Стволовые клетки млекопитающих: немного истории.
Другие новости
- Ствол и ветки: стволовые клетки
- Тренды и перспективы в изучении микроорганизмов
- студариум биология егэ 2023 год | Дзен
- Подцарство Простейшие - Умскул Учебник
Ткани человека студариум
Сложная система клеточных судеб привлекла множество исследований, но они были в основном сосредоточены на внешних сигналах от микроокружения клетки — что и как влияет на специализацию клетки извне. Группа ученых из Федеральной политехническая школы Лозанны Швейцария сосредоточилась на внутреннем поведении клетки. Исследователи впервые определили, что одним из внутренних факторов, определяющих судьбу клетки, является производство ею липидов — молекул жира. Научная статья была опубликована в Science , кратко о результатах исследования пишет P hys. Ученые обнаружили, что главную роль в определении «судьбы» клетки играют молекулы, называемые «сфинголипиды». Названные в честь мифического Сфинкса, они участвуют в межклеточной коммуникации, а также защищают внешнюю поверхность клетки, образуя барьеры на ее мембране.
Группа исследователей предполагает, что клетки обладают ранее неизвестной системой обработки информации, которая позволяет им принимать быстрые решения независимо от их генов. На протяжении десятилетий ученые рассматривали ДНК как единственный источник клеточной информации. Эта схема ДНК инструктирует клетки о том, как создавать белки и выполнять важные функции. Однако новое исследование в Моффитте под руководством Дипеша Нираулы, доктора философии, и Роберта Гейтенби, доктора медицинских наук, обнаружило негеномную информационную систему, которая работает параллельно с ДНК, позволяя клеткам собирать информацию из окружающей среды и быстро реагировать на изменения. Исследование было сосредоточено на роли ионных градиентов через клеточную мембрану. Эти градиенты, поддерживаемые специализированными насосами, требуют больших затрат энергии для генерации различных трансмембранных электрических потенциалов.
Митохондрия окружена двумя мембранами. Внутренняя ее мембрана образует выпячивания внутрь - кристы, на которых имеется большое скопление окислительных ферментов, участвующих в кислородном этапе дыхания. Внутри митохондрия заполнена матриксом. Запомните, что особенностью этого органоида является наличие кольцевой молекулы ДНК - нуклеоида ДНК—содержащая зона клетки прокариот , и рибосом. То есть митохондрия обладает собственным генетическим материалом и возможностью синтеза белка, почти как отдельный организм. В связи с этим, митохондрия считается полуавтономным органоидом. Вероятнее всего, изначально митохондрии были самостоятельными организмами, однако со временем вступили в симбиоз с эукариотами и стали частью клетки. Митохондрий особенно много в клетках мышц, в том числе - в сердечной мышечной ткани. Эти клетки выполняют активную работу и нуждаются в большом количестве энергии. Пластиды др. У подавляющего большинства животных пластиды отсутствуют. Подразделяются на три типа: Хлоропласт греч. Под двойной мембраной расположены тилакоиды, которые собраны в стопки - граны. Внутреннее пространство между тилакоидами и мембраной называется стромой. Запомните, что светозависимая световая фаза фотосинтеза происходит на мембранах тилакоидов, а темновая светонезависимая фаза - в строме хлоропласта за счет цикла Кальвина. Это очень пригодится при изучении фотосинтеза в дальнейшем. Так же, как и митохондрии, пластиды относятся к полуавтономным органоидам: в них имеется кольцевидная ДНК находится в нуклеоиде , рибосомы. Хромопласты греч. Сочетание пигментов обуславливает красную, оранжевую или желтую окраску. Находятся в плодах, листьях, лепестках цветков. Хромопласты могут развиваться из хлоропластов: во время созревания плодов хлоропласты теряют хлорофилл и крахмал, в них активируется биосинтез каротиноидов. Лейкопласты др. В лейкопластах накапливается крахмал, липиды жиры , пептиды белки. На свету лейкопласты могут превращаться в хлоропласты и запускать процесс фотосинтеза. Ядро "ядро" по лат. Внутренняя часть ядра представлена кариоплазмой, в которой расположен хроматин - комплекс ДНК, РНК и белков, и одно или несколько ядрышек. Ядрышко - место в ядре, где активно идет процесс матричного биосинтеза - транскрипция, с которым мы познакомимся подробнее в следующих статьях. В течение дня, наблюдая за одной и той же клеткой, можно увидеть разное количество ядрышек или не найти ни одного. Оболочка ядра состоит из двух мембран и пронизана большим количеством ядерных пор, через которые происходит сообщение между кариоплазмой и цитоплазмой. Главными функциями ядра является хранение, защита и передача наследственного материала дочерним клеткам. Замечу, что хромосомы видны только в момент деления клетки. Хромосомы представляют собой сильно спирализованные молекулы ДНК, связанные с белками. Я всегда рекомендую ученикам ассоциировать хромосому с мотком ниток: если все нитки обмотать вокруг одной оси, то они становятся мотком и хорошо видны хромосомы - во время деления, спирализованное ДНК , если же клетка не делится, то нитки размотаны и разбросаны в один слой, хромосом не видно хроматин - деспирализованное ДНК. Хромосомы отличаются друг от друга по строению, форме, размерам. Совокупность всех признаков форма, число, размер хромосом называется кариотип. Кариотип может быть представлен по-разному: существует кариотип вида, особи, клетки.
