также Хемотаксис

Теоретические основы хемотаксиса до сих пор еще не вполне объяснены. Гипотеза о том, что бактерии движутся в направлении полезных и питательных для них веществ, оказалась несостоятельной после того, как выяснилось, что ряд таких бактериальных ядов, как смесь хлористого калия с сулемой или серный эфир, также обладают положительным хемотаксисом. [c.30]

Более 50 лет назад Уилсон писал, что ключ к решению любой биологической проблемы в конечном счете следует искать в клетке Однако до недавнего времени биология клетки преподавалась в вузах как специализированный второстепенный курс, основанный главным образом на электронной микроскопии. А в большинстве медицинских вузов многие разделы клеточной биологии - такие, как механизмы эндоцитоза, хемотаксис, движение клеток и клеточная адгезия - вообще почти не изучались. Их считали слишком клеточными для курса биохимии и слишком молекулярными для курса гистологии. Однако, в связи с огромными успехами, достигнутыми клеточной биологией в последнее время, она начинает занимать по праву принадлежащее ей центральное место в биологическом и медицинском образовании. Все больше университетов вводят ее как обязательный годичный курс для всех студентов, обучающихся по специальности биология или биохимия . Клеточная биология становится также общеобразовательной дисциплиной для первого курса большинства медицинских вузов. Первое издание Молекулярной биологии клетки появилось в преддверии этих остро необходимых реформ, и, как мы надеялись, должно было им способствовать. Мы будем удовлетворены, если второе издание поможет углубить эти реформы и ускорить их проведение. [c.6]

Использование полужидкой среды позволяет также осуществлять селекцию мутантов, не способных к хемотаксису [2, 18]. В случае положительного хемотаксиса эти мутанты (а также неподвижные мутанты) не реагируют на сформированный клетками градиент субстрата и остаются в центре чашки Петри, откуда их можно извлечь для субкультивирования и очистки. В случае отрицательного хемотаксиса мутанты, не способные к хемотаксису, можно выделить из прозрачной зоны, окружающей кусочек твердого агара. [c.372]

В прямых экспериментах показано, что эозинофилы, плотно наполненные гранулами белка, могут убивать клетки гельминтов и простейших, т. е. также являются своеобразными киллерами. Реакция эозинофилов состоит В превращении неактивных, лишенных белка эозинофилов в активные, нафаршированные этим белком клетки. Это превращение управляется Т-лимфоцитами. Последние, В СБОЮ очередь, должны быть активированы антигеном, который представляется им макрофагами. Активированные Т-клетки секретируют растворимое вещество-посредник, включающее процесс превращения незрелых эозинофилов в функционально полноценные эозинофилы-киллеры. По всей видимости, процесс созревания сопровождается размножением эозинофилов или их более ранних предшественников, так как количество этих клеток в крови существенно нарастает. К тому же имеется специальный механизм привлечения эозинофилов к тем участкам ткани, где сосредоточен антиген. Процесс направленной миграции регулирует специальный фактор хемотаксиса эозинофилов, который выделяют активированные лимфоциты. [c.29]

Привлеченные в очаг поражения продуктами распада клеток и молекул (для эозинофилов тоже известны пептиды хемотаксиса), а также факторами макрофагов и эндотелиальных клеток, эозинофилы выполняют функцию киллеров. Эти клетки-киллеры участвуют в иммунной защите преимущественно против простейших и гельминтов. Помимо активирующего влияния макрофагов эозинофилы получают помощь от Т-лимфоцитов в виде ИЛ5, который способствует накоплению в их цитоплазме гранул со смертоносным содержимым. [c.87]

Упрощенно цепь событий выглядит так. Первые же порции продуктов агрессора, а также продукты распада поврежденных клеток организма активируют находящиеся рядом макрофаги и выступают в роли факторов хемотаксиса для лейкоцитов. Последние выходят из кровеносного русла в ткань и вместе с макрофагами начинают битву с патогеном. С самых начальных фаз реакции участок пораженной ткани блокируется, чтобы уменьшить распространение вредоносных веществ. Внешние проявления этого процесса хорошо известны — это классические признаки воспаления (отек, покраснение, повышение температуры, боль). [c.90]

Среди локомоторных функций нейтрофила необходимо выделить две основные миграция и хемотаксис. Активное перемещение в пространстве относится к числу наиболее характерных признаков живого нейтрофила. Он двигается гораздо быстрее других лейкоцитов и более чувствителен к действию разнообразных модуляторов миграционной функции. При спонтанной миграции нейтрофил двигается беспорядочно, периодически меняя вектор движения. Клетка выбрасывает псевдоподии, которые необязательно совпадают с осью уже начавшегося перемещения, а потому вызывают изменение миграционного маршрута. Нестимулированный нейтрофил имеет округлую форму, не обнаруживая признаков амебоидной подвижности. Но если его поместить на стеклянную поверхность, которая служит сильным раздражителем, нейтрофил распластывается, выбрасывает псевдоподии и начинает двигаться. Структурной основой миграционной функции служат сократительные белки, подобные, но не идентичные актину и миозину мышечных клеток. Они собраны в микрофиламенты, которые располагаются по клеточной периферии и агрегируют при стимуляции с образованием сократительных волокон — двигательного аппарата нейтрофила. Разрушение микрофиламентов, которое обычно моделируют при помощи цитохалазина В, подавляет спонтанную миграцию, а также хемотаксис и хемокинез. Нейтрофилы, дефектные по содержанию актин-микрофиламентов, нормально рецептируют опсонизированные объекты, способны к респиратор- [c.37]

Как указывалось ранее, аксон может преодолеть большое расстояние до своей мишени, минуя бесчисленные клетки-мишени, на которые он не реагирует. Имеются два предположения, касающиеся направленного роста, которые, опять же, не исключают друг друга либо аксон ведут микрофиламенты (но неясно, как они прокладывают такой специфичный маршрут), либо, согласно Сперри, он растет против химического градиента, создаваемого мишенью, который и есть тот специфический сигнал, сравнимый, возможно, с сигналом хемотаксиса. В любом случае аксон находит и распознает свою мишень. По селективности данный процесс аналогичен взаимодействию рецептора и лиганда или антигена и антитела однако это взаимодействие непостоянно. На пленках клеточных культур показано, что растущие нейриты находятся в постоянном движении, вырастая и снова втягиваясь, как бы проверяя и зондируя поверхность клетки-мишени перед тем, как образовать постоянный контакт. Специфичность взаимодействия также неабсолютна если клетки-мишени повреждаются, синапсы могут образоваться с клетками других типов. Вот, что обнаруживалось в экспериментах с мозжечком афферентные волокна мозжечка обычно образуют синапсы с дендритами гранулярных клеток при селективном повреждении последних они образуют функциональные синапсы с отростками клеток Пуркинье (см. также гл. 12). Генетически детерминированная химическая специфичность синапсов (жесткость), таким образом, неабсолютно выполняемое свойство оно реализуется достаточно гибко (в этом случае говорят о синаптической пластичности), что предполагает существование механизмов переориентации, возмущающих генетический пробел. При этом существенную роль играет активность или строение синапса. Важная роль сенсорного ввода при создании функциональной нервной системы была продемонстрирована выдающимися экспериментами Хубеля и Визеля на оптической системе кошки. [c.331]

Подвижные бактерии активно перемещаются в направлении, определяемом теми или иными внешними факторами. Такие направленные перемещения бактерий называют т а к с и с а м и. В зависимости от фактора различают хемотаксис (частный случай — аэротаксис), фототаксис, магнитотаксис, термотаксис и виско-зитаксис. Наибольшее внимание привлекает изучение хемотаксиса, т.е. движения в определенном направлении относительно источника химического вещества. Для каждого организма все химические вещества в этом плане могут быть разделены на две группы инертные и вызывающие таксисы (эффекторы). Среди последних выделяют аттрактанты (вещества, привлекающие бактерий) и репелленты (вещества, отпугивающие бактерий). Аттрактантами могут быть сахара, аминокислоты, витамины, нуклеотиды и другие химические молекулы репеллентами — некоторые аминокислоты, спирты, фенолы, неорганические ионы. Аттрактантом для аэробных и репеллентом для энаэробных прокариот является молекулярный кислород. Аттрактанты часто представлены пищевыми субстратами, хотя не все вещества, необходимые для организма, выступают в качестве аттрактантов. Также не все ядовитые вещества служат репеллентами и не все репелленты вредны. [c.44]

Основные научные работы относятся к коллоидной химии. В ранний период своей деятельности изучал кинетику фото.химических реакций. Объяснил механизм стабилизации лиофобных золей под действием коагулянтов. Вывел дифференциальное уравнение скорости растворения коллоидных частиц (диссолюции). Открыл явления барофореза (1923), хемотаксиса (1928), а также вынужденного синерезиса в студнях (1924). Рассмотрел явления и факторы кинетической и агрегативной устойчивости лиофобных золей. Исследовал структурную вязкость золей желатины и агар-агара. Автор книги Физико-химические основы коллоидной науки (1934), выдержавшей два издания. [22] [c.389]

На внешней поверхности мембран имеются специфические распознающие участки, функции которых состоят в распознавании определенных молекулярных сигналов. Например, именно посредством мембраны некоторые бактерии воспринимают незначительные изменения концентрации питательного вещества, что стимулирует их движение к источнику пищи это явление носит название хемотаксиса. На внешней поверхности мембран животных клеток есть также участки, узнающие другие клетки того же типа и тем самым способствующие связыванию клеток друг с другом в процессе формирования тканей. Распознающие участки еще одного типа служат специфическими рецепторами гормонов. Так, определенные участки на поверхности клеток печени и мьппц распознают и связывают такие гормоны, как инсулин, глюкагон и адреналин. Связавшие гормон рецепторные участки передают через мембрану сигналы, которые поступают во внутриклеточные ферментативные системы и регулируют их активность. Кроме того, на поверхности клеток имеются особые участки, спе- [c.349]

Поведение. Насекомые обладают высокоразвитой способностью воспринимать разнообразные сигналы из внешней среды и отвечать на них совокупностью целесообразных дви-у-Ц жений, включая также наследственно закрепленные. Та- кая реакция организма называется поведением. Оно опре-деляется как внешними раздражителями, так и физиоло-Т гическим состоянием особи. В основе поведения лежит С ответная реакция на раздражение — рефлекс. В целом по-ч 0 ведение насекомых складывается из безусловных и условных рефлексов. Безусловные рефлексы — это, по академику И. П. Павлову, врожденные реакции, наследуемые от родителей. К более сложным формам поведения относятся таксисы и инстинкты. Таксисы — движения насекомых по отношению к источнику раздражения. Таксисы у насекомых разнообразны —фототаксис — по отношению к источнику света, термотаксис — к источнику тепла, гигротаксис — к источнику влаги, хемотаксис — к химическому раздражителю и т. д. Таксисы бывают положительными и отрицательными в зависимости от того, куда направлено движение насекомого — к раздражителю или от него. Примером положительного термотаксиса может быть скопление личинок саранчовых на теплой поверхности почвы Прилет многих насекомых ночью на источник света — проявление положительного фототаксиса, бабочки яблонной плодожорки не летят на свет — проявление отрицательного фототаксиса. [c.17]

Многие цианобактерии передвигаются путем скольжения, иногда движение сопровождается вращением, скручиванием. Эти микроорганизмы обладают фототаксисом, некоторые способны к хемотаксису. Им присущи также фотокинезис (изменение скорости движения в зависимости от интенсивности света) и фотофобная реакция (резкое изменение направления движения при внезапном изменении интенсивности освещения). В зависимости от интенсивности света у цианобактерий может меняться количество тилакоидов и фотосинтетических пигментов, но их соотношение от освещенности не зависит. При низкой интенсивности света может работать только ФС 1. Цианобактерии, имеющие разные фикобилины, способны к хроматической адаптации и могут синтезировать различные пигменты в ответ на изменение спектрального состава света. Длинноволновый свет поддерживает активность ФС II, что позволяет получать АТФ и расти за счет ассимиляции органических веществ. [c.196]

С помощью полужидкой среды можно изучать также отрицательный хемотаксис [18]. В этом случае клетки Е. oli суспендируют в среде в концентрации, достаточной для того, чтобы появилось заметное помутнение. Затем инокулированную среду разливают в чашки Петри. После того как среда приобретает гелеобразную консистенцию, в нее вносят кусочек твердого 2%-иого агара, содержащего предполагаемое репеллентное вещество. Если вещество действительно является репеллентом, то окружающие его бактерии мигрируют в стороны от кусочка агара и оставляют за [c.371]

Связывающие белки могут принимать участие в хемотаксисе, где они, по-видимому, также выполняют функцию узнавания . В настоящее время выделены белки, участвующие в связывании (и транспорте) ряда аминокислот, сахаров, карбоновых кислот и неорганических ионов в клетках грамотрицательпых бактерий, г[)ибов и животных. [c.55]

Вблизи от источника феромона у бабочек обь)чна вибрация крыльями с вращением. Если такая реакция не могла помочь в обнаружении полового партнера на большом расстоянии от него, то сейчас это возможно. Брачный танец тутового шелкопряда Bombyx mori (кружение с трепетанием крыльями) помогает отысканию самки на конечном этапе приближения самца к ней [249]. Феромон как единственный стимул может служить ориентиром только на небольшом расстоянии от источника (несколько сантиметров в неподвижном воздухе), когда существует градиент концентрации. В этом случае насекомое проявляет направленный ответ на запах — положительный хемотаксис. Насекомое различает разницу в концентрации пахучего вещества у одной и другой антенны, поворачивает в сторону наибольшей концентрации и достигает источника запаха (тропо-таксис). В другом случае насекомое при движении поворачивает свое тело то в одну, то в другую сторону и, сравнивая концентрацию запаха тут и там, также направляется в сторону большей концентрации (клинотак-сис). Так ориентироваться может только ползущее насекомое, а летящее не может [4]. Хемотаксис, очевидно, не может рассматриваться как основной способ ориентации на феромон, тем более со сколько-нибудь значительного расстояния. [c.234]

Видимо, в каких-то случаях направление движения может быть избрано клеткой спонтанно. Однако более характерным является движение клетки по градиенту концентрации какого-либо вещества. Хемотаксис разных клеток, а также одной и той же клетки, может быть ориентирован на разные вещества. Часто такими индукторами хемотаксиса для различных клеток, и в частности для клеток иммунной системы, являются продукты других, разрущенных клеток. Особенно известны в этом отнощении короткие пептиды, причем одни пептидные последовательности индуцируют хемотаксис макрофагов, другие — эозинофилов, третьи — нейтрофйлов. [c.113]

Хемотаксис нейтрофилов вызывают фрагменты белков, образующиеся в результате активации комплемента (например, С5а), факторы фибри-нолитической и кининовой систем, а также продукты лейкоцитарного, тромбоцитарного и бактериального происхождения. Под действием хемотаксических стимулов происходят краевое стояние (прилипание к эндотелиальным клеткам) и диапедез нейтрофилов. Подробно этот процесс описан в гл. 5. [c.38]

Активности СЗа СЗа служит сильным активатором всех типов клеток миелоидного ряда (рис. 4.18). Этот анафилатоксин вызывает хемокинез и хемотаксис нейтрофилов, их дегрануляцию, а также вспышку клеточного дыхания с образованием кислородных радикалов. Кроме того, СЗа вызывает метаболизирование арахидоновой кислоты, входящей в состав мембран, с образованием простагландинов и эйкозаноидов. При этом возрастает также поверхностная экспрессия молекул межклеточной адгезии, что способствует прилипанию клеток к сосудистому эндотелию (рис. 4.18). У моноцитов и макрофагов СЗа вызывает аналогичные реакции и, кроме того, секрецию ИЛ-1 и ИЛ-6, а у базофилов и тучных клеток — дегрануляцию с высвобождением гистамина и других вазоактивных медиаторов. [c.75]

Другие хемотаксические молекулы Рял белков вызывает хемотаксис нейтрофилов и макрофагов (рис. 5.12). Эти оетки имеют рецепторы для пептидов. блокированных на N-кoнцe формилмети-онином, в частности рецептор, связывающий трипептид Г.Ме1-Ьец-РЬе (Г.МЕР). Поскольку при трансляции всех белков у прокариот в отличие от эукариот инициаторной аминокислотой служит метионин, он и выполняет роль простого специфического сигнала присутствия бактерий, по направлению к которым должны устремиться фагоциты. Нейтрофилы и макрофаги имеют также рецепторы для С5а и лейкотриена В4. Оба эти хемоаттрактанта образуются в очаге воспаления СЗа - в результате активации комплемента, лейкотриен ЕТВ4 - при активации разнообразных клеток, чаще всего макрофагов и тучных. Кроме того, хемотаксис фагоцитов вызывают молекулы, образуемые системой свертывания крови, прежде всего фибриновый пептид В и тромбин. [c.93]

Стадии бактериальной инвазии (синий цвет) и защитные эффекты антител (желтый цвет). Антитела к антигенам фимбрий, некоторым капсульным антигенам и липотейхоевым кислотам блокируют прикрепление бактерий к плазматической мембране клеток хозяина. Активированный антителами комплемент разрушает наружную мембрану грамотрицательных бактерий. Антитела непосредственно блокируют белки бактериальной поверхности, ответственные за поглощение питательных веществ из внешней среды. Антитела к М-белкам и капсульным антигенам бактерий опсони-зируют бактериальные клетки для фагоцитоза, осуществляемого при участии F - и СЗ-рецепторов фагоцитов. Кроме того, антитела нейтрализуют иммунорепелленты (бактериальные факторы, нарушающие нормальный хемотаксис или фагоцитоз), токсины бактерий, а также выделяемые ими факторы распространения, которые способствуют инвазии, например путем разрушения межклеточного вещества соединительной ткани или фибрина. [c.322]

Клетки — носители медиаторов являются обязательными компонентами воспаления, хотя соотношение их на поле воспаления может быть разным. Структурно-функциональные особенности этих клеток определяют специфику работы каждой из них в сложном клеточном ансамбле при воспалении. Пожалуй, главенствующая роль в нем принадлежит ПЯЛ, которые способны усиливать инициальное повреждение, повышать сосудистую проницаемость, осуществлять миграцию, эмиграцию и фагоцитоз, а также контакты с плазменными системами. Особая роль в реализации главных функций принадлежит медиаторам (лейкокины), ферментам, биологически активным веществам, содержащимся в гранулах лейкоцитов. Одни гранулы (азурофильные) идентичны лизосомам, содержат кислые гидролизы. Кроме того, большое значение придают нейтральным протеазам (коллагеназа, эластаза), особенно в случаях дефицита их ингибиторов [Goldstein J. М., 1974]. Другие гранулы ПЯЛ (специфические) содержат щелочную фоефатазу и бактерицидные катионные белки, обладающие выраженным медиа-торным действием в экссудате (активация сосудистой проницаемости, выделение гистамина, стимуляция хемотаксиса и др.). [c.232]

Многие клетки л ивотных обладают хемотаксисом. Так, например, лейкоциты и моноциты двилсутся в направлении бактерий, попавших в кровь Хемотаксис особо важен в период эмбриогенеза и при регенерации ткани. Предполагается, чтО прорастание аксона к определенной клетке также осуществляется благодаря хемо- [c.27]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология