Клеточная поверхностные структуры

Все клетки, даже самые простые, имеют мембраны. Мембраны отделяют внутреннее содержимое клетки от окружающей среды, поэтому нарушение целостности мембраны приводит к гибели клетки. Мембраны не только сохраняют молекулы веществ, входящих в ее состав, но и реализуют специфику химического состава клеточной цитоплазмы. С помощью специальных устройств мембрана избирательно выбрасывает из клетки ненужные вещества и поглощает из окружающей среды необходимые. Главные компоненты биологических мембран живых организмов — это сложные липиды. Следует обратить внимание на то, что все сложные липиды, описанные в разд. 9, имеют характерное строение для поверхностно-активных веществ, т. е. две большие неполярные углеводородные группы и полярную часть, способную к образованию водородных связей. Таким образом, эти молекулы способны самопроизвольно агрегировать, образуя в воде бислойные структуры, составляющие основу мембраны. В состав мембранного бислоя входят и молекулы белков, и свободные жирные кислоты. Последние встраиваются в бислой так, что их жирные хвосты погружены внутрь, а полярные группы во внешнюю среду и контактируют с ионами натрия с внешней, а с ионами калия с внутренней стороны бислоя (см. рис. 73). Биологические мембраны не только регулируют обмен веществ в клетке, но и воспринимают химическую информацию из внешней среды с помощью специальных рецепторов. Биологические мембраны обеспечивают иммунитет клетки, нейтрализуя чужие и свои вредные вещества. Они также способны передавать информацию соседним клеткам о своем состоянии. Наконец, совсем недавно было обнаружено, что многие белки-ферменты могут работать только внутри мембраны, запрещая, разрешая или сопрягая ферментативные процессы. [c.407]

Рис. 21.11. Система доставки терапевтических генов с использованием ДНК-конъюгата. А. К поли-Ь-лизину пришивают лиганд, соединяющийся с поверхностным клеточным рецептором, и добавляют ДНК, содержащую терапевтический ген. В результате образуется конденсированная структура, на поверхности которой располагаются лиганды. Б. ДНК-конъюгат связывается со специфическим клеточным рецептором (1) и обволакивается клеточной мембраной (2) с образованием эндосомы (3), которая защищает его от лизо-сом. В эндосоме часть молекул ДНК высвобождается из конъюгата и проникает в ядро клетки (4), где и происходит экспрессия терапевтического гена.

Клетка прокариот обладает рядом принципиальных особенностей, касающихся как ее ультраструктурной, так и химической организации (рис. 4). Структуры, расположенные снаружи от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки), называют обычно поверхностными структурами. Термином клеточная оболочка часто обозначают все слои, располагающиеся с внешней стороны от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол). ЦПМ вместе с цитоплазмой называется протопластом. Рассмотрим сначала строение, химический состав и функции поверхностных клеточных структур. [c.27]

Накопление окислов железа и марганца на поверхности бактериальных клеток — результат двух взаимосвязанных процессов аккумуляции (поглощения) клетками этих металлов из раствора и окисления, сопровождающегося обильным отложением нерастворимых окислов на поверхности бактерий. Процесс аккумуляции тяжелых металлов из растворов в основе имеет физико-химическую природу и в значительной мере обусловлен химическим составом и свойствами поверхностных структур клетки. Он включает связывание металлов внеклеточными структурами (капсулы, чехлы, слизистые выделения), клеточной стенкой и ЦПМ. Сорбционные свойства поверхностных клеточных структур определяются в большой степени суммарным отрицательным зарядом молекул, входящих в их состав. Поглощение металлов приводит к значительному концентрированию их вокруг клеток по отношению к среде. Коэффициент накопления для железа и марганца может достигать значений 10 —10 . [c.376]

Структуры, расположенные снаружи от цитоплазматической мембраны (ЦПМ), — клеточная стенка, капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки — называют обычно поверхностными структурами. Термином клеточная оболочка часто обозначают все слои, располагающиеся с внешней стороны от ЦПМ (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол). ЦПМ вместе с цитоплазмой называется протопластом [21]. [c.12]

