Диссертация (971946), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Такимобразом, наружная поверхность клетки окружена углеводной оболочкой,которую называют гликокаликсом (3). Углеводная оболочка клетки выполняет ряд важных функций, например, большинство клеток способныотталкивать отрицательно заряженные частицы благодаря тому, что многие углеводные молекулы имеют отрицательный заряд; гликокаликс соседних клеток скрепляет их друг с другом; многие углеводные цепочкиявляются рецепторами для связывания гормонов.
Связывание рецепторов с гормонами приводит к активации определенных мембранных белков, которые могут запускать каскад ферментативных реакций внутриклетки.1401.1.3. Связывание единиц биологической информации в целостнуюкартину окружающего мираЗаполните схему, используя приведенный текст.МембранаклеткиНадмембранныеструктуры••Мембрана••Подмембранныеструктуры••Мембрана клетки состоит из двух параллельных слоев липидов. Ихмолекулы обращены друг к другу гидрофобными концами, а гидрофильные остаются снаружи. Кроме липидов, в состав мембраны входят белки.Их делят на три группы: периферические, погруженные (полуинтегральные) и пронизывающие (интегральные). На внешней поверхности плазматической мембраны животной клетки белковые и липидные молекулысвязаны с углеводными цепями, образуя гликокаликс.
Углеводные цепииграют роль рецепторов, так как обращены наружу клетки. Благодаря имосуществляется межклеточное узнавание. У растительных клеток снару-141жи от мембраны расположена плотная структура – клеточная оболочкаили клеточная стенка, состоящая из полисахаридов (целлюлозы). Движения мембраны клетки становятся возможными благодаря работе сократительных белков цитоскелета. Система микротрубочек и микрофиламентов обеспечивает участие мембраны в процессах фаго- и пиноцитоза,а также движению цитоплазмы.1.1.4. Отделение авторского сообщения от иной информации, не содержащейся в тексте биологического содержания и/или противоречащей емуСравните предложенные модели, найдите общее.
Полученные результаты внесите в таблицу.БутерброднаямодельЖидкостномозаичнаямодельБелковокристаллическаямодельСходстваРазличияПлазматическая мембрана или плазмалемма (лат. membrana – кожица, плёнка) – тончайшая пленка, отграничивающая внутреннее содержимое клетки от внешней среды. По химической организации плазмалемма – это липопротеидный комплекс. Различают несколько моделейстроения плазматической мембраны.БУТЕРБРОДНАЯ МОДЕЛЬ (белки – липиды – белки)Английские ученые Даниэли и Даусон высказали идею о послойномрасположении в мембране молекул белков (снаружи) и молекул липидов(внутри) – «бутербродная» модель.
То есть мембрана имеет единое трехслойное строение. Однако имеются факты против этой модели: не все142мембраныимеютчеткуютрехслойнуюструктуру(электронно-микроскопические исследования); значительная часть мембранных белков имеет глобулярную структуру, а не линейную; доказано наличиегидрофобно-гидрофильных взаимодействий между белками и липидами.ЖИДКОСТНО-МОЗАИЧНАЯ МОДЕЛЬС. Сингер и Г. Николсон описали модель мембраны, согласно которой молекулы белков не образуют сплошного слоя, а погружены в билипидный слой на разную глубину в виде мозаики. Одни находятся на поверхности билипидного слоя – периферические белки, другие погружаются в него наполовину – полуинтегральные белки, третьи пронизываютего насквозь, формируя гидрофильные поры – интегральные белки.
Периферические белки, находясь на поверхности билипидного слоя, связаны с головками липидов электростатическими взаимодействиями. Ониникогда не образуют сплошного слоя и не являются белками самой мембраны, а связывают ее с надмембранной или субмембранной системамиклетки. Основную роль в организации собственно мембраны играют интегральные и полуинтегральные белки, имеющие глобулярную структуруи связанные с липидами. Молекулы белков взаимодействуют с гидрофобными хвостами билипидного слоя, а гидрофильные участки образуютс водой водородные связи.БЕЛКОВО-КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ (модель липопротеинового коврика). Мембрана образована переплетением липидных и белковых молекул, объединяющихся между собой с помощью гидрофильногидрофобных взаимодействий.
Белковые молекулы могут пронизыватьслой липидов и выполнять в составе мембраны функцию каркаса. Послеобработки мембраны жирорастворимыми веществами белковый каркассохраняется, что доказывает связь между молекулами белков в мембране. Эта модель реализуется лишь в отдельных участках мембран, где143требуется жесткая структура и тесные стабильные взаимоотношения между липидами и белками.Все три модели строения мембраны не исключают друг друга и могут встречаться на разных участках одной и той же мембраны в зависимости от функциональных особенностей данного участка.1.2.1. Полное воспроизведение авторской логики о том или иномбиологическом объекте или явлении, описанном в текстеСоставьте графическую схему описанного процесса.Фагоцитоз – поступление твердых частиц в клетку с последующимих расщеплением.
Цель явления – обеспечение клетки необходимымивеществами, защита ее от вредных агентов или расщепление ненужныхструктур. Фагоцитоз у многоклеточных организмов может быть частьюзащитных реакций. Процесс проходит в несколько этапов.Вредоносный объект проникает в организм. При контакте его стканями в кровь поступают специальные соединения, вызывающие реакцию воспаления.
Начало воспалительного процесса активирует макрофаги и другие клетки-фагоциты. Фагоциты устремляются к месту проникновения патогена. Вступают с ним в контакт и распознают его. Распознавание вредоносного агента происходит при помощи особых рецепторов на поверхности мембран фагоцитов. В клетках-защитниках происходят реакции, которые подготавливают их к захвату и уничтожению патогена. Запускаются процессы поглощения вредоносного объекта. Фагоцитпротягивает к чужеродной частице ложноножки и полностью ее захватывает.
Мембрана фагоцита может менять форму благодаря подмембранным белкам цитоскелета. Когда фагоцит охватывает частицу со всехсторон, его мембрана замыкается снаружи, а внутри клетки остается закрытый пузырек с атакованным объектом внутри. Таким образом, клетка144как будто проглатывает частицу. Этот пузырек носит название фагосомы. Как только бактерия или другой объект оказался внутри фагосомы, кней приближаются лизосомы, содержащие ферменты.
Мембраны пузырьков сливаются, и их содержимое поступает внутрь фагосомы. Захваченный объект переваривается и расщепляется фагоцитом. Пузырек спродуктами деградации подходит к наружной мембране клетки и сливается с ней. Непереваренные частицы удаляются из клетки. Фагоцитоз завершается.1.2.2. Выделение основной мысли автора текста для уточнения биологических понятийНайдите ошибки, допущенные авторами. Объясните их.История исследования клеточной мембраны1.
В 1935 году исследователи Даниэлли и Доусон, после долгихэкспериментов над билипидными пленками, пришли к выводу о присутствии в клеточных мембранах белков. Иначе никак нельзя было объяснить, почему эти пленки обладают таким высоким показателем поверхностного натяжения. Ученые представили научной общественности схему модели клеточной мембраны, похожую на сэндвич, где роль кусочковхлеба играют однородные липидно-белковые слои, а между ними вместомасла – пустота.
В описании модели мембраны были допущены ошибки.2. В 1950 году благодаря электронному микроскопу теория Даниэлли-Доусона частично подтвердилась – на микрофотографиях клеточноймембраны были отчетливо видны два слоя, состоящих из липидных ибелковых головок, а между ними прозрачное пространство, заполненноелишь хвостиками липидов и белков. В описании модели мембраны былидопущены ошибки.1453.
В 1960 году, руководствуясь этими данными, американский микробиолог Дж. Робертсон предложил модель трехслойного строения клеточных мембран, которая долгое время считалась единственно верной.Однако по мере развития науки появлялось все больше сомнений относительно однородности этих слоев.4. В 1972 году микробиологи С.Д. Сингер и Г.Л. Николсон смоглиобъяснить все нестыковки теории Робертсона с помощью новой, жидкостно-мозаичной модели строения клеточной мембраны. Ученые установили, что мембрана неоднородна, ассиметрична, и её белки пребывают впостоянном движении.
Белки, входящие в её состав, имеют разноестроение и назначение, кроме того, они по-разному располагаются относительно билипидного слоя мембраны. В составе клеточных мембранприсутствуют белки трех видов: периферические (крепятся на поверхности), полуинтегральные (частично проникают внутрь билипидного слоя),интегральные (полностью пронизывают мембрану). Периферическиебелки связаны с головками мембранных липидов посредством электростатического взаимодействия, и они никогда не образуют сплошнойслой, как принято было считать ранее.
А полуинтегральные и интегральные белки служат для транспортировки внутрь клетки кислорода и питательных веществ, а также для вывода из нее продуктов распада и ещёдля нескольких важных функций.1.2.3. Выявление мысли автора по ее отдельным элементам, содержащимся в текстеЗаполните таблицу, используя предложенные элементы (все перечисленные компоненты должны войти в таблицу).Эукариотическая клетка, целлюлозная оболочка, фагоцитоз, растительная клетка, пассивный транспорт, пиноцитоз, активный транспорт,гликокаликс, осмос, фильтрация, размер переносимых молекул, скорость146переноса веществ, затрата энергии на перенос веществ, потребностьклетки в определенных веществах, муреин, цитоскелет, прокариотическая клетка, экзоцитоз, микротрубочки, микрофиламенты, участие в делении клетки, рецепция, плазмодесма, диффузия.ТипклеткиМембранаНадмембранныеструктурыПодмембранныеструктурыФункцииУсловиявыполнения функцийЭукариотическаяживотнаяклетка1.2.4.