Презентация по биологии: "Поверхностный слой клетки"

Слайд #1

Поверхностный слой клетки

Слайд #2

Поверхностный слой клетки – это трехслойное образование:
Плазматическая мембрана.
Надмембранный комплекс, или гликокаликс.
Субмембранный слой – прилегает к цитоплазме.

Слайд #3

Клеточная мембра́на (также цитолемма, плазмолемма, или плазматическая мембрана) — эластическая молекулярная структура, состоящая из белков и липидов. Отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность; регулирует обмен между клеткой и средой; внутриклеточные мембраны разделяют клетку на специализированные замкнутые отсеки — компартменты или органеллы, в которых поддерживаются определённые условия среды.

Слайд #4

1.Плазматическая мембрана

Слайд #5

Мембрана
Наружная
Внутренняя
Плазмалемма отграничивает клетку от внешней среды
Отграничивает части клетки ядро и органоиды от цитоплазмы

Слайд #6

Химический состав мембран
Липиды – 25 - 60 %
Белки – 40 – 75 %
Углеводы – 2 – 10 %
Чарльз Эрнст Овертон
(1865 – 1933)
Первым высказал предположение, что в состав мембран входят липиды

Слайд #7

Плазмалемма (или плазматическая мембрана)

Слайд #8

Строение мембран
Модель Сингера-Николсона (1972 г.) – жидкостно-мозаичная модель

Слайд #9

Строение мембран эритроцитов
Олигосахаридные цепи гликофорина несут участки, определяющие группу крови человека

Слайд #10

Строение мембран
Липиды
Варианты движения липидных молекул в бислое

Слайд #11

Электронная фотография клетки

Слайд #12

под световым микроскопом мембраны не различимы

при электронной микроскопии мембраны трехслойные:
внутренняя темная полоса
средняя светлая полоса
наружная темная полоса

Слайд #13

Плазматическая мембрана (плазмалемма)
Состав:
липиды,
белки,
углеводы.
Обладает жидкостно-мозаичной структурой.
Толщина 5-10 нм.
Белки
Углеводы
Липиды

Слайд #14

А. Билипидный слой
Фосфолипиды расположены в два ряда, так , что их полярные гидрофильные (притягивающие воду) концы «головки» - обращены наружу, а неполярные водоотталкивающие (гидрофобные) концы – «хвосты» – направлены внутрь друг к другу.

Слайд #15

Билипидный слой – это подвижная текучая структура, весь объем клетки он ограничивает силами поверхностного натяжения. Фосфолипиды обладают боковой подвижностью. Жесткость мембраны определяет холестерин.

Слайд #16

Липиды представлены в основном фосфолипидами.
Они образуют двойной (билипидный) слой – основа мембраны.
Билипидный слой
Особенности билипидного слоя
1) Подвижен.
2) Способен к самозамыканию.
3) Избирательная проницаемость.

Слайд #17

Мембранные белки
Периферические
Лежат на поверхности мембран.
Интегральные
Встраиваются внутрь мембраны.
Имеют каналы и поры.
Функции белков:
1) транспортная,
2) ферментативная,
3) рецепторная.
Белки

Слайд #18

Б. Белки мембраны
Интегральные (или трансмембранные)
Полуинтегральные (рецепторные)
Наружные
периферические
Проходят через всю
толщу мембраны
Создают в мембране
гидрофильные поры
(транспорт веществ
Лежат снаружи мембраны примыкая к ней, Выполняют
многообразные
функции ферментов

Погружены в толщу
Фосфолипидных
слоев лишь одним концом , а противоположный выходит наружу
Выполняют
рецепторные функции – воспринимают химические сигналы и передают их на внутриклеточные белки
Белки -переносчики
Каналообразующие белки

Слайд #19

Углеводы представлены гликопротеинами и гликолипидами.
Образуют гликокаликс – периферическая часть мембраны.
Функция: распознавание клеток.
Углеводы

Слайд #20

2. Надмембранный комплекс – гликокаликс, молекулы олигосахаридов, полисахаридов, связанных с мембранными белками и липидами, образуют цепочки гликопротеинов и гликолипидов.
Гликокаликс выполняет: рецепторную и маркерную функции, а также участвует в обеспечении избирательности транспорта веществ и пристеночном (примембранном) пищеварении.

Слайд #21

Функции гликокаликса :


1 . Рецепторная ( получение и преобразование химических сигналов из окружающей среды, рецепторы тканевой несовместимости ). Например: группа крови человека определяется присутствием или отсутствием одного из двух олигосахаридов на внешней стороне мембраны эритроцитов.
2 . Транспортная.
3. Адсорбция гидролитических ферментов микроворсинок тонкого кишечника и фагоцитоз пищевых комочков ( пристеночное пищеварение )
4 . Создание отрицательного заряда на мембране ( эритроциты ) , препятствующего их слипанию (агглютинации )
5 . Маркеры , придающие специфичность и индивидуальность поверхности клеток.

Слайд #22

Пассивный
Активный
Без затрат энергии АТФ. От большей концентрации к меньшей. (по градиенту концентрации)
С затратой энергии АТФ. От меньшей концентрации к большей.
Диффузия
Газы, гидрофобные вещества
Осмос
Транспорт воды
цитоз
Эндо
В клетки
Экзо
Из клетки
Фагоцитоз
Твердые частицы, амеба, лейкоцит, частицы краска при татуаже
Пиноцитоз
Растворенные вещества
Натрий-калиевый насос

Слайд #23

Пассивный транспорт
простая диффузия – без посредство других агентов

низкомолекулярные гидрофобные соединения (жирные кислоты, мочевина)

небольшие нейтральные молекулы (вода, углекислый газ, кислород)

облегченная диффузия – при участии специальных
интегральных белков – транслоказ:
ионные каналы
белки-переносчики

Слайд #24

Транспорт веществ
1) Простая диффузия.
Из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией.
Небольшие молекулы и жирорастворимые вещества.

Слайд #25

Осмос – диффузия воды.
Плазмолиз – явление отставания цитоплазмы от клеточной стенки в гипертоническом (концентрированном) растворе.

Слайд #26

Слайд #27

2) Пассивный транспорт или облегчённая диффузия.
С помощью белковых каналов, без затраты энергии.
Заряженные ионы и полярные молекулы.

Слайд #28

Слайд #29

Активный транспорт

несет затраты энергии

идет против градиента концентраций

происходит только при участии белков-переносчиков

унипорт – перенос одного вещества

симпорт – перенос двух веществ в одном направлении

антипорт – перенос двух веществ в противоположных направлениях

Слайд #30

3) Активный транспорт.
С помощью белков-переносчиков, из области с меньшей концентрацией в область с большей концентрацией вещества, с затратой энергии АТФ.
Натри-калиевый насос – перенос 3Na+ из клетки и 2K+ в клетку.

Слайд #31

4) Эндоцитоз (впячивания мембраны):
фагоцитоз – поглощение твёрдых частиц;
пиноцитоз – поглощение жидкостей.

Слайд #32

Экзоцитоз – выведение продуктов обмена веществ и жидких секретов.

Слайд #33

Функции плазматической мембраны
Поддерживает содержимое клетки в ограниченном объеме
Обуславливает различия в химическом составе между клеткой и внеклеточной средой
Транспорт веществ в клетку и из клетки
Обмен сигналами между клетками, клетками и средой
Межклеточные контакты

Слайд #34

Нарушение транспорта ионов. Муковисцидоз
Из-за мутации в гене CFTR нарушается структура белка CFTR, который является интегральным белком плазматической мембраны и участвует в транспорте ионов. Измененная структура белка CFTR нарушает транспорт ионов хлора, их концентрация в клетке увеличивается. В итоге, слизь, вырабатываемая железами, становится очень вязкой.

Слайд #35

Основные свойства мембран:
1) Замкнутость – липидные бислои всегда самостоятельно замыкаются на себя с образованием полностью отграниченных отсеков

только в этом случае гидрофобные части липидов оказываются изолированными от водной фазы

Слайд #36

Основные свойства мембран:

2) Латеральная подвижность – компоненты мембраны могут перемещаться в пределах своего слоя

модель строения мембран называется жидкостно-мозаичной

Слайд #37

Основные свойства мембран:
3) Асимметрия – наружная и внутренняя поверхности мембраны различаются по своему составу

углеводные компоненты – на внешней поверхности

некоторые белки всегда только с наружной, а другие – только с внутренней стороны

Слайд #38

Клеточная стенка
Расположена снаружи клеток растений, грибов и бактерий.
Выполняет функции опоры и защиты.
У растений – целлюлоза.
У грибов – хитин.
У бактерий – муреин.

Слайд #39

Имеет поры – отверстия, пронизанные нитями цитоплазмы (плазмодесмами), с их помощью клетки сообщаются друг с другом.

Слайд #40

Оболочка растительной клетки с трёхслойной вторичной оболочкой: О — срединная пластинка; I — первичная оболочка; II — вторичная оболочка, состоящая из трёх слоев; III — третичная оболочка

Слайд #41

Видоизменения:

Одревеснение, или лигнификация- отложение лигнина; при этом возрастают твёрдость и прочность стенки (большинство клеток древесины, косточки плодов сливы, вишни, персика, скорлупа ореха грецкого и др.). Одревеснение не препятствует проникновению в клетку воды и воздуха. Протопласт клетки может оставаться живым, хотя обычно отмирает;
Опробковение, или суберинизация - отложение в клеточную стенку очень стойкого жироподобного аморфного вещества суберина. При полном опробковении протопласт клетки отмирает (например, клетки пробки, выполняющие защитную функцию на поверхности многолетних ветвей деревьев и кустарников);
кутинизация - наслаивание на стенку клетки жироподобного вещества кутина; он выделяется на наружной поверхности стенок клеток эпидермы, которой покрыты листья, однолетние стебли, плоды томата, смородины, яблони и т.д.; кутин предохраняет органы растений от потери воды;
минерализация - связана с накоплением в клеточной стенке минеральных веществ, особенно оксидов кремния и кальция. В результате органы растений приобретают прочность и меньше повреждаются насекомыми и травоядным животными;
ослизнение - выражается в сильном набухании под воздействием воды высокомолекулярных углеводов с образованием слизей и камедей; этот процесс чаще идёт на поверхности семенной кожуры.

Слайд #42

Функции клеточной стенки

Слайд #43

Прочный межклеточный контакт - десмосома

Слайд #44

Десмосома (пятно сцепления)
Межклеточная щель расширена (25 нм).

Слайд #45

Щелевые контакты (нексус)
дают возможность клеткам общаться

обеспечивают селективную диффузию молекул между соседними клетками

плотность данного типа соединений преобладают в эмбриональных тканях

у взрослого организма плотность снижается

таким образом играют роль в пространственной организации клеток при гистогенезе

в кардиомиоцитах и гладкомышечных клетках передают от клетки к клетке сигналы к сокращению

Слайд #46

Щелевые контакты
пронизано сотнями пор

пора отграничена белковыми субъединицами – коннексонами, пронизывающие плазмалеммы соседних клеток

коннексон образован 6 плотно упакованных трансмембранных белков – коннексинов

позволяют мелким молекулам перемещаться от клетки к клетке

регулируются pH среды и концентрацией Ca++

закрываются при снижении pH и повышении концентрации Ca++

Слайд #47

Щелевые контакты

Слайд #48

Простой межклеточный контакт

Слайд #49

Прочный межклеточный контакт - десмосома