Емкость и селективность биомассы к сорбции тяжелых металлов и радионуклидов частично определяется свойствами поверхностных структур клеток - природой полярных групп и распределением заряда в макромолекулах клеточной стенки. Как правило, клеточные стенки бактерий заряжены отрицательно. В сорбции металлов грибами участвует хитин, входящий в состав клеточной стенки. Клеточные стенки водорослей содержат карбонильные, гидроксильные, сульфгидрильные, фосфорные группы макромолекул, которые определяют заряд клеточной стелки. На свойства клеточных стенок, их заряд и на биосорбцию металлов влияют условия окружающей среды pH, ЕЬ, ионная сила внеклеточного раствора. [c.467]

Эти результаты подтвердили тот факт, что сайты, ответственные за построение перегородки, строго локализованы в поверхностных структурах клетки, а количество перегородок пропорционально количеству удвоений клеточной массы. В связи с этим было высказано предположение, что сигналом для инициации сборки клеточной перегородки в норме служит удвоение клеточной массы (объема). [c.69]

Кроме отмеченных, имеется еще целый ряд рецепторов, позволяющих следить за развитием В-клеток (табл. 8.1). Функция этих поверхностных структур не является прерогативой только развивающихся В-клеток. Они включены в процессы клеточного взаимодействия, представления антигена в иммуногенной форме и др. Некоторые их свойства отмечены в подписи к таблице 8.1. [c.192]

Необходимо различать пролиферацию цитоплазматической мембраны и клеточной стенки (т. е. динамику накопления в них нового материала на протяжении клеточного цикла) и сегрегацию поверхностных структур (т. е. способ включения нового материала в предсуществующие структуры, а именно, локализацию соответствующих центров, или сайтов включения новых фрагментов). [c.113]

Для поражения мишени Тц-, НК- и К-клетки обладают несколькими механизмами воздействия. Один из них — это передача сигналов при непосредственном клеточном контакте через поверхностные структуры, другой — непрямая сигнализация с помощью цитокинов. Кроме того, в цитоплазме многих цитотоксических Т-клеток DS" " и БГЛ (НК- и К-клетки) обнаружены гранулы с белками, высвобождение которых вблизи цитоплазматической мембраны клетки-мишени вызывает ее повреждение. Какое из сочетаний этих трех механизмов цитотоксического действия будет использовано в конкретных условиях, зависит от типа цитотоксических клеток, в частности от субпопуляции Тц-клеток. [c.181]

Первичными элементами надмолекулярной структуры, образующимися за счет водородных связей, являются фибриллы, из которых строятся слои клеточной стенки, и, наконец, вся стенка в целом. Кроме того, поверхности изолированных древесных клеток (волокон), не подвергавшихся сушке, способны связываться водородными связями друг с другом. Механические свойства целлюлозы и бумажного листа определяются межволоконными связями, которые возникают в результате образования Н-связей между макромолекулами на поверхностях волокон [82, 150]. Поверхностные свойства волокон и, прежде всего, число ОН-групп, способных образовать межволоконные связи, определяющие прочность листа, зависят от метода выделения целлюлозы [27, 140]. Исследования взаимодействия различных жидкостей с целлюлозными волокнами показали, что, кроме Н-связей, на прочностные свойства бумажного листа влияют и другие виды межмолекулярного взаимодействия [169]. [c.64]

Таким образом, МАП обладают способностью вскрывать>, поверхностные структуры мембран, обнажая фосфолииидный субстрат для атаки фосфолииа-ЗОЙ А. Синергизм в действии МАП и фосфолипазы, всегда присутствующих в цельном яде, объясняет его деполяризующее действие на клеточные мембраны. [c.123]

На поверхностные структуры клетки воздействуют СПАВ, некоторые антибиотики, фенолы, спирты. Например, СПАВ, сорбируясь на. поверх ности клетки, нарушают проницаемость оболочки и цитоплазматической мембраны, что приводит к нарушению равновесия клетки с окружающей средой и к ее гибели. Лкханическое нарушение целостности клеточной стенки и мембраны вызывается действием ультразвука. [c.156]

Повреждение поверхностных структур или слоев клетки. Этанол в достаточно высокой концентрации (70%) вызывает коагуляцию белков и оказывает бактерицидное действие. Фенолы, крезолы, нейтральные мыла и поверхностно-активные вещества (детергенты) действуют на наружные слои клеток и нарушают избирательную проницаемость плазматической мембраны. Клеточные мембраны состоят главным образом из липидов и белков. Детергенты имеют поляркую структуру, причем их молекулы содержат как липофильные группы (длинные углеводородные цепи или ароматические кольца), так и гидрофильные ионизированные группы. Накапливаясь в липопротеиновых мембранах (тоже имеющих полярную структуру), детергенты нарушают их функции. Поскольку эти вещества обладают широким спектром антимикробного действия, их обычно применяют для дезинфекции различных поверхностей и одежды. С детергентами сходны по своему действию некоторые полипептидные антибиотики (полимиксин, колистин, бацитрацин, субти-лин) и антимикробные вещества растительного происхождения. [c.204]

Один из важных факторов, определяющих агрегативную устойчивость суспензий микроорганизмов, — наличие поверхностного заряда клетки. Этот заряд зависит от видовой принадлежности, строения и физиологического состояния клеток и может варьироваться в широких пределах [14]. В отличие от частиц небиологической природы, имеющих четко выраженную границу раздела фаз, клеточная поверхность формируется на основе ряда поверхностных структур, включающих клеточную стенку, а также капсулы, пили, жгутики и ряд других, каждая из которых может оказьшать влияние на электрические поверхностные характеристики суспензий и определять их устойчивость [15]. Клеточные стенки микроорганизмов могут различаться как строением, так и химическим составом. Диссоциация функциональных групп полимеров формирует поверхностный заряд клеток. Заметный вклад в возникновение ловерх-ностного заряда вносят адсорбированные ионы металлов. Кроме того, образование поверхностных зарядов клеток обусловлено наличием трансмембранного потенциала, т. е. разности потенциала между цитоплазмой клетки и окружающей ее средой. Причина возникновения разности потенциалов связана с наличием физико-химических гра-диентов между цитоплазмой и средой, обусловленных активным переносом ионов и молекул клеткой. Трансмембранный потенциал может оказать заметное влияние на электрокинетический потенциал клетки [14]. [c.17]

Как отмечалось ранее, биологические клеточные объекты представляют собой типичные лиофильные объекты. Для них, в отличие от лиофобных золей, характерно сильное взаимодействие вещества дисперсной фазы с дисперсионной средой. Такое взаимодействие приводит к образованию протяженных сольватных оболочек из молекул иммобилизованной дисперсионной среды вокруг частиц дисперсной фазы. Слизистые оболочки, капсулы и другие поверхностные структуры, образующиеся в результате нормального роста либо при неблагоприятных воздействиях окружающей среды,препятствуют контакту клеток во втором энергетическом минимуме. Например, грамотрицательные бактерии могут образовывать в процессе культивирования полисахаридные оболочки и капсулы, толщина которых порою достигает 400-500 нм [15]. В работе [21] показано, что при pH 4,0 или при наличии в среде 5- 10" моль/л AI I3 достигается изоэлектрическое состояние клеток Е.соИ, однако они не коагулируют из-за стерических препятствий, обусловленных гидратным барьером. Следовательно, адсорбционные слои гидрофильных материалов служат причиной высокой агрегативной устойчивости биоколлоидов. [c.20]

При флокуляции биологических суспензий, так же как и для неорганических коллоидов, целесообразно вьщелить два основных типа взаимодействия флокулянтов с клеточной поверхностью адсорбцию неионогенных полимеров и полианионитов за счет водородных связей, комплексообразования с ионами металлов и других типов связей и более сильное электростатическое притяжение противоположно заряженных функциональных групп поликатионитов к клеточной поверхности. Различие в характере сорбции флокулянтов предопределяет разное конформационное поведение ВМС в адсорбционном слое, что приводит к образованию разнообразных поверхностных структур, в свою очередь отвечающих за наиболее вероятные механизмы флокуляции. [c.93]

Гидролитические экзоферменты бактерий могут либо располагаться на внешней поверхности клетки, либо секретироваться в среду. Во втором случае продукты гидролиза могут стать доступными не только продуценту, но и случайным организмам в окружении. Типичную группировку такого типа и составляют диссипотрофы. Расположение гидролитических ферментов на клеточной поверхности предполагает их заякоривание в липидной части поверхностных структур, что, в свою очередь, предполагает необходимость тесного [c.265]

Приведенные далее циклические пептиды воздействуют на структуру мембраны, сначала попадая путем адсорбции и проншсновения в пористые клеточные стенки н затем взаимодействуя с белковолипнднымн комплексами, что в свою очередь приводит к разрушению мембраны. Антибактериальная активность грамицидина S и структурно похожего на него тироцидина обусловлена, вероятно, именно свойствами поверхностно-активного вещества. [c.306]

Изучение способов сегрегации поверхностных слоев осуществляется методом введения в эти структуры меченых предшественников с последующим прослеживанием их судьбы через несколько генераций после переноса клеток в среду, не содержащую метки (ри18е-сЬа8е — эксперименты). Другой метод прослеживание образования определенных компонентов поверхностных структур после их индукции с целью выявления распределения на поверхности клетки новообразованных участков. В этом случае вместо меченых предшественников удобно использовать специфические маркеры клеточной стенки (рецепторы фагов, колицинов, а также матриксные белки) или цитоплазматической мембраны (интегральные мембранные ферменты), а также такие общие маркеры, как жгутики. [c.66]

Для всех покоящихся форм характерна повышенная по сравнению с вегетативными клетками устойчивость к действию разнообразных повреждающих факторов. В наибольшей степени эта устойчивость проявляется у эндоспор. Факторами, вызывающими повреждопие вегетативных клеток, являются высокие и низкие температуры, обезвоживание, литические ферменты, высокая кислотность среды, радиация, механические воздействия и др. Механизмы устойчивости в настоящее время мало изучены. Для эндоспор основными факторами, обеспечивающими их устойчивость к действию неблагоприятных условий среды, предположительно является нахождение споровой цитоплазмы в обезвоженном состоянии, термостойкость споровых ферментов, а также наличие дипиколиновой кислоты и большого количества двухвалентных катионов. Большой вклад в устойчивость спор вносят поверхностные структуры (мембраны, кортекс, покровы), механически защищающие содержимое споры от проникновения извне агрессивных веществ. Механизм устойчивости к неблагоприятным факторам, основанный на дегидратации клеточных структур, имеет место и у других [c.62]

Т-клеточные рецепторы (ТкР) были выявлены и получены в очищенном виде (с применением соответствующих антирецепторных антител) как некие специфичные для каждого отдельного клона Т-клеток поверхностные структуры. Первоначально ТкР был обозначен ар, поскольку, как выяснилось, он представляет собой гетеродимер из одной а-цепи и одной р-цепи, соединенных дисульфидной связью. В исследованиях другого направления из библиотек комплементарных ДНК (кДИК) были выделены гены, предположительно предназначенные для кодирования цепей ТкР — каждая пара таких генов экспрессировалась клетками лишь одного определенного клона. Последовательность аминокислот, предсказанная на основе нуклеотидной последовательности этих генов, совпала с данными секвенирования фрагмента а- и Р-цепей ТкР, выделенных с использованием моноклональных антител. Таким образом, двумя альтернативными методическими подходами была идентифициро- [c.114]

В опытах по изучению взаимодействия Т- и В-лимфоцитов, полученных от конгенных штаммов мышей, установлено, что процессы клеточной кооперации находятся под контролем генов, сцепленных с главным комплексом генов гистосовместимости. Было показано, что за молекулярное распознавание между взаимодействующими Т- и В-лимфоцитами ответственны поверхностные структуры, кодируемые генами 1-области Н-2-комплекса, которые принимают участие также в генетическом контроле иммунного ответа (Katz, 1975 см. раздел VIII). [c.179]

Эффективность взаимодействия макрофагов с лимфоцитами зависит не только от наличия иммуногена на плазматической мембране макрофага. Она связана с распознаванием генетически детерминированных поверхностных структур и, так же как в случае взаимодействия Т- и В-лимфоцитов, требует генетической тождественности кооперирующих клеток. Опыты по макрофагальной индукции иммунного ответа к эритроцитам барана у мышей разных генотипов хоропю иллюстрируют это положение (Галактионов, Анфалова, 1974 Галактионов и др., 1974). Переработавшие антиген макрофаги ( иммунные макрофаги) вводили сингенным или аллогенным реципиентам. На 5-й день после их введения определяли число антителообразующих клеток в селезенке реципиента. Величина иммунного ответа при аллогенном переносе резко подавлялась по сравнению с сингенным переносом. Однако если алло-генные пары донор — реципиент были идентичны по Н-2-системе, то величина ответа практически не отличалась от сингенной комбинации. Подавление ответа при переносе аллогенных макрофагов не было следствием отторжения донорских клеток, так как снижение ответа наблюдалось и при псрепосе макрофагов родительской линии в Р,-гибридов (Галактионов, Анфалова, 1974). Дальнейшие опыты показали, что предварительная инкубация иммунных макрофагов с РНК селезенки интактных аллогенных реципиентов снимает эффект подавления макрофагальной индукции (Галактионов и др., 1974). Авторы предполагают, что ал-логенная РНК реципиентов обеспечивает образование на поверхности макрофагов рецепторных структур, соответствующих генотипу той линии мышей, от которых получена РНК. Макрофаги становятся как бы своими для лимфоцитов реципиента, что обеспечивает нормальный процесс клеточного взаимодействия. [c.180]

Отправной точкой экспериментов указанных авторов были результаты их исследований, показавших, что чувствительность культур клеток приматов к вирусам полиомиелита тесно связана с наличием в поверхностных структурах клеточных оболочек специфических рецепторных субстанций, способных взаимодейство вать с тюлиовирусами ц обеспечить их проникновение во внутрен- [c.111]

Поверхностные структуры вируса, узнающие специфические клеточные рецепторы и взаимодействующие с ними, называются прикрепительными белками. Обычно эту функцию выполняет один из поверхностных белков капсида или суперкапсида. Соответствие (комплементарность) клеточных рецепторов вирусным [c.51]

Изучение пролиферации поверхностных структур требует, как правило, применения синхронизированных культур микроорганизмов, а также использования равновесного (в течение длительного срока) и импульсного (на короткий срок) введения меченых предшественников (для мембранных белков — аминокислот для мембран пых липидов — глицерина или жирных кислот для мукопеп-тида клеточной стенки N-ацетилглюкозамина, а также диаминопимелиновой кислоты). [c.65]

РИС. 16-15. Схематическое изображение возможной роли поверхностных гликозилтраис-фераз и их субстратов в процессе слипания клеток. Клетки А и Б содержат как субстраты (К-содержащие группы), так и ферменты с немаскированными активными центрами. Предполагается, что по завершении реакции происходит изменение структуры клеточной поверхности этим, возможно, объясняются некоторые контактные явления, в частности контактное ингибирование и индукция, а — первоначальное слипание в результате образования комплекса трансферазы с субстратом б — завершение реакции, приводящее к изменению свойств клеток в — разъединение клеток [168]. [c.359]

Цитоплазма структурно неоднородна. Ее отграничивают от клеточной стенки поверхностная плазматическая мембрана -плазмалемма,аот вакуоли - вакуоляр-ная мембрана (тонопласт). Внутри цитоплазмы также существуют мембранные структуры (зндоплазматическая сеть и диктиосомы), а также гранулы, называемые рибосомами. Эндоплазматическая сеть создает в живой клетке больщую внутреннюю мембранную поверхность, на которой закрепляются ферменты и осуществляются реакции, связанные с обменом веществ. Диктиосомы (тельца Гольджи) выполняют секреторные функции, в том числе, связанные с образованием клеточной стенки и вакуолей. Рибосомы представляют собой глобулярные макромолекулы рибонуклео-протеидов, принимающих участие а синтезе белка. [c.195]

Мысль о том, что с мембранами связаны белки, высказал впервые Дж. Даниелли в 1935 г. в связи с необходимостью объяснить явное расхождение между поверхностным натяжением на границе раздела масло — вода и мембрана — вода. Хотя в то время какая-либо информация о мембранных белках отсутствовала, Дж. Даниелли и X. Давсон в том же 1935 г. выдвинули гипотезу об общем принципе структурной организации клеточных мембран, в соответствии с которым мембрана представляется как трехслойная структура (рис. 312) —своеобразный сэндвич, где двойной слой ориентированных одинаковым образом липидных молекул заключен между двумя слоями глобулярного белка, формирующего границу мембраны с водой. Предполагалось, что в этой структуре саязывание липидов с белками осуществляется за счет полярных взаимодействий. Поскольку толщина мембраны в то время не была известна, считалось, что пространство между двумя липидными монослоями может быть заполнено липоидным, жироподобным материалом. [c.581]

Исходный волос поверхностно-гиирофобен [807], но имеет высокоразвитую гидрофильную внутреннюю поверхность клеточной структуры. Разрушение внешней поверхности, вскрытие внутренней структуры и 01кислительные поверхностные процессы гидро-филизуют поверхность частиц размола, они и переходят в водную фазу даже на начальных стадиях. [c.329]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология