника, имеет две существенно различные специфические области: апикальную поверхность, обращённую в сторону люмена кишечника и подверга­ющуюся действию значительно варьирующихся различных "внешних" факторов, и базолатеральную поверхность, которая контактирует с другими эпителиальными клетками и с внеклеточными структурами соединительной ткани, подстилающими эпителий (рисунок 22).

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 22 — Структура эпителия кишечника

В таких "полярных" клетках отношение сфинголипидов к фосфо­глицеридам и к холестеролу в базолатеральной мембране составляет 0,5:1,5:1 — такое же соотношение, как в плазматических мембранах не­полярных клеток, не подвергающихся значительным воздействиям.

А вот в апикальной мембране клеток кишечника, которая, наоборот, подвергается значительным воздействиям, это соотношение составляет 1:1:1. Такая относительно высокая концентрация сфинголипидов в этой мембране увеличивает её прочность и стабильность за счёт образования системы водородных связей между гидроксильными группами (-ОН) в головках сфинголипидов.

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите три основных класса липидов, из которых состоят биомембраны.

2. Каковы особенности строения молекул фосфоглицеридов? Какие фосфоглицериды наиболее распространены в природе?

3. Каковы особенности строения молекул сфинголипидов? Какие сфинголипиды наиболее распространены в природе?

4. Каковы особенности строения молекул стероидов? Какие стероиды наиболее распространены в природе?

5. Как определить коэффициент латеральной диффузии липидов методом FRAP?

6. Как методом FRAP было обнаружено существование липидных островов в биомембране?

7. Как распределены между монослоями бислоя фосфолипиды, сфинголипиды и холестерол?

8. Какова причина резкого превышения концентрации сфингомие­лина в мембранах аппарата Гольджи по сравнению с мембранами эндоплазматического ретикулума?

9. Как различается отношение концентраций сфинголипидов к фос­фоглицеридам и к холестеролу в апикальной и базолатеральной мембранах клеток эпителия кишечника? Какова причина такого отличия?

Источник: medic.studio

Что такое клеточная мембрана

Само слово «мембрана» с латыни переводится как «пленка», хотя мембрана представляет собой не просто своего роду пленку, в которую обернута клетка, а совокупность двух пленок, соединенных между собой и обладающих различными свойствами. На самом деле клеточная мембрана это трехслойная липопротеиновая (жиро-белковая) оболочка, отделяющая каждую клетку от соседних клеток и окружающей среды, и осуществляющая управляемый обмен между клетками и окружающей средой, так звучит академическое определение того что, представляет собой клеточная мембрана.

Значение мембраны просто огромно, ведь она не просто отделяет одну клетку от другой, но и обеспечивает взаимодействие клетки, как с другими клетками, так и окружающей средой.

История исследования клеточной мембраны

Важный вклад в исследование клеточной мембраны был сделан двумя немецкими учеными Гортером и Гренделем в далеком 1925 году. Именно тогда им удалось провести сложный биологический эксперимент над красными кровяными тельцами – эритроцитами, в ходе которых ученые получили так званые «тени», пустые оболочки эритроцитов, которые сложили в одну стопку и измерили площадь поверхности, а также вычислили количество липидов в них. На основании полученного количества липидов ученые пришли к выводу, что их как раз хватаем на двойной слой клеточной мембраны.

В 1935 году еще одна пара исследователей клеточной мембраны, на этот раз американцы Даниэль и Доусон после целой серии долгих экспериментов установили содержание белка в клеточной мембране. Иначе никак нельзя было объяснить, почему мембрана обладает таким высоким показателем поверхностного натяжения. Ученые остроумно представили модель клеточной мембраны в виде сэндвича, в котором роль хлеба играют однородные липидо-белковые слои, а между ними вместо масла – пустота.

В 1950 году с появлением электронного микроскопа теорию Даниэля и Доусона удалось подтвердить уже практическими наблюдениями – на микрофотографиях клеточной мембраны были отчетливо видны слои из липидных и белковых головок и также пустое пространство между ними.

В 1960 году американский биолог Дж. Робертсон разработал теорию о трехслойном строении клеточных мембран, которая долгое время считалась единственной верной, но с дальнейшим развитием науки, стали появляться сомнения в ее непогрешимости. Так, например, с точки зрения термодинамики клеткам было бы сложно и трудозатратно транспортировать необходимые полезные вещества через весь «сэндвич»

И только в 1972 году американские биологи С. Сингер и Г. Николсон смогли объяснить нестыковки теории Робертсона с помощью новой жидкостно-мозаичной модели клеточной мембраны. В частности они установили что клеточная мембрана не однородна по своему составу, более того – ассиметрична и наполнена жидкостью. К тому же клетки пребывают в постоянном движении. А пресловутые белки, которые входят в состав клеточной мембраны имеют разные строения и функции.

клеточная мембрана

Рисунок клеточной мембраны.

Свойства и функции клеточной мембраны

Теперь давайте разберем, какие функции выполняет клеточная мембрана:

Барьерная функция клеточной мембраны — мембрана как самый настоящий пограничник, стоит на страже границ клетки, задерживая, не пропуская вредные или попросту неподходящие молекулы

Транспортная функция клеточной мембраны – мембрана является не только пограничником у ворот клетки, но и своеобразным таможенным пропускным пунктом, через нее постоянно проходит обмен полезными веществами с другими клетками и окружающей средой.

Матричная функция – именно клеточная мембрана определяет расположение органоидов клетки относительно друг друга, регулирует взаимодействие между ними.

Механическая функция – отвечает за ограничение одной клетки от другой и параллельно за правильно соединение клеток друг с другом, за формирование их в однородную ткань.

Защитная функция клеточной мембраны является основой для построения защитного щита клетки. В природе примером этой функции может быть твердая древесина, плотная кожура, защитный панцирь у черепахи, все это благодаря защитной функции мембраны.

Энергетическая функция – фотосинтез и клеточное дыхание были бы невозможны без участия белка, содержащегося в клеточной мембране. Именно через белковые каналы происходит важный клеточный энергообмен, в этом заключаются самые главные функции белка в клеточной мембране.

Рецепторная функция – и опять возвращаемся к белкам мембраны, помимо собственно энергообмена они обладают еще одной очень важной функцией – они служат рецепторами клеточной мембраны, благодаря которым клетка получает сигнал от гормонов и нейромедиаторов. Все это необходимо для нормального течения гормональных процессов и проведения нервного импульса.

Ферментативная функция – еще одна важная функция, осуществляемая некоторыми белками клетки. Например, благодаря этой функции в эпителии кишечника происходит синтез пищеварительных ферментов.

Также помимо всего этого через клеточную мембрану осуществляется клеточный обмен, который может проходить тремя разными реакциями:

  • Фагоцитоз – это клеточный обмен, при котором встроенные в мембрану клетки-фагоциты захватывают и переваривают различные питательные вещества.
  • Пиноцитоз – представляет собой процесс захвата мембраной клетки, соприкасающиеся с ней молекулы жидкости. Для этого на поверхности мембраны образуются специальные усики, которые как будто окружают каплю жидкости, образуя пузырек, которые впоследствии «проглатывается» мембраной.
  • Экзоцитоз – представляет собой обратный процесс, когда клетка через мембрану выделяет секреторную функциональную жидкость на поверхность.

Рисунок клеточной мембраны

Строение клеточной мембраны

В клеточной мембране имеются липиды трех классов:

  • фосфолипиды (представляются собой комбинацию жиров и фосфора),
  • гликолипиды (представляют собой комбинацию жиров и углеводов),
  • холестерол.

Фосфолипиды и гликолипиды в свою очередь состоят из гидрофильной головки, в которую отходят два длинных гидрофобных хвостика. Холестерол же занимает пространство между этими хвостиками, не давая им изгибаться, все это в некоторых случаях делает мембрану определенных клеток весьма жесткой. Помимо всего этого молекулы холестерола упорядочивают структуру клеточной мембраны.

Но как бы там ни было, а самой важной частью строения клеточной мембраны является белок, точнее разные белки, играющие различные важные роли. Несмотря на разнообразие белков содержащихся в мембране есть нечто, что их объединяет – вокруг всех белков мембраны расположены аннулярные липиды. Аннулярные липиды – это особые структурированные жиры, которые служат своеобразной защитной оболочкой для белков, без которой они бы попросту не работали.

Структура клеточной мембраны имеет три слоя: основу клеточной мембраны составляет однородный жидкий билипидный слой. Белки же покрывают его с обеих сторон наподобие мозаики. Именно белки помимо описанных выше функций также играют роль своеобразных каналов, по которым сквозь мембрану проходят вещества, неспособные проникнуть через жидкий слой мембраны. К таким относятся, например, ионы калия и натрия, для их проникновения через мембрану природой предусмотрены специальные ионные каналы клеточных мембран. Иными словами белки обеспечивают проницаемость клеточных мембран.

Если смотреть на клеточную мембрану через микроскоп, мы увидим слой липидов, образованный маленькими шарообразными молекулами по которому плавают словно по морю белки. Теперь вы знаете, какие вещества входят в состав клеточной мембраны.

Источник: www.poznavayka.org

СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАН. ЛИПИДЫ БИОМЕМБРАН. МЕХАНИЗМЫ ТРАНСПОРТА ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ БИОМЕМБРАНЫ

1. Многообразие мембранных структур и выполняемых ими функций.

2. Строение липидов, входящих в состав клеточных мембран: формулы фосфолипидов, гликолипидов, холестерола. Амфипатические свойства липидов мембран.

3. Белки мембран (интегральные, периферические): особенности структуры, свойства, функции. Взаимодействия белков и липидов в биологических мембранах.

4. Асимметрия мембран (примеры). Способность белков и липидов мембран к латеральной диффузии. Ограниченная возможность поперечной диффузии в мембранах.

5. Транспорт веществ через мембраны: простая и облегчённая диффузия, активный транспорт, экзо- и эндоцитоз, их особенности.

6. Na+, K+-АТФ-аза, механизм действия, роль в поддержании трансмембранного потенциала и возбудимости мембраны.

Ссылки по теме:

Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. Глава 9. Биомембраны и биоэнергетика. Основные принципы организации биомембран.

Раздел 9.1

Классификация липидов и их роль в организме.

 

9.1.1. Из курса биоорганической химии известно, что липиды – это большая группа соединений, которые существенно различаются по своему химическому строению и биологической роли. Общими признаками липидов являются:

  • нерастворимость в воде;
  • хорошая растворимость в неполярных растворителях (эфир, хлороформ, бензол);
  • наличие в структуре высших углеводородных радикалов;
  • распространённость в живых организмах.

Основные классы липидов представлены на рисунке 9.1.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.1. Основные классы липидов.

9.1.2. Липиды выполняют в организме ряд функций. Главными из них являются следующие:

  1. Энергетическая функция – при окислении липидов в организме выделяется энергии больше, чем при распаде такого же количества углеводов или белков. Источниками энергии служат триацилглицеролы и свободные жирные кислоты.
  2. Структурная функция – липиды образуют основу клеточных мембран и липопротеинов крови. В образовании этих структур участвуют фосфолипидыгликолипиды и холестерол.
  3. Защитная функция – тканевые липиды (триацилглицеролы) предохраняют внутренние органы от механических, термических и других воздействий.
  4. Регуляторная функция — липиды служат источниками биологически активных веществ, в частности, витаминов и гормонов. Например, холестерол является предшественником желчных кислот, надпочечниковых и половых гормонов, витамина D3; арахидоновая кислота, которая относится к жирным кислотам, может превращаться в простагландины и другие гормоноподобные вещества.
Раздел 9.2

Классификация и функции биологических мембран.

 

9.2.1. Биологические мембраны – сложные надмолекулярные структуры, окружающие все живые клетки и образующие в них замкнутые, специализированные компартменты – органеллы.

Основные разновидности биологических мембран представлены на рисунке 9.2. Мембрану, ограничивающую цитоплазму клетки снаружи, называют цитоплазматической или плазматической мембраной (1). Название внутриклеточных мембран обычно происходит от названия ограничиваемых или образуемых ими субклеточных структур. Различают ядерную (2), митохондриальную (3), лизосомальную (4) мембраны, мембраны комплекса Гольджи (5), эндоплазматический ретикулум (6) и другие.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.2. Схематическое изображение органелл животной клетки (объяснения в тексте).

9.2.2. Некоторые примеры функций биологических мембран.

Плазматическая мембрана – ограничивает содержимое клетки от внешней среды; осуществляет контакт с другими клетками, получение, обработку и передачу информации внутрь клетки, поддержание постоянства внутренней среды.

Ядерные мембраны (внешняя и внутренняя) – образуют ядерную оболочку, которая отделяет хромосомный материал от цитоплазматических органелл; через поры ядерной оболочки происходит транспорт белков и нуклеиновых кислот в ядро и из ядра.

Митохондриальные мембраны – осуществляют преобразование энергии в ходе окислительного фосфорилирования, синтез АТФ.

Лизосомальные мембраны – ограничивают гидролитические ферменты от цитоплазмы клетки, препятствуют самоперевариванию (аутолизу) клеток, способствуют поддержанию постоянства рН среды в лизосомах.

Мембраны эндоплазматического ретикулума – принимают участие в образовании новых мембран, осуществляют синтез белков, липидов, полисахаридов, окисление гидрофобных метаболитов и ксенобиотиков.

Раздел 9.3

Состав и строение мембран.

 

9.3.1. Все мембраны по своей организации и составу обнаруживают ряд общих свойств. Они:

  • состоят из липидов, белков и углеводов;
  • являются плоскими замкнутыми структурами;
  • имеют внутреннюю и внешнюю поверхности (асимметричны);
  • избирательно проницаемы.

9.3.2. Схема строения биологической мембраны, представлена на рисунке 9.3. Основу мембраны составляет липидный бислой – двойной слой молекул липидов, которые обладают свойствомамфифильности (содержат как гидрофильные, так и гидрофобные функциональные группы). В липидном бислое гидрофобные участки молекул взаимодействуют между собой, а гидрофильные участки обращены в окружающую водную среду.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.3. Схема строения биологической мембраны (по Сингеру и Николсону).

Мембранные липиды выполняют роль растворителя мембранных белков, создавая жидкую среду, в которой они могут функционировать. По степени влияния на структуру бислоя и по силе взаимодействия с ним мембранные белки делят на интегральные и периферические. Важнейшие особенности интегральных и периферических белков представлены в таблице 9.1.

Таблица 9.1

Характеристика мембранных белков

По выполняемым функциям белки в составе мембран делятся на

  1. структурные;
  2. каталитические;
  3. рецепторные;
  4. транспортные.

Количество белков в мембранах могут существенно отличаться. Например, в миелиновой мембране, предназначенной для изоляции нервных волокон, белки составляют только 25% массы мембраны, а в мембранах митохондрий, связанных с процессами окислительного фосфорилирования, на долю белков приходится около 75% массы. В плазматической мембране доля белков и липидов примерно одинаковы.

Углеводы в составе мембран не представлены самостоятельными соединениями, а обнаруживаются только в соединении с белками (гликопротеины) или липидами (гликолипиды). Длина углеводных цепей колеблется от двух до восемнадцати остатков моносахаридов. Большая часть углеводов расположена на наружной поверхности плазматической мембраны. Функции углеводов в биомембранах – контроль за межклеточными взаимодействиями, поддержание иммунного статуса, рецепция, обеспечение стабильности белковых молекул в мембране.

Раздел 9.4

Липидный состав мембран

 

9.4.1. Как уже упоминалось (9.1), компонентами липидов являются остатки жирных кислот и одно- или многоатомных спиртов. Примеры жирных кислот, встречающихся в составе липидов мембран, представлены на рисунке 9.4. Выучите эти формулы.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.4. Наиболее часто встречающиеся природные жирные кислоты.

Основные особенности строения жирных кислот, входящих в состав природных жиров:

  • они содержат чётное число атомов углерода (С16 – С20);
  • двойная связь в ненасыщенных жирных кислотах располагается между 9 и 10 атомами углерода;
  • в полиненасыщенных жирных кислотах двойные связи разделены метиленовыми группами (СН=CH-CH2-CH=CH), то есть являются несопряжёнными;
  • двойные связи находятся в цис-конформации, что приводит к изгибу углеводородной цепи.

9.4.2. Большинство липидов в мембранах млекопитающих представлены фосфолипидами, гликосфинголипидами и холестеролом.

Фосфолипиды в составе мембран подразделяются на две группы: глицерофосфолипиды и сфингомиелины.

Глицерофосфолипиды – представляют собой сложные эфиры трёхатомного спирта глицерола, двух остатков жирных кислот и фосфорилированного аминоспирта. Общая формула глицерофосфолипида представлена на рисунке 9.5.

Наиболее распространённым глицерофосфолипидом мембран является фосфатидилхолин:

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

В глицерофосфолипидах у второго углеродного атома глицерола обязательно находится остаток ненасыщенной жирной кислоты (в данном случае линолевой).

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.5. Общая формула глицерофосфолипидов.

Сфингофосфолипиды (сфингомиелины) являются производными аминоспирта сфингозина (рисунок 9.6). Соединение сфингозина и жирной кислоты получило название церамид.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.6. Структурные формулы сфингозина и его производных.

В сфингомиелинах водород гидроксильной группы у первого углеродного атома в церамиде замещён на фосфохолин. Пример сфингомиелина, содержащего остаток олеиновой кислоты:

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Гликолипиды также являются производными церамида, содержащими один или несколько остатков моносахаридов. Например, цереброзиды содержат в первом положении остаток глюкозы или галактозы:

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

а ганглиозиды содержат цепочку из нескольких остатков сахаров, одним из которых обязательно является сиаловая кислота.

Холестерол (рисунок 9.7) – одноатомный циклический спирт. Это один из главных компонентов плазматической мембраны клеток млекопитающих, в меньшем количестве может присутствовать также в митохондриях, мембранах комплекса Гольджи, ядерных мембранах. Особенно много его в нервной ткани.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.7. Структурные формулы холестерола и его эфира.

9.4.3. Как уже было сказано, характерной особенностью мембранных липидов является их амфифильность – наличие в молекуле одновременно гидрофобных и гидрофильных участков. Гидрофобная часть молекулы представлена остатками жирных кислот и боковой цепью сфингозина.

Гидрофильные участки представлены в фосфолипидах фосфорилированным спиртом, а в гликолипидах – остатками сахаров. Амфифильность холестерола выражена слабо – циклическая структура и боковой радикал гидрофобны, и только гидроксильная группа гидрофильна.

Амфифильность мембранных липидов определяет характер их поведения в водной среде. Слипание гидрофобных участков молекул приводит к образованию упорядоченных замкнутых структур – мицелл, в которых гидрофобные области защищены от воды, а гидрофильные обращены в водную среду.

Молекулы холестерола встраиваются между радикалами жирных кислот гидрофобной части бислоя, а его гидроксильная группа примыкает к гидрофильным головкам фосфолипидов. Такая структура, стабилизированная нековалентными гидрофобными взаимодействиями, термодинамически очень устойчива и лежит в основе формирования биологических мембран.

9.4.4. Замкнутый липидный бислой определяет основные свойства мембран:

1) текучесть – зависит от соотношения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот в составе мембранных липидов. Гидрофобные цепочки насыщенных жирных кислот ориентированы параллельно друг другу и образуют жёсткую кристаллическую структуру (рисунок 9.8, а). Ненасыщенные жирные кислоты, имеющие изогнутую углеводородную цепь, нарушают компактность упаковки и придают мембране бóльшую жидкостность (рисунок 9.8, б). Холестерол, встраиваясь между жирными кислотами, уплотняет их и повышает жёсткость мембран.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.8. Влияние жирнокислотного состава фосфолипидов на текучесть липидного бислоя.

2) латеральная диффузия – свободное перемещение молекул относительно друг друга в плоскости мембран (рисунок 9.9,а).

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.9. Виды перемещений фосфолипидных молекул в липидном бислое.

3) ограниченная способность к поперечной диффузии (переходу молекул из наружного слоя во внутренний и наоборот, см. рисунок 9.9, б), что способствует сохранению асимметрии – структурно-функциональных различий наружного и внутреннего слоёв мембраны.

4) непроницаемость замкнутого бислоя для большинства водорастворимых молекул.

Раздел 9.5

Трансмембранный перенос веществ.

 

9.5.1. Одна из главных функций мембран – участие в переносе веществ. Этот процесс обеспечивается при помощи трёх основных механизмов: простой диффузией, облегчённой диффузией и активным транспортом (рисунок 9.10). Запомните важнейшие особенности этих механизмов и примеры транспортируемых веществ в каждом случае.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.10. Механизмы транспорта молекул через мембрану

Простая диффузия — перенос веществ через мембрану без участия специальных механизмов. Транспорт происходит по градиенту концентрации без затраты энергии. Путём простой диффузии транспортируются малые биомолекулы – Н2О, СО2, О2, мочевина, гидрофобные низкомолекулярные вещества. Скорость простой диффузии пропорциональна градиенту концентрации.

Облегчённая диффузия — перенос веществ через мембрану при помощи белковых каналов или специальных белков-переносчиков. Осуществляется по градиенту концентрации без затраты энергии. Транспортируются моносахариды, аминокислоты, нуклеотиды, глицерол, некоторые ионы. Характерна кинетика насыщения – при определённой (насыщающей) концентрации переносимого вещества в переносе принимают участие все молекулы переносчика и скорость транспорта достигает предельной величины.

Активный транспорт – также требует участия специальных белков-переносчиков, но перенос происходит против градиента концентрации и поэтому требует затраты энергии. При помощи этого механизма через клеточную мембрану транспортируются ионы Na+, K+, Ca2+, Mg2+, через митохондриальную – протоны. Для активного транспорта веществ характерна кинетика насыщения.

9.5.2. Примером транспортной системы, осуществляющей активный транспорт ионов, является Na+,K+-аденозинтрифосфатаза (Na+,K+-АТФаза или Na+,K+-насос). Этот белок находится в толще плазматической мембраны и способен катализировать реакцию гидролиза АТФ. Энергия, выделяемая при гидролизе 1 молекулы АТФ, используется для переноса 3 ионов Na+ из клетки во внеклеточное пространство и 2 ионов К+ в обратном направлении (рисунок 9.11). В результате действия Na+,K+-АТФазы создаётся разность концентраций между цитозолем клетки и внеклеточной жидкостью. Поскольку перенос ионов неэквивалентен, то возникает разность электрических потенциалов. Таким образом, возникает электрохимический потенциал, который складывается из энергии разности электрических потенциалов Δφ и энергии разности концентраций веществ ΔС по обе стороны мембраны.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.11. Схема Na+, K+-насоса.

9.5.3. Перенос через мембраны частиц и высокомолекулярных соединений

Наряду с транспортом органических веществ и ионов, осуществляемым переносчиками, в клетке существует совершенно особый механизм, предназначенный для поглощения клеткой и выведения из неё высокомолекулярных соединений при помощи изменения формы биомембраны. Такой механизм называют везикулярным транспортом.

Каково строение липидного слоя мембраны клетки

Рисунок 9.12. Типы везикулярного транспорта: 1 — эндоцитоз; 2 — экзоцитоз.

При переносе макромолекул происходит последовательное образование и слияние окружённых мембраной пузырьков (везикул). По направлению транспорта и характеру переносимых веществ различают следующие типы везикулярного транспорта:

Эндоцитоз (рисунок 9.12, 1) — перенос веществ в клетку. В зависимости от размера образующихся везикул различают:

а) пиноцитоз — поглощение жидкости и растворённых макромолекул (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот) с помощью небольших пузырьков (150 нм в диаметре);

б) фагоцитоз — поглощение крупных частиц, таких, как микроорганизмы или обломки клеток. В этом случае образуются крупные пузырьки, называемые фагосомами диаметром более 250 нм.

Пиноцитоз характерен для большинства эукариотических клеток, в то время как крупные частицы поглощаются специализированными клетками — лейкоцитами и макрофагами. На первой стадии эндоцитоза вещества или частицы адсорбируются на поверхности мембраны, этот процесс происходит без затраты энергии. На следующей стадии мембрана с адсорбированным веществом углубляется в цитоплазму; образовавшиеся локальные впячивания плазматической мембраны отшнуровываются от поверхности клетки, образуя пузырьки, которые затем мигрируют внутрь клетки. Этот процесс связан системой микрофиламентов и является энергозависимым. Поступившие в клетку пузырьки и фагосомы могут сливаться с лизосомами. Содержащиеся в лизосомах ферменты расщепляют вещества, содержащиеся в пузырьках и фагосомах до низкомолекулярных продуктов (аминокислот, моносахаридов, нуклеотидов), которые транспортируются в цитозоль, где они могут быть использованы клеткой.

Экзоцитоз (рисунок 9.12, 2) — перенос частиц и крупных соединений из клетки. Этот процесс, как и эндоцитоз, протекает с поглощением энергии. Основными разновидностями экзоцитоза являются:

а) секреция — выведение из клетки водорастворимых соединений, которые используются или воздействуют на другие клетки организма. Может осуществляться как неспециализированными клетками, так и клетками эндокринных желёз, слизистой желудочно-кишечного тракта, приспособленными для секреции производимых ими веществ (гормонов, нейромедиаторов, проферментов) в зависимости от определённых потребностей организма.

Секретируемые белки синтезируются на рибосомах, связанных с мембранами шероховатого эндоплазматического ретикулума. Затем эти белки транспортируются к аппарату Гольджи, где они модифицируются, концентрируются, сортируются, и затем упаковываются в пузырьки, которые отщепляются в цитозоль и в дальнейшем сливаются с плазматической мембраной, так что содержимое пузырьков оказывается вне клетки.

В отличие от макромолекул, секретируемые частицы малых размеров, например, протоны, транспортируются из клетки при помощи механизмов облегчённой диффузии и активного транспорта.

б) экскреция — удаление из клетки веществ, которые не могут быть использованы (например, удаление в ходе эритропоэза из ретикулоцитов сетчатой субстанции, представляющей собой агрегированные остатки органелл). Механизм экскреции, по-видимому, состоит в том, что вначале выделяемые частицы оказываются в цитоплазматическом пузырьке, который затем сливается с плазматической мембраной.

Источник: dendrit.ru