Цитоплазма сокращение

Особое место среди них занимают ионные насосы (транспортные АТФазы) — белки, способные за счет энергии гидролиза АТФ переносить одно- и двухвалентные катионы (или анионы) через клеточные и внутриклеточные мембранные структуры против градиента концентрации. Так, Са-АТФаза саркоплазматического ретикулума (СР) регулирует процессы сокращения-расслабления в мышцах разных типов, аккумулируя Са2+ из цитоплазмы внутрь СР. [c.358]

Рис. 1.19. Цитоплазма нейрона (объяснение сокращений см. в подписи

Под влиянием УФ-излучения в дозе 600 мВт-с/м (бактерицидный эффект 2 балла) жгутики исчезали, клетка несколько уменьшалась в объеме, оболочки ее были выражены не четко. При использовании доз излучения, вызывавших 100% бактерицидный эффект (1000 мВт-с/м и выше), изменения в бактериальной клетке нарастали, что выражалось в сокращении и отслаивании цитоплазмы клетки от клеточной стенки, были отмечены складчатость клеточной стенки, ее разрыв и выход цитоплазмы из оболочек. [c.139]

Движение в мире живого может происходить на 1) клеточном уровне, например движение цитоплазмы в клетке или плавание гамет 2) на уровне органа, например сокращение сердца или движение конечности 3) на уровне целого организма. [c.369]

Эндоплазматический ретикулум (саркоплазматический ретикулум в скелетных мышцах) состоит из многочисленных замкнутых мембранных образований в виде цистерн, трубочек и пластинок, которые разделяют клетку на отдельные отсеки. На ретикулуме протекают процессы синтеза различных липидов и сложных углеводов. На его шероховатой поверхности, где располагаются рибосомы, осуществляется биосинтез основных белков клетки. В саркоплазматическом ретикулуме мышц депонируются ионы кальция, которые при возбуждении мышц выбрасываются в цитоплазму и запускают процесс сокращения, а при расслаблении с участием фермента Са -АТФ-азы транспортируются снова в ретикулум. Следовательно, саркоплазматический ретикулум контролирует уровень свободного Са в цитоплазме мышц. [c.35]

Каким же образом одна огромная макромолекула ДНК, которую можно видеть на электронной микрофотографии (фиг. 129), поступает из головки фага внутрь клетки-хозяина Создается впечатление, что необходимое для этого отверстие в клеточной оболочке образуется в результате механического прокола оболочки стержнем отростка при сокращении футляра отростка. Отросток фаговой частицы как бы откупоривается , по-видимому, вследствие выдвижения стержня, в результате чего ДНК получает возможность перейти по каналу, имеющемуся внутри футляра, в цитоплазму клетки-хозяина. [c.265]

Проникновение Са " внутрь клетки влияет на орган движения инфузории — реснички — точно так же, как у нас вхождение Са в мышечные клетки необходимо для их сокращения (мы рассказывали об этом, говоря про Са-насос). Кстати, и разрядка трихоцист у инфузорий связана с потоками Са в клетку. Большинство Са-каналов инфузорий расположено прямо на мембране ресничек. Если удар по передней части инфузории вызвал ПД, то откроется много Са-каналов, внутрь клетки войдет много Са , а от этого реснички инфузории меняют направление своего удара. Возникает реверс инфузория отплывает хвостом вперед от раздражителя, например от препятствия, на которое она натолкнулась. После того как Са-насос и митохондрии уберут излишки Са++ из цитоплазмы, нормальная работа ресничек восстанавливается. [c.262]

Специализация мышечной клетки - сокращение. Ее цитоплазма заполнена упорядоченными рядами белковых нитей, в том числе актиновых. В промежутках межд> ними находится множество митохондрий, поставляющих АТР в качестве топлива для сократительного аппарата. [c.49]

Длинные, тонкие мышечные волокна, из которых построена скелетная мышца, - это гигантские клетки, образующиеся в ходе онтогенеза при слиянии множества отдельных клеток (разд. 17,6.1). Они получаются многоядерными, причем ядра располагаются прямо под плазматической мембраной. Основная же часть цитоплазмы (около двух третей сухого веса) состоит из миофибрилл - цилиндрических элементов толщиной 1 -2 мкм, которые часто тянутся от одного конца клетки до другого (рис. 11-1). На изолированных миофибриллах отчетливо видны поперечные полоски, от которых и зависит характерная поперечная исчерченность клеток скелетных мышц. Если к изолированным миофибриллам добавить АТР и Са . они тотчас же сократятся - значит, именно они служат генераторами силы при сокращении мышечных клеток. Каждая миофибрилла представляет собой цепь миниатюрных сократимых единиц, состоящих из регулярным образом расположенных систем толстых и тонких нитей (филаментов). [c.255]

Перемещения хромосом во время митоза и мейоза осуществляются также с помощью сократительных элементов, так называемых микротрубочек. Микротрубочки — это вытянутые полые структуры длиной в несколько микрометров при диаметре всего 15—25 нм и толщине стенки около 6 нм. В микротрубочках содержится белок тубулин, изменяющий свою конфигу рацию в ответ на некоторые химические воздействия, например под влиянием ионов Са +. Микротрубочки прикрепляются к особому участку хромосом, к так называемому кинетохору, и помогают растаскивать хромосомы к противоположным полюсам клетки во время клеточного деления. Снабженные жгутиками клетки водорослей и подвижные половые клетки гаметы) различных растений движутся также благодаря сокращению микротрубочек. В поперечном сечении жгутики обычно имеют характерное строение 9 пар микротрубочек образуют кольцо, окружающее 2 пары, находящиеся в центре. Плазмалемма (а, быть может, также и тонопласт) находится в непрерывном движении. На ней возникают как бы волдыри , которыми она окружает и захватывает находящиеся снаружи частички или же крупные молекулы, после чего эти частички в процессе пино-цитоза транспортируются в цитоплазму в маленьких мембранных пузырьках. Аналогичным образом протекает и обратный процесс — выведение различных материалов из клетки наружу. [c.75]

Сорок семь лет назад академик В. Энгельгардт открыл процесс окислительного фосфорилирования. положив основу изучению биоэнергетики клетки эта работа — классика советской и мировой науки. Аккумулятором энергии служит АТФ — аденозинтрифосфорная кислота. Затем выяснилось, что в процессе ее обмена участвует промежуточное соединение — креатинфосфат, причем образованием этого вещества за счет АТФ и, наоборот, АТФ за счет креатинфосфата управляет один и тот же фермент. Еще через десять лет В. Энгельгардт вместе с М. Любимовой установили, что АТФ служит источником энергии для мышечного белка (в том числе и сердечной мышцы). И далее долгое время считалось, что АТФ, которая синтезируется в митохондриях клеток, просто выбрасывается из них в цитоплазму и диффундирует сквозь мембраны в мышечные волокна, где и происходит превращение химической энергии в механическую энергию сокращения. Причем медики сделали из этого и практический вывод при ряде заболеваний, чтобы подкормить сердце энергией, больным назначали инъекции АТФ. [c.205]

Необходимая для мышечного сокращения энергия получается в результате гидролиза АТР до ADP и неорганического фосфата (Р ), однако содержание АТР в покоящейся и в активно работающей мышце почти одинаково. Этот кажущийся парадокс объясняется наличием в цитоплазме мышечных [c.80]

Сила, создаваемая сократимым кольцом при цитокинезе, достаточна для того, чтобы согнуть тонкую стеклянную иглу, введенную в клетку. Таким способом можно измерить величину этой силы. Нет сомнения в том, что источником силы сокращения здесь, так же как и в мышцах, служит взаимное скольжение актиновых и миозиновых филаментов. Если, например, к митотическим клеткам, обработанным детергентами, добавить инактивированные субфрагменты миозина, блокирующие миозин-связывающие участки актина, то разделение цитоплазмы прекратится. Точно так же введение антител к миозину в яйца морского ежа вызывает сглаживание борозды дробления, но на деление ядра не влияет. [c.191]

