Гликолиз и тканевое дыхание. Сущность, биологическое значение. Энергообразующие системы клетки. Окислительное фосфорилирование.
Глико́лиз — процесс окисления глюкозы, при котором из одной молекулы глюкозы образуются две молекулы пировиноградной кислоты. У аэробов он предшествует собственно клеточному дыханию, у анаэробов завершается брожением. Сам по себе гликолиз является полностью анаэробным процессом и для осуществления не требует присутствия кислорода.
Клеточное или тканевое дыхание — совокупность биохимических реакций, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений и может быть использована по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма
Окислительное фосфорилирование — метаболический путь, при котором энергия, образовавшаяся при окислении питательных веществ, запасается в митохондриях в виде АТФ.
Субстратами окислительного фосфорилирования служат продукты расщепления органических соединений — белки, жиры и углеводы. Процесс окислительного фосфорилирования проходит на кристах митохондрий.
Качественные особенности обмена веществ (динамическая устойчивость, особенности биоэнергетики, ферментативность, энтропия).
Динамическая устойчивость - способность системы восстанавливать состояние близкое к исходному после определенных процессов.
Биоэнергетика — совокупность процессов превращения энергии, которые происходят в организме и обеспечивают его жизнедеятельность.
|
|
|
Ферментативность – процессы осуществляются благодаря присутствию биологических катализаторов-ферментов, ничтожное количество которых осуществляет колоссальный объем превращений. Протекание процессов в присутствии катализаторов- ферментов.
Энтропия- степень упорядоченности.
Обмен живых организмов веществом и энергией с окружающей средой способствует росту свободной энергии и отрицательной энтропии в них, т. е. оттоку энтропии из организма.
Гипотезы происхождения эукариотических клеток
(симбиотическая и инвагинационная).
Слюсарев стр.240
Симбиотическая:
Существует гипотеза о том, что митохондрии и пластиды представляют собой видоизмененные прокариотические организмы , которые нашли "убежище" в более крупных гетеротрофных клетках-хозяевах - предшественниках эукариот (анаэробный прокариот).
Анаэробы поглощали аэробов, сохраняя их. Анаэробная бактериальная клетка приобрела симбионта, способного использовать кислород при помощи процесса дыхания. Аэробы синтезировали АТФ и отдавала хозяину- анаэробу.
Все, или почти все, ныне живущие эукариоты содержат в своих клетках митохондрии , а все автотрофные эукариоты - также и пластиды. Возможно, они были приобретены в результате независимых случаев симбиоза , точнее - внутреннего симбиоза (эндосимбиоза).
|
|
|
Инвагинационная:
Согласно инвагинационной гипотезе, предковой формой эукариотической клетки был аэробный прокариот, у которого в результате мутации (при облучении) образовалось несколько ДНК, прикрепленных к мембранам; эти участки впячивались и отшнуровывались со специализацией в ядро, митохондрии, пластиды, затем происходило усложнение ядерной структуры.
ИГ позволяет предположительно объяснить происхождение 2-ых мембран ядра, митохондрий и пластид.
Клеточный цикл, его периодизация. Митотический цикл и его механизмы. Проблемы клеточной пролиферации в медицине.
В жизни клетки различают жизненный цикл и клеточный цикл.
Жизненный цикл значительно длиннее — это период от образования клетки до ее гибели. В течение жизни клетки растут, дифференцируются, выполняют специфические функции.
Клеточный цикл значительно короче. Этот собственно процесс подготовки к делению (интерфаза) и само деление (митоз). Поэтому этот цикл называют еще митотическим.
|
|
|
Совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего, называется митотическим циклом.
Различают 4 периода этого цикла: пресинтетический, синтетический и постсинтетический (все три периода – интерфаза) и митоз.
Пресинтетический период ( G 1) следует за делением. В это время накапливаются РНК и белок, необходимые для образования клет.структур. G1 продолжается от 10 ч до суток.
Синтетический период ( S ) характеризуется синтезом ДНК и редупликацией (удвоением) хромосомных структур. Поэтому к концу этого периода кол-во ДНК удваивается. Продолжается синтез РНК и белка. Продолжается 6-10 ч.
Постсинтетический период ( G 2) происходит накопление энергии и продолжается синтез РНК. Продолжается 3-4 ч.
Митоз (кариокинез) наступает после интерфазы и условно делится на такие фазы:
1) профаза, 2) прометафаза, 3) метафаза, 4) анафаза, 5) телофаза.
В начале профазы центриоль делится и расходится к полюсам ядра. Хромосомы претерпевают процесс скручивания (спирализации). К концу профазы исчезают ядрышки, ядерная оболочка растворяется под действием ферментов лизосом. (2n4c).
В прометафазе хромосомы направляются к экватору клетки. (2n4c).
В метафазе хромосомы находятся в области экватора клетки. Каждая хромосома состоит из 2 хроматид. (2n4c).
|
|
|
В анафазе происходит расхождение хроматид к полюсам клетки, которые после этого становятся сестринскими, или дочерними. (4n4c)
В телофазе дочерние хромосомы достигают полюсов. После этого хромомсомы деспирализуются, вокруг них образуются ядерные оболочки, восстанавливается ядрышко. Далее происходит цитокинез, т.е. разделение цитоплазмы. (2n4c)
Пролиферация — разрастание ткани организма путём размножения клеток делением.
Клеточная пролиферация – увеличение числа клеток путем митоза, приводящее к росту ткани, в отличие от другого способа увеличения ее массы (например, отек). У нервных клеток пролиферация отсутствует.
Значение пролиферации в медицине определяется способностью клеток разных тканей к делению, с делением клеток связан процесс заживления ран и восстановление тканей после хирургических операций. Проблема регенерации представляет интерес для медицины, для восстановительной хирургии.
Главная проблема заключается в пролиферации раковых клеток, которую очень сложно контролировать и подавлять. (В опухолях атипичные клетки делятся митотическим способом. В результате деления образуются идентичные измененной клетки. Деление происходит многократно. В итоге опухоль быстро растет)
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1101; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!