строение клетки №1

Question 1

Мембрана

Answer 1

бислой липидов (=двойной слой) + белки

Question 2

Жидкостно-мозаичная модель

Answer 2

в жидкий бислой липидов (преимущественно, из фосфолипидов) погружены твердые белки

Question 3

Двойной слой липидов (бислой)

Answer 3

В составе липидного бислоя преимущественно - фосфолипиды:
- Гидрофильные головки фосфолипидов обращены наружу (образуют внешнюю и внутреннюю поверхность мембраны)
- Гидрофобные хвосты фосфолипидов обращены внутрь

Question 4

Функции липидов (фосфолипидов) в составе мембран

Answer 4

• структурная - образуют основу мембраны
• барьерная - отделяют внутреннее содержимое, обеспечивают избирательную проницаемость
• Через гидрофобное пространство не пройдут крупные/заряженные/полярные молекулы

Question 5

холестерин

Answer 5

В животных в наружной клеточной мембране встречается холестерин

Функции: придает прочность мембране и увеличивает температуру плавления

Question 6

Белки мембраны

Answer 6

• Интегральные / пронизывающие - пронизывают мембрану насквозь
• Полуинтегральные - погружены в мембрану частично
• Периферические - расположены на поверхности

Question 7

Функции белков в составе мембраны

Answer 7

• структурная - белки входят в состав мембран, образуют их структуру
• транспортная - белки обеспечивают транспорт из клетки и в клетку
• ферментативная (разные ферменты выполняют разные функции - защитную, энергетическую и т.д.)
• рецепторная (сигнальная)

Question 8

Гликокаликс это

Answer 8

надмембранный углеводный комплекс животных клеток

Question 9

Функции гликокаликса

Answer 9

• рецепторная (сигнальная)
• связь с другими клетками

Question 10

Состав гликокаликса

Answer 10

углеводы - обычно олигосахаридные цепи, связанные с белками или липидами (гликопротеины, гликолипиды)

Question 11

Свойства биологических мембран

Answer 11

• Избирательная проницаемость (полупроницаемость) - способность к избирательному пропусканию в клетку и выходу из нее различных молекул и ионов
• Мембрана проницаема только для мелких, незаряженных, неполярных веществ (бензол, СО2, О2 и т. д.), т. к. она содержит гидрофобные участки — «хвосты» жирных кислот
• Полярность - заряд снаружи и внутри мембраны отличен из-за разного ионного состава
• Асимметричность - наружная и внутренняя поверхность отличны друг от друга из-за разного состава белков и фосфолипидов
• Текучесть мембраны - жидкие структуры, т. к. состоят из липидов. Липиды могут перемещаться как в пределах слоя, так и между слоями (белки могут перемещаться в плоскости мембраны)

Question 12

Функции биологических мембран

Answer 12

• Защитная (барьерная / разделительная) - мембраны отделяют клетку от межклеточного пространства, органоиды от жидкой части цитоплазмы (гиалоплазмы)
• Транспортная - мембрана обеспечивает транспорт «из» и «в» клетку
• Рецепторная - на поверхности мембраны расположены рецепторы
• Связь клеток между собой и с окружающей средой

Question 13

Биологическая и клеточная мембрана

Answer 13

Биологические мембраны — более широкий термин, который включает и клеточную мембрану, и мембраны органоидов
Плазмалемма (наружная клеточная мембрана, плазматическая / цитоплазматическая мембрана, цитолемма) — наружная мембрана клетки (отделяет внутреннее содержимое клетки от окружающей среды)

Question 14

Модели биологических мембран

Answer 14

• липидный слой: 1 липидный слой
• билипидный слой: 2 липидных слоя
• бутербродная модель (=сэндвич): 1 слой белков - 2 слоя липидов - 1 слой белков
• унитарная теория: 1 слой белков (одного типа) - 2 слоя липидов - 1 слой белков (другого типа)ю Белковые слои в унитарной ассиметричны

Question 15

Пассивный транспорт

Транспорт веществ

Answer 15

не требует затрат Е
Транспорт веществ по градиенту концентрации (из области большей концентрации в область с меньшей концентрацией данного вещества)

Диффузия Осмос

Question 16

Диффузия

виды

Answer 16

• Простая - Мелкие и/или неполярные / незаряженные молекулы
  СО2, Н2О, О2, N2, бензол
• Облегченная - С помощью белковых каналов (к примеру, аквапорины)
  Глюкоза, ионы, вода, АК, нуклеотиды и т. д.
• Белковый канал создает «проход» через гидрофобный слой

Question 17

Осмос

Answer 17

Диффузия воды через
полупроницаемую мембрану из области меньшей концентрации растворенного вещества в область с большей концентрацией растворенного вещества

Question 18

Активный транспорт

Answer 18

происходит с затратой Е
Транспорт веществ против градиента концентрации (из области меньшей концентрации в область с большей концентрацией данного вещества)

Question 19

Первичный (прямой) активный транспорт

Answer 19

Энергия для него извлекается непосредственно при расщеплении АТФ или других высокоэнергетических фосфатных соединений
Примеры:
- экзоцитоз и эндоцитоз
- натрий-калиевый насос

Question 20

Механизм работы натрий-калиевого насоса

Answer 20

1. Присоединение 3 ионов Na⁺
2. Фосфорилирование белка
3. Выход 3 ионов Na⁺ наружу
4. Присоединение 2 ионов K⁺
5. Дефосфорилирование белка
6. Выход 2 ионов К⁺ внутрь

Question 21

Вторичный (сопряженный) активный транспорт (котранспорт)

Answer 21

Активный транспорт одного вещества происходит за счет энергии электрохимического градиента другого

Пример: Н⁺-сахарозный котранспортер растительной клетки - может использовать
диффузию Н⁺ в клетку по электрохимическому градиенту для
стимуляции поглощения сахарозы

Question 22

Эндоцитоз

Answer 22

Крупные молекулы попадают внутрь клетки

Фагоцитоз Пиноцитоз

Question 23

Фагоцитоз

Answer 23

поглощение твердых пищевых частиц с формированием фагоцитозного пузырька (фагосомы)

Фагоцитоз характерен только для животных клеток, т.к. у них нет клеточной стенки и мембрана может спокойно изгибаться, чтобы захватить добычу

Question 24

Пиноцитоз

Answer 24

поглощение клеткой жидкости, захват жидкости клеточной поверхностью. Клетке не получится «обхватить» жидкость, ее можно только «засосать»

Question 25

Механизм фагоцитоза

Answer 25

1. Взаимодействие пищевой частицы **с рецепторами** на поверхности клетки 2. **Впячивание** мембраны 3. Формирование фагоцитозного пузырька (**фагосомы**) 4. **Слияние** этого пузырька с **первичной лизосомой** (той, которая недавно образовалась от Аппарата Гольджи и содержит **гидролитические ферменты**) 5. Формирование **вторичной лизосомы** (пищеварительной вакуоли) 6. **Расщепление полимеров** на мономеры 7. Поступление мономеров **в цитоплазму** 8. Формирование **третичной лизосомы** (**остаточного тельца**) — лизосомы, в которой прекратился процесс переваривания, выброс непереваренных частиц из клетки (экзоцитоз)

Question 26

Механизм пиноцитоза

Answer 26

1. **Жидкий** биополимер оседает на поверхности клеточной мембраны 2. Он **втягивается внутрь** клетки с образованием **пузырька**, содержащего данную молекулу 3. Затем пузырьки **отделяются** от внутренней поверхности клеточной мембраны и перемещаются вглубь клетки, где **поглощаются лизосомами** или получают от них **ферменты** 4. Под действием **ферментов** биополимер **расщепляется** до более простых соединений

Question 27

Экзоцитоз

Answer 27

процесс, **обратный эндоцитозу** Благодаря ему клетка **выводит наружу** внутриклеточные **продукты** или **непереваренные остатки**, заключенные в **вакуоли** или **пузырьки** Пузырек **подходит к цитоплазматической мембране**, **сливается** с ней, а его содержимое **выделяется** в окружающую среду Так выводятся пищеварительные ферменты, гормоны и т.д.

Question 28

Гипертонический рас-р

Answer 28

Концентрация растворенного вещества выше, чем в клетке | Осмотические явления будут ## Footnote По закону осмоса вода будет диффундировать из области меньшей концентрации растворенного вещества в область большей - **из клетки в раствор**, чтобы уравнять концентрации Из-за выхода большого количества воды объем клетки уменьшается, **эритроцит деформируется** Из-за выхода большого количества воды объем протопласта уменьшается и он начинает отходить от клеточной стенки - явление **плазмолиза**

Question 29

Изотонический рас-р

Answer 29

Концентрация растворенного вещества такая же, как в клетке | Осмотических явлений не будет ## Footnote Вода будет в равных количествах поступать и выводится из клетки (динамическое равновесие), видимых изменений объема клетки наблюдаться не будет

Question 30

Гипотонический рас-р

Answer 30

Концентрация растворенного вещества ниже, чем в клетке | Осмотические явления будут ## Footnote По закону осмоса вода будет диффундировать из области меньшей концентрации растворенного вещества в область большей - из раствора в клетку, чтобы уравнять концентрации. Из-за избытка поступающей воды происходит увеличение объема клетки и **нарушение целостности мембраны** — клетка лопается Из-за избытка поступающей воды происходит увеличение объема протопласта, он начинает давить на клеточную стенку - клетка в состоянии **тургора** (упругая)

Question 31

Нормальная концентрация солей для животных клеток

Answer 31

0,9% | Раствор подобной концентрации принято называть **физиологическим**

Question 32

Плазмолиз

Answer 32

отхождение протопласта (живого содержимого клетки) от клеточной стенки, вследствие выхода воды из клетки в раствор и уменьшения объема содержимого клетки

Question 33

Деплазмолиз

Answer 33

возвращение клетки в нормальное состояние при понижении концентрации растворенного вещества в растворе и поступлении воды обратно в клетку

Question 34

Почему растение вянет в подсоленной воде?

Answer 34

В подсоленной воде концентрация веществ выше, чем в клетках растения. То есть раствор гипертонический по отношению к клеткам По закону осмоса вода будет поступать из клеток в раствор (в место большей концентрации растворенных веществ) Клетки будут терять упругость (состояние тургора), объем клеток будет уменьшаться, протопласт начнет отходить от стенок (плазмолиз) и из-за недостатка влаги растение завянет

Question 35

Клеточная стенка | кл стенка

Answer 35

структура, располагающаяся по периферии клетки, за пределами цитоплазматической мембраны ## Footnote У грибных клеток она из хитина, у растительных - из целлюлозы (клетчатки), у бактерий - из муреина (пептидогликана), а у животных клеток клеточной стенки нет

Question 36

Хитин у грибов

Answer 36

Хитин - не полисахарид, это азотсодержащее соединение, близкое по строению к целлюлозе (за одним исключением - гидроксильная группа (-ОН) при 2-ом атоме углерода в хитине заменена группой -NH-СО-СН3) ## Footnote Благодаря своей волокнистой структуре он выполняет опорную функцию в жесткой клеточной стенке грибов, формируя фибриллы, его длинные параллельные цепи собраны в пучки Хитин отличается высокой прочностью на разрыв (его трудно разорвать, растягивания с 2-ух концов), при этом - он достаточно гибкий

Question 37

Муреин у бактерий | кл стенка

Answer 37

Муреин (пептидогликан) - полимер, состоящий из параллельных полисахаридных нитей, перекрестно связанных через одинаковые промежутки короткими цепями аминокислот ## Footnote По своей структуре схож с хитином, в его молекуле так же содержится азот Подробное строение: линейные цепи муреина состоят из чередующихся остатков двух производных глюкозы (N-ацетилглюкозамина и N- ацетилмурамовой кислоты), соединенных гликозидными связями При этом параллельно расположенные полисахаридные цепи сшиваются друг с другом короткими пептидными мостиками между остатками N-ацетилмурамовой кислоты Таким образом, каждая клетка окружена как бы сетчатым мешком, представляющим на деле одну огромную молекулу Действие ряда антибактериальных средств основано на разрушении структуры муреина или подавлении его синтеза Например, лизоцим расщепляет гликозидные связи между остатками N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, что в итоге вызывает гибель бактерий

Question 38

Целлюлоза у растений | кл стенка

Answer 38

Молекулы целлюлозы собраны в пучки (микрофибриллы), которые погружены в матрикс, состоящий из гемицеллюлоз, пектинов и белков Макрофибриллы или волокна (диаметр 50 нм) > Микрофибриллы (диаметр 10 нм) > Молекулы целлюлозы | Подробный состав матрикса клеточной стенки у растений: ## Footnote - Гемицеллюлозы (полуклетчатки) - полисахариды, мономерами которых являются различные моносахариды, кроме глюкозы, также пентозы (ксилоза, арабиноза) и уроновые кислоты (глюкуроновая, галактуроновая). Гемицеллюлозы способны связываться с целлюлозой, поэтому они формируют вокруг микрофибрилл целлюлозы оболочку, скрепляя их в сложную сеть - Пектины — полисахариды, мономерами которых являются уроновые кислоты. Они поглощают и удерживают воду - Белки - (экстенсин - структурная функция, различные ферменты и рецепторы)