Понятно, что при тестировании на плоской культуре нет гарантии, что в организме воздействия препарата проявится точно так же и с точки зрения эффективности, и с точки зрения оценки токсичности. Второй вариант — еще более популярный, чем первый: опухолевые сфероиды стали практически идеальной моделью для тестирования онкопрепаратов invitro для оценки воздействия онкопрепарата на культуру клеток. Можно создать сфероид из нескольких типов опухолевых клеток — гетерогенный сфероид, на котором можно оценить влияние препарата на гетерогенную опухоль. Это важно, поскольку бывают случаи, когда, подавляя препаратом один вид клеток в сфероиде, исследователь тем самым освобождает место для роста опухолевых клеток другой группы. Понятно, что если перенести этот процесс на организм человека, шансы на ремиссию получатся очень сомнительными, а следовательно, эффективность препарата с такими свойствами тоже останется под вопросом. И конечно, применение сфероидов открывает новые горизонты в трансплантологии, потому что 3D-культуры человеческих мультипотентных стволовых клеток — это отличное решение для трансплантологии, для репарации каких-то поврежденных тканей, ликвидации тканевых дефектов, например, наращивания кости в случае утери фрагмента после сложных операций или обширных травм. Это хорошее решение: сфероиды заносят в некий ячеистый скаффолд , где клетки отлично и очень быстро разрастаются. Это популярное применение сфероидов, о чем свидетельствует множество опубликованных работ. Шесть подходов к созданию сфероида Методик создания сфероидов много, и у каждого варианта есть свои недостатки и достоинства. Самый простой и популярный — метод висящей капли: каплю суспензии клеток подвешивают к крышечке чашки Петри и в таком положении она висит. Клеткам в ней некуда деваться, и они начинают взаимодействовать между собой, образуя 3D-агрегат. Альтернатива — создание сфероида в микролунках, но поверхность таких микролунок должна обладать ультранизкой адгезией, потому что иначе клетки по ней распластаются. Принцип здесь тот же самый: клетки «сползаются» к нижней точке лунки и начинают формировать агрегаты. Еще один подход — создание сфероидов во вращающемся сосуде — пригоден только для клеток, способных спонтанно образовывать такие агрегаты, то есть не для всех типов клеток. Тем не менее этот метод довольно прост, хотя и характеризуется немалой трудоемкостью процесса, а образующиеся агрегаты клеток получаются гетерогенными по размеру. Создание сфероидов с использованием матрикса — метод довольно простой, но в свете последних событий стало трудно достать сам по себе матригель и подобные реактивы внеклеточные матриксы стало трудно достать. Есть еще «экзотические» методы вроде использования магнитных наноносителей, когда в клеточку внедряются различные наночастицы с магнитными свойствами, а потом с помощью магнита эти клетки вылавливаются и формирование сфероида происходит за счет взаимного притяжения клеток. Шестому методу — микрофлюидному — посвящена основная часть этого доклада. Образование клеточных инкапсулятов в гидрогеле Этот метод относительно не нов: его суть в том, что по одному каналу подаются суспензии клеток, причем это могут быть не обязательно эукариотические клетки, но и прокариоты, дрожжи и другие. По второму каналу поступает гидрогель. За счет подачи по перпендикулярному каналу отсекающей гидрофобной жидкости грубо говоря, масла происходит формирование капель, то есть фактически эти капельки плавают в масле. В зависимости от того, какой гидрогель используется, происходит полимеризация оболочки — и на выходе получается капсула, которая содержит клетки. В зависимости от поставленных задач с этой капсулой будут производиться некие манипуляции. На слайде приведена иллюстрация из статьи, показывающая, что инкапсуляция с применением микрофлюидики дает более стабильный результат за счет высокой точности поддержания скорости потока. Регулированием скорости и сочетанием, соотношением этих скоростей мы регулируем размер капель. Подобрать эти скорости можно так, что в каждую каплю у нас попадет только одна клетка. В этом случае сфероиды будут моноклональными, то есть каждый сфероид — это популяция, которая произошла от единой клетки-предшественницы. Либо наоборот: можно создать гетерогенную суспензию, смешать несколько типов клеток либо подавать их в момент формирования этих капелек и на выходе получать гетерогенные сфероиды. Приведем еще несколько иллюстраций. Например, проведена работа по инкапсуляции человеческих МСК. Работу проводили для сравнения в монослое верхний ряд и с применением технологии микрофлюидики. Видно, что уже на 150-й минуте клетки образовали агрегаты довольно-таки хорошо, и после разрушения оболочки и окраски флуоресцентным красителем видно клетки показали жизнеспособность. Видно результат окрашивания живых и мертвых сфероидов соответственно кальцеином зеленый и иодидом пропидия красный. Детали публикации можно посмотреть по приведенной ссылке. Приборная составляющая в работе со сфероидами Аппаратное обеспечение технологии, о которой идет речь в этом докладе — это приборы компании DolomiteBio, которая вместе с компанией Dolomite и компанией ParticleWorks является частью компании BlackTrace — это головная компания, в рамках которой выделены три направления: Dolomite — работа с микроэмульсиями; DolomiteBio — все, что связано с инкапсуляцией живых объектов, клеток; ParticleWorks — все, что связано с синтезом наноносителей для лекарственных препаратов, таких как нанолипосомы и другие наночастицы. Все три компании работают так или иначе в секторе микрофлюидики. Компания Dolomite Bio создает инновационные продукты для высокопроизводительных исследований в формате Single Cell.
Открытие нового типа клеток революционизирует нейронауку
Со стороны отрицательной кривизны клетки вдоль клеточной мембраны у них тянется пучок фибрилл в виде плоской, спирально закрученной ленты, таким образом, что фибриллы и цитоплазматический цилиндр взаимно закручиваются друг вокруг друга Trachtenberg, 2004. Основная структурная единица цитоскелетной ленты — 59 kDА белок — продукт гена fib, уникальный для Mollicutes, гомологов которого пока не обнаружено ни у прокариот, ни у эукариот Trachtenberg et al. Предполагают, что спиральные формы возникли как приспособление для передвижения в средах, более плотных и вязких, чем вода. Например, многие виды бактерий, изолированных из слизистой оболочки ЖКТ млекопитающих, являются спиральными: Сampylobacter, Helycobacter и др. Robertson et al. Показано также, что лептоспиры в более вязкой среде движутся даже быстрее, чем в менее вязкой Kaiser, Doetsch, 1975 , тогда как у палочковидных форм — наоборот.
На основании обнаружения у многих изогнутых форм гомологов Csd Sycuro et al. Во-вторых, изгиб клетки может образоваться путем ее неравномерного роста с левой и правой стороны, как это происходит у Caulobacter crescentus при участии филаментов кресцетина Margolin, 2004. Несмотря на то, что кресцетин на сегодняшний день обнаружен только у Caulobacter, данный механизм может быть универсальным за счет других цитоскелетных белков Wickstead, Gull, 2011. Так, например, у Vibrio cholerae совсем недавно был обнаружен еще один гомолог промежуточных филаментов — белок CrvA, ответственный за формирование кривизны клетки, сходным образом с кресцетином, каким-то образом замедляя синтез пептидогликана с той стороны клетки, где он прилегает к плазмалемме Bartlett et al. Форма вибрионов или слегка изогнутых палочек достаточно широко распространена среди бактерий различных систематических групп, особенно среди свободноживущих плавающих и паразитических форм Schuech et al.
Несмотря на ряд моментов, которые пока остаются неясными, большинство исследователей сходятся во мнении, что изогнутая форма является наиболее эффективной для плавания в поисках пищи и хемотаксиса Magariyama et al. Дасенбери Dusenbery, 2011 показал, что повысить эффективность хемотаксиса можно путем удлинения клетки. Это объясняется тем, что чем дольше бактерия может сохранять свою ориентацию, тем дольше она может следовать градиенту концентрации, прежде чем броуновское движение рандомизирует направление ее движения. Однако в другой работе Schuech et al. Таким образом, форма вибриона позволяет сочетать максимальную эффективность хемотаксиса с максимальным сохранением скорости и энергетической эффективности плавания.
Интересно, что ультрамикробактерия Pelagibacter ubique, по некоторым оценкам являющаяся самой распространенной и самой многочисленной бактерией в водах Мирового океана, имеет форму как раз слегка изогнутых палочек, размером в среднем 0. По предположению ряда исследователей Kudo et al. Замечено, что клетки Vibrio alginolyticus в зоне 50—60 мкм от морского дна начинают плавать по кругу, увеличивая время контакта с богатой питательными веществами зоной Kudo et al. Однако встречаются также и весьма необычные формы: лимоновидные — Rhodomicrobium vannielii; Y-образные — Bifidobacterium; тороидальные — Rhodocyclus purpureus; плоские звездообразные — р. Stellа; лопастные, напоминающие зерна попкорна — Nitrosolobus multiformis Watson et al.
Относительно недавно выделен новый филум Verrucomicrobia от лат. Наличие их может быть связано с регуляций гидродинамических свойств при плавании на определенной глубине, в том числе в морской воде, а также с увеличением соотношения поверхности к объему Hedlund et al. С одной стороны, такой взгляд упрощает морфологию бактерий и вносит определенную ясность, с другой — необходимо понимать, что существуют определенные механизмы формирования выростов той или иной формы или заостренных концов клетки, и что эти структуры дают какое-то преимущество клеткам, раз уж они закрепились в эволюции. Следовательно, каждая из необычных форм клеток все же заслуживает отдельного упоминания при описании морфологического разнообразия бактерий. Важно также принять во внимание, что зачастую морфологическая эволюция той или иной группы бактерий шла по пути не изменения формы отдельной клетки, а путем формирования клеточных агрегатов из нескольких клеток типичной исходной формы.
Наконец, для многих, если не всех, бактерий характерен плеоморфизм — способность к ненаследуемым адаптивным изменениям формы клетки в ответ на изменения условий среды, а некоторые группы, в особенности Mollicutes, отличает полиморфизм плеоморфность — непостоянство формы клетки в течение жизненного цикла. В силу отсутствия клеточной стенки для большинства микоплазм более или менее типична сферическая форма, однако клетки одного и того же вида в одной и той же культуре могут быть неправильной, эллипсоидной, почковидной и др. Это может быть обусловлено тем, что деление клеток у микоплазм часто отстает от репликации, особенно при неблагоприятных условиях, в результате образуются необычные по форме мультинуклеоидные структуры Борхсениус и др. По некоторым ключевым параметрам оптимальной оказывается форма палочки, у которой длина превосходит диаметр в 3—6 раз. В частности, палочки испытывают наименьшее сопротивление среды при активном плавании, наиболее эффективны в плане поглощения веществ и их внутриклеточного транспорта, а также компартментализации органелл в клетке и др.
Тем не менее палочки далеко не универсальны и не могут быть оптимальными для всех местообитаний. Кокки сформировались, вероятно, в результате потери некоторых цитоскелетных белков, и, несмотря на ряд недостатков, в некоторых условиях они, наоборот, имеют преимущества, и потому широко распространены в природе. Образование нитчатых и ветвящихся форм можно рассматривать как приспособление для увеличения площади поглощающей поверхности клетки, также это может быть выгодно для закрепления в почве. Форма вибриона повышает эффективность плавания в поисках пищи и, по крайней мере в некоторых случаях, оказывается выгодной для кругового движения клетки на малом расстоянии от твердых поверхностей в водоемах, где циркулирует большее количество питательных веществ. Спиральная форма считается также приспособлением к эффективному движению в вязких средах, в том числе внутри других живых организмов.
Интересно отметить, что форма клетки, с одной стороны, довольно консервативный признак, характеризующий определенные виды, роды, семейства, порядки и даже классы и отделы бактерий; с другой стороны, форма отдельной клетки может значительно изменяться в разные фазы жизненного цикла или в зависимости от условий среды.
При этом все эти разнообразные типы клеток развились из почти одинаковых стволовых. В то же время некоторые клетки могут выполнять разные функции. Хорошим примером являются фибробласты кожи, которые образуют слой дермы между слоями эпидермиса вверху и подкожного жира снизу. Фибробласты могут иметь различную специализацию, помогая восстанавливать раны, реконструировать внеклеточное пространство или даже вызывать фиброз. Сложная система клеточных судеб привлекла множество исследований, но они были в основном сосредоточены на внешних сигналах от микроокружения клетки — что и как влияет на специализацию клетки извне. Группа ученых из Федеральной политехническая школы Лозанны Швейцария сосредоточилась на внутреннем поведении клетки.
Гуморальные факторы врожденного иммунитета Система комплемента — это многокомпонентная самособирающаяся система более 20 сывороточных белков, которые в норме находятся в неактивном состоянии. После активации проявляются биологические эффекты комплемента: образование мембраноатакающего комплекса для лизиса патогенов, выброса медиаторов воспаления для привлечения фагоцитов и усиления их поглотительной способности. Цитокины — это система низкомолекулярных белков организма, синтезируемых преимущественно активными клетками иммунной и кроветворной систем, регулирующих межклеточные взаимодействия «универсальный» язык для всех клеток , представленные на рис. Цитокины: ИЛ — интерлейкины, которых в настоящее время насчитывается 34 разновидности; Рис. Разнонаправленность действия цитокинов на примере гамма-интерферона В результате активации гуморальных и клеточных факторов врожденного иммунитета в течение нескольких часов после внедрения патогена во внутреннюю среду организма формируется базовая реакция инфекционного воспаления рис. Инфекционное воспаление ткани на месте внедрения инородного тела с целью его удаления Приобретенный иммунитет или адаптивный — от франц. Адаптивный иммунитет Естественный иммунитет формируется при встрече с патогеном, в результате чего в организме вырабатываются защитные иммунные факторы активный естественный иммунитет , либо они попадают в готовом виде из материнского оргазма в период внутриутробного развития или при грудном вскармливании пассивный естественный иммунитет. Искусственный иммунитет создается путем введения вакцин или анатоксинов, которые стимулируют выработку антител против конкретных патогенов или их ядов. При этом с профилактической целью воспроизводится процесс реакции иммунной системы пациента на патоген, но в бессимптомной или легкой клинической форме с сохранением их защитной иммунной силы в течение нескольких месяцев, лет или даже пожизненно искусственный активный иммунитет. Когда необходимо быстро и на короткое время защитить пациента от реального риска встречи с патогеном во время эпидемии или нейтрализовать уже проникший в его организм патоген применяются иммуноглобулины антитела как в очищенном виде, так и в дозированных объемах плазмы или сыворотки, полученных из крови донора человека или животного. Применение готовых антител формирует пассивный искусственный иммунитет, сохраняющийся 2-3 недели. Адаптивный иммунитет основывается на трех главных процессах: распознавание антигенов как правило чужеродных для организма с помощью рецепторов; удаление элиминация распознанных чужеродных агентов рис. Варианты реагирования иммунной системы на пересадку органов или тканей, возникновение злокачественных новообразований и инфекций Иммунокомпетентными клетками адаптивного иммунитета являются лимфоциты, которые живут в организме человека от нескольких месяцев до несколько лет. То, что Т-лимфоцит распознает только чужеродные антигены, а не молекулы собственного организма, является следствием процесса, называемого селекцией, которая происходит в тимусе , где завершают свое развитие Т-клетки. Суть селекции такова: клетки, окружающие юный, или наивный, лимфоцит, показывают презентируют ему пептиды собственных белков. Тот лимфоцит, который слишком хорошо или слишком плохо узнает эти белковые фрагменты, уничтожается. Для активации Т-лимфоцита нужно, чтобы он получил специальные сигналы от рецепторов лейкоцитарной антигенной системы и коктейля из множества провоспалительных цитокинов. С помощью специальных реагентов определяются маркеры поверхностных белков лейкоцитов определенного типа, которые называются кластерами дифференциации Сluster of differentiation — CD. В настоящее время известно 350 CD-антигенов и их подтипов табл. Таблица 1.
Потоки ионов запускают каскад событий вблизи мембраны, позволяя клетке анализировать информацию и быстро реагировать на нее. Когда потоки ионов велики или продолжительны, они могут вызвать самосборку микротрубочек и микрофиламентов цитоскелета. Обычно сеть цитоскелета обеспечивает механическую поддержку клетки и отвечает за ее форму и движение. Однако исследователи отметили, что белки цитоскелета также являются отличными проводниками ионов. Это позволяет цитоскелету действовать как высокодинамичная внутриклеточная сеть проводов для передачи ионной информации от мембраны к внутриклеточным органеллам, включая митохондрии, эндоплазматический ретикулум и ядро. Исследователи предположили, что эта система, которая позволяет быстро и локально реагировать на конкретные сигналы, может также генерировать скоординированные региональные или глобальные реакции на более крупные изменения окружающей среды.
Студариум биология 2024 читать онлайн
Исследование опубликовано в научном журнале Nature Chemistry NatChem. Ru Клетки и ткани состоят из белков, которые объединяются для выполнения задач и создания структур. Белки необходимы для формирования каркаса клетки, называемого цитоскелетом. Цитоскелет позволяет клеткам менять форму и подстраиваться под условия окружающей среды.
А в 2008 г. Включить для превращения клетки в ИПСК нужно всего 3—4 гена [12]. Их белковые продукты — факторы транскрипции. Они воздействуют на ДНК и меняют в клетке экспрессию сотен других генов. Например, активируется работа теломеразы — фермента, достраивающего концы хромосом и обеспечивающего способность клетки неограниченно долго делиться. А многие «взрослые» гены, активные в дифференцированных клетках, замолкают.
Сначала эти 4 «гена-хозяина» ЭСК встраивали в геном с помощью ретровирусов. Но такая операция в некоторых случаях может превратить клетку в раковую. Затем удалось уменьшить их число, исключив наиболее опасный — протоонкоген c-Myc. Наконец, оказалось, что можно обойтись вектором на основе аденовируса; он не встраивает гены в хромосомы клетки, а только доставляет их внутрь. Достаточно, что образуются нужные белки — и потомки этой клетки, геном которых не изменен, «запоминают» свое состояние и остаются плюрипотентными. Возможно, скоро научатся получать ИПСК вообще без генетических манипуляций — только с помощью воздействия комбинаций ростовых факторов и других веществ.
В 2009 году было доказано, что ИПСК могут давать полноценный организм, в том числе и клетки зародышевого пути. Кстати, при этом впервые были получены по-настоящему клонированные животные. Ведь при стандартной процедуре клонирования методом пересадки ядер митохондриальная ДНК передается потомству от яйцеклетки-реципиента, так что клон — не точная генетическая копия донора. Но получить ИПСК — это полдела. Хотелось бы еще заставить их дифференцироваться в нужном направлении — в культуре, а в перспективе в организме больного. И это тоже постепенно учатся делать.
Недавно, например, из ЭСК удалось получить в культуре нейроны, вырабатывающие дофамин. Гибель таких нейронов в мозге вызывает болезнь Паркинсона. А что будет, если ввести ЭСК человека в организм бестимусной мыши с ослабленным иммунитетом? Как правило, они дают тератомы — опухоли, содержащие клетки всех трех зародышевых листков. Это стандартный тест на проверку плюрипотентности СК. Попав в непривычное окружение, ЭСК «не понимают», как им себя вести.
В результате они обычно дают беспорядочно расположенные ткани, а иногда — целые органы, но там, где не надо... Нередко хлопоты доставляют и наши собственные СК. Видимо, они более склонны к злокачественному перерождению, чем остальные. Генеративные СК могут развиваться в тератомы. СК мозга часто дают начало глиобластомам и другим опухолям ЦНС. Все эти факты говорят о том, что СК, как толпу буйных детей, нужно постоянно держать под контролем — организм должен ограничивать деление СК и направлять в нужное русло их дифференцировку.
И огромную роль в этом играет микроокружение СК — их «ниши». Этот заимствованный в экологии термин в применении к СК означает клетки и межклеточное вещество определенной ткани, которые окружают СК, контролируют их деление и дифференцировку. Расшифровка сигналов, получаемых СК от компонентов «ниши», позволит нам управлять стволовыми клетками. Как нейтрофилы спешат к месту воспаления, так и СК могут выходить из своих ниш мобилизация и спешить к месту повреждения, где надеются оказаться полезными хоуминг. К примеру, при инсульте в поврежденном участке мозга образуются сигнальные вещества, «зовущие на помощь» СК мозга, СК крови и МСК из костного мозга. Все эти клетки находят поврежденный участок, в котором идет воспаление, и пытаются его залечить: выделяют противовоспалительные вещества, стимулируют рост новых кровеносных сосудов, сливаются с выжившими нейронами и заменяют их ядра, дифференцируются в новые нейроны и клетки глии.
Если нейральные СК или другие СК, коммитированные к развитию в нейроны ввести в желудочек мозга или даже просто в вену, они найдут пораженную инсультом область. У подопытных животных это уменьшает последствия инсульта. Вот уже десяток лет обсуждается вопрос о существовании особых СК злокачественных опухолей и особых ниш злокачественных СК. Многие факты говорят о том, что СК опухолей существуют. Возможно, именно они отвечают за образование метастазов. И возможно, что они возникают из обычных СК, если ниша за ними «не уследила».
Более того — ниша может превращать «обычные» злокачественные клетки в злокачественные СК, позволяя им отрываться от опухоли и проникать в кровеносные сосуды. Само образование метастазов можно рассматривать как аналог мобилизации и хоуминга обычных СК. Существуют и данные о том, что первичная опухоль готовит ниши для своих будущих метастазов. Она выделяет вещества, вызывающие мобилизацию кроветворных СК; те выходят из костного мозга и проникают в определенные ткани, меняя их свойства и подготавливая к заселению опухолевыми СК. Если эти данные подтвердятся, они укажут множество новых путей для терапии онкологических заболеваний рис. Рисунок 6.
Гипотеза о наличии раковых стволовых клеток пока окончательно не доказана, но их существование весьма вероятно. В таком случае для эффективной терапии необходимо выявить их особенности и направленно уничтожить. Одни служат у беспозвоночных для бесполого размножения, а другие — для создания разнообразия клеток. В это можно поверить, вспомнив клеточные линии гидры. Но в целом эта гипотеза вряд ли оправдана: всё, что мы знаем о происхождении и эволюции животных, убеждает в изначальной способности их клеток к взаимным превращениям [14]. Еще недавно нам казалось, что между разными тканями и тем более зародышевыми листками высших животных существуют четкие границы.
Но сейчас от этих представлений приходится отказаться. Даже в теле взрослого человека эти границы постоянно нарушаются. СК одних тканей могут менять свою судьбу и входить в состав совсем других тканей и органов. Так что в этом отношении мы не так сильно отличаемся от губок. Образно говоря, сто миллиардов воротничковых жгутиконосцев, из которых состоит наше тело, до сих пор не утратили способность превращаться в амеб и обратно. Использование СК: надежды и опасения Часто обсуждают возникающие при использовании ЭСК человека морально-этические проблемы рис.
Следует ли считать эмбрион, лишенный нервной системы, человеком со всеми его правами? Это — вопрос спорный, его можно обсуждать. Но в данном случае копья, похоже, ломаются зря. Рисунок 7. Извлечение одного бластомера восьмиклеточного зародыша человека — рутинная процедура при экстракорпоральном оплодотворении ЭКО [15] ; она необходима для диагностики генетических заболеваний. С помощью той же процедуры можно получать ЭСК.
При ЭКО остаются также неиспользованные для имплантации зародыши. Поэтому опасения, что для получения ЭСК будут специально создаваться «плантации человеческих эмбрионов», беспочвенны — в этом нет необходимости. Так что главные для биологов и врачей проблемы — научно-медицинские. Работа Эванса, Капекки и Смитиса недаром была отмечена Нобелевской премией. На данный момент это — главное для науки и практики достижение исследований СК. Дополненный генной инженерией, он позволяет получать мышей и крыс с отсутствующим или видоизмененным белком в любой ткани и органе.
Благодаря этому можно изучать функции генов и белков, создавать «мышиные модели» множества болезней человека. Одно из важных направлений использования СК человека — испытание безопасности лекарств на культурах этих клеток. Правда, полностью от опытов на животных отказаться все равно не удастся. Например, на культуре клеток нельзя выявить тератогенный вызывающий уродства в ходе развития эффект лекарств. Отмечу сразу, что в официальной медицине ЭСК пока не используются. Клетки, способные превращаться в олигодендроциты аналоги шванновских клеток в ЦНС , пробуют использовать для лечения больных с травмами спинного мозга.
Главные проблемы у таких больных — разрушение миелиновых оболочек аксонов и образование рубцовой ткани. Опыты на крысах показали, что ЭСК могут образовывать новые миелиновые оболочки и выделяют факторы, препятствующие воспалению и образованию рубца. Крысы с травмой шейного отдела спинного мозга после введения ЭСК начинали ходить. В другом испытании попробуют лечить введением ЭСК одну из наследственных форм макулярной дегенерации сетчатки, приводящей к слепоте.
Процесс деления мейоза. Набор хромосом в интерфазе мейоза. Жизненный цикл митоз мейоз схема. Профаза второго деления мейоза. Тема митоз и мейоз. Схема мейоза ЕГЭ биология. Размножение митоза и мейоза схема. Биология 9 класс митоз и мейоз. Схема митоза и мейоза ЕГЭ. Фазы митоза и мейоза ЕГЭ таблица. Фазы митоза таблица ЕГЭ. Митоз мейоз таблица ЕГЭ. Сравнение митоза и мейоза схема. Краткая схема митоза и мейоза. Мейоз растительной клетки схема. Митоз мейоз схема таблица. Митоз редукционное деление. Строение клетки фазы митоза. Митоз и мейоз стадии деления. Структура клетки фазы митоза. Порядок деления клетки митоз. Биология 9 класс клеточный цикл митоз. Жизненный цикл клетки митоз и мейоз таблица. Редукционное деление клетки схема. Схема профазы мейоза. Цикл мейоза схема. Схема митотического и мейотического цикла. Профаза митоза набор. Схема стадий митоза. Схема митотического деления диплоидной клетки клетки. Схема митотического деления диплоидной клетки 2n 2c. Мейоз набор хромосом. Этапы митоза. Особенности профазы митоза. Таблица по биологии митоз. Схема мейоза 2n. Мейоз 2т4с. Мейоз 1 по фазам. Митоз схема. Характеристика митоза и мейоза таблица. Клеточный жизненный цикл деление клетки. Цикл деления клетки схема. Жизненный цикл клетки схема мейзощ. Схема митоз и мейоз цикл. Стадии деления клетки мейоз. Периоды митотического деления клетки. Митоз фазы и значение. Мейоз деление клеток эукариот. Схема митоза биология. Митоз схема ЕГЭ. Этапы митоза с описанием. Митоз амитоз мейоз гистология. Фазы митоза и мейоза таблица. Митоз и мейоз по фазам. Этапы профазы митоза. Стадии деления клетки митоз. Митоз краткая характеристика стадий. Схема митоза фаза и процесс. Митоз мейоз амитоз. Фазы митоза и мейоза и амитоза. Деление клетки мейоз рисунок. Амитоз и митоз разница. Схемы деления клеток мейоз 2n2c. Фазы мейоза таблица кратко.
Это мы с вами так лихо готовим их к выпускному экзамену из школы! Слава Пулу нерадивых репетиторов! Об авторе: Дмитрий Поздняков — учитель биологии, подготовивший победителя международной олимпиады, член «пятнашки» всероссийского конкурса «Учитель года-2008», последние 10 лет работает директором школы. Автор Биоробота — бесплатного онлайн-ресурса для подготовки к ЕГЭ по биологии см. Если вам нравятся материалы на Педсовете, подпишитесь на наш канал в Телеграме, чтобы быть в курсе событий раньше всех. Экзамен и правда сложный: нужно знать много теории, уметь решать задачи, ориентироваться в материале. В этой статье рассказываем про самые популярные ошибки в ЕГЭ по биологии и что делать, чтобы их избежать. Ошибки из-за невнимательности Орфографические ошибки. Неправильное написание термина, названия биологического процесса, например. К счастью, за такие ошибки в биологии не наказывают. Пока ошибки не сделали слово совсем неузнаваемым. Биология — почти иностранный язык: тут тоже нужно учить много новых слов, причём в некоторых темах попадаются термины, в которых легко запутаться. В нашей статье разобрали самые сложные понятия и способы их запоминания. Неправильное заполнение бланков. Нужно потренироваться перед экзаменом заполнять бланк для ответов, чтобы знать, куда что писать. В этом видео Марк показывает свой бланк ответов с досрока по ЕГЭ по биологии. Неправильное чтение заданий — главная боль выпускников. Добавили частицу «не» в задании, прочитали не то слово, пропустили вопрос — и всё, баллы тают на глазах. Оформление заданий второй части. Здесь в биологии нет серьёзных критериев, но лучше расписывать ответ по пунктам, чётко и без воды. Биологические ошибки Биологические ошибки — это смысловые ошибки в теории: неправильное употребление терминов, неверное объяснение биологических процессов. На ЕГЭ не спрашивают про сортировку отходов или электромобили, но могут спросить про круговорот углерода или названия разных типов водных растений. Как не запутаться в большом количестве информации? Собрали в нашей статье все темы, которые могут встретиться в вопросах про экологию, чтобы вам было проще спланировать подготовку к экзамену. На стадии размножения происходит митотическое деление предшественников половых клеток. На стадии роста деления не происходит — клетки растут, накапливают питательные вещества. На стадии созревания клетки делятся мейозом. После стадии созревания образуется женская половая клетка — яйцеклетка. Мужская половая клетка — сперматозоид — образуется после стадии формирования. После образования половых клеток происходит оплодотворение — процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки. Корневой чехлик — первая зона корня Первая зона корня — это зона деления. Корневой чехлик, который находится ниже зоны деления, не является зоной корня. Это отдельное образование на кончике корня. Класс Рыбы Здесь в привычной систематике животных скрылась ловушка. Рыбы — это надкласс, который делится на два класса: Костные рыбы и Хрящевые рыбы. Узнать всё, что нужно для ЕГЭ, о надклассе Рыбы можно в нашем видео. Плоды картофеля — клубни, плоды гороха — стручки В повседневной речи используются слова, совсем не связанный с наукой у растениях, поэтому здесь может возникнуть путаница. Плоды картофеля — ягоды, плоды гороха — бобы, клубни — видоизменённые подземные побеги, стручки — плоды капусты. Отдел Водоросли Систематика растений не так проста, как кажется. Если в задании 2 части нужно написать про все отделы сразу, можно использовать слово «группа», так как это не систематический таксон. Отделы: Зеленые водоросли, Бурые водоросли, Красные водоросли. Группа Водоросли. Поджелудочная железа выделяет ферменты в желудок Поджелудочная железа — железа смешанной секреции, вырабатывает гормоны инсулин и глюкагон и панкреатические сок, который необходим для процесса пищеварения. На рисунке видно протоки поджелудочной железы и печени, которые открываются в двенадцатиперстную кишку: Поджелудочная железа выделяет ферменты в двенадцатиперстную кишку. Желчь образуется в желчном пузыре и расщепляет жир Желчный пузырь — это орган, главная функция которого — накопление желчи.
Строение клетки. Цитология
Как я могу помочь студариуму?. Новостей пока нет. Студент на экзамене сказал что видами административного наказания являются предупреждение. Студариум биология егэ органоиды клетки. Клеточный центр. Рибосомы». Мы рассмотрим строение клетки, познакомимся с органеллами клетки, особенностями их строения и функциями. В британском Университете Бата открыли новый тип самоуничтожающихся клеток в эмбрионах человека. Они не соответствуют профилю ни одного из известных науке типов клеток.
CD-ландшафт клеток
Пищеварительная система человека ЕГЭ. Строение пищеварительной ЕГЭ. Пищеварительная система человека ЕГЭ теория. Пищеварительная система человека ЕГЭ биология. Нервный центр схема. Строение нерва ЕГЭ. Нервная система схема ЕГЭ. Схема по нервной системе по биологии. Цикл размножения покрытосеменных растений.
Цикл покрытосеменных схема. Жизненный цикл покрытосеменных растений схема. Жизненный цикл цветковых растений схема. Большой справочник по биологии для подготовки к ЕГЭ Колесников. Колесников биология ЕГЭ справочник 2020. Колесников биология ЕГЭ. Биология ЕГЭ справочник Колесников. Клеточное строение гидры пресноводной.
Гидра Кишечнополостные. Пресноводный полип гидра строение. Тип Кишечнополостные внутреннее строение. Ментальная карта нуклеиновые кислоты. Нклинлве кислоты схема. Реализация наследственной информации задачи по биологии 10 класс. Симтиматиеа цпрсива рвстений. Систематика растений примеры.
Систематика растений отделы. Систематика царства растений таблица. Эмбриогенез гаструла бластула. Бластула гаструла нейрула. Мезодерма бластула гаструла. Бластула гаструла нейрула таблица. Рисунок животной клетки с обозначениями. Клетка биология строение схема животная.
Строение живой клетки и её органоиды. Строение структура функции животной клетки. Опорный конспект по биологии 5 класс грибы. Царство грибов ЕГЭ биология. Царство грибов строение жизнедеятельность размножение.
Sphaerochaeta нетипичной сферической морфологии, в геноме которого отсутствуют гены пенициллин-связывающих белков penicillin-binding proteins, РВР , катализирующих последние стадии образования пептидогликана клеточной стенки Caro-Quintero et al. С точки зрения адаптации к условиям среды для кокков можно отметить ряд интересных положений: 1. У сферических клеток наименьшее отношение площади поверхности к объему и, следовательно, минимальная площадь поглощения питательных веществ Young, 2006. Кокки наиболее подвержены броуновскому движению — передвигаются пассивно с током среды быстрее клеток любой другой формы тех же размеров. Возможно, именно поэтому они часто формируют агрегаты из нескольких клеток: диплококки, стрептококки и т. Известны экспериментальные подтверждения обратной ситуации: цепочки клеток Lactococcus lactis в какой-то момент становятся слишком длинными и пассивно оседают вниз. В этом случае бактерии начинают выделять гидролазы, расщепляющие связи между отдельными клетками в цепи, в результате чего цепочки клеток укорачиваются и всплывают до оптимальной глубины Mercier et al. При этом, благодаря обтекаемой форме и малым размерам, они могут иметь преимущества при закреплении в мельчайших порах на поверхности среды. У абсолютного большинства кокков отсутствуют жгутики и способность к активному передвижению, и это не удивительно, поскольку клетки сферической формы в силу законов физики испытывали бы наибольшее возможное сопротивление среды при активном движении Cooper, Denny, 1997; Dusenbery, 2011. Формирование кокковых форм у различных бактерий можно рассматривать как способ переживания неблагоприятных условий, в некотором смысле аналогичный формированию эндоспор. Например, кокковые формы Helicobacter pylori, наблюдаемые в стационарную фазу культивирования или при воздействии неблагоприятных физических и химических факторов, более устойчивы к колебаниям рН, способны сохраняться в анаэробных условиях и при низких температурах, а также проявляют высокую резистентность к антибиотикам Benaissa, 1996. Форма и длина палочковидных клеток регулируются путем последовательного переключения процессов роста и деления. При этом рост клетки в длину может происходить двумя принципиально различными способами: путем удлинения боковых стенок клетки либо путем апикального роста Daniel, Errington, 2003. У большинства палочковидных форм клеточная стенка синтезируется при участии белка MreB и связанных с ним регуляторных белков, направляющих рост клетки в длину путем включения новых молекул пептидогликана в области боковых стенок клеточного цилиндра. Когда же клетка дорастает до определенных размеров, аппарат синтеза пептидогликана переключается с построения боковой стенки на синтез перегородки деления и полюсов дочерних клеток Lleo et al. У некоторых палочковидных клеток, например Corynebacterium glutamicum Letek, 2008 , белок MreB отсутствует, и рост в длину постоянно происходит в области полюсов клетки с участием белков цитоскелета, ответственных за деление клеток, например DivIVA Heichlinger et al. Палочковидная форма является одной из самых широко распространенных форм для бактерий, поскольку по многим параметрам имеет ряд адаптивных преимуществ: 1. При этом оказывается, что выгоднее быть длиннее, чем короче, данного соотношения: чтобы испытывать такое же сопротивление среды, как кокки, палочки должны стать в 130 раз длиннее своего диаметра Cooper, Denny, 1997. Благодаря палочковидной форме возможна полярность клетки и оптимальная компартментализация молекул Chang, Huang, 2014 , ответственных за репликацию и сегрегацию ДНК Chen et al. Относительная легкость построения дочерних клеток после деления — рост клеток требует только удлинения клеточного цилиндра с исходным диаметром поперечного сечения Chang, Huang, 2014. Стержневидная форма может способствовать эффективной упаковке клеток в колониях и биопленках с точки зрения использования питательных веществ и прочности биопленок Sha-piro, Hsu, 1989; Kearns, 2010. Переключение процессов деления и роста координируется сложным взаимодействием регуляторных и цитоскелетных белков. При воздействии некоторых антибиотиков, блокирующих клеточное деление, но не влияющих на рост клеток например, цефалексин , были получены мутанты E. Нитчатая форма, а также формирование разветвленных мицелиеподобных структур довольно широко распространены в природе среди представителей Actinobacteria. Именно у них включение новых молекул пептидогликана в клеточную стенку происходит не в области боковых стенок, а на полюсах клетки Daniel, Errington, 2003; Heichlinger et al. Полярный же рост клеток определяется белком DivIVA Letek, 2008 , у большинства других бактерий вовлеченным в процессы инициации деления, локализации клеточной перегородки и полярной локализации ДНК при споруляции Edwards, Errington, 1997. Филаментация клеток может наблюдаться у различных бактерий в случае SOS-ответа — защитной реакции на серьезные повреждения ДНК, останавливающие работу ДНК-полимеразы и, как следствие, репликацию и клеточное деление. Задержка деления при сохранении интенсивного роста клетки приводит как раз к появлению нитевидных структур, которые по окончанию SOS-ответа делятся по всей длине клетки и уже впоследствии восстанавливают исходную форму Cushnie et al. С экологической точки зрения нитевидная форма клеток может быть выгодной стратегией для бактерий в ряде случаев: 1. Увеличение как общей площади поглощающей поверхности клетки, так и удельной площади контакта с твердой поверхностью, что особенно важно для обитателей почвы — они наиболее прочно закрепляются на микроскопических неровностях почвенных частиц и проникают в мельчайшие поры и каналы Kurtz, Netoff, 2001. Показано, что филаментация способствует более эффективному поглощению определенных элементов питания в условиях их дефицита. Так, например, Actinomyces israeli в отсутствие фосфатов в среде культивирования имеют вид тонких разветвленных нитей, в то время как на полноценной среде это среднестатистические палочки Pine, Boone, 1967. Стратегия избегания хищничества со стороны простейших. В модельных опытах Аммендола с соавторами Ammendola et al. Некоторые патогенные виды бактерий путем филаментации избегают фагоцитоза со стороны иммунных клеток хозяина, например, это характерно для уропатогенных штаммов E. Роящиеся клетки часто приобретают нитевидную форму в среднем 5—20 мкм, до 200—300 мкм длиной Harshey, 1994; Fraser et al. Формирование разветвленных нитевидных структур у актиномицетов дает возможность структурной и функциональной дифференциации: субстратный мицелий преимущественно для закрепления на поверхности среды и поглощения питательных веществ, воздушный — для распространения спор или частей мицелия Определитель бактерий…, 2007.
Помогите Википедии, дополнив её. Это примечание по возможности следует заменить более точным. Для улучшения этой статьи по биологии желательно : Найти и оформить в виде сносок ссылки на независимые авторитетные источники , подтверждающие написанное. После исправления проблемы исключите её из списка.
Для достижения этого ученые использовали новую технологию программируемых пептидов и ДНК. Пептиды — это строительные блоки белков, а перепрограммированная ДНК направляет их взаимодействие, позволяя сформировать искусственный цитоскелет. Обычно ДНК не встречается в составе цитоскелета. Ученые же перепрограммировали последовательности ДНК так, чтобы она действовала как строительный материал, связывая пептиды друг с другом. После помещения этого запрограммированного материала в каплю воды, структуры автоматически формировались. Возможность программировать ДНК означает, что ученые могут создавать клетки для выполнения определенных функций и даже тонко настраивать реакцию клетки на внешние стрессоры. Живые клетки, безусловно, сложнее синтетических, однако они также более непредсказуемы и менее устойчивы к суровым условиям среды, например, к экстремальным температурам.
Студариум химия егэ - 83 фото
Тимус (или вилочковая железа) – один из главных органов иммунной системы, расположенный у человека за грудиной ниже ключиц, который отвечает за образование Т-клеток иммунной. Прототип молекулярного «пульта управления», с помощью которого многоклеточные управляют своими клетками, есть и у некоторых одноклеточных. Клеточный центр состоит из двух центриолей и центросферы. Прототип молекулярного «пульта управления», с помощью которого многоклеточные управляют своими клетками, есть и у некоторых одноклеточных.
Фотосинтез студариум
Методы изучения клетки. Строение клеток прокариот. Бактерии. Общие принципы строения клеток. Клеточная теория. Вопрос о «клеточной судьбе» изучается уже несколько десятилетий, особенно в контексте биологии стволовых клеток. это увеличивает отношение ПОВЕРХНОСТИ клетки к её ОБЪЕМУ, то есть в конечном итоге потеря ядра увеличивает РАБОЧУЮ. Фотосинтез студариум. Световая и темновая фаза фотосинтеза картинка. Клеточный центр состоит из двух центриолей и центросферы. В нашем курсе «Строение клетки. Цитология» мы подробно изучим все клеточные органеллы и сравним, как устроены клетки животных, растений, грибов и бактерий, научимся видеть их.
Фотосинтез студариум
Клетку назвали скутоид scutoid , и однозначно описать ее геометрию достаточно сложно, поэтому ученые воспользовались методом компьютерного моделирования на основе диаграммы Вороного. Напомним, что эта диаграмма названа в честь российского ученого Георгия Вороного. Диаграмма образуется, если вокруг каждой точки из некоторого заданного набора на плоскости построить область так, что для любой точки внутри этой области расстояние до заданной точки меньше, чем до любой другой точки набора. Пример диаграммы Вороного Специалисты решили применить этот метод, и оказалось, что по мере того, как ткань «закручивается», появляются не только «столбики» и «бутылки», но и новые геометрические формы, названий которых не существует.
В составе центриоли микротрубочки связаны поперечными белковыми мостиками, или ручками. Последние отходят от А-микротрубоч-ки и одним концом обращены в сторону центра центриоли, другим — к С-микротрубочке соседнего триплета. Каждый триплет центриоли с внешней стороны связан с белковыми тельцами шаровидной формы — сателлитами, от которых в гиалоплазму расходятся микротрубочки, формирующие центросферу. Вокруг каждой центриоли обнаруживается тонковолокнистый матрикс, а сами триплеты погружены в аморфный материал умеренной электронной плотности, называемый муфтой центриоли. В интерфазной клетке присутствует пара дочерняя и материнская центриолей, или диплосома, которая чаще располагается вблизи комплекса Гольджи рядом с ядром.
В диплосоме продольная ось дочерней центриоли направлена перпендикулярно продольной оси материнской. Дочерняя центриоль в отличие от материнской не имеет перицентриолярных сателлитов и центросферы. Центриоли выполняют в клетке функции организации сети цитоплазматических микротрубочек как в покоящихся, так и делящихся клетках , а также образуют микротрубочки для ресничек специализированных клеток. Микротрубочки присутствуют во всех животных клетках за исключением эритроцитов. Они образованы полимеризованными молекулами белка тубулина, который представляет собой гетеродимер, состоящий из двух субъединиц — альфа- и бета-тубулина. При полимеризации альфа-субъединица одного белка соединяется с бета-субъединицей следующего. Так формируются отдельные протофиламенты, которые, объединяясь по 13, формируют полую микротрубочку, внешний диаметр которой составляет около 25 нм, а внутренний — 15 нм.
Это лишь немногие роды и виды, например Falcivibrio и Lachnospira. Еще несколько родов грамположительных бактерий палочковидной формы описываются как слегка изогнутые Actinomyces, Bifidobacterium, Butyrivibrio, Corynebacterium и др. Среди грамотрицательных бактерий также однозначно преобладают палочки Enterobacterales, Pseudomonas, Rhizobium, Acetobacter, Legionella и др. Некоторые грамотрицательные палочковидные и спиральные бактерии принимают форму кокков в стационарной фазе культивирования и при неблагоприятных условиях, например Acinetobacter, Campylobacter, Treponema и др. Весьма редки, однако, среди грамотрицательных нитчатые формы — например, Acetofilamentum, Syntrophobacter. Синтез пептидогликана клеточной стенки у них происходит только во время деления клетки в области Z-кольца за счет белка FtsZ и других белков, участвующих в процессе деления, которые определяют включение новых молекул пептидогликана в клеточную стенку по траектории, соответствующей построению сферы Zapun et al. Таким образом, дочерние клетки кокков дорастают до размера материнской, будучи связанными друг с другом в виде диплококков Margolin, 2009. Для Helicobacter pylori описан механизм перехода от спиральной к сферической форме: на одном из полюсов клетки происходит конденсация цитоплазматического матрикса, что приводит к одностороннему растяжению клеточной стенки и оттеснению клеточного содержимого на периферию с образованием С-образных форм, которые, постепенно расширяясь, приобретают сферическую форму Хомерики, Морозов, 2001. Ранние кокковые формы сохраняют жгутики и подвижность, в дальнейшем они утрачиваются Bode et al. В пределах филума Spirochaetaе описан р. Sphaerochaeta нетипичной сферической морфологии, в геноме которого отсутствуют гены пенициллин-связывающих белков penicillin-binding proteins, РВР , катализирующих последние стадии образования пептидогликана клеточной стенки Caro-Quintero et al. С точки зрения адаптации к условиям среды для кокков можно отметить ряд интересных положений: 1. У сферических клеток наименьшее отношение площади поверхности к объему и, следовательно, минимальная площадь поглощения питательных веществ Young, 2006. Кокки наиболее подвержены броуновскому движению — передвигаются пассивно с током среды быстрее клеток любой другой формы тех же размеров. Возможно, именно поэтому они часто формируют агрегаты из нескольких клеток: диплококки, стрептококки и т. Известны экспериментальные подтверждения обратной ситуации: цепочки клеток Lactococcus lactis в какой-то момент становятся слишком длинными и пассивно оседают вниз. В этом случае бактерии начинают выделять гидролазы, расщепляющие связи между отдельными клетками в цепи, в результате чего цепочки клеток укорачиваются и всплывают до оптимальной глубины Mercier et al. При этом, благодаря обтекаемой форме и малым размерам, они могут иметь преимущества при закреплении в мельчайших порах на поверхности среды. У абсолютного большинства кокков отсутствуют жгутики и способность к активному передвижению, и это не удивительно, поскольку клетки сферической формы в силу законов физики испытывали бы наибольшее возможное сопротивление среды при активном движении Cooper, Denny, 1997; Dusenbery, 2011. Формирование кокковых форм у различных бактерий можно рассматривать как способ переживания неблагоприятных условий, в некотором смысле аналогичный формированию эндоспор. Например, кокковые формы Helicobacter pylori, наблюдаемые в стационарную фазу культивирования или при воздействии неблагоприятных физических и химических факторов, более устойчивы к колебаниям рН, способны сохраняться в анаэробных условиях и при низких температурах, а также проявляют высокую резистентность к антибиотикам Benaissa, 1996. Форма и длина палочковидных клеток регулируются путем последовательного переключения процессов роста и деления. При этом рост клетки в длину может происходить двумя принципиально различными способами: путем удлинения боковых стенок клетки либо путем апикального роста Daniel, Errington, 2003. У большинства палочковидных форм клеточная стенка синтезируется при участии белка MreB и связанных с ним регуляторных белков, направляющих рост клетки в длину путем включения новых молекул пептидогликана в области боковых стенок клеточного цилиндра. Когда же клетка дорастает до определенных размеров, аппарат синтеза пептидогликана переключается с построения боковой стенки на синтез перегородки деления и полюсов дочерних клеток Lleo et al. У некоторых палочковидных клеток, например Corynebacterium glutamicum Letek, 2008 , белок MreB отсутствует, и рост в длину постоянно происходит в области полюсов клетки с участием белков цитоскелета, ответственных за деление клеток, например DivIVA Heichlinger et al. Палочковидная форма является одной из самых широко распространенных форм для бактерий, поскольку по многим параметрам имеет ряд адаптивных преимуществ: 1. При этом оказывается, что выгоднее быть длиннее, чем короче, данного соотношения: чтобы испытывать такое же сопротивление среды, как кокки, палочки должны стать в 130 раз длиннее своего диаметра Cooper, Denny, 1997. Благодаря палочковидной форме возможна полярность клетки и оптимальная компартментализация молекул Chang, Huang, 2014 , ответственных за репликацию и сегрегацию ДНК Chen et al. Относительная легкость построения дочерних клеток после деления — рост клеток требует только удлинения клеточного цилиндра с исходным диаметром поперечного сечения Chang, Huang, 2014. Стержневидная форма может способствовать эффективной упаковке клеток в колониях и биопленках с точки зрения использования питательных веществ и прочности биопленок Sha-piro, Hsu, 1989; Kearns, 2010. Переключение процессов деления и роста координируется сложным взаимодействием регуляторных и цитоскелетных белков. При воздействии некоторых антибиотиков, блокирующих клеточное деление, но не влияющих на рост клеток например, цефалексин , были получены мутанты E. Нитчатая форма, а также формирование разветвленных мицелиеподобных структур довольно широко распространены в природе среди представителей Actinobacteria. Именно у них включение новых молекул пептидогликана в клеточную стенку происходит не в области боковых стенок, а на полюсах клетки Daniel, Errington, 2003; Heichlinger et al. Полярный же рост клеток определяется белком DivIVA Letek, 2008 , у большинства других бактерий вовлеченным в процессы инициации деления, локализации клеточной перегородки и полярной локализации ДНК при споруляции Edwards, Errington, 1997. Филаментация клеток может наблюдаться у различных бактерий в случае SOS-ответа — защитной реакции на серьезные повреждения ДНК, останавливающие работу ДНК-полимеразы и, как следствие, репликацию и клеточное деление.
Мы начнем знакомиться со строением клетки с ее оболочки и, постепенно изучив все органеллы, обратимся устройству клеточного ядра. В курсе вас ждут много заданий на самопроверку, часть из которых встречается в Едином государственном экзамене. Добро пожаловать на курс «Строение клетки. Для кого Курс будет полезен тем, кто: Заканчивает школу, готовится к ЕГЭ или олимпиадам Учится в вузе на естественнонаучных специальностях и хочет подтянуть знания по цитологии Интересуется биологией и клеточным строением.
Исследование предполагает, что клетки обладают скрытой системой связи
Студариум - видео. Смотрите, делитесь и обсуждайте лучшее видео с другими людьми. Ткани человека студариум. Какие основные виды тканей присутствуют в организме человека. это увеличивает отношение ПОВЕРХНОСТИ клетки к её ОБЪЕМУ, то есть в конечном итоге потеря ядра увеличивает РАБОЧУЮ.