Тонкая ( 8 нм) наружная клеточная мембрана — плазмалемма (рис. 1-4)—регулирует поток веществ в клетку и из клетки, проводит импульсы в нервных и мышечных волокнах, а также участвует в химических взаимодействиях с другими клетками. Складки наружной мембраны нередко вдаются глубоко внутрь клетки, в цитоплазму так, на--Пример, в клетках поперечнополосатых мышц они образуют трубочки Т-системы, которая участвует в проведении возбуждения, инициирующего процесс сокращения (гл. 4). Складки плазматической мембраны могут соединяться с ядерной оболочкой, создавая прямые каналы (один или несколько) между внеклеточной средой и перинуклеарным пространством [12]. [c.29]

Хорошо известно, что ионы кальция поступают в цитоплазму в ответ на нервную стимуляцию и что именно они вызывают различные ответные реакции в организме, такие, например, как мышечное сокращение. Весьма вероятно, что в результате присоединения ионов Са- к специфическим центрам связывания (как это имеет место, например, в каль-ций-связывающем белке карпа) в молекуле происходят конформационные изменения, инициирующие биологические ответные реакции. Кальций-связывающий белок содержит интересную систему внутренних полярных групп, связанных между собой специфическим образом с помощью водородных связей (рис. 4-5, ). Присоединение ионов кальция может вызывать перестройку этих внутренних связей (гл. 2, разд. Б.7) и изменять тем самым характер взаимодействия этого белка (функция которого точно не известна) с другим белком (ср., например, с действием тропонина С, разд. Е.1). В других кальций-связывающих центрах в белках содержатся остатки у-карбоксиглутаминовой кислоты, способной образовывать хелатные комплексы (дополнение 10-Г). [c.270]

Характерная функция ионов Са + у живых существ состоит в способности активировать различные метаболические процессы. Это происходит при резких -изменениях проницаемости плазматических мембран или мембран эндоплазматического ретикулума, в результате которых становится возможной диффузия ионов Са + в цитоплазму. Так, например, при сокращении мышцы в результате освобождения ионов Са + из эндоплазматич0окого ретикулума его концентрация увеличивается приблизительно от 0,1 до 10 мкМ . Связывание ионов Са + с тропонином С инициирует сокращение (гл. 4, разд. Е.1) . Мембраны эндоплазматического ретикулума мышечного волокна содержат большое количество белка кальциевого пасоса, а также ряд белков, связывающих кальций (гл. 4, разд. В.8.в) . Один из Са +нсвязывающих белков мышцы кролика, кальсеквестрин (мол. вес 46 500), способен связывать до 43 молей Са + на моль белка" [c.373]

В последнее время появились данные, доказывающие, что креатинфосфат в мышечной ткани (в частности, в сердечной мышце) способен выполнять не только роль как бы депо легкомобилизуемых макроэргических фосфатных групп, но также роль транспортной формы макроэргических фосфатных связей, образующихся в процессе тканевого дыхания и связанного с ним окислительного фосфорилирования. Предложена схема переноса энергии из митохондрий в цитоплазму клетки миокарда (рис. 20.7). АТФ, синтезированный в матриксе митохондрий, переносится через внутреннюю мембрану с участием специфической АТФ—АДФ-транслоказы на активный центр митохондриального изофермента креатинкиназы, который расположен на внешней стороне внутренней мембраны в меж-мембранном пространстве (в присутствии ионов Mg ) при наличии в среде креатина образуется равновесный тройной фермент-субстратный комплекс креатин—креатинкиназа—АТФ—Mg , который затем распадается с образованием креатинфосфата и АДФ —Mg . Креатинфосфат диффундирует в цитоплазму, где используется в миофибриллярной креатинкиназной реакции для рефосфорилирования АДФ, образовавшегося при сокращении. Высказываются предположения, что не только в сердечной мышце, но и в скелетной мускулатуре имеется подобный путь транспорта энергии из митохондрий в миофибриллы. [c.655]

Ионы кальция осуществляют контроль за процессами генерации потенциалов действия и секреции нейромедиатора из нервного окончания, а также являются связывающим звеном между нервным импульсом и мышечным сокращением. a2+,Mg2+-ATPasbi в мембранах митохондрии и саркоплазматического ретикулума регулируют концентрацию кальция в цитоплазме. Система транспорта была выделена, биохимически охарактеризована и функционально идентифицирована при встраивании в искусственную липидную мембрану (реконструкция). [c.185]

Перхлораты калия и натрия вызывали в клетках лука Allium) плазмолиз (сокращение или отставание цитоплазмы от стенок клетки), который без повреждения клеток можно было ликвидировать обработкой водой. [c.166]

Ситуация иного типа была рассмотрена Гринспеном в его модели деления биологических клеток. В самой модели очень вязкий слой цитоплазмы вблизи клеточных мембран, содержащий способные к сокращению микрофиламенты актомиозина, рассматривается как "поверхность" с "эффективным поверхностным натякением", включающим напряжения, обусловленные сеткой ми1фофиламенх. Поскольку эффективное поверхностное натяжение увеличивается с увеличением концентрации химического "топлива в этом случае имеем ситуацию, заставляющую вспомнить об обратных поверхностно-активных веществах, но гиббсовский закон адсорбции неприменим, конечно, к вариациям эффективного. поверхностного натяжения. [c.138]

В хромосомах действительно есть особое вещество. Это — так называемая дезоксирибонуклеиновая кислота, которую принято называть сокращенно ДНК. ДНК характерна для хромосом. Ее не находят ни в остальной части ядра, ни в цитоплазме. Это было доказано много лет назад с помощью общеизвестной реакции Фёльгена. Немецкий биохимик Р. Фёльген обнаружил, что если нагреть ДНК с сильной кислотой, а затем обработать определенным образом кислым фуксином, то она [c.105]

Движение и другие формы механической работы высших организмов обусловлены работой поперечнополосатых скелетных мышц. Основная структурная единица мышцы — мышечная клетка или мышечное волокно (рис. 106). Мышечное волокно окружено саркоплазма-тической мембраной или сарколеммой. Эта мембрана местами внедряется во внутренний объем мышечного волокна, образуя поперечные канальцы, заполненные межклеточной жидкостью. Внутри мышечной клетки находятся цитоплазма (саркоплазма) с митохондриями, сар-коплазматический ретикулум (сеть) и миофибриллы. Сарконлазматический ретикулум—мембранная система, пересекаюш,ая мышечные волокна по соседству с канальцами и окружающая миофибриллы, которые собственно и играют главную роль при сокращении и растяжении мышц. [c.241]

В клетках почечных канальцев под действием вазопрессина повыщается концентрация цАМФ, активируется протеинкиназа и фосфори-лируются белки мембраны клеток дистальной части извитых канальцев и собирательных трубок (в результате мембрана становится проницаемой для воды). Вода поступает из первичной канальцевой мочи в клетку, а затем в кровь, увеличивая объем жидкости и уменьшая осмотическое давление. В гладкомышечных клетках сосудов под действием вазопрессина увеличивается концентрация ионов кальция в цитоплазме, что ведет к сокращению клеток и сужению сосудов в мыщцах, коже и органах брюшной полости. Однако артериальное давление при этом не возрастает, так как одновременно снижается минутный объем сердца. В печени посредниками вазопрессина являются продукты распада фосфатидилинозитолов и ионы кальция. Вазопрессин стимулирует в печени гликогенолиз и глюконеогенез. Итак, вазопрессин способствует задержке воды в организме и уменьшению диуреза. [c.421]

Способность эукариотических клеток сохранять определенную форму, а также осуществлять направленные и координированные движения обусловлена наличием у них цитоскелета - сложной сети белковых нитей, пронизывающих цитоплазму. Цитоскелет с равным правом можно назвать и цитомускулатурой - ведь именно он прямо ответствен за такие виды движения, как ползание клеток по субстрату, сокращение мышечных волокон и многообразные формообразовательные процессы у развивающихся зародышей позвоночных. Кроме гого, он обеспечивает активное перемещение клеточных органелл в цитоплазме. Поскольку у бактерий цитоскелета, по-видимому, нет, можно думать, что он играл важнейшую роль в эволюции эукариотических клеток. [c.254]

КИМ осциллятором, который действует даже в отсутствие ядра. Перетянув активированное яйцо тонким волосом до первого деления, можно разделить его на две примерно равные части, одна из которых содержит ядро, а другая - нет (рис. 13-14). Часть с ядром будет продолжать нормальное дробление. Примечательно то, что и в безъядерной части будет происходить серия осцилляции, выражающихся в повторных циклах легкого периодического сокращения и увеличения жесткости кортикальной цитоплазмы Эти периодические спазмы происходят почти в точности синхронно с делениями дробления другой половины яйпа, содержащей ядра. Беря пробы цитоплазмы из осциллирующей безъядерной клетки и испытывая их активность путем инъекции в ооциты, можно показать, что видимые осцилляции сопровождаются (и возможно, вызываются) колебаниями концентрации активного MPF. [c.406]

Механизм, управляющий движением цитоплазмы, полностью еще не изучен, однако ясно, что в этом движении принимают участие органеллы, называемые микрофиламентами. Мик-рофиламеиты содержат, по-видимому, актин и миозин — два белка, участвующие в мышечном сокращении у животных сокращение мышцы происходит в результате взаимного смещения актиновых и миозиновых нитей, сопровождающегося расходованием энергии АТР, Выяснилось, что циклоз чувствителен к содержанию АТР в клетке и что он протекает активно только при тех условиях, при которых возможен синтез АТР. Вещества, нарушающие структуру микрофиламентов, подавляют циклоз. Установлено, например, что такой лекарственный препарат, как цитохалазин В, вызывает агрегацию микрофиламентов и вместе с тем подавляет, во-первых, движение цитоплазмы во многих растительных клетках и, во-вторых, движение гигантских хлоропластов различных водорослей. (Некоторые хлоропласты способны перемещаться в цитоплазме и ориентироваться — обычно в ответ на изменение освещенности — таким образом, чтобы их плоские поверхности располагались параллельно илн перпендикулярно поверхности листа см. гл. 11) Подавление, вызванное инкубацией клеток в цитохалазине В, можно снять отмыванием тканей от этого препарата. [c.75]

Установлены значительные различия между содержанием кальция в цитоплазме и вакуолях в течение цикла сокращение - расслабление (Braatz, 1975). Эти исследования объясняют сократительный механизм, но не раскрывают источник самих ритмических движений. [c.106]

Участие кальция в спонтанных сокращениях Pbysarum подтверждено в модельных экспериментах с заменой эндоплазмы клетки на искусственную среду, содержащую кальций. При концентрациях кальция 10 " моль/л сокращения клетки не было, но оно возникало при увеличении концентрации кальция вдвое, а при более высоких - осцилляции исчезали. Таким образом, область концентраций кальция, способных обеспечить работу осциллятора, довольно узкая. Вместе с тем Physarum безразлично относится к содержанию кальция вне клетки в диапазоне 10 -10" моль/л, если клетку не обработать кофеином (Hatano, 1970). Нечувствительность к внешнему кальцию подтверждает, что цикл сокращение - расслабление регулируется потоком кальция между внутренними вакуолями и цитоплазмой. Как и в мышце, кофеин стимулирует фрагменты плазмодия к сокращению в отсутствие внешнего кальция. Вероятно, при этом осцилляции побуждаются ритмическим перемещением кальция из внутреннего резервуара и обратно, а активность этой системы управляется электрическим сигналом поверхностной мембраны. [c.107]

Многочисленные исследования позволили сделать следующие обобщения относительно источника осцилляций у Pbysarum 1) в течение цикла сокращение - расслабление кальций циркулирует между цитоплазмой и вакуолями, концентрирующими его 2) осцилляции не связаны с колебательным ха- [c.107]

Существенным является решение вопроса о том, какая функциональная задача достигается осцилляциями у Physa-гит. Так как равномерное распределение веществ в цитоплазме легко достигается одноклеточным организмом, то, вероятнее всего, с помощью осцилляций решается внешняя задача - движение в необходимом направлении. Частота сокращений отдельных единиц формируется независимо от других под влиянием местных химических условий. Если какая-то единица чувствует пищу, это усиливает частоту ее сокращений и таким образом побуждает организм к положительному хемотаксису (Durham, Ridgway, 1976). [c.108]

Пучки актиновых филаментов имеются не только в поверхностных выступах, таких как микроворсинки или микрошипы. Они есть и в самой цитоплазме почти всех эукариотических клеток. Взаимодействуя с молекулами миозина, такие пучки могут создавать механические напряжения, хотя и гораздо более слабые, чем те, которые генерируются в мышечных клетках. Одним из наиболее ярких примеров может служить опоясывающее клетку сократимое кольцо из актина и миозина, которое формируется в делящейся клетке под самой плазматической мембраной. Сокращение этого кольца приводит к образованию перетяжки в середине клетки и в конце концов к разделению ее на две дочерние клетки (рис. 10-60 см. также разд. 11.5.13). [c.114]

С помощью светового микроскопа в цитоплазме амебы выявляются две области центральная зона жидкой цитоплазмы, называемая эндоплазмой (золь), где много различных преломляющих свет частиц и органелл, и окружающая ее студнеобразная прозрачная эктоплазма (гель), которая представляет собой необычайно утолщенный кортикальный слой клетки. Во время образования псевдоподии хорошо видно, что в направлении ее выпячивания устремляется поток жидкой эндоплазмы, которая у вершины отростка заметно загустевает и превращается в эктоплазму в это же время в каких-то других участках клетки эктоплазма преобразуется в более жидкую эндоплазму, которая течет по направлению к новой псевдоподии. Эти взаимные превращения двух слоев цитоплазмы, сопровождающиеся изменением их вязкости и внутренней структуры, носят название переходов гель золь. Существует мнение, пока еще спорное, что движение амебы отчасти обусловлено сокращением ее толстого кортикального слоя (эктоплазмы), выжимающего более жидкую эндоплазму наружу, что ведет к образованию и удлинению клеточных выступов-псевдоподий. Интенсивные токи цитоплазмы наблюдаются также в плазмодии слизистого гриба Ркузагит и в гигантских клетках водоросли МНеНа (разд. 19.3.9). [c.118]

Целый ряд косвенных данных указьтает на то, что направленное движение цитоплазмы у амебы и Ркузагит связано с функцией актина. Во-первых, актиновых филаментов у этих организмов намного больше, чем каких-либо иных белковых волокон, и они сосредоточены в эктоплазме во-вторых, при введении в клетку присоединяющегося к актршу вещества фаллоидина направленные токи в цитоплазме мгновенно исчезают в-третьих, неочищенные экстракты из цитоплазмы этих клеток обогащены актином, и в них могут наблюдаться сокращения и создаваться направленные потоки. [c.118]

Еще труднее объяснить, каким образом вытягивается передний конец фибробласта. Можно представить себе несколько вероятных механизмов например, сокращение актиновых филаментов кортикального слоя создает в цитоплазме направленный вперед поток, подобно тому как это происходит у амебы, илй же контролируемая полимеризация актина заставляет передний конец клетки вьшячиваться, как при образовании акросомального отростка у спермиев морских беспозвоночных. Необходимый прирост плазматической мембраны обеспечивается или путем ее перемещения вытягивающимся вперед цитоскелетом, или в результате ее преимущественного образования (за счет экзоцитоза) на переднем конце клетки. Предположение о том, что плазматическая мембрана непрерывно обновляется за счет экзоцитоза на переднем конце и эндоцитоза, происходящего где-нибудь в другом месте (гипотеза мембранного потока), обсуждалось в главе 6 в связи с механизмом кэпирова-ния клеток (разд. 6.2.13). [c.134]

Другой пример связан с упоминавшимся абортивным подъемом числа лейкоцитов в крови в пострадиационном периоде. В развитии лейкопенин имеются два максимума снижения числа лейкоцитов в периферической крови у человека на 8—12-е и 27—32-е сутки и у собаки на 4—8-е и 19—20-е сутки после воздействия радиации. Между этими периодами снижения числа лейкоцитов отмечается временный подъем их числа с последующим абортивным снижением уровня лейкоцитов. В этот период бурного, но неудавшегося восстановления лейкопоэза выявляют значительное повышение митотического индекса и сокращение цикла, а также появление клеток со структурными аномалиями, ппкнотическими ядрами и дегенеративными изменениями цитоплазмы. В том числе отмечают изл еиония, связанные с характером конденсации ядерного хроматина, и изменения типа и степени сегментации ядра гранулоцитов. [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология