Клеточная функции

АТФ — это универсальное энергетическое вещество. Освобождающаяся при расщеплении АТФ энергия (10 ккал/моль) обеспечивает любые виды клеточных функций — движение, биосинтез, перенос вещества через мембраны и т. д. [c.608]

Энергетический метаболизм в целом сопряжен с биосинтетическими и другими энергозависимыми процессами, происходящими в клетке, для протекания которых он поставляет энергию, восстановитель и необходимые промежуточные метаболиты. Сопряженность двух типов клеточного метаболизма не исключает некоторого изменения их относительных масштабов в зависимости от конкретных условий. Прокариоты, обладающие наиболее соверщенными системами получения энергии (дыхание, фотосинтез), способны генерировать энергию в значительно большем количестве, чем необходимо для роста и обеспечения всех энергозависимых клеточных функций. [c.108]

Градиент концентрации ионов Н" , возникающий за счет переноса электронов, используется также для переноса ионов Са из цитозоля внутрь митохондрий животной клетки (рис. 17-22). Приток ионов Са в митохондрии уравновешивается оттоком этих ионов, скорость которого регулируется. Таким способом митохондрии помогают поддерживать свойственную клеткам низкую концентрацию Са (около 10 М). Свободный ион Са -один из важных внутриклеточных посредников, регулирующий многие клеточные функции. Повышение концентрации ионов Са инициирует или ускоряет такие процессы, как мышечное сокращение (разд. 14.14), распад гликогена (разд. 25.7) и окисление пирувата (разд. 16.10) снижение же концентрации ионов Са замедляет или прекращает их. [c.534]

Органеллы. Окруженные мембраной структуры, обнаруживаемые в эукариотических клетках они содержат ферменты и другие компоненты, необходимые для вьшолнения специальных клеточных функций. [c.1015]

Одним из наиболее важных аспектов размножения вирусов, впрочем не менее важным и для обычных клеточных функций, является регуляция (в том числе регуляция во времени) процессов считывания генов и синтеза белка. РНК мелких фагов, в которой может быть закодировано максимум 1100 аминокислот, вероятно, содержит только три уже упомянутых цистрона цистрон белка оболочки (129 аминокислот), цистрон фактора созревания (около 350 аминокислот) и цистрон, кодирующий репликазу, или репликазы (возможно, 450 аминокислот). Необходимость регуляции синтеза этих трех белков очевидна сначала должно быть синтезировано относительно небольшое количество репликазы, а затем большое количество белка оболочки и некоторое количество фактора созревания. [c.246]

Другие могут играть роль сигнальных последовательностей, узнаваемых белками к ним относятся промоторы транскрипции, точки начала репликации ДНК, сайты скручивания хромосом, точки прикрепления кинетохоры и другие элементы, необходимые для осуществления клеточных функций. Очень немногие из этих последовательностей охарактеризованы до такой степени, чтобы определенной последовательности могла быть приписана определенная функция. В самом деле, единственная такая последовательность в эукариотическом геноме, некоторые свойства которой известны,-это промотор транскрипции. Если говорить и о вирусных геномах, то имеются также данные о точках начала репликации ДНК. На основе небольшого количества имеющихся данных можно предположить, что сигнальные последовательности такого типа, по-видимому, имеют небольшую длину. [c.298]

Важнейшую роль в осуш ествлении самых разных клеточных функций играет ион кальция. В покое внутри клетки очень мало ионов свободного кальция по сравнению с окружаюш ей средой — всего 10 — 10 моля. Под влиянием тех или иных воздействий кальций может попадать в клетку, но потом должен быть удален из цитоплазмы. Если высокая концентрация кальция в клетке не устраняется, клетка через некоторое время погибает. Поэтому клетки очень тщательно следят за [c.103]

Сопряжение (трансдукция сигнала) обеспечивается двумя основными механизмами. Полипептид-ные и белковые гормоны и катехоламины связываются с рецепторами, расположенными в плазматической мембране, и тем самым генерируют сигнал, который регулирует различные клеточные функции— обычно путем изменения активности ферментов. Стероидные и тиреоидные гормоны взаимодействуют с внутриклеточными рецепторами, и образовавшийся комплекс генерирует соответствующий сигнал (см. ниже). [c.151]

Успехи молекулярной биологии часто позволяют понять процессы, происходящие на клеточном и даже на органном уровне. Так. открытие ионных насосов позволило биологам совершенно иначе представить себе работу целого ряда органов животных или выполнение клеточных функций. Мы рассмотрим лишь несколько примеров такого нового понимания, [c.107]

