Микротрубочки цитоплазмы

Рис. 4-36. Микрофотографии участка раннего эмбриона Drosophila, который инъецирован тубулином, предварительно меченным родамином (тубулин - белок микротрубочек). На этой ранней стадии развития ядра объединены общей цитоплазмой, и поэтому микротрубочки метятся во всем эмбрионе. А. Микротрубочки в живом эмбрионе исходят из двух ярких пятен по обе стороны от каждого из интерфазных ядер в центре каждого пятна центросома. Б. Этот же эмбрион через несколько минут, когда все ядра синхронно входят в митоз. Микротрубочки сохраняют контакт с центросомами, но они подверглись реорганизации и сформировали митотическое веретено. (С любезного разрещения Douglas Kel-

Обычно считается, что лабильные микротрубочки цитоплазмы находятся в динамическом равновесии с мономерными или димерными единицами. Известно, например, что микротрубочки могут образовываться или распадаться в зависимости от метаболических условий. Для их сборки нужен ОТР, гидролиз которого, по-видимому, является существенной частью процесса сборки . Недавно опубликованные данные о фосфорилировании белков микротрубочек указывают на то, что процесс этот очень сложен. [c.278]

Рис. 2.1. Комбинированная схема строения эукариотической (растительной) клетки (по Зитте). Вак вакуоли Д-диктиосомы КСт-клеточная стенка Ли — липидные капельки Мыт-митохондрии Мтр-микротрубочки Я-поры с плазмодесмами ПМ-плазматическая мембрана СП-секреторные пузырьки (экзоцитоз) X/i-хлоропласты ДЯ г-цитоплазма Я-ядро.

Многие системы микротрубочек в клетках весьма лабильны, причем эта лабильность важна для их функции. Один из наиболее ярких примеров-митотическое веретено, которое образуется после того, как в начале митоза микротрубочки цитоплазмы распадаются (разд. 13.5.2). [c.302]

Длина отдельных микротрубочек равна нескольким микрометрам, поэтому они не могли быть обнаружены под световым, микроскопом, и долгое время цитологам не было известно об их существовании. Диаметр микротрубочек цитоплазмы примерно 20—25 нм, а диаметр канала — менее 10 нм. Размеры микротрубочек цитоплазмы несколько больше размеров микротрубочек митотического веретена. [c.61]

Мы начнем эту главу с рассмотрения структур, построенных из актиновых филаментов, - от специализированных миофибрилл мышечного волокна до вездесущего богатого актином кортекса под плазматической мембраной всякой животной клетки. Затем мы перейдем к микротрубочкам, сначала к тем, которые собраны в пучки и ответственны за биение ресничек, а потом к микротрубочкам, пронизывающим всю цитоплазму, контролирующим движение органелл и определяющим полярность клеток. Затем, после обсуждения обширного семейства промежуточных филаментов. придающих клетке прочность на растяжение и формирующих ядерную ламину, мы в заключение рассмотрим функционирование цитоскелета как единой сети, определяющей и координирующей двигательные процессы и форму отдельных клеток и целых тканей. [c.254]

Рпс. 11.11. Целый эритроцит цыпленка с выступающим разорванным ядром, волокнами цитоплазмы (слева) и микротрубочками (справа). Маркер соответствует 1 мкм [334]. [c.236]

Важной составной частью цитоплазмы являются микротрубочки— полые стерженьки, наружный диаметр которых составляет 24 2 нм, а внутренний 13—15 нм. Наиболее удивительна их форма в жгутиках и ресничках эукариотических клеток (рис. 1-5). Устойчивые микротрубочки ресничек являются, по-видимому, неотъемлемой частью аппарата, обеспечивающего движение жгутиков (Приведенный справа рисунок взят из работы .) Лабильные (т. е. образующиеся, а затем распадающиеся) микротрубочки обнаруживаются чаще всего в цитоплазме клеток, способных к перемещению (например, в псевдоподиях амеб). Митотическое веретено (гл. 15, разд. Г.9) представляет собой набор микротрубочек, обеспечивающих перемещения хромосом в делящейся клетке. Микротрубочки обнаруживаются также в плоскостях деления растительных клеток. [c.276]

Большое число микротрубочек содержится в длинных аксонах нервных клеток. Здесь они, вероятно, обеспечивают быстрый перенос белков и других веществ из тела клетки в аксон Микротрубочки, функция которых неизвестна, обнаружены и во многих сенсорных клетках. Недавно было показано, что микротрубочки содержатся в цитоплазме самых разных клеток. Иопользуя непрямой метод флуоресцирующих антител, Вебер и др. получили приведенную ниже [c.276]

Образование комплексов фермент—субстрат и гормон—рецептор предполагает узнавание молекулами друг друга. На более высоком уровне организации такой способностью обладают клетки. Так, лейкоциты в токе крови узнают и разрушают чужеродные клетки, например бактериальные, но не нападают на собственные клетки крови. Узнавание проявляется и в контактном ингибировании некоторые клетки высших организмов (например, клетки мышечной ткани) в питательной среде продолжают делиться до тех пор, пока не придут в контакт с другими клетками, после чего их рост прекращается. Раковые клетки в тех же условиях продолжают делиться. В этих двух примерах клеточного узнавания, имею- щего важное значение в медицине, участвуют поверхностные антигены. Уникальность специфических типов клеток указывает на большое разнообразие их поверхностных антигенов, что дополнительно усложняет строение биологических мембран. Процессы клеточного узнавания зависят от подвижности компонентов мембраны, которая, по-видимому, регулируется с помощью микротрубочек, имеющихся в цитоплазме [4]. [c.108]

Для такого длинного и тонкого отростка, как аксон, толщина которого может составлять лишь миллионную долю его длины, всегда существует опасность быть поврежденным. Нейрону необходима какая-то внутренняя структура, обеспечивающая прочность, и такую структуру, по-видимому, образуют многочисленные нейрофиламенты и микротрубочки, пронизывающие цитоплазму практически всех отростков нервной клетки (рис. 18-60). Действительно, тубулин и белки нейрофиламентов вместе с актином составляют около половины всего белка мозга. [c.130]

Если окрасить культивируемые клетки антителами к одному из цитоплазматических белков ПФ (например, виментину), то обычно будет видна ажурная сеть нитей, окружающая ядро и охватывающая всю, цитоплазму (см. рис. 11-73). По структуре эта сеть отлична от других компонентов цитоскелета, хотя местами ее нити, по-видимому, идут параллельно микротрубочкам цитоплазмы. Вероятно, организация цитоплазматических ПФ зависит от взаимодействия с микротрубочками, так как деполимеризация микротрубочек при обработке веществами типа колхицина ведет к осаждению всей сети ПФ в виде околоядерной шапки . Можно думать, что многие ПФ цитоплазмы связаны с ядерной оболочкой и в норме оттягиваются от нее к периферии клетки микротрубочками. с которыми они соединены [c.316]

Целлюлозные микрофибриллы в составе клеточной стенки часто имеют вполне определенную ориентацию. Но от чего зависит их расположение Это важный вопрос, потому что, как мы увидим позже, ориентация целлюлозных микрофибрилл играет решающую роль в определении формы растительных клеток. Ответ на этот вопрос был подсказан тем фактом, что большинство микротрубочек в кортикальном слое цитоплазмы ориентировано так же, как и целлюлозные микрофибриллы, образующиеся в данное время в данном участке клетки. [c.192]

ПЕРЕТЯЖКА. Здесь наружный сегмент почти полностью отделен от внутреннего впячиванием наружной мембраны. Связь между двумя сегментами осуществляется через цитоплазму и пару ресничек, переходящих из одного сегмента в другой. Каждая ресничка состоит только из девяти периферических групп микротрубочек (центральная их пара, типичная для таких органелл, отсутствует) и не вьшолняет двигательных функций. [c.324]

Актиновые нити и микротрубочки существенны также для внутренних перемещений, которые имеют место в цитоплазме эукариотических клеток. Так, микротрубочки в форме митотического веретена - важнейшая часть аппарата, обеспечивающего правильное распределение ДНК в процессе деления эукариотических клеток Без микротрубочек эукариотические клетки просто не могли бы воспроизводиться, поскольку движение путем простой диффузии было бы либо слишком медленным, либо слишком неупорядоченным. Существует предположение, что большинство органелл эукариотических клеток прямо или косвенно прикреплены к цитоскелету и могут перемещаться только вдоль его направляющих элементов. [c.35]

Митохондрии обычно изображают в виде жестких вытянутых, похожих на бактерии цилиндров диаметром от 0,5 до 1 мкм. Однако цейтраферная микрокиносъемка живых клеток позволяет увидеть, что митохондрии - необыкновенно подвижные и пластичные органеллы, которые постоянно изменяют свою форму (рис. 7-2) и даже сливаются друг с другом и затем вновь разделяются Пути перемещения митохондрий в цитоплазме часто связаны с микротрубочками (рис. 7-3), что может определять характерную ориентацию митохондрий и распределение их в различных клетках. В некоторых клетках митохондрии образуют длинные подвижные филаменты или цепочки, а в других они фиксированы вблизи мест высокого потребления АТР-нанример, в сердечной мышце они располагаются между миофибриллами, а в сперматозоидах плотно обвивают жгутик (рис. 7-4). [c.431]

Почти во всех животных клетках актин и тубулин содержатся в больших количествах, но тубулина в них все же, как правило, меньше. Кроме того, поскольку микротрубочки толще, чем актиновые филаменты, для образования полимера одинаковой длины тубулина требуется примерно в 10 раз больше, чем актина (см. табл. 11-4). Поэтому общая длина актиновых филаментов в клетке но крайней мере в 30 раз больше общей длины микротрубочек. Это отражает фундаментальную разницу в структурной организации и функциях этих двух цитоскелетных полимеров в то время как актиновые филаменты образуют соединенные сшивками сети и небольшие пучки в периферической цитоплазме, микротрубочки обычно существуют в виде отдельных нитей, которые расходятся в стороны через всю цитоплазму из небольшой области вблизи ядра. Микротрубочки образуют систему волокон, но которой могут перемещаться различные пузырьки и другие органеллы, ограниченные мембраной тем самым они влияют на полярность клетки, могут регулировать ее форму и движение и определяют ориентацию плоскости клеточного деления. [c.302]

Мембранные белки наряду с липидами играют важную структурную роль, кроме этого они ответственны за выполнение подавляющего большинства специализир. ф-ций отдельных мембран. Они служат катализаторами протекающих в мембранах и на их пов-сти р-ций (см., напр.. Дыхание), участвуют в рецепции гормональных и антигенных сигналов и т. п. (см., напр., Аденилатциклаза), выполняют транспортные ф-ции, обеспечивают пиноцитоз (захват клеточной пов-стью и поглощение клеткой жидкости), хемотаксис (перемещение клетки, обусловленное градиентом концентраций к.-л. в-ва в среде) и т.п. Мн. из периферич. белков-компоненты цитоскелета (совокупность филамен-тов и микротрубочек цитоплазмы) и связанных с ним сократит, элементов, к-рые обусловливают форму клеткн и ее движение. [c.29]

Две важные группы БАМ, которые можно вьщелить из мозга вместе с микротрубочками, - это высокомолекулярные белки (с мол. массой около 200-300 тыс. и даже больше) и тау-белки (с мол массой 40-60 тыс.) Белки обеих групп имеют два домена, один из которых ответствен за связывание с микротрубочками так как этот домен соединяется одновременно с несколькими ненолимерными молекулами тубулина, БАМ ускоряют нуклеацию микротрубочек in vitro. Другой домен, как полагают, обеспечивает взаимодействие микротрубочек с другими клеточными комнонентами (рис. 11-70). И высокомолекулярные БАМ, и тау-белки сидят на микротрубочках цитоплазмы по всей их длине, что показано с помощью антител к этим белкам. [c.310]

Если мы рассмотрим живую клетку позвоночного животного в фазово-конграстный микроскоп или в микроскоп с дифференциальным интерференционным контрастом (разд. 4.1.5), мы увидим, что ее цитоплазма находится в непрестанном движении. Митохондрии и более мелкие мембранные органеллы за несколько минут успевают изменить свое местоположение в клетке путем характерных периодических скачков, которые слишком упорядоченны и направленны, чтобы их можно было спутать со столь же безостановочным броуновским движением-результатом случайного теплового движения молекул. Многие из таких внутриклеточных перемещений происходят в тесной связи с микротрубочками Если клетку, в которой движутся органеллы, быстро зафиксировать и приготовить из нее срезы для электронной микроскопии, то можно увидеть, что мембрана таких органелл зачастую соединена с микротрубочками цитоплазмы тонкими нитевидными структурами. Можно предположить поэтому, что микротрубочки играют важную роль в подобном движении, хотя, как мы уже говорили (разд. 11.2.4), некоторые перемещения пузырьков в цитоплазме происходят вдоль актиновых филаментов, а не микротрубочек. Наиболее яркой демонстрацией транспортной роли микротрубочек явилось изучение быстрого аксонного транспорта в нервных клетках, где перемещение мембранных пузырьков в обоих направлениях по аксопу -между телом клетки и нервным окончанием - идет с большой интенсивностью. [c.311]

Микротрубочки. Цитоплазма большинства клеток содержит ми-кротрубочки. Диаметр ми фотрубочки 20—25 им, толщина стенок 5—8 нм, а диаметр канала 10 им. Предполагают, что степки микротрубочек состоят из цепочек глобулярных белков тубулипов, Мпкро-трубочки могут разрушаться и снова возникать. Важнейшая функция микротрубочек — участие в различного рода перемещениях. В част-пости, с микротрубочками связано движение цитоплазмы. Одиако механизм действия микротрубочек неясен. Предполагается участие микротрубочек в синтезе клеточных степок. [c.24]

По структуре центриоли сходны со жгутиками или более короткими образованиями — ресничками (эти термины, в сущности, синонимы), обычно находятся на поверхности клеток эукариот и являются органами движения. Неподвижные клетки тела человека также нередко имеют реснички. Например, эпителий бронхов несет 10 ресничек на 1 см Г26]. Модифицированные жгутики образуют светочувствительные рецепторы нашего глаза и рецепторы вкуса на языке. Жгутики и реснички несколько больше по диаметру (около 0,2 мкм), чем центриоли, и обладают характерной внутренней структурой они состоят из И полых микротрубочек диаметром 24 нм, организованных по схеме 9 + 2 (рис. 1-5 и 1-6). Каждая микротрубочка внешне похожа на жгутик бактерии, но существенно отличается от него по химическому составу. Базальное тельце, называемое также кинетосомой (рис. 1-5), по структуре, размерам и способу воспроизведения сходно с центриолью. Микротрубочки, подобные тем, которые входят в состав жгутиков, обнаружены также в цитоплазме клеток [27]. Они выглядят как маленькие канальцы, но действительно ли играют такую роль — неясно. Скорее всего микротрубочки выполняют опорную функцию цитоокелета . В аксоне нерва микротрубочки расположены по всей длине аксона и, вероятно, составляют часть механической системы переноса клеточных компонентов. [c.37]

Микротрубочки участвуют в клеточном делении и в других биологически процессах [5] по-видимому, они образуют в цитоплазме структуру, с помошьи которой происходит обмен информации между органеллами. [c.108]

Вак - вакуоли, Д - диктиосомы, КСт - клеточная стенка. Ли - липидные капельки, Мит - митохондрии, Мтр — микротрубочки, П - поры с плазмодесмами, ПМ — плазматическая мембрана, СП - секреторные пузырьки, Хл - хлоропласты, ЦПл - цитоплазма, Я - ядро [c.40]

Каждый из нас легко отличит растение от зверя или птицы. Обычно нетрудно даже решить, какому организму-растительному или животному-принадлежит отдельная клетка, хотя здесь могут быть и проблематичные случаи. Но по мере более глубокого проникновения внутрь клетки, при исследовании ее цитоплазмы, органелл и, наконец, индивидуальных химических компонентов на первый план начинают выступать уже Не различия, а черты сходства между двумя царствами живой природы. Лишь с помошью весьма тонких методов можно отличить растительные митохондрии, ядра и рибосомы от соответствующих животных органелл, а многие компоненты растительных и животных клеток, такие, например, как микротрубочки, практически неразличимы. Специфика растительной и животной жизни проявляется не в таких фундаментальных особенностях молекулярной организации живого, как репликация ДНК, биосинтез белков, процессы фосфорилирования в митохондриях нли конструкция клеточных мембран,-скорее оиа связана с более спе-циажзированкыми функциями клеток и тканей Большая часть различий между обоими царствами возникла в ходе эволюционной дивергенции, для которой отправными точками послужили два фундаментальных события приобретение способности связывать углекислоту в процессе фотосинтеза (см. гл. 9) и появление жесткой клеточной стенки у предков современных растений. Отдаленные последствия второго из указанных событий и будут предметом обсуждения в этой главе. [c.160]

Закладка специфической организации клеточной стенки, определяющей будущую форму клетки, часто происходит намного раньше той стадии клеточного роста, на которой эта форма реализуется. Иными словами, клеткн могут как бы заранее планировать свою будущую морфологию. Чем определяется вся сложная картина отложения материала клеточной стенки, до конца не ясно. Как мы уже г0В0[мли, решающая роль здесь, очевидно, принадлежит микротрубочкам кортикального слоя цитоплазмы, но каким образом растительные клетки контролируют расположение самих этих микротрубочек, неизвестно. [c.199]

Пары микротрубочек окружены выступающими за пределы клетки цитоплазмой и клеточной мембраной. Скольжение и закручивание микротрубочек относительно друг друга, стимулиро-ва нные АТР, вызывают волнообразные движения жгутиков. А. Параллельно расположенные микротрубочки ресничек на продольном срезе. [c.43]

Типичная клетка окружена клеточной мембраной, проницаемой только для некоторых веществ эта мембрана у растений и бактерий укрепляется окружающей пористой клеточной оболочкой, которая определяет форму клетки, но не принимает никакого участия в ее метаболизме. Содержимое клетки обычно подразделяют на цитоплазму и ядро. Цитоплазма не гомогенна, она содержит разного рода частицы митохондрии, ли-зосомы, пероксисомы, рибосомы, хлоропласты, секреторные гранулы , аппарат Гольджи, микротрубочки, центросомы, мио-фибриллы, базальные тельца ресничек или жгутиков, продукты фагоцитоза, жировые капельки и гранулы, состоящие из различных продуктов метаболизма, таких, как гликоген, крахмал, сера, поли-З-гидроксимасляная кислота, оксалат кальция и т.д. кроме того, в цитоплазме имеется так называемый эндоплазма-тический ретикулум, который может быть представлен различными формами. [c.81]

После того как было впервые установлено, что микрофибриллы уложены параллельными рядами, было высказано предположение, что в процессе укладки большую роль должна играть цитоплазма. Тем пе менее в цитоплазме не находили структур, наличие которых поддержало бы эти представления, до тех пор пока в 1963 г. Ледбеттер и Портер [17 ] не показали, что в цитоплазме имеются микротрубочки, причем эти структуры расположены параллельно тому направлению, в котором происходит отложение целлюлозы в клеточной оболочке. Микротрубочки всегда располагаются в непосредственной близости от оболочки. На фото 32 представлены поперечные срезы микротрубочек (их диаметр равен 230—270 Л) на этой микрофотографии видно расположение микротрубочек относительно продольной клеточной стенки. Ориентация микротрубочек относительно продольной стенки особенно отчетливо видна на фото 33. Они располагаются параллельно друг другу и идут перпендикулярно оси роста в пределах 0,1—0,2 мк от плазматической мембраны. По-видимому, микротрубочки каким-то образом прикреплены к плазматической мембране они находятся [c.90]

Действительно ли микротрубочки имеют прямое отношение к синтезу микрофибрилл целлюлозы, неизвестно, но сходство ориентации этих элементов заставляет призадуматься. Эльбейну и сотр. [6] удалось синтезировать целлюлозу с помощью фермента, локализованного в частицах, оседающих при центрифугировании с фракцией митохондрий. Это свидетельствует о том, что целлюлоза образуется в цитоплазме и притом, по-видимому, не в микротрубочках, хотя и эта возможность не может быть полностью отброшена. Аппарат Гольджи также следует принимать во внимание как возможное место синтеза полисахаридов [20]. [c.90]

Электронный микроскоп вьывил наличие структуры в основном веществе цитоплазмы, которое ранее представлялось бесструктурным. Во всех эукариотических клетках была обнаружена сеть тонких белковых нитей. Все вместе они образуют так называемый цитоскелет. Различают по меньщей мере три типа таких структур микротрубочки, микрофиламенты и промежуточные филаменты. Их функции связаны с внутрикпе- [c.202]

Можно оторвать у hlamydomonas пару ее жгутиков так, что центриоли сохранятся в этом случае жгутики быстро образуются вновь. Почти все необходимые для этого белковые компоненты имеются в растворимой форме в цитоплазме клетки из них и строятся новые жгутики. Некоторые стадии сборки могут происходить и в бесклеточных экстрактах молекулы тубулина нолимеризуются в микротрубочки (этот нроцесс мы подробнее рассмотрим в разделе 11.4), а динеиновые ручки могут снова прикрепляться к аксонеме. с которой они были предварительно смыты раствором с высокой ионной силой. Однако сами но себе белки аксонемы не способны восстановить характерную структуру 9 + 2. Для этого необходима затравка , играющая роль матрицы, на которой происходит дальнейший рост. В клетке такой затравкой служит иентриолъ [c.299]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология