Ученые из Стэнфордского центра линейных ускорителей (США) нашли способ делать снимки высокого разрешения, которые в мельчайших деталях показывают внутренности клеток. Ученым из Университета Северной Каролины-Чапел-Хилл удалось создать клетки, которые выглядят и функционируют как клетки живого организма, манипулируя ДНК и пептидами.
Банк заданий ЕГЭ-2024: Биология
Natural killer cells, NK cells — тип цитотоксических лимфоцитов , участвующий в функционировании врождённого иммунитета. Они на высокой скорости уничтожают клетки, инфицированные бактериями и вирусами, а также опухолевые клетки. Натуральный киллер Действуют натуральные киллеры с помощью агрессивных веществ перфорина и гранзима, которые наподобие буравчиков «кусают» и разрушают пораженную клетку, ставшую для них мишенью рис. Проникновение перфорина и гранзима в раковую клетку и ее уничтожение Молекулярными гуморальные факторами врожденного иммунитета являются рис. 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.
Основной функцией комплекса ТКР является распознавание специфического связанного антигена и запуск соответствующего клеточного ответа. Механизм трансдукции сигнала, благодаря которому Т-клетка вызывает этот ответ при контакте с её уникальным антигеном, называется активацией Т-клетки. Классическая иммунология человека построена на изучении иммунных клеток крови просто потому, что образец крови можно взять у любого пациента и исследовать в норме и в патологии. Именно на клетках крови была выстроена классификация Т-лимфоцитов - деление на Т-киллеры и Т-хелперы, которые проверяют антигенную специфичность Т-киллеров, выдают им «лицензию на убийство» и способны управлять всем ходом иммунного ответа через сигнальные растворимые молекулы, цитокины.
Позднее из ветви Т-хелперов была выделена группа регуляторных Т-клеток, подавляющих избыточный адаптивный иммунитет. Но, как нам напоминает реклама йогурта, значительная часть клеток иммунной системы сосредоточена вокруг слизистой оболочки пищеварительного тракта и в других тканях. В то время как в 5—6 л крови взрослого человека находится около 6-15 млрд T-лимфоцитов, в эпидермисе и коже - 20 млрд Т-клеток [1], в печени - еще 4 млрд [2]. Достаточно ли изучения образцов крови для полного описания функций Т-клеток, если в периферических органах Т-клеток больше, чем в кровотоке? И достаточно ли классических субпопуляций, чтобы описать все типы Т-клеток, находящихся в организме человека? Жизненный цикл Т-лимфоцита Каждая Т-клетка после сборки TCR проходит тестирование на функциональность случайно собранного рецептора положительная селекция и на отсутствие специфичности к собственным антигенам организма, то есть на отсутствие очевидной аутоиммунной угрозы отрицательная селекция. Выжившие Т-клетки пролиферируют и выходят из тимуса в кровоток — это наивные Т-лимфоциты, еще не встречавшиеся с антигеном.
Наивная Т-клетка циркулирует в крови и периодически заходит в лимфоузлы, где в Т-клеточной зоне контактирует со специализированными клетками, которые представляют ей чужеродный антиген. Миграция эффекторной Т-клетки в ткань при вирусной инфекции [3]. Сигналы воспаления от зараженных эпителиальных клеток при участии резидентных клеток передаются эндотелию сосудов, клетки которого привлекают эффекторные Т-клетки хемокинами CXCL9, CXCL10. Роллинг: при движении по посткапиллярной венуле в ткани эффекторная клетка замедляется, образуя временные контакты с Е-селектинами и P-селектинами на клетках эндотелия. Все эти клетки выходят из лимфоузла и перемещаются по крови. Эффекторные клетки затем могут покинуть кровоток для осуществления иммунной реакции в периферической ткани органа, где находится патоген. Что потом — снова путешествие по крови и лимфоузлам?
Рисунок 2. Схема перехода потомков активированных Т-лимфоцитов между популяциями [4]. Пояснения в тексте Клетки стромы, то есть основы лимфоузла, выделяют сигнальные вещества хемокины для того, чтобы позвать Т-клетку в лимфоузел. Но на эффекторных клетках оба рецептора отсутствуют. Из-за этого долгое время было загадкой, как эффекторные клетки могут попасть из периферической ткани обратно во вторичные лимфоидные органы — селезенку и лимфоузлы. В то же время стали накапливаться данные о различиях в репертуарах TCR и профилях транскрипции между TEM в крови и в других тканях , которые никак не укладывались в концепцию постоянной миграции Т-клеток между тканями и кровью. Решено было выделить новую субпопуляцию — резидентные клетки памяти Resident Memory T cells, TRM , которые населяют определенный орган и не рециркулируют [5].
Рисунок 3. Сложный выбор эффекторной клетки. To home — процесс хоминга, или миграции Т-клеток, например, в наиболее привычное для наивных клеток место — лимфоузел. Альтернатива — не отправляться в путешествие по организму и превратиться в резидентную клетку ткани Откуда впервые появляются резидентные клетки ткани? Это потомки эффекторных клеток, которые потеряли способность рециркулировать. Некоторые периферические для иммунной системы ткани, например слизистая тонкого кишечника и брюшная полость, позволяют эффекторным Т-лимфоцитам проникать внутрь свободно, другие — очень ограниченно. Большой поток эффекторных Т-клеток в эти ткани наблюдается только при реакции воспаления.
К тканям второго типа относятся головной и спинной мозг, отделенные барьером от иммунной системы, а также многие другие ткани: периферические ганглии, слизистые половых органов и кишечника, легкие, эпидермис, глаза.
Это места, где физические силы, действующие на клетки, либо слабы, либо наоборот огромны. Чтобы понять, как эти дефекты сказываются на формах ткани, ученые ограничили пространство клеток формой круга и обнаружили, что они быстро самоорганизовались и выстроились в одном направлении. Клетки начали быстро вращаться вместе, образуя упорядоченную спираль. При таком движении в центре круга остается только один топологический дефект. Таким образом, спираль будет постепенно превращаться в вихрь, создавая выступ или выпячивание ткани в середине диска.
Он может достигать до полумиллиметра, что очень много для основания размером даже не в сотые доли миллиметра», — объясняет Карстен Крузе, профессор кафедры биохимии и теоретической физики Женевского университета.
Есть возможность модифицировать их потом для выполнения новой, отмечают ученые. Такие «строительные блоки» можно персонализировать, добавляя различные конструкции пептидов или ДНК. Эксперты говорят, что открытие приблизит ученых к созданию тканей и органов, чувствительных к изменениям окружающей среды и подстраивающих под это свое поведение.
Ученые создали искусственные клетки и научились программировать их поведение
По словам команды, клетки используют мультимодальное восприятие, чтобы учесть внешние сигналы и информацию изнутри клетки, например, количество клеточных органелл. Учебник онлайн для подготовки к ЕГЭ по биологии и химии. Как я могу помочь студариуму?. Новостей пока нет. «Мы видим, что спираль, концентрирующая клеточные силы в своем центре, аккумулирует там новообразованные клетки путем клеточного деления. Автомобильные новости. Новости и СМИ. Обучение. Подкасты.
Вирусолог Лосев рассказал, как клетки иммунной системы борются с угрозами
И в 2023 году студенты и профессионалы смогут получить доступ к новым достижениям в этой науке благодаря конференции Студариум биологии. Эндоплазматический ретикулум самая крупная органелла эукариотических клеток, комплекс мембран которой, составляет не менее половины всех мембран клетки. Подготовка клетки к митозу происходит в интерфазу: удваивается ДНК, накапливается АТФ, синтезируются белки веретена деления, удваиваются центриоли. Студент на экзамене сказал что видами административного наказания являются предупреждение. Студариум биология егэ органоиды клетки.
Митоз студариум
Это цитоскелет, клеточный центр, рибосомы. Одномембранные органеллы Эти органеллы, как предполагается, в ходе эволюции образовались путем впячивания наружной мембраны внутрь и отпочковывания этих впячиваний. Почти все эти органеллы связаны между собой — прежде всего системой пузырькового везикулярного транспорта, когда пузырьки отпочковываются от одной органеллы и сливаются с другой, перенося содержимое и компоненты мембраны. Все вместе эти органеллы называются вакуолярной системой эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоли, секреторные пузырьки, пероксисомы. Ядерная оболочка, по сути, тоже является частью вакуолярной системы — одной из цистерн ЭПС, которая «охватывает» наследственный материал. На наружной мембране часто сидят рибосомы, как и на шероховатой ЭПС. Внутренняя поверхность внутренней мембраны ядра имеет специфический состав и взаимодействует с ДНК внутри ядра.
Эндоплазматическая сеть Рис. Эндоплазматическая сеть Внутри эукариотической клетки мы видим сложные мембранные системы, образующие клеточные органеллы. Прежде всего, это эндоплазматическая сеть, или эндоплазматический ретикулум. Он представляет собой систему мембран, образующих соединенные между собой цистерны, полость которых не сообщается с окружающей цитоплазмой. Различают два вида эндоплазматического ретикулума: гладкий и шероховатый. На шероховатом расположены многочисленные гранулы, представляющие собой рибосомы.
Они находятся снаружи полости, с цитоплазматической стороны, и синтезируют белки, которые по специальному каналу сразу направляются в полость ретикулума или встраиваются в его мембрану. На гладком ретикулуме расположены ферменты, синтезирующие мембранные липиды. Таким образом, эндоплазматический ретикулум образует все компоненты, нужные для образования мембран то есть роста их площади. От эндоплазматического ретикулума отделяются мембранные пузырьки, внутри которых белки, синтезированные на шероховатом ретикулуме, переносятся в следующую органеллу — аппарат, или комплекс, Гольджи. Аппарат Гольджи Аппарат, или комплекс, Гольджи — система уплощенных мембранных цистерн, основная функция которых — сортировка и модификация прежде всего гликозилирование белков, направляемых на экспорт из клетки или встроенных в мембрану. Каждая группа белков, синтезированных на шероховатом ретикулуме, собирается в определенном участке на периферии аппарата Гольджи.
В этих участках от него отделяются мембранные пузырьки, часть из которых дает начало клеточным органеллам, таким как лизосомы. Другая направляется к цитоплазматической мембране, сливается с ней и выделяет свое содержимое наружу. Таким образом осуществляется секреция из клетки таких белков, как пищеварительные ферменты, гормоны, белки межклеточного матрикса и гликокаликса. Аппарат Гольджи Лизосомы Лизосомы представляют собой мембранные пузырьки, внутри которых находятся гидролитические ферменты, расщепляющие белки, жиры, полисахариды.
У врачей есть множество способов отсрочить это состояние, однако полностью его избежать практически невозможно. Идея использовать их в качестве «курьеров» для доставки препаратов не нова, однако только недавно был создан новый способ упаковки лекарств, позволяющий эффективно реализовать такую терапию. Ученые из Университета ИТМО решили не пытаться присоединить к клеткам необходимые молекулы напрямую, а попробовали их перед этим упаковать. Причем таким образом, чтобы токсичное вещество не могло бесконтрольно попасть в кровоток или повлиять на биологические функции стволовых клеток.
Научная работа с описанием методики опубликована в журнале Biomaterials Science.
Ученые из Университета ИТМО решили не пытаться присоединить к клеткам необходимые молекулы напрямую, а попробовали их перед этим упаковать. Причем таким образом, чтобы токсичное вещество не могло бесконтрольно попасть в кровоток или повлиять на биологические функции стволовых клеток. Научная работа с описанием методики опубликована в журнале Biomaterials Science. Как объясняет один из авторов статьи, магистрант физико-технического факультета Университета ИТМО Олексий Пельтек: «в качестве аналогии можно сказать, что мы сделали почтальона и конверт». Препарат винкристин поместили в полиэлектролитные капсулы размером менее микрометра, разрушающиеся под действием инфракрасного излучения.
При создании синтетического аналога ученым удалось без природных белков сформировать функциональный цитоскелет, способный менять форму и реагировать на внешние факторы. Для этого использовали новую технологию пептид-ДНК, с помощью которой перепрограммировали последовательности ДНК и использовали его как строительный материал, связывающий пептиды вместе. Возможность задавать нужные характеристики ДНК позволяет ученым создавать клетки, выполняющие определенные функции, и настраивать их реакцию на внешние факторы воздействия.
Естественно, живые аналоги устроены сложнее, но в то же время они менее предсказуемы и более восприимчивы к агрессивным средам — к примеру, к высокой температуре.
Биология ЕГЭ 2024 | Studarium
На платформе можно найти интерактивные модели, визуализации и видеоматериалы, которые помогут лучше понять сложные концепции и процессы в биологии. Кроме того, платформа предлагает пользовательские разделы, где можно обмениваться знаниями, задавать вопросы и обсуждать актуальные темы с другими участниками сообщества. Это способствует обмену опытом и сотрудничеству в области биологических исследований. Важным преимуществом Студариум биология 2024 является его практическое применение в учебном процессе. Платформа предлагает различные образовательные программы и курсы, которые помогут студентам и преподавателям эффективно изучать и преподавать биологию. Материалы на платформе структурированы по уровню сложности и представлены в интерактивной и доступной форме. Наконец, Студариум биология 2024 является незаменимым источником научной информации. Платформа предлагает доступ к актуальным исследованиям и научным статьям, которые помогут специалистам в биологии оставаться во главе научного прогресса и делать новые открытия в своей области. Преимущества чтения Студариум биология 2024 онлайн Одним из главных преимуществ чтения Студариум биология 2024 онлайн является доступность. Вы можете читать материалы с любого устройства, подключенного к интернету.
Это удобно для студентов и профессионалов, которым необходимо иметь постоянный доступ к актуальной научной информации. Еще одним важным преимуществом является широкий спектр представленных материалов. Здесь собраны работы по различным разделам биологии: молекулярной, клеточной, генетической, физиологической и другим. Вы можете выбрать интересующую вас тему и ознакомиться с самыми свежими исследованиями в этой области.
Картриджи здесь — к сожалению или к счастью — одноразовые: это накладно, но предотвращает кросс-контаминацию, так что если у исследователя на повестке стоит предотвращение кросс-контаминации, то Nadia Instrument предпочтительнее. Он работает только с готовыми протоколами, но тем самым минимизируются риски, что какой-то процесс пойдет не по плану. В отличие от Nadia Instrument Nadia Go использует многоразовые чипы, но только на 1 образец.
Если у исследователя есть задача создать некий протокол, сделать что-то новое, никому неведомое, поработать с объектом, с которым до этого никто не работал, то Nadia Go — это нужный ему прибор. Конструкция приборов Nadia Nadia Instrument состоит из сенсорного экрана со встроенным меню подсказок. Прибор снабжен безымпульсными пневмонасосами, которые прокачивают все растворы по каналу в нем три независимых сверхплавных насоса, обеспечивающих давление до 1. Конструкция минимизирует риск, что какой-то процесс пойдет не так. Оператору выводятся на экране подробные инструкции: что куда капнуть, в какой последовательности, что нужно сделать — открыть или закрыть крышку, нажать «старт» или «стоп» и т. Любой аспирант и даже студент справится с этим прибором. Преимущество такого подхода — высокое качество результатов, никакой кросс-контаминации, простота в работе; прибор имеет широкий диапазон применения.
И главное: в этой системе хорошо реализована микрофлюидная составляющая, что на выходе дает очень низкий уровень дуплетных попаданий клеток в одну каплю, то есть при работе с Nadia Instrument мы получаем реальный Single Cell. Каждый картридж может быть рассчитан на один, два, четыре или восемь образцов параллельной работы. В каждом чипе есть встроенные мешалки, которые предотвращают агрегацию клеток — они осторожно перемешивают суспензию частиц или клеток для предотвращения агрегации. В картридж вмонтированы такие ячейки, а в них установлены мешалки с магнитным приводом и микрорезервуар на 125 мкл суспензии клеток. Также в картридже есть резервуары для масла, для несущей жидкости и резервуар, откуда на выходе мы заберем нашу эмульсию. Система Nadia Go: прибор для исследователей-первопроходцев Это новая одноканальная система, рассчитанная на 1 образец. Из ее преимуществ — встроенный микроскоп, с помощью которого пользователь может визуализировать процессы.
У Nadia Instrument этого нет. Система открыта для редактирования протоколов Недостатком можно назвать то, что система одноканальная и поэтому нельзя сразу работать на ней с несколькими образцами. Кроме того, в этом устройстве нет подсветки этапов процесса, оператор должен быть внимательнее и понимать, что он делает, что и куда капает. Однако подсказки есть на экране компьютера, который поставляется в комплекте с прибором. Но на самом приборе подсветки этапов нет. Прибор состоит из микроскопа, термоконтроллера, который здесь довольно-таки громоздкий, предметного столика, блока управления подсветкой микроскопа — все изображение выводится на компьютер. Преимущества системы Nadia Go в том, что она представляет собой открытую систему, гибкую в применении и позволяющую работать с любыми объектами.
Есть возможность быстрой оптимизации текущих протоколов: можно загружать протокол и по своему разумению его редактировать по мере необходимости. Производитель оставил возможность масштабирования: можно создать протокол на «приборе для первопроходцев» Nadia Go, а потом перенести его на Nadia Instrument как на основной прибор и повысить производительность — загрузить этот протокол туда и там работать с восемью образцами одновременно. Программное обеспечение для Nadia довольно простое, можно управлять процессом в один клик — протокол настраивается и запускается одним нажатием кнопки. И основное преимущество здесь — визуализация процессов. В единственной используемой ячейке нет RFID метки, но ячейка рассчитана только на один образец и совместима только с прибором Nadia Innovate — это предыдущая модель, на смену которой теперь пришел прибор Nadia Go. Конструкция картриджа ничем не отличается от разовых картриджей Nadia Instrument. Это облегчает переход с одной платформы на другую при масштабировании какого-либо разработанного процесса.
Внешне эти системы технически разные, но процессы, происходящие в ячейках, совершенно идентичны. Каждый пользователь в зависимости от того, что ему предпочтительнее — большое количество образцов и достоверный гарантируемый результат при закрытости протоколов или свободный поиск с любыми авторскими протоколами, но только с одним образцом — решает для себя, какой прибор выбрать. В небольшом видеоролике о том, как работает система, показаны мешалки, предназначенные для ресуспендирования клеток или неких частиц. Показано, что в системе Nadia есть встроенное пошаговое меню, которое подсказывает оператору, что нужно сделать, а в Nadia Go есть камера, которая позволяет визуализировать и получить такие интересные картинки. Процедура довольно простая: прибор сам подсветит лунки, в которые нужно внести образец или реактивы, подскажет оператору, когда что нужно открыть или закрыть, подаст звуковой и световой сигнал о том, что инкапсуляция завершена. Картридж — от 1 до 8 образцов.
Как объясняет один из авторов статьи, магистрант физико-технического факультета Университета ИТМО Олексий Пельтек: «в качестве аналогии можно сказать, что мы сделали почтальона и конверт». Препарат винкристин поместили в полиэлектролитные капсулы размером менее микрометра, разрушающиеся под действием инфракрасного излучения. Они выполнены из полимеров, которые специальным образом осаждаются на матрицу из оксида кремния. Что самое важное, пока стволовые клетки с этими капсулами не будут облучены лазером, препарат не будет высвобожден. Эффективность разработки была проверена на первичных клетках меланомы, выделенных из тканей реальных онкобольных.
Бывают и такие изменения, которые приводят к гибели линии бактерий или целых организмов — например, раковые опухоли. А случаются и такие, которые приводят к скачку в развитии популяции. Мутации происходят в результате ошибок в работе ДНК или под влиянием агрессивной среды. Но именно этот «хаос в жизни клеток» помогает им приобретать новые свойства и развиваться, — подчеркнула Елизавета Григорашвили. Эволюция — это череда счастливых случайностей. Бактерии размножаются бесполым путём, разделяясь на две половинки. Как правило, дочерние клетки — это клоны, полные копии клетки исходной. Однако в ходе эксперимента Ленски были зафиксированы случаи, когда свойства бактерий менялись. Почему это происходит? Но если в окружающей среде появляется что-то, что клетка хотела бы забрать — например, сахар для питания, — в мембране «включаются» специальные молекулы. Это белки, напоминающие по форме трубочки, через которые молекула может транспортировать вещества из среды вовнутрь. Клетке нужно быстро среагировать на то, что вокруг есть сахар. Для того, чтобы точно знать, что синтезировать, клетка использует молекулы РНК — своего рода «рецепты» для того, чтобы делать белки. Они не присутствуют в клетке постоянно, но могут синтезироваться по мере необходимости по информации из генов, которые находятся в ДНК. У нас есть специальный белок, который умеет синтезировать РНК, — полимераза. Для того, чтобы полимераза «поняла», где начало гена, перед геном есть регуляторная последовательность, которую она может химически «узнать». Когда необходимость в синтезе РНК пропадает — например, сахар из внешней среды ушёл, — специальный белок начинает блокировать регуляторную последовательность, мешая работе полимеразы. У нас есть много сахара, и мы включаем производство белка. Из-за того, что мы включили производство белка, который утилизирует сахар и позволяет его всосать в клетку, сахара в окружающей среде становится меньше и в какой-то момент он расходуется. Тогда нам нужно отключить производство белка. И так по кругу. Это называется «принципом обратной связи», и это элемент порядка, который уравновешивает хаос в жизни клетки. Как бактерии научились питаться цитратом натрия Бактерии конкурируют между собой: каждая хочет получить как можно больше ресурсов, размножиться и всех вокруг «задавить». На этой конкуренции строится их взаимодействие: им нужно уметь эффективно использовать свои ресурсы и находить конкурентные преимущества в среде. Поэтому клетки могут адаптироваться и находить новые источники энергии.
студариум @studarium в Инстаграме. Смотреть сторис, фото и видео анонимно без VPN
Такая форма клеток ранее никогда не встречалась, поэтому ей дали собственное название. Главная/Здоровье и медицина/Открытие нового типа клеток революционизирует нейронауку. Как я могу помочь студариуму?. Новостей пока нет. Опорный конспект по теме строение клетки биология 5 класс. И в 2023 году студенты и профессионалы смогут получить доступ к новым достижениям в этой науке благодаря конференции Студариум биологии. Биологам впервые удалось синтезировать человеческие зародышевые структуры из стволовых клеток без использования сперматозоидов и яйцеклеток.
Подцарство Простейшие
Этот ЛСЭ использует электроны с энергией 12 МэВ и даёт излучение с длиной волны, плавно перестраиваемой в диапазоне от 90 до 340 микрон, и средней мощностью до 0,5 кВт, что является мировым рекордом средней мощности монохроматического излучения в этом диапазоне. Второй лазер, запущенный в 2009 году, использует электронные пучки с энергией 22 МэВ, а его излучение находится уже в инфракрасном диапазоне длины волн от 35 до 80 микрон. Третий лазер, запущенный в 2015 году, работает на энергии 42 МэВ в диапазоне от 5 до 15 мкм. Излучение всех лазеров выводится в один оптический канал - это дает возможность использовать его на одних и тех же станциях, однако наибольшей популярностью в настоящее время пользуется именно терагерцовый лазер. Каждый из трех лазеров позволяет менять длину волны и мощность излучения, в зависимости от пожелания пользователей - химиков, физиков и биологов.
Тип деления митоза и мейоза таблица. Сравнительная характеристика процессов деления клеток. Деление клетки митоз и мейоз таблица. Сравнение митоза и мейоза таблица 9 класс. 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.
Альварадо и его соавторы использовали для этого piwi-1 — белковый маркер стволовых клеток. Выделив содержащие его клетки, ученые заметили, что они легко распадаются на две группы: одни синтезировали его много, другие — мало, лишь первые проявляют себя как необласты. Затем авторы проанализировали работу генома в восьми тысячах клеток с высоким содержанием piwi. Были отброшены клетки, ДНК которых указала на то, что они уже вступили на путь специализации. В итоге ученые сузили поиск для двух групп клеток, различающихся активностью генов, — Nb1 и Nb2. Nb2-клетки отличались активным синтезом мембранного белка тетраспанина, функции которого пока малопонятны.
Другие простейшие эвглена зелёная, лямблия имеют жгутики, с помощью которых перемещаются в пространстве. Жгутик — поверхностная структура клетки, служащая для передвижения. Это длинные и тонкие, обычно единичные образования, которые вращаются как винт моторной лодки, тем самым двигая клетку в нужном направлении. Только у лодки винт сзади, а у простейших — спереди. Простейшие при этом будут двигаться в сторону вращения жгутика. А вот так выглядят жгутики хламидомонад под электронным микроскопом. Органоиды пищеварения. Их функции — питание и выведение ненужных веществ. Для простейших характерно наличие пищеварительных вакуолей. Это органоиды, в которых происходит расщепление питательных веществ, поглощенных клеткой. В вакуолях, как и в наших органах пищеварения, содержатся ферменты — вещества, способствующие разложению пищи до простых органических соединений. А для того чтобы пища попала в пищеварительные вакуоли, у инфузории есть следующие структуры: Ротовой желобок — это углубление, по которому пища попадает в клеточный рот. Клеточный рот — участок клетки, где происходит заглатывание пищи с образованием пищеварительной вакуоли. Это происходит следующим образом: частицы с водой вовлекаются в ротовой желобок, затем проталкиваются в глотку и собираются в пузырек на ее конце. Отрываясь от глотки, пузырек превращается в пищеварительную вакуоль и начинает перемещаться по цитоплазме инфузории. Клеточная глотка — это канал, который соединяет клеточный рот и цитоплазму. Когда переваривание пищи завершается, непереваренные остатки нужно удалить из клетки. Для этого у инфузории есть порошица — это отверстие в пелликуле, из которого выбрасываются непереваренные остатки пищи. А теперь обсудим еще несколько деталей питания простейших. Питание Главное отличие живого от неживого — наличие в составе органических веществ: у живых существ они есть, у объектов неживой природы их нет. Следовательно, органические вещества на Земле появляются только из живой природы. Одни живые организмы умеют сами их создавать из неорганических, остальные же могут питаться только готовой органикой, которую создал кто-то другой. На основе этого у живых организмов выделяют два основных типа питания — автотрофный и гетеротрофный, и один смешанный — миксотрофный. Гетеротрофы в ходе питания поглощают готовые органические вещества, созданные другими организмами. Гетеротрофы получают питательные вещества вместе с готовой пищей — равно как и мы с вами. Но в отличие от нас они не могут сами приготовить себе обед, им всегда приходится ходить в кафе. Например, так питается Инфузория-туфелька, Амёба обыкновенная, Малярийный плазмодий. Автотрофы самостоятельно синтезируют создают для себя органические вещества из неорганических. Они, в свою очередь, делятся на: Фототрофов — в основе их питания лежит процесс фотосинтеза , используется для этого энергия солнечного света. Например, так питается Эвглена зелёная. Хемотрофов — питаются за счет процесса хемосинтеза, используя энергию химических связей. Этот способ характерен для некоторых бактерий. Миксотрофы — организмы, которые могут питаться как автотрофно, так и гетеротрофно. Это очень удобный механизм выживания, как у калькулятора с солнечными батареями: если нет обычной батарейки, можно работать от энергии света. Такой тип питания имеет Эвглена зелёная. Как мы упомянули выше, она предпочитает питаться автотрофно, но может также и гетеротрофно. У миксотрофов есть особый светочувствительный органоид — стигма, или глазок, благодаря которому, например, Эвглена зеленая может перемещаться в более освещенное место. Это явление называется положительный фототаксис. Фототаксис — направленное движение в сторону света. Помимо света, простейшие могут также ориентироваться в пространстве в зависимости от химического состава среды. Хемотаксис — движение в ответ на изменение химического состава окружающей среды. Это осуществляется с помощью хеморецепторов, которые располагаются на поверхности клетки и улавливают химические изменения вокруг организма. Эти рецепторы — глаза, уши и нос простейшего, именно они получают информацию о том, где «хорошо», а где «плохо». И таким образом клетка движется в направлении к питательному раствору или подальше от агрессивных веществ. Подробнее про типы питания вы можете прочитать в этой статье. Для большинства простейших характерен гетеротрофный тип питания, однако некоторые из них — миксотрофы. Пиноцитоз и фагоцитоз Согласитесь, приятно вкусно пообедать, а затем выпить свежесваренный компот. Вот и простейшие, как и мы, тоже от этого не отказываются, поэтому могут питаться как твердой, так и жидкой пищей. Разберем, как у них это происходит. Такая хорошая приспособленность к разным условиям среды обуславливает высокую выживаемость Простейших. Не зря их на планете так много. Разберем подробнее, как же происходит увеличение их численности. Размножение Для простейших характерно бесполое размножение, которое протекает без образования специальных клеток или структур и может осуществляться с помощью митоза и шизогонии.
В России стволовые клетки превратили в курьеров с лекарством
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.
Студенты всегда могут задать вопрос по материалу урока преподавателю или наставнику и получить на него ответ мотивируем и увлекаем личные наставники Это личные помощники учеников на курсах. Они помогут не забросить подготовку, разобраться в сложных темах и достичь нужного результата на экзамене. Вместе мы обсуждаем сложные вопросы и поддерживаем друг друга, а ещё устраиваем общешкольные встречи: проходим квизы и марафоны, веселимся на Впускных и дружим даже после экзамена. Не забрасывать подготовку и заниматься каждый день помогает стрик — непрерывная полоса занятий, которая обозначается огоньками. В них ученики смогут не только более углублённо изучить материал, но и попасть в дружескую атмосферу, где ждут тёплое общение, обмен эмоциями и горячие обсуждения. Мы хотим жить в мире, где люди получают удовольствие от обучения.
Делясь, необласты могут дифференцироваться в любые типы клеток, в том числе в клетки покровов и нервной системы эктодермы.
Только необласты отвечают у планарий за регенерацию. После дифференцировки их потомки перестают делиться. Необласты служат также для бесполого размножения и могут превращаться в половые клетки. Ну как же без дрозофилы... Хорошо изучены и СК насекомых. Большинство типов этих клеток есть у зародышей или личинок и отсутствуют у имаго взрослой особи. Типичные для насекомых с полным превращением СК — это клетки имагинальных дисков. Из этих небольших групп клеток личинки развивается большинство органов имаго. Интересная особенность этих клеток — их способность к трансдетерминации.
На довольно ранней стадии в имагинальном диске уже есть «разметка» будущего органа: например, известно, какие из клеток крылового диска станут клетками передней половины крыла, а какие — задней. Внешне эти клетки еще не различаются, но их судьба предопределена детерминирована. Однако при удалении части диска судьба клеток меняется так, что может восстанавливаться нормальная структура крыла. У большинства взрослых насекомых не так уж много СК. Удивительно, что у многих видов с неполным превращением они сохраняются в особом отделе головного мозга — грибовидных телах. Эти центры мозга насекомых отвечают за многие формы научения. Нейробласты грибовидных тел СК мозга у взрослых сверчков постоянно образуют новые интернейроны. Их число увеличивается при усиленной стимуляции органов зрения и обоняния например, у самцов — при драках с соперниками. У большинства насекомых с полным превращением СК грибовидных тел гибнут на стадии куколки, и пластичность поведения имаго связана с ростом аксонов и образованием новых синапсов.
Из ядущего вышло едомое Сравнительно новый модельный объект для изучения СК — оболочники. У этих ближайших родственников позвоночных высока способность к регенерации, а многие из них размножаются бесполым путем и образуют колонии. Только у сидячих оболочников — асцидий — насчитывается чуть ли не десяток разных способов деления и почкования! На асцидиях часто изучают способность различать «свое и чужое» — основу иммунитета. В последние годы чаще всего используют для таких исследований мелкую, широко распространенную колониальную асцидию Botryllus schlosseri. В норме колония живет 1—5 лет, а каждый зооид — всего неделю. За это время он успевает сформировать почку — зачаток нового зооида. После этого старый зооид распадается, и его клетки гибнут путем апоптоза; затем клетки растущей почки фагоцитируют остатки зооида, и почка его заменяет. Рисунок 2.
Образование колоний у Botryllus schlosseri вид сверху. После оседания личинки исходная особь оозооид начинает почковаться и образует розетки генетически идентичных зооидов. Колония может включать от одной такой розетки до сотни. В небольших слепых выростах кровеносных сосудов — ампулах — скапливаются лимфоцитоподобные клетки крови. Это — тотипотентные СК асцидии. Из них образуются похожие на бластулы шарики, а затем почки. Одним из первых обособляется в такой почке сердце, затем формируются остальные органы, и новый зооид начинает почковаться обычным способом. Если две колонии асцидий соприкасаются при росте, они могут либо сливаться, либо разделяться после отторжения и гибели тканей. Этот ген похож на гены, отвечающие за отторжение чужеродных тканей у позвоночных а возможно, и гомологичен им.
Если у двух колоний совпадает хотя бы один аллель этого гена из пары, то они срастаются. Первыми вступают в контакт ампулы, и происходит объединение кровеносной системы колоний. Самые удивительные события происходят после слияния. У одного из «партнеров» начинается массовая гибель клеток, и все его зооиды полностью разрушаются. Но оказалось, что у «победителя» довольно часто все клетки зародышевого пути имеют генотип «съеденного» партнера! Это означает, что тотипотентные СК «съеденной» особи сохраняются и заселяют «победителя». Иногда и соматические ткани «победителя» целиком или частично заменяются клетками «побежденного». Вот уж действительно — «из ядущего вышло едомое»! Исход «конкуренции» соматических и половых клеток зависит от генотипов сросшихся колоний.
Роль этого явления в эволюции и экологии асцидий интенсивно изучается. И пришивают голову и хвост туда, где нужно... Для позвоночных бесполое размножение нехарактерно если не считать полиэмбрионии , но способность к регенерации у них достаточно хорошо развита. Рекордсмены в этом плане — хвостатые амфибии. У саламандр — даже взрослых — регенерируют хвост, глаза, ноги, челюсти, участки миокарда и спинного мозга и другие органы. Классический объект для изучения регенерации — конечности саламандр и тритонов. После ампутации конечности рана быстро затягивается эпидермисом, а под ним формируется «шапочка» из недифференцированных клеток — бластема. Откуда берутся эти клетки? Этот вопрос был источником споров в течение десятилетий.
И сейчас тут не все еще ясно. Известно, что многие клетки в районе ампутации гибнут, а оставшиеся дедифференцируются. Например, многоядерные клетки скелетных мышц распадаются на одноядерные клетки, а потомки этих одноядерных клеток, возможно, могут превращаться в фибробласты — клетки соединительной ткани. Но насколько они плюрипотентны? В костном мозге, мышцах и соединительной ткани есть и недифференцированные, стволовые клетки. Но насколько важен их вклад в регенерацию? Сейчас доказано, что большинство клеток бластемы «помнит» свою клеточную линию и в основном дает клетки этой линии при регенерации. Но есть и клетки, которые становятся мультипотентными — это, прежде всего, фибробласты кожи. Большинство клеток бластемы — их потомки, и они точно превращаются в ходе регенерации не только в новые фибробласты, но и в клетки хряща.
Для регенерации, как правило, необходима нервная ткань. Шванновские клетки , окружающие аксоны нервов, подходящих к бластеме, выделяют белок, стимулирующий деление клеток бластемы. Но в подходящих условиях можно заставить развиваться и бластему, отделенную от конечности. И даже изолированная бластема все равно отращивает только ту часть ноги, которая была отрезана! Значит, клетки бластемы запоминают не только клеточную линию, к которой принадлежат. Они еще и помнят, из какой части ноги происходят и в каком порядке нужно делиться, чтобы недостающая часть была не культей, а нормальной ногой. Жалкая кучка глупых недифференцированных клеток обладает такой мудростью, что способна сотворить ногу с правильным расположением пальцев, костей и мышц! Как это удается клеткам — тема для отдельной статьи. В своих работах 1902—1909 гг.
В статье 1909 г. Одним из первых в этих исследованиях Максимов стал использовать культивирование клеток вне организма. Следующим крупнейшим достижением в этой области стало открытие мезенхимальных мультипотентных СК МСК. Их открыл советский ученый Александр Яковлевич Фриденштейн рис. Как в культуре, так и в организме человека единственная такая СК может давать клетки костной, хрящевой, фиброзной и жировой тканей. В 1981 г. Оказалось, что эти клетки при определенных условиях культивирования длительное время сохраняют плюрипотентность. С этого момента начался настоящий бум изучения СК: ведь их культивируемые линии позволяют изучать условия и механизмы дифференцировки. Сейчас слова «стволовые клетки» присутствуют в названии примерно двух десятков международных научных журналов.
Некоторое внимание уделим направлениям в биологии, которые необходимо знать на современном этапе технического прогресса. Биоинженерия Биоинженерия - направление науки и техники, развивающее применение инженерных принципов в биологии и медицине. В рамках биоинженерии происходят попытки и довольно успешные выращивания тканей и создание искусственных органов, протезов. То есть биоинженерия занимается преимущественно технической частью. Медицинское направление в биоинженерии ищет замену органам и тканям человека, которые утратили свою функциональную активность и требуют "замены". Биотехнология Биотехнология - направление биологии, изучающее возможность применения живых организмов или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач.
В биотехнологии путем генной инженерии создают организмы с заданным набором свойств. В рамках биотехнологии происходит получение антибиотиков - продуктов жизнедеятельности бактерий, очищение водоемов с помощью моллюсков, увеличение плодородия почвы с помощью дождевых червей, клонирование организмов. Это разительно отличается от задач биоинженерии, хотя безусловно, эти дисциплины смежные. Все-таки в биотехнологии происходит большее вторжение в живой мир, по сути человек выступает эксплуататором, достигая с помощью животных, растений и грибов своих целей. Человек проводит искусственный отбор, отделяя особей, которые продолжат род, от других, "менее перспективных". В рамках биотехнологии выделяются следующие направления: Генная инженерия Представляет собой совокупность методов и технологий, которые приводят к получению рекомбинантных РНК и ДНК, выделению генов из клеток и внедрения их в другие организмы.
Он то и нужен человеку, такие продукты жизнедеятельности активно используются в медицине, к примеру, при изготовлении антибиотиков. В ходе генной инженерии был получены: Сорт кукурузы, устойчивый к действию насекомых-вредителей Бактерии, продуктом жизнедеятельности которых является человеческий инсулин, используемый в дальнейшем как лекарство Культура клеток, вырабатывающих гормон человека - эритропоэтин, также используемый в лечебных целях Клеточная инженерия Представляет собой совокупность методов и технологий, используемых для конструирования новых клеток. В основе лежит идея культивирования клеток тканей вне организма.