Различные типы клеток эукариотического организма синтезируют ряд одинаковых белков и в то же время отличаются друг от друга набором белков, специфичных для клеток данного типа. Кроме того, уровень продукции каждого белка варьирует в зависимости как от типа клеток, так и от стадии их развития. Таким образом, следует различать два вида эукариотических генов одни из них связаны с поддержанием универсальных клеточных функций (гены домашнего хозяйства ), другие детерминируют специализированные клеточные функции (гены роскоши ). Функции первого типа проявляются во всех клетках. Для осуществления дифференцированных функций, специфичных для отдельных типов клеток, эти клетки должны в зависимости от их локализации в организме избирательно экспрессировать определенный набор генов. [c.206]

Химические сигналы, приводящие клеточные функции в соответствие с изменениями среды, обычно вызывают быстрые и кратковременные ответы. Например, повышение уровня глюкозы в крови стимулирует секрецию белкового гормона инсулина эндокринными клетками поджелудочной железы. В считанные минуты повышение концентрации инсулина заставляет клетки печени и мышц усиленно поглощать глюкозу, и ее концентрация в крови падает. Этот ответ состоит из трех частей, ни одна их которых не требует синтеза нового белка [c.345]

Через плазматическую мембрану транспортируются также макромолекулы. Процесс, с помощью которого клетки захватывают крупные молекулы, называется эндоцитозом. Некоторые из этих молекул (например, полисахариды, белки и полинуклеотиды) служат источником питательных веществ. Эндоцитоз позволяет также регулировать содержание определенных мембранных компонентов, в частности рецепторов гормонов. Эндоцитоз можно использовать для более детального изучения клеточных функций. Клетки одного типа можно трансформировать с помощью ДНК другого типа и, таким образом, изменить характер их функционирования или фенотип. В таких экспериментах часто используют специфические гены, что предоставляет уникальную возможность изучать механизмы их регуляции. Трансформация клеток с помощью ДНК осуществляется путем эндоцитоза — именно таким способом ДНК по- [c.143]

Гены актина и миозина. Биологическая функция мышц состоит в осуществлении механической работы путем сокращения. Проблема трансформации химической энергии в механическую была решена природой путем создания крайне длинных, многоядерных клеток, большая часть которых занята сократительными элементами-миофибриллами, расположенными параллельными пучками вдоль оси сокращения [120]. Механическая работа совершается благодаря взаимодействию двух видов белковых молекул-миозина и актина. Кроме мышечного сокращения актины участвуют во многих других клеточных функциях, таких, как поддержание структуры цитоскелета, движение клеток и митоз. [c.138]

Изменения ДНК хромосом, морфологии клеток клеточных функций [c.206]

Хотя двигательная активность — важнейшая отличительная особенность животных организмов, животные не пребывают в движении постоянно. Обычно периоды активности у них чередуются с периодами покоя. Существуют разные формы покоя например, животное может просто сидеть, лежать или стоять без движения возможны также сон, зимняя спячка или же диапауза в определенный период личиночной жизни. Такая периодичность сопровождается изменениями секреторной активности желез, а также многих клеточных функций, например синтеза. РНК, белков и других веществ. Таким образом, для жи-нотных чрезвычайно характерны циклические изменения жизнедеятельности, которые мы будем называть биоритмами. [c.190]

Рибосомы производят элементы молекулярного аппарата для большей части клеточных функций ферменты, белки-переносчики, рецепторы, преобразователи, сократительные и опорные элементы и белки мембран. Как и в ядре, эти элементы подвержены видоизменениям и распаду при различных вмешательствах. Так, например, на бактерии антибиотики оказывают действие, препятствуя на разных специфических этапах процессу трансляции. Дифтерийный токсин инактивирует в нервных клетках один из факторов элонгации, определяющих сборку полипептидов. [c.86]

Ионам Са принадлежит центральная роль в регуляции многих клеточных функций. Изменение концентрации внутриклеточного свободного Са является сигналом для активации или ингибирования ферментов, которые в свою очередь регулируют метаболизм, сократительную и секреторную активность, адгезию и клеточный рост. Источники Са могут быть внутри- и внеклеточными. В норме концентрация Са в цитозоле не превышает 10 М, и основными источниками его являются эндоплазмати-ческий ретикулум и митохондрии. Нейрогормональные сигналы приводят к резкому повышению концентрации Са (до 10 М), поступающего как извне через плазматическую мембрану (точнее, через потенциалзависимые и рецепторзависимые кальциевые каналы), так и из внутриклеточных источников. Одним из важнейших механизмов проведения гормонального сигнала в кальций—мессенджерной системе является запуск клеточных реакций (ответов) путем активирования специфической Са -кальмодулин-зависимой протеинкиназы. Регуляторной субъединицей этого фермента оказался Са -связывающий белок кальмодулин (мол. масса 17000). При повышении концентрации Са в клетке в ответ на поступающие сигналы специфическая протеинкиназа катализирует фосфорилирование множества внутриклеточных ферментов —мишеней, регулируя тем самым их активность. Показано, что в состав киназы фосфорилазы Ь, активируемой ионами Са , как и КО-синтазы, входит кальмодулин в качестве субъединицы. Кальмодулин является частью множества других Са -свя-зывающих белков. При повышении концентрации кальция связывание Са с кальмодулином сопровождается конформационными его изменениями, и в этой Са -связанной форме кальмодулин модулирует активность множества внутриклеточных белков (отсюда его название). [c.296]

Большая часть описанных нами клеточных функций требует расхода энергии, и эту энергию в основном доставляют митохондрии. После ядра это самая сложная органеЛла клетки. Как [c.90]

Для сравнения на рис. 9.11Г показан механизм действия" стероидного гормона. Здесь рецепторный белок полностью находится в цитоплазме комплекс гормон — рецептор оказывает свое специфическое действие на ядерную ДНК. Имеется два типа влияний организующие, которые характерны для периода развития, например, такие, как контроль половыми гормонами выраженности мужских и женских признаков, и активационные, которые вызывают более быстрые изменения клеточной функции. Мы обсудим эти влияния позже в главе 28. [c.226]

Хотя белковые продукты многих онкогенов действуют на большое число различных клеточных функций, возможно, что лишь часть этих эффектов необходима для трансформации. Если в основе развития опухолевого фенотипа лежит бесконтрольное деление, то фундаментальное изменение опухолевой клетки могло бы состоять в неспособности ее останавливаться в точке рестрикции (R) клеточного цикла при условиях, когда нормальные клетки там задерживаются. Из трансформированных клеток, растущих в культуре, разве только очень немногие задерживаются в точке R при недостатке питания или при воздействии токсических веществ они останавливаются в различных других точках цикла. Каким образом действие онкогена (или иных канцерогенных факторов) приводит к столь глубоким изменениям, не известно. [c.155]

Группы клеточных функций, регулируемых сАМР и ионами кальция, в значительной степени перекрываются и внутриклеточные концентрации тех и других молекул нередко изменяются под влиянием одного, и того же внеклеточного сигнала. Эти две внутриклеточные сигнальные системы могут взаимодействовать по меньшей мере двояким образом 1) внутриклеточные уровни Са и сАМР способны влиять друг на друга, например кальмодулин может регулировать ферменты синтеза и распада сАМР, а сАМР-зависимые протеинкиназы-фосфорилировать кальциевые каналы или насосы 2) Са и сАМР могут регулировать один и тот же фермент, например киназу фосфорилазы может активировать и сАМР-зависимая протеинкиназа, и связывание кальмодулином (рис. 13-31). [c.277]

Сайт-мишень должен находиться в такой области геномной ДНК, которая не кодирует важных белков, чтобы интеграция чужеродной ДНК не повлияла на процессы развития или клеточные функции. Кроме того, существенно, чтобы встраивание трансгена не блокирова то трансляцию соответствующего участка генома. Поиск подобных сайтов ведется непрерывно. [c.422]

Существуют разные точки зрения относительно роли мезосом в клетке. Согласно одной из них мезосомы не являются обязательной сфуктурой, а служат только для усиления определенных клеточных функций, увеличивая общую рабочую поверхность мембран. Получены данные о том, что с мезосомами связано усиление энергетического метаболизма клеток. Мезосомы ифают роль в репликации хромосомы и ее последующем расхождении по дочерним клеткам, участвуют в процессе инициации и формирования поперечной перегородки при клеточном делении. Для некоторых грамположительных бактерий обнаружено участие мезосом в секреторных процессах. [c.53]

В животных тканях двойная связь в А -положении молекулы жирной кислоты образуется легко, тогда как образование дополнительной двойной связи между Д -двойной связью и метильным концом жирной кислоты невозможно. Млекопитающие не могут синтезировать линолевую кислоту (с двумя двойными связями в А - и -положениях) и а-линоленовую ( igA ). Поскольку эти жирные кислоты используются в качестве предшественников в синтезе других продуктов, они должны обязательно поступать в пищу животных из растений. Эти кислоты называются поэтому незаменимыми жирными кислотами. Недостаток в пище линолевой кислоты вызывает у крыс чешуйчатый дерматит. Поступившая в организм млекопитающих линолевая кислота служи единственным предшественником других полиненасыщенных кислот, таких как у-линоленовая и арахидоновая кислоты (разд. 12.1) (рис. 21-12). Арахидоновая кислота содержит 20 атомов углерода и четыре двойные связи в положениях Д , Д , Д и Д . Эта кислота имеет чрезвычайно важное значение, так как служит незаменимым предшественником большинства простаглан-динов и mpojn6oK aHoe-гормоноподобных веществ, регулирующих разнообразные клеточные функции (гл. 25). [c.634]

Воздействие вируса на клетку вызывает значительные изменения в морфологии и характере отложения гликогена, что, возможно, отражает не только ее повреждение, но и наличие некоторых процессов защитного характера, протекающих в это время в клетке. Наблюдаемые при этом картины существенно зависят от особенностей данной культуры и, в первую очередь, от свойств примененного вируса. Так, воздействие вируса полиомиелита вызывает появление в молодых культурах отложений лиогликогена. Можно предполагать, что под влиянием этого вируса происходит своеобразное преждевременное старение культуры, выражающееся в подавлении некоторых клеточных функций, в частности способности связывать гликоген со структурными элементами цитоплазмы. При значительном повреждении клеток они принимают отростчатую форму в таких отростках отмечается присутствие скоплений гликогена, который, [c.216]

Ключевая роль ферментов в любой функции каждой отдельной клетки оправдывает интерес радиобиолога и энзимолога к вопросу о том, являются ли ферменты действительно не только первичным, но и критическим пунктом воздействия иопизирующей радиации, которое ведет к угнетению клеточных функций, деградации и деструкции клеток, органов и организмов. [c.492]

Совершенно очевидно, что механическую работу, включающую амебоидные движения, морфогенез, деление, эндоцитоз, экзоцитоз, внутриклеточный транспорт и изменение формы, выполняют и немышечные клетки. Эти клеточные функции осуществляются обширной внутриклеточной сетью волокнистых структур, образующих цитоскелет. Клеточная цитоплазма — это не просто мешок с жидкостью, как думали раньше. Практически все эукариотические клетки содержат три типа волокнистых структур ai THHOBbie филаменты (нити) (7—9,5 нм в диаметре), микротрубочки (25 нм) и промежуточные нити (10—12 нм). Каждый из этих типов можно отличить с помощью специфических биохимических и электронно-микроскопических методик. [c.342]

Микротрубочки — это важнейший компонент клеточного цитоскелета. Они необходимы для образования и функционирования митотического веретена и, следовательно, присутствуют во всех эукариотических клетках. Эти органеллы выполняют и ряд других клеточных функций. Они определяют внутриклеточное перемещение эндоцитозных и экзоцито-зных везикул (пузырьков), служат основным структурным компонентом ресничек и жгутиков и главным белковым компонентом аксонов и дендритов. Микротрубочки поддерживают их структуру и участвуют в аксоплазматическом токе веществ вдоль этих нервных отростков. [c.344]

Генетически обусловленные повреждения ферментов гликолиза. Один из наиболее важных путей катаболизма в зрелых эритроцитах, необходимый для образования богатых энергией фосфатов (АТР),-анаэробный гликолиз, или путь Эмбдена— —Мейергофа (рис, 4,3), Эта цепь анаэробных реакций приводит к образованию на один моль глюкозы двух молей молочной кислоты и четырех молей АТР, из которых один затрачивается в ходе гликолиза на фосфорилирование глюкозо-6-фосфата и превращение его в фруктозо-1,6-ди-фосфат и еще один-на превращение глюкозы в глюкозо-6-фосфат. Итого, в полной цепи реакций на моль глюкозы образуется 2 моля АТР, необходимого для разнообразных клеточных функций эритроцитов, таких как поддержание формы (эритроциты представляют собой двояковогнутый диск), работы катионного насоса, а также синтеза разных метаболитов, например глутатиона (GSH) или АМР. Гликолиз катализируется 13 ферментами. Приблизительно 5-10% глюкозо-6-фос-фата окисляется на пути так называемого гексозомонофосфатного шунта в результате последовательности реакций пентозо-фосфат превращается в фруктозофосфат или глицеральдегид-З-фосфат, которые [c.15]

В этом месте удобно обсудить детальнее роль кальция. Уже 30 лет назад цитолог Р. Хейльбрун (R. Heilbrun) подчеркивал значение кальция для многих клеточных функций. Современные исследования убедительно подтвердили эту точку зрения, особенно в отношении внутриклеточного свободного ионизиро- [c.211]

Каждый из известных онкобелков ретровирусов действует на многие структуры и процессы в клетках. Как единственный вирусный ген может вызывать столь разносторонние эффекты Было предложено два возможных объяснения. Согласно первому из них, белок, кодируемый онкогеном, изменяет лишь какой-то один компонент клетки, который в свою очередь влияет на разнообразные клеточные функции, что и приводит к появлению опухолевого фенотипа. Другая возможность состоит в том, что сам продукт онкогена изменяет множество различных компонентов клетки. Многие исследователи [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология