Структура клеток: Строение клетки. Клеточные органоиды — урок. Биология, 9 класс.

Содержание

OZON.ru

Москва
  • Ozon для бизнеса
  • Мобильное приложение
  • Реферальная программа
  • Зарабатывай с Ozon
  • Подарочные сертификаты
  • Помощь
  • Пункты выдачи
Каталог ЭлектроникаОдеждаОбувьДом и садДетские товарыКрасота и здоровьеБытовая техникаСпорт и отдыхСтроительство и ремонтПродукты питанияАптекаТовары для животныхКнигиТуризм, рыбалка, охотаАвтотоварыМебельХобби и творчествоЮвелирные украшенияАксессуарыИгры и консолиКанцелярские товарыТовары для взрослыхАнтиквариат и коллекционированиеЦифровые товарыБытовая химия и гигиенаOzon ExpressМузыка и видеоАлкогольная продукцияАвтомобили и мототехникаOzon УслугиЭлектронные сигареты и товары для куренияУценённые товарыOzon PremiumOzon GlobalТовары в РассрочкуПодарочные сертификатыOzon СчётСтрахование ОСАГОРеферальная программаOzon TravelОzon ЗОЖДля меняЗона лучших ценOzon MerchOzon для бизнесаOzon КлубOzon LiveМамам и малышамТовары OzonOzon ЗаботаЭкотоварыДоставка от 2 часовSALEПризы за мини-задания Везде 0Войти 0Заказы 0Избранное0Корзина
  • TOP Fashion
  • Premium
  • Ozon Travel
  • Ozon Express
  • Ozon Счёт
  • LIVE
  • Акции
  • Бренды
  • Магазины
  • Электроника
  • Одежда и обувь
  • Детские товары
  • Дом и сад
  • Зона лучших цен

Такой страницы не существует

Вернуться на главную Зарабатывайте с OzonВаши товары на OzonРеферальная программаУстановите постамат Ozon BoxОткройте пункт выдачи OzonСтать Поставщиком OzonЧто продавать на OzonSelling on OzonО компанииОб Ozon / About OzonВакансииКонтакты для прессыРеквизитыАрт-проект Ozon BallonБренд OzonГорячая линия комплаенсУстойчивое развитиеOzon ЗаботаПомощьКак сделать заказДоставкаОплатаКонтактыБезопасностьOzon для бизнесаДобавить компаниюМои компанииПодарочные сертификаты © 1998 – 2022 ООО «Интернет Решения».
Все права защищены. Версия для слабовидящихOzonИнтернет-магазинOzon ВакансииРабота в OzonOZON TravelАвиабилетыRoute 256Бесплатные IT курсыLITRES.ruЭлектронные книги

НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина

Направления работы лаборатории:

  1. Выявление новых уникальных молекулярных маркеров макрофагов и нейтрофилов, ассоциированных с опухолью, а также других стромальных клеток опухолей.

  2. Исследование корреляции экспрессии выявленных маркеров с прогнозом и динамикой заболевания, а также, возможно, с чувствительностью к терапии.

  3. Исследование механизмов формирования иммунологической толерантности в опухоли.

  4. Использование выявленных молекулярных маркеров макрофагов и нейтрофилов, ассоциированных с опухолью, в качестве новых мишеней, позволяющих повысить эффективность стандартных методов терапии опухолей за счет снижения иммунологической толерантности в опухоли.

 Лаборатория биологии стромальных клеток опухолей создана в 2014 году.

 Проблема иммунологического контроля опухоли остается в большой степени нерешенной, несмотря на то, что активная роль как врожденного, так и приобретенного иммунитета в процессе канцерогенеза считается доказанной. Клетки иммунной системы составляют значительную часть популяции опухолевого микроокружения. В последние годы стало очевидно, что опухолевое микроокружение играет центральную роль в инициации опухолевого процесса и в его прогрессии. Известно, что солидные опухоли, состоят не только из непосредственно неопластических клеток, но также содержат различные типы клеток не опухолевого происхождения. Данные клетки и участвуют в создании микроокружения, которое способно серьезно повлиять на злокачественный потенциал опухоли. Основным типом клеток врожденного иммунитета, инфильтрирующих солидные опухоли являются макрофаги и нейтрофилы.

Изучением механизмов функционирования клеток врожденного иммунитета при различных онкопатологиях в НИИ Канцерогенеза не занимается ни одна научная группа. Известно, что макрофаги, инфильтрирующие солидные опухоли, имеют индивидуальный уникальный фенотип (так называемые макрофаги, ассоциированные с опухолью — МАО), который зависит от молекулярных особенностей опухолевых клеток и индивидуальных особенностей иммунной системы пациента. Эти свойства делают их привлекательной мишенью для дальнейших исследований и разработки новых подходов к персонализованной терапии опухолей. Макрофаги, ассоциированные с опухолью, выполняют большое количество функций, необходимых для поддержания ее жизнедеятельности. Во-первых, они способны к стимуляции ангиогенеза и реорганизации сосудистой системы. Также, помимо ангиогенеза, посредством экспрессии различных цитокинов, а также протеаз (MMPs, uPA и др.) и других специфических молекул, клетки опухолевого микроокружения в разы увеличивают злокачественный потенциал опухолевых клеток, а также создают благоприятные условия для их диссеминации по организму, являясь непосредственными участниками метастазирования.

 Макрофаги и нейтрофилы, ассоциированные с опухолью, являются привлекательным объектом для разработки инновационных методов диагностики и лечения. Определение индивидуальных уникальных маркеров клеток опухолевого микроокружения может лечь в основу разработки новых персонализированных способов диагностики и терапии онкопатологий. Например, выявление новых уникальных маркеров макрофагов и нейтрофилов, ассоциированных с опухолью, способствует разработке новых способов таргетной доставки противоопухолевых лекарственных препаратов в опухоль, путем воздействия на клетки ее микроокружения, что позволит сделать терапию по-настоящему таргетной и персонализированной.

Публикации сотрудников лаборатории


1.       Ovsiy I, Riabov V, Manousaridis I, Michel J, Moganti K, Yin S, et al. IL-4 driven transcription factor FoxQ1 is expressed by monocytes in atopic dermatitis and stimulates monocyte migration. Sci Rep. 2017;7(1):16847.

2.       Moganti K, Li F, Schmuttermaier C, Riemann S, Kluter H, Gratchev A, et al. Hyperglycemia induces mixed M1/M2 cytokine profile in primary human monocyte-derived macrophages. Immunobiology. 2017;222(10):952-9.

3.       Kovaleva OV, Samoilova DV, Shitova MS, Oleinikova NA, Danilova NV, Malkov PG, et al. A Novel Monoclonal Antibody Against Alpha-Methylacyl-CoA Racemase Applicable for Paraffin-Embedded Tissues and Diagnostics of Prostate Cancer. Monoclon Antib Immunodiagn Immunother. 2017;36(1):30-4.

4.       Gratchev A. TGF-beta signalling in tumour associated macrophages. Immunobiology. 2017;222(1):75-81.

5.       Schubert S, Rieper P, Ohlenbusch A, Seebode C, Lehmann J, Gratchev A, et al. A unique chromosomal in-frame deletion identified among seven XP-C patients. Photodermatol Photoimmunol Photomed. 2016;32(5-6):276-83.

6.       Riabov V, Yin S, Song B, Avdic A, Schledzewski K, Ovsiy I, et al. Stabilin-1 is expressed in human breast cancer and supports tumor growth in mammary adenocarcinoma mouse model. Oncotarget. 2016;7(21):31097-110.

7.       Moganti K, Li F, Schmuttermaier C, Riemann S, Kluter H, Gratchev A, et al. Hyperglycemia induces mixed M1/M2 cytokine profile in primary human monocyte-derived macrophages. Immunobiology. 2016.

8.       Kzhyshkowska J, Gudima A, Moganti K, Gratchev A, Orekhov A. Perspectives for Monocyte/Macrophage-Based Diagnostics of Chronic Inflammation. Transfus Med Hemother. 2016;43(2):66-77.

9.       Kovaleva OV, Samoilova DV, Shitova MS, Gratchev A. Tumor Associated Macrophages in Kidney Cancer. Anal Cell Pathol (Amst). 2016;2016:9307549.

10.       Ozcelik H, Vrana NE, Gudima A, Riabov V, Gratchev A, Haikel Y, et al. Harnessing the multifunctionality in nature: a bioactive agent release system with self-antimicrobial and immunomodulatory properties. Adv Healthc Mater. 2015;4(13):2026-36.

Ученые определили физический принцип «упаковки» ДНК внутри ядер клеток

«Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что процесс разделения жидких фаз участвует в тонкой настройке пространственной организации генома. В частности, он влияет на то, как поддерживаются контакты между генами и регуляторными элементами, играющими ключевую роль в контроле активности генов», – рассказал один из авторов исследования, сотрудник Института биологии гена РАН Сергей Разин.

Геном человека и других многоклеточных животных состоит из нескольких очень длинных нитей ДНК, упакованных особо плотным образом внутри ядра клетки, – хромосом. Ученые давно интересуются трехмерной структурой генома и тем, как клетка его сворачивает и разворачивает.

Еще советские ученые предположили, что он представляет собой так называемый фрактальный клубок – особую математическую структуру из пересекающихся кривых, которые повторяют форму всей хромосомной нити.

В последние годы биологи обнаружили множество намеков на то, что эта структура не может быть случайной, так как она может влиять на уровень активности различных генов.

Разин и его коллеги уже много лет пытаются выяснить физические и химические принципы, которые управляют «упаковкой» нитей ДНК в ядре клетки. Недавно они определили один из основополагающих законов, которые управляют всем этим процессом.

Биологов, в частности, интересовало, какую роль в работе ядра могут играть процессы, связанные с разделением жидких фаз, образованием обособленных пузырьков из жидкостей с разными физическими свойствами. Подобные физические принципы играют важную роль в жизнедеятельности других регионов живых клеток, однако ученые не были уверены, влияют ли они каким-то образом на работу и структуру ядра.

Для ответа на этот вопрос Разин и его коллеги обработали культуры раковых клеток 1,6-гександиолом – веществом, которое мешает образованию пузырьков жидкостей с разными свойствами.

Оказалось, что появление этого соединения в клетках резко и необратимым образом меняло характер упаковки хромосом внутри ядра, что нарушало работу многих генов.

Эту особенность устройства ядра клеток, как отмечают ученые, можно будет в будущем использовать для создания новых классов противораковых препаратов, которые могли бы избирательно разрушать 3D-структуру областей генома, в которых есть онкогены. Кроме того, эти же принципы можно применять и для решения обратной задачи – управления активностью работой генов в здоровых клетках, заключают авторы статьи.

Какова структура вируса? Как вирус проникает в клетку? Как происходит его размножение (репликация)?

Пользуясь порталом «ГОРОДСКОЙ РОДИЛЬНЫЙ ДОМ»,

Вы автоматически соглашаетесь с Правилами публикаций отзывов на сайте roddom-chita.ru

1.Общие положения:

1.1. Настоящие Правила регламентируют порядок размещения отзывов посетителей (пользователей) сайта roddom-chita. ru (далее – Сайт).

1.2. Посетители, приславшие отзывы для размещения на Сайте, (авторы отзывов), безвозмездно передают Администрации Сайта право свободного использования и предоставления широкого доступа к этим отзывам в пределах данного ресурса. Администрация Сайта оставляет за собой право использовать отзыв по собственному усмотрению и размещать его на других ресурсах (в печатных изданиях, на электронных носителях и т.д.).

2. Порядок публикации отзывов:

2.1. Администрация Сайта вправе самостоятельно и без уведомления пользователей отбирать отзывы для публикации, самостоятельно определять срок, в течение которого отзывы будут считаться актуальными.

2.2. До публикации отзыв проверяется Администрацией Сайта на соответствие настоящим Правилам, после чего Администрация Сайта принимает решение о его публикации.

2.3. Отзывы публикуются и используются без редактирования и поправок с сохранением авторской грамматики и пунктуации. Исключение составляет исправление явных опечаток.

2.4. В отзывах допускается только констатация и описание фактов, которые произошли с автором отзыва при обращении в ГУЗ «Городской родильный дом»

2.5. Отзывы без указания контактных данных (реальный e-mail пользователя, номер телефона и т.д.) считаются анонимными и на сайте не размещаются. В случае размещения такого отзыва, он наделяется пометкой: «Анонимный отзыв. Может содержать сведения, полностью не соответствующие действительности».

2.6. При размещении отзыва на Сайте администрация указывает исключительно имя автора отзыва. Контактные данные (реальный e-mail пользователя, номер телефона и т.д.) на страницах Сайта не указываются и не отображаются.

Контактными данными автора отзыва может воспользоваться исключительно Администрация сайта roddom-chita.ru для уточнения каких-либо данных, связанных с рассмотрением отзыва.

2.7. Администрация Сайта оставляет за собой право не публиковать отзыв пользователя, а также удалить с Сайта любой ранее опубликованный отзыв без объяснения причин и предупреждений в любое время.

2.8. В случае, если пользователь в будущем пожелает удалить свой отзыв с сайта roddom-chita.ru, он должен отправить запрос на удаление по адресу [email protected]

3. На сайте roddom-chita.ru не публикуются отзывы:

3.1. содержащие информацию, являющуюся клеветнической, дискредитирующей или угрожающей;

3.2. содержащие информацию, оскорбляющую честь и достоинство, а также национальные и религиозные чувства людей;

3.3. содержащие имена и другие персональные данные конкретных личностей, за исключением фамилии, имени, отчества медицинского работника ГУЗ «Городской родильный дом», в отношении которого написан отзыв;

3.4. содержащие ненормативную лексику, высказывания оскорбительного характера и т.д.;

3.5. представляющие собой явную коммерческую рекламу, содержащие спам, контакты организаций и ссылки на сайты;

3.6. содержащие информацию, не относящуюся к деятельности ГУЗ «Городской родильный дом»;

3.7. содержащие призывы или агитацию не пользоваться услугами ГУЗ «Городской родильный дом»;

3. 8. содержащие заведомо недостоверную информацию, призванную оттолкнуть клиентов от ГУЗ «Городской родильный дом»;

3.9. содержащие информацию о сравнении ГУЗ «Городской родильный дом» с другими юридическими лицами;

3.10. содержащие ссылки на отзывы, размещенные пользователями на других сайтах;

3.11. малоинформативные и необъективные.

4. Ответственность:

4.1. За содержание и достоверность информации в отзывах, размещаемых пользователями на сайте roddom-chita.ru, а также за нарушение прав третьих лиц, пользователь, разместивший данную информацию, несет ответственность самостоятельно.

4.2. Портал roddom-chita.ru, не является соавтором и распространителем данной информации, а лишь предоставляет площадку для ее размещения. Публикация отзыва на сайте не означает, что мнение Администрации сайта совпадает с мнением посетителя, оставившего отзыв. Администрация сайта не несет ответственности за достоверность сведений, содержащихся в отзывах.

4. 3. В случае, возникновения претензий к пользователям, разместившим информацию, о достоверности размещенной информации, а также в случае, если размещенная информация, нарушает чьи либо права, портал обязуется, согласно действующему законодательству Российской Федерации, раскрыть всю имеющуюся информацию о данном пользователе (контактные данные (e-mail пользователя, номер телефона и т.д.)), в срок, предусмотренный законом.

5. Прочие условия:

5.1. Администрация сайта roddom-chita.ru оставляет за собой право на внесение изменений и дополнений в настоящие Правила в любой момент времени без уведомления посетителей (пользователей) Сайта. Изменения вступают в силу с момента их публикации.

Интерпретация клеточного состава, особенности изменений в клетках при различных патологических процессах

Основу цитологической диагностики составляет изучение клеток, изменений в их расположении и строении. Критерии цитологической диагностики включают анализ клеточного и неклеточного состава: количество клеток, наличие клеток разного типа, их расположение в структурах или разрозненно, вид структур, размер, форма, строение клеток и ядер, наличие или отсутствие клеточного и ядерного полиморфизма и другие параметры. По характеру и степени выраженности отклонения от нормального клеточного состава судят о природе патологического процесса. По признакам, характерным для определенных тканей, судят о тканевой принадлежности опухоли. При этом учитывают фон препарата — элементы крови, бесструктурное вещество, коллоид, жир и др.

Количество клеток в мазке определено прочностью межклеточных связей и обилием стромы. Богатый клеточный состав бывает в низкодифференцированных опухолях, гемато- и лимфосаркоме, нейроэндокринных опухолях. Скудный материал и даже единичные клетки встречают, в частности, при скиррозном и дольковом раке молочной железы.

Расположение клеток. Клетки в мазке могут располагаться разрозненно или в виде структур. Для доброкачественных поражений характерно правильное, упорядоченное расположение клеток, одинаковое расстояние между ними, сходные размеры клеток и ядер, образующих структуру. Для злокачественных новообразований характерны структуры (комплексы, пучки) с неупорядоченным расположением клеток.

Размеры клеток и ядер. Размеры клеток по возможности оценивают в сравнении с размерами нормальных клеток того же типа. Размеры ядер обычно сравнивают с размером эритроцита (в норме достаточно стабильным, примерно 7 мкм). Соотношение размера ядра и цитоплазмы (ядерно-цитоплазматическое соотношение) также весьма различно в разных клетках, и при его оценке учитывают степень отклонения этого параметра от нормальной клетки того же типа.

Фон препарата часто имеет большое диагностическое значение. Фоном могут быть элементы периферической крови или воспаления, связанного с инфекцией, сопровождающего опухолевый и другие процессы, клеточный детрит, межуточное вещество. Фон препарата может иметь диагностическое значение при определении тканевой принадлежности или гистологической формы опухоли.

При реактивных и фоновых поражениях чаще всего увеличено число клеток (гиперплазия, пролиферация), размер ядер и отмечается их более интенсивная окраска (гиперхромия). Хроматин распределен сравнительно равномерно. В некоторых ядрах (особенно характерно для железистого эпителия) увеличен размер ядрышек. При некоторых состояниях изменен размер клеток и наблюдаются особенности окрашивания цитоплазмы.

При пограничном процессе (поражении, близком к злокачественной опухоли) размер ядер увеличен значительно, ядро деформировано, контуры его неровные, ядерная мембрана неравномерно утолщена, встречаются многоядерные клетки. Хроматин распределен неравномерно, чередуются мелкие и крупные участки уплотнения. Образуются множественные мелкие ядрышки, возможно увеличение их размеров. Однако в отличие от злокачественной опухоли в разных клетках изменения оценивают как мономорфные (однотипные).

Изменения в клеточном составе мазка при злокачественной опухоли характеризуются клеточным и ядерным полиморфизмом (различием характеристик разных клеток), образованием структур, отличающихся от нормальных, изменением фона препарата; для многих злокачественных опухолей характерен так называемый опухолевый диатез — реакция соединительной ткани на инвазию (прорастание опухоли).

Если количество материала достаточное, клетки сохранены, хорошо приготовлен и окрашен препарат, то можно без характеристики микроскопической картины формулировать цитологический диагноз с указанием на гистологическую форму опухоли и степень дифференцировки (низкодифференцированная аденокарцинома, плоскоклеточный рак с ороговением, фиброаденома).

Структура клеток и функции каждого компонента — Медицина — Наука — Каталог статей

Эукариотические клетки содержат истинное ядро и включают клетки человека, животных, растений, грибов и водорослей, которые размножаются половым путем.

Самой внешней стороной клетки является клеточная мембрана. Это полупроницаемый барьер, который позволяет лишь небольшому количеству молекул двигаться вперед и назад через него. Мембрана клетки имеет двойной слой для того чтобы отделить внутренние части клетки от снаружи, но она также позволяет переходу различных веществ между клеткой и окружающими клетками.

Цитоплазма — это жидкость, которая удерживается внутри клетки клеточной мембраной. Его работа заключается в поддержке всей структуры и формы клеток, а также в поддержке органелл или крошечных органов, которые выполняют определенные функции для нормальной работы клеток.

Ядро часто называют мозговым центром клетки. Он содержит генетический материал или ДНК и РНК. У него есть ядерная мембрана, окружающая поры, чтобы обеспечить движение белка как внутрь, так и наружу. Ядро находится внутри ядра и содержит рибосомы для клетки.

Рибосомы синтезируют белок для нормального функционирования клеток. Они могут быть подвешены в цитоплазме или прикреплены к эндоплазматической сети. Эндоплазматический ретикулум — это, по сути, транспортный отдел клетки и средство перемещения белков.

Лизосомы содержат пищеварительные ферменты, которые помогают расщеплять любые отходы и выводить их из клетки. Лизосомы имеют круглую форму.

Центросомы расположены вблизи ядра клетки. Центросома создает микротрубочки, которые помогают в клеточном делении тканей при митозе, перемещая хромосомы к противоположным полюсам клетки.

Вакуоли содержатся в мембране и представляют собой небольшие органеллы, которые хранят вещества и помогают выводить отходы из клетки.

Тела Гольджи также называют аппаратом Гольджи или комплексом Гольджи. Они образуют органеллу, которая упаковывает вещества при подготовке к транспортировке из клетки.

Митохондрии являются источниками энергии клеток. Они имеют двойную мембрану и принимают форму сферы или стержня. Они расположены в цитоплазме клетки, и их функция заключается в преобразовании питательных веществ и кислорода в источники энергии для клетки.

Цитоскелет клетки помогает поддерживать ее форму, используя микротрубочки и волокна. Реснички и жгутики представляют собой волосоподобные структуры, которые присутствуют на клеточной мембране. Эти два типа придатков помогают клеткам перемещаться из одного места в другое.

создание эмбрионоподобной структуры из стволовых клеток / Хабр

Мир, окружающий нас, велик и таинственен. Многие его секреты были нами разгаданы, многие еще предстоит разгадать. С точки зрения познания часто говорят о том, что мы крайне мало знаем о Вселенной, в которой живем. Однако наши знания еще ничтожнее, чем кажется на первый взгляд, ибо об океанах нашей родной планеты нам известно далеко не все. Даже тело человека и процессы, протекающие в нем, оставляют немало неотвеченных вопросов. Во многом можно сказать, что мы видим картину, понимаем ее смысл, но детали нам пока не ясны. Особенно, если речь идет об эмбриональном развитии человека. Этот процесс изучать крайне сложно, как и с точки зрения научных знаний и методологии, так и с точки зрения морально-этических норм и правил. Посему группа ученых из Калифорнийского технологического института (США) разработала методику, позволяющую создавать эмбрионоподобные структуры из стволовых клеток человека. Как именно работает методика, насколько созданные «эмбрионы» идентичны оригиналам, и какие данные можно получить из создаваемых структур? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых. Поехали.

Основа исследования

Нельзя отрицать тот факт, что процесс зарождения новой жизни, в том числе и человеческого дитя, является настоящим чудом. Это может и не быть то чудо, о котором пишут в древних писаниях или мифах, легендах и сказках, но это на самом деле чудо природы. Две клетки, размеры которых ничтожно малы, сливаются воедино и начинают сложный, долгий и полный метаморфоз процесс формирования будущего человечка. Речь, конечно же, о сперматозоиде и яйцеклетке. Длина первого составляет примерно 55 мкм, а диаметр второй — около 130 мкм.

Объединившись, сперматозоид и яйцеклетка формируют зиготу — тотипотентную клетку, которая в дальнейшем подвергается непрерывному делению без увеличения размера, в результате чего через четыре дня после оплодотворения образуется сфера, известная как морула. Дальнейшее деление и дифференцировка клеток приводит к образованию на пятый (шестой) день развития полой структуры — бластоциста (1A).


Изображение №1

На стадии бластоцисты определяются две основные группы клеток: внутренняя клеточная масса (ICM от inner cell mass), которая формирует собственно эмбрион, и первую внеэмбриональную ткань — трофэктодерму (TE от trophectoderm), т. е. эпителий, который дает начало клеткам плаценты.

Непосредственно перед имплантацией эмбриона на шестой день внутренняя клеточная масса начинает дифференцироваться на эпибласт (EPI от epiblast) и гипобласт (HYPO от hypoblast), что дает начало всем эмбриональным клеткам и внэмбриональному желточному мешку соответственно.

После имплантации EPI претерпевает серию морфологических изменений, ведущих к образованию трехмерной (3D) розетки, которая затем образует уплощенную дискообразную структуру, которая инициирует гаструляцию на четырнадцатый день.

Ученые крайне прагматично заявляют, что одним из факторов, затрудняющих изучение эмбрионов, является факт того, что они развиваются внутри матери. Тем не менее существуют методы, позволяющие проводить изучение эмбрионов вне матки, но для этого используются избыточные эмбрионы, полученные в результате искусственного оплодотворения. Такая методика сопряжена не только со сложностями научного характера, но и морально-этическими сложностями, возникающими в результате исследований подобного характера. По этой причине знаний, касательно раннего этапа эмбрионального развития на стадии бластоцисты, крайне мало.

Именно посему любые попытки воссоздать эмбриональную структуру без применения фактического эмбриона считаются крайне важными. Существует теория, что плюрипотентные стволовые клетки человека (hPSC от human pluripotent stem cell) при определенных условиях могут подвергаться самоорганизации в трехмерные структуры, подобные эмбрионам. Именно это и решили проверить авторы рассматриваемого нами сегодня исследования.

Недавние исследования показали, что PSC могут быть перепрограммированы в молекулярное состояние, называемое расширенным или расширенной плюрипотентностью (EP от expanded pluripotency), что имеет потенциал развития как для эмбриональных, так и для экстраэмбриональных клеточных линий. Учитывая это, возникает вопрос — могут ли hPSC, выращиваемые в условиях EP (называемые в таком случае hEPSC) и культивируемые с комбинацией подходящих факторов роста и/или ингибиторов, улавливать аспекты раннего эмбрионального развития в 3D-культуре.

Результаты исследования

В первую очередь было проведено преобразование hPSC в hEPSC как минимум за 5

пассажей*

.

Пассирование клеток* — операция, осуществляемая с клетками и клеточными линиями при посеве их на субстрат для дальнейшей культивации. Каждая такая операция пассирования называется пассаж.

Полученные клетки приобрели некоторые морфологические особенности, характерные для плюрипотентных клеток в наивном состоянии плюрипотентности, включая образование колоний куполообразных клеток (

1B

). В то же время можно наблюдать наличие колонии плоских клеток, характерный для плюрипотентных клеток в примированном состоянии. Такие клетки присутствовали в различных соотношениях после каждого пассажа. Из этого следует, что имеет место смешанная популяция клеток в разных плюрипотентных состояниях в условиях EP культивирования.

С помощью мульти-инвертированной пирамидальной системы 3D-культивирования на основе микролунок был сделан посев большого количество hEPSC (5-6 клеток на микролунку), чтобы обеспечить возможность их агрегации и последующей самоорганизации ().

Ученые отмечают, что использование классических культуральных сред для эмбрионов способствует образованию кавитированных кистозных структур. Чтобы сохранить уровень плюрипотентности и способствовать TE-подобной дифференцировке, ученые смешали 2 части такой среды с 1 частью EP25 и 1 частью hTSC29 (эти две среды используются для стволовых клеток). Также было замечено, что условия низкого давления кислорода (5% O2) способствует образованию кавитированных структур.

Далее была выполнена проверка различных факторов роста (в данном случае их роль играли цитокины — небольшие пептидные информационные молекулы). Было установлено, что комбинация BMP4 (20 нг/мл), агониста WNT CHIR99021 (2 мкМ), FGF2 (40 нг/мл) и ингибитора ROCK Y-27632 (5 мкМ) в течение первых 48 часов культивирования повышала выживаемость клеток и способствовала формированию компактных клеточных агрегатов. Временно был использован ингибитор киназы ALK5 A83-01 (2 мкМ), способствующий дифференцировке ТЕ29, но спустя 48 часов культивирования ингибитор был удален, чтобы избежать полной потери плюрипотентности. По этой же причине концентрация FGF2 была уменьшена вдвое до 20 нг/мл.

Подобная схема культивирования позволила наблюдать успешное формирование кавитированных структур уже через 3-4 дня после посева клеток (1D). На шестой день начала проявляться специфическая морфология, подобная той, что присуствует в бластоцистах. Образовывался единый внешний слой с увеличенной плотностью и внутренним ацентрическим отделением (1E). Иммунофлуоресцентный анализ выбранных маркеров (1F1H) показал, что 7.2% клеток экспрессировали маркеры трех бластоцистных линий. Среднее количество клеток и диаметр этих hEP-структур были сопоставимы с таковыми у человеческих бластоцистах (1I и 1J).

Важно отметить, что первое событие сегрегации клеточных клонов (группы клеток, происходящих из одной клетки) начинается с уплотнения и поляризации клеток в эмбрионе мыши на 8-клеточной стадии*.

Стадия восьми клеток* (8-клеточная стадия) — стадия эмбрионального развития, когда концептус претерпел три деления от одной клетки, в результате чего образовалось 8 клеток.

Следовательно, авторы труда использовали созданную ими платформу для анализа формирования и динамики клеточной поляризации на ранних этапах формирования многоклеточных агрегатов.

В результате наблюдалась сборка межклеточных соединений, характеризующаяся базолатеральной локализацией E-кадгеринов* (2A).

Кадгерины* — основной класс молекул клеточной адгезии, обеспечивающие кальций-зависимое гомофильное соединение клеток в плотных тканях организма.

Изображение №2

В течение первых 48 часов агрегации клеток на апикальной (расположенной на верхушке) поверхности было обнаружено отчетливое увеличение F-ACTIN и PARD6 (2A), что указывает на поляризацию клеток в hEP-структурах.

Далее был проведен анализ пространственно-временной экспрессии фактора транскрипции GATA3 как маркера спецификации TE в эмбриогенезе человека. GATA3 присутствовал в ядре как в поляризованных, так и в неполяризованных клетках на 2-й и 3-й день культивирования, хотя его интенсивность была значительно выше в поляризованных клетках, показывающих апикальное обогащение PARD6 (2A и 2B). Эти наблюдения сильно коррелируют с наблюдениями за естественными человеческими эмбрионами на стадии морулы (2C).

Ученые отмечают, что путь PLC-Protein Kinase C (PKC) контролирует клеточную поляризацию на ранних стадиях развития эмбриона мыши. Поэтому hEPSC культуры были обработаны 2 мкМ и 3 мкМ ингибитора PLC (U73122). Ингибирование PLC привело к снижению интенсивности ядерного сигнала GATA3 (2D и 2E), что коррелировало с уменьшением апикального обогащения PARD6.

Чтобы подтвердить взаимосвязь между поляризацией и внешней фиксацией клеток, использовалась трансфекция* siRNA для нокдауна PLCB1, дабы истощить активность PLC в клетках во время агрегации (2F).

Трансфекция* — процесс введения нуклеиновой кислоты в клетки эукариот невирусным методом.

На третий день было обнаружено значительно снижение экспрессии как PARD6, так и GATA3 в агрегатах hEPSC.


Изображение №3

На следующем этапе исследования проводился анализ формирования клонов бластоцисты при кавитации (образование полостей) hEP-структур, начиная с четвертого дня. Полимеразная цепная реакция в реальном времени (qRT-PCR) была использована для определения уровня экспрессии основных факторов, участвующих в установлении идентичности бластоцистоподобных клонов человека (3A). Данный анализ показал, что гены, участвующие в спецификации TE (т.е. PLAC8, CDX2, KRT8 и KRT18), индуцировались при образовании кистозных структур, хотя GATA3 показал лишь незначительное увеличение по сравнению с другими молекулярными детерминантами идентичности TE (3A).

Ключевые факторы транскрипции, необходимые для спецификации плюрипотентного EPI (т.е. NANOG и POU5F1) показывали сходные уровни экспрессии в кистозных структурах. Также было установлено, что экспрессия основных генов детерминант линии HYPO, PDGFRA и GATA6, была сильно обогащена кистозными структурами, в отличие от SOX17.

Дабы подтвердить эти результаты, был проведен иммунофлуоресцентный анализ, который также показал обогащение KRT18 снаружи и экспрессию маркеров OCT4/SOX17 во внутреннем компартменте (3B). Далее наблюдалась спецификация внутреннего компартмента с помощью второго набора маркеров (SOX2/FOXA236; 3C).

На четвертый день в некоторых структурах обнаруживалась конститутивная экспрессия GATA3 во внешнем слое клеток при сохранении экспрессии hPSC/EPI маркера OCT4 (3D). Уже на шестой день некоторые структуры продолжали проявлять экспрессию GATA3 во внешнем слое, хотя это обогащение стало в основном цитозольным, а не ядерным (3E).

Существует теория, что добавка WNT3A способствует кавитации и, следовательно, идентичности TE-подобной линии в образовании бластоидов мыши. Однако добавление WNT3A к культуральной среде не оказало существенного влияния на выход кавитированных структур на шестой день (3F).

Далее необходимо было проверить, насколько hEP-структуры хорошо могут развиваться после стадии имплантации (4A). Это было сделано путем их культивирования на специально подготовленной культуре эмбрионов человека in vitro (IVC от in vitro culture, т. е. на стекле).


Изображение №4

В течение 24 часов в IVC EP-структуры реорганизовались в морфологию, подобную постимплантационной (4B4D). Также были замечены структуры с клетками, экспрессирующими FOXA2, предполагая HYPO-подобную спецификацию (4C). Образование небольшой полости было подтверждено экспрессией PODXL (4E).

Вышеописанные результаты говорят о том, что исследуемые hEP-структуры способны осуществлять некоторые клеточные перестройки, характерные для раннего морфогенеза человека.

Дополнительно было проведено секвенирование ДНК одиночных клеток hEPSC, выращенных в двумерной культуре (т.е. перед трехмерной агрегацией), hEP-структур на пятый день, выраженных в IVC, и бластоцист человека (5/6 день развития).


Изображение №5

Все клетки группировались на основе идентичности к образцу (5A и 5B). Клоны относились к определенной категории, если демонстрировали четко определенные маркеры и сигнатуры EPI-подобных клеток (ELC), TE-подобных клеток (TLC) и HYPO-подобных клеток (HLC).

Данный анализ показал, что hEP-структуры содержат большое число неопределенных клеток (5C). Кроме того, также было обнаружено, что в естественной бластоцисте преобладали HLC по сравнению с клетками HYPO (5B и 5C). В hEP-структурах (пятый день развития) была выявлена небольшая субпопуляция GATA3-подобных клеток, которые сгруппировались близко к TE кластеру естественного эмбриона (5D).

Несмотря на то, что наблюдалась значительная экспрессия маркеров в ELC, HLC и TLC (5E), наблюдалось и непропорциональное число клонов в hEP-структурах. Это видно по большому числу HYPO-специфических и относительно малому числу ТЕ-специфических маркеров.

Сравнение схем экспрессии ключевых маркерных генов, используемых для определения сигнатур ELC, HLC и TLC в hEP-структуре и в естественных бластоцистах человека показало, что более половины генов не различаются между ELC и EPI человека.

Итогом всех этих наблюдений является факт того, что хоть в hEP-структурах и происходит на каком-то этапе транскрипционный процесс, однако полная транс-дифференцировка клеток не достигается.

Для более детального ознакомления с нюансами исследования рекомендую заглянуть в доклад ученых и дополнительные материалы к нему.

Эпилог

В данном труде ученые создали из стволовых клеток структуры, подобные эмбрионам. В действительности эмбрион формируется путем слияния сперматозоида и яйцеклетки. Но вот разработанная структура образуется путем комбинирования плюрипотентных стволовых клеток, которые способны развиваться в определенный тип клетки.

Ученые честно заявляют, что между реальным эмбрионом и разработанной ими структурой существует ряд существенных отличий. Однако стволовые клетки все же способны формировать структуры, морфология которых сильно напоминает эмбриональную на ранних этапах развития. Это можно назвать клеточной памятью, т.е. клетки, взятые из реального эмбриона для данного исследования, изначально имеют предрасположенность собираться в эмбрион, если условия среды подходящие. Проблема в том, что на определенном этапе процесс начинает замедляться, и структура перестает дальнейшее формирование. Возможно, как считают ученые, необходимо разработать метод, позволяющий усилить внутреннюю память клетки, чтобы этот процесс был завершен успешно.

В будущем предстоит еще много работы, чтобы можно было в лабораторных условиях создавать полноценные искусственные эмбрионоподобные структуры. Однако перспектива такой технологии крайне заманчива, так как для изучения развития человека более не придется полагаться на донорские эмбрионы. Имея избыток модельных структур эмбриона, ученые смогут не только лучше понять, как мы развиваемся в утробе матери, но и создать методики более точного выявления патологий даже на генетическом уровне. В результате мы получим инструменты для борьбы с заболеваниями, которые считались неизлечимыми или недиагностируемыми, пока не становится поздно.

Любые исследования, которые так или иначе связаны (или хотя бы упоминают) с эмбрионами, всегда вызывали много вопросов со стороны общественности. Однако стоит понимать, что мы не способны понять, как именно работает та или иная система, если не будем иметь возможности рассмотреть ее детально. Посему подобного рода разработки могут стать идеальным компромиссом по крайней мере на какое-то время.

Благодарю за внимание, оставайтесь любопытствующими и отличных всем выходных, ребята.

Немного рекламы

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас, оформив заказ или порекомендовав знакомым,

облачные VPS для разработчиков от $4.99

,

уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас:Вся правда о VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps от $19 или как правильно делить сервер?

(доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле в дата-центре Maincubes Tier IV в Амстердаме? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?

Структура ячеек — обзор

1 Ячейка памяти и массив; Структура и работа

Структура ячейки NROM (показанная на рис. 1) представляет собой N-канальный МОП-транзистор с диэлектрическим пакетом ONO в качестве изолятора затвора с типичной эквивалентной толщиной оксида ~ 15–20 нм. Толщина нижнего оксида составляет примерно 3,5–7 нм, толщина нитрида составляет примерно 3–6 нм, а толщина верхнего оксида составляет примерно 8–12 нм. Poly gate и скрытая n+ диффузия формируют словесные строки (WL) и битовые строки (BL) соответственно. Для изоляции СС от ШС используются различные схемы, например, непрерывный ONO, термический оксид или низкотемпературный осажденный оксид.

Рис. 1. (a) Ячейка NROM представляет собой структуру NMOS с ONO в качестве диэлектрика затвора и двумя переходами для BL. Два физически разделенных бита могут храниться в нитриде. Программирование осуществляется с помощью механизма инжекции CHE (b), а стирание — с помощью механизма инжекции дырок между диапазонами (c).

Программирование выполняется CHE, а стирание выполняется HHI, вызванным BTBT. Обе инжекции создают узкие сгустки захваченного заряда в нитриде над краем перехода, как показано на рис. 1. Для считывания одного бита без интерференции с противоположным необходимы два условия.(i) Распределение захваченных изменений должно быть достаточно узким. (ii) Напряжение сток-исток ( В DS ) в условиях считывания должно быть достаточно высоким. Эти условия обеспечивают высокую чувствительность к заряду, захваченному вблизи истока ( В S ∼0 В), игнорируя захваченный заряд вблизи стока ( В D ∼1,3–1,7 В). Хотя захваченный заряд вблизи стока создает высокое локальное пороговое напряжение ( В T ) в этой области, высокое напряжение В D уменьшает этот барьер своим положительным потенциалом.

Демонстрация концепции уникального считывания показана на рис. 2(a) для случая, когда один бит сначала программируется путем применения ступенчатых импульсов стока до достижения Δ В T =3 В, затем соседний бит запрограммирован. Во время этих двух операций оба бита контролируются в процессе программирования. Показано, что каждый раз, когда программируется бит, соседние почти не затрагиваются.

Рисунок 2. Операции программирования и стирания двух битов типичной одиночной ячейки 65 нм.Демонстрируются три последовательные операции: запрограммировать один бит (а), затем запрограммировать соседний бит (б), затем стереть оба (в). Оба бита V T контролируются во время операций. Демонстрируется хорошее двухбитовое разделение.

Программирование осуществляется при напряжении затвора ( В G ) ~ 7–9 В, напряжении стока ( В D ) ~ 4–5 В, при заземлении истока и подложки. Ускоренные электроны канала нагреваются и инжектируются в ONO, самовыравниваясь с краем перехода.Время программирования составляет <150 нс, а ток программирования составляет ~90 мкА в 90-нм технологиях и ~60 мкА в 63-нм технологиях.

Типичная операция стирания требует 10–100 мкс импульсов положительного напряжения на стоке и отрицательного напряжения на затворе, которые создают особое место в n+-переходе, где возникают сильные поля. Дыры, созданные BTBT, ускоряются в поперечном направлении, и дыры с высокой хвостовой энергией имеют высокую вероятность инжекции в ONO. Существующие захваченные электроны увеличивают вероятность локальной инжекции.Операции стирания и вставки программы самовыравниваются с краем соединения, а также самовыравниваются друг с другом, что обеспечивает высокую надежность.

Архитектура массива, показанная на рис. 3, представляет собой симметричный массив VG высокой плотности с шагом WL 2F и шагом BL 2–3F в зависимости от технологии. Например, в технологическом узле 90 нм размер ячейки может составлять всего ~4,4F 2 , а в 63 нм — ~5,6F 2 . Массив VG сегментируется транзисторами select (SEL) и линиями изоляции, создавая изолированные физические сектора.В зависимости от емкости нагрузки доступа BL, падения напряжения, размера страницы и времени помех физические сектора разделяются. Размер сегмента обычно составляет 1 тыс. WL в приложении для передачи данных.

Рис. 3. Массив VG поддерживает 4–6 F 2 на ячейку с симметричным доступом к NROM. Массив включает в себя крест-накрест BL со скрытым соединением и поли WL. При чтении и программировании осуществляется доступ к двум соседним BL, а при стирании осуществляется доступ к нескольким BL для операции стирания больших блоков. При использовании операции запрета часть данных блока сохраняется, а другая часть стирается.

В массиве VG используются схемы измерения либо на стороне истока, близко к земле, либо на стороне стока, что обеспечивает быстрый, точный и энергоэффективный доступ для чтения. Зондирование проводят при стабильном напряжении WL (∼4–5 В). Затем ~1,3–1,7 В подается на сток ячейки BL, и измерение выполняется на стороне источника или стока ячейки. Простые усилители с защелкой используются для сравнения сигнала, вырабатываемого ячейкой массива, с сигналом запрограммированной эталонной ячейки (REF). REF предварительно запрограммирован на определенный уровень на производственной площадке, чтобы получить определенное предельное окно для работы с ячейками массива.

Операционная таблица массива ВГ показана на рис. 3: доступ к двум соседним ЧС осуществляется по чтению, к остальным — по плавающей. Выбранный WL получает положительное напряжение, остальные на нуле. Ток измеряется либо на низковольтной, либо на высоковольтной ШС. Аналогичный доступ осуществляется при программировании по схеме с более высоким напряжением. Стирание выполняется путем подачи отрицательного напряжения на подгруппу WL в секторе. После этого подаются два последовательных импульса ШД: высокое напряжение к нечетным ШД (от низкого к четным), затем высокое напряжение к четным ШД (от низкого к нечетному).Невыбранные WL могут быть заблокированы от операции стирания низким положительным напряжением. Такая конфигурация обеспечивает минимальное возмущение ШС на запрещенных СБ во время последовательных операций программирования и стирания на соседней подгруппе СБ.

Чтобы удовлетворить рыночный спрос на флеш-память данных высокой плотности, традиционная технология FG реализует метод многоуровневой ячейки (MLC), где каждая ячейка может быть запрограммирована на четыре аналоговых уровня, представляющих два цифровых бита. Этот метод в конечном итоге дает вдвое большую плотность по сравнению со стандартными двумя аналоговыми уровнями.Технология NROM реализует аналогичный подход: каждая сторона ячейки NROM может быть запрограммирована на четыре аналоговых уровня, что дает четыре бита на ячейку. Как в технологиях FG, так и в технологиях NROM компромиссом обычно является более низкая скорость pgm из-за более точного алгоритма pgm, необходимого для достижения точных аналоговых уровней.

Клеточные структуры

Введение:

Хотя это описание клеточных компонентов касается общая эукариотическая клетка, это относится к большинству клеток.Конечно, есть некоторые различия между клетками печени и жировыми клетками и другие клетки. Химический состав по массе в ячейке состав: вода (70%), белки (15%), нуклеиновые кислоты (7%), углеводы (3%), липиды (2%), неорганические минералы (1%) и прочее органические молекулы (2%).

Эукариотические клетки состоят из отдельных субклеточных частиц тела, называемые органоидами, окруженными мембраной.Эти органеллы включают ядро ​​клетки, митохондрии, лизосомы, пероксисомы, эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи. Упрощенный эскиз ячейки показано на рисунке 2.

Ядро клетки является самым большим и наиболее заметным органелла. Ядерная мембрана представляет собой двойную мембрану с порами. которые обеспечивают выход больших молекул РНК. Внутри ядра в нуклеоплазме имеются участки, богатые РНК, и другие участки содержащие хромосомы ДНК, которые хранят генетическую информацию.

Эндоплазматический ретикулум представляет собой сетчатую систему, локализованную в цитоплазма клетки. Известны два типа: грубый эндоплазматический ретикулум (RER) с прикрепленными мелкими гранулами и гладкими эндоплазматическими ретикулум (SER) без гранул. RER содержит рибосомы РНК и ферментов, необходимых для синтеза белков, предназначены для использования вне клетки. SER участвует упаковка белков в мелкие везикулы и транспортировка их из клетки.

Аппарат Гольджи также упаковывает транспортируемые белки из клетки. Кроме того, это может быть местом биосинтеза. сложных углеводных материалов.

Лизосомы содержат ферменты, которые могут разлагать или гидролизовать другие белки, чтобы клетка могла использовать продукты. Пероксисомы содержат ферменты, катализирующие превращение токсичной перекиси водорода к воде и кислороду.

Клеточная мембрана регулирует поступление веществ в и из клетки.Большинство мембранных функций связано с участием высокоспецифичных рецепторных белков, которые действуют путем связывания определенное вещество на одной стороне мембраны. Это событие запускает другие события в мембране и клетке, которые, в свою очередь, сигнализирует клетке что-то делать (или не делать).

Структура и динамика клетки

Клетки состоят из высокоорганизованных ансамблей макромолекул, которые подвергаются непрерывным динамическим перестройкам.Наши авторы в этом выпуске Current Opinion in Cell Biology рассматривают некоторые из самых интересных последних достижений в нашем понимании того, как различные такие динамические сборки функционируют на молекулярном уровне. Поскольку (используя часто цитируемую фразу Феодосия Добржанского) «ничто в биологии не имеет смысла, кроме как в свете эволюции», наши авторы также оценивают, как удивительно сложные и точно настроенные клеточные наномашины, которые мы видим сегодня, могли развиться из более простых предшественников. .

Начав с эволюционной темы, Марк Филд и Джоэл Дакс описывают захватывающие недавние открытия двух очень древних белковых семейств, играющих роль в транспортировке через мембраны: показано, что коатомерное семейство комплексов покрытия везикул имеет значительные структурные связи между собой и, что показательно , к ядерно-поровому комплексу; в то время как было обнаружено, что система ESCRT имеет происхождение, восходящее к археям. Анализ этих факторов указывает на то, что сложная эндомембранная система предшествовала первоначальной радиации эукариотических линий, и предлагает новое понимание происхождения эукариот.

Продолжая тему эволюции, обзор Wallace Marshall обобщает доказательства, подтверждающие неожиданно простую модель эволюции одной из самых красивых и, казалось бы, сложных клеточных наномашин: центриоли. Проницательно обсуждая информационную и алгоритмическую сложность, он убедительно доказывает, что проблема не так непреодолима, как некоторые думали, и не требует сложных предположений, сделанных некоторыми предыдущими теориями.

Основой этой серии обзоров был неустанный и захватывающий прогресс, достигнутый в области цитоскелета. Поскольку несколько тем, включая септины, промежуточные филаменты и бактериальный цитоскелет, были освещены в отличных обзорах прошлогоднего номера, в этом году вместо этого мы сосредоточились на недавнем прогрессе в области актина и функции микротрубочек в клетках.

В обзоре Брайана Галлетты и Джона Купера резюмируется роль актина в эндоцитозе. Хотя они были выяснены относительно недавно, они описывают доказательства того, что партнерство между актином и эндоцитозом является эволюционно древним, и они выдвигают на первый план сложные механистические вопросы, которые еще предстоит решить, чтобы точно понять, как актиновые филаменты участвуют в процессе эндоцитоза.

После десятилетий, в течение которых механизмы зародышеобразования актиновых филаментов в клетках оставались загадочными, в последние несколько лет произошел взрыв числа идентифицированных зародышеобразователей актина. Melissa Chesarone и Bruce Goode дают мастерский обзор факторов нуклеации и элонгации актина, подчеркивая удивительное разнообразие механизмов их действия. Они также подчеркивают возникающие связи между этими факторами, которые, по-видимому, сотрудничают друг с другом для ремоделирования актинового цитоскелета, наделяя его замечательной пластичностью.

В обзоре Виолы Фогель и Майкла Шица рассматривается увлекательный вопрос о том, как клетки животных реагируют на механические раздражители. В дополнение к обобщению исследований о том, как индуцированное силой развертывание белка запускает биохимическую передачу сигналов, они подчеркивают тот факт, что механические процессы, такие как растяжение и втягивание клеточных выступов, часто цикличны и зависят от жесткости их окружения. Сопутствующий обзор Yunfei Cai и Michael Sheetz посвящен вопросу о том, как клетки животных в тканях могут выдерживать и передавать силы, несмотря на отсутствие жесткой клеточной стенки.В отличие от тенсегрити-моделей клеточной архитектуры, они утверждают, что механическая когерентность клеток животных проистекает из баланса сил между сократительной актомиозиновой корой и несущими нагрузку спайками между клетками и их соседями или внеклеточным матриксом. Чтобы адаптироваться к внешним силам при сохранении целостности клеток, должно происходить очень динамичное ремоделирование коркового цитоскелета в ответ на силу.

Отличительной системой восприятия силы на основе микротрубочек является митотическое веретено, которое должно захватывать каждую пару сестринских хроматид биориентированным образом, так что одна сестра будет унаследована каждой дочерней клеткой после митоза.Элегантные классические исследования манипулирования хромосомами в живых клетках показали, что физическое напряжение между сестрами предоставляет информацию, необходимую для исправления ошибок во время биогенеза веретена, а более поздние работы, основанные на генетике дрожжей, идентифицировали «хромосомный комплекс-пассажир» и киназу Aurora B, которую он содержит. ключевые элементы коррекции ошибок на основе натяжения. Александр Келли и Хиро Фунабики анализируют и сравнивают несколько современных моделей того, как Aurora B преобразует механическую силу в регуляцию прикрепления сестринских хроматид к веретену.

Вопрос о том, как моторные белки цитоскелета преобразуют химическую энергию в механическое движение, интенсивно изучается на протяжении десятилетий. Процессивные двухголовые двигатели также должны обладать способностью обмениваться данными между двумя головками, чтобы «задняя» головка двигалась «вперед», а не наоборот. Как и в рассмотренных выше примерах, здесь также используется механическая деформация как источник информации. Арне Дженнерих и Рон Вейл доходчиво обсуждают несколько моделей механизмов взаимодействия между головами в случае кинезина и динеина и обобщают доказательства в пользу каждой из них.Большая часть данных получена в результате элегантных исследований одиночных молекул, проливающих новый свет на то, как эти двигатели «ходят пешком».

Моторные белки — не единственный способ перемещения грузов вверх и вниз по микротрубочкам. Другой, возможно, менее изученный метод — «диффузия в решетке микротрубочек», при котором грузы перемещаются взад и вперед по длине микротрубочки. Как отмечают Джереми Купер и Линда Вордеман , это способ, с помощью которого клетка может нацеливаться на грузы «по дешевке», быстро сканируя короткие расстояния между обоими концами микротрубочки без необходимости в моторе, управляемом АТФ. комплексы.

Мэтью Онсум и Кристофер Рао резюмируют быстро растущее взаимодействие между математическим моделированием и экспериментальными подходами к проблеме клеточной полярности. В течение многих лет теоретики и экспериментаторы занимались этим вопросом по отдельности, пока наши растущие знания о молекулах и процессах, управляющих поляризацией в разных клетках, не увеличились до такой степени, что стало возможным продуктивное взаимодействие. Углубление взаимодействия между разработчиками моделей и экспериментаторами быстро ускоряется, и этот обзор представляет собой отличное введение в текущее положение дел, намекая на то, куда надеется двигаться область, когда она достигнет полной интеграции.

Различные морфологические изменения вызываются регуляторами клеточного цикла, и в обзоре James Moseley и Paul Nurse обобщаются последние достижения почкующихся и делящихся дрожжей в отношении молекулярных связей между Cdk1, основной киназой двигателя клеточного цикла, и различные мишени, регулирующие клеточную полярность. Они также подчеркивают двунаправленный характер этой связи, показывая, как морфологические особенности, такие как форма и размер клеток, могут иметь обратную связь с Cdk1, чтобы влиять на ход клеточного цикла.

Следующие два обзора посвящены методологическим достижениям, которые позволяют нам оценивать клеточную структуру и динамику во все возрастающих деталях. Возможно, одним из самых мощных методов получения информации о структуре и расположении макромолекулярных ансамблей является электронная микроскопия. Недавние достижения в подготовке образцов, визуализации и обработке изображений теперь позволяют визуализировать клеточную организацию макромолекул с беспрецедентной детализацией. Андреас Хенгер и Ричард Макинтош обсуждают эти достижения и иллюстрируют их замечательными примерами из бактерий, животных и растений, показывая, как новые методы электронной томографии могут разрешать и картировать отдельные клеточные макромолекулы и макромолекулярные сборки in situ .

Ни один метод, будь то экспериментальный или вычислительный, не способен собрать структурные и кинетические данные с высоким разрешением о макромолекулярных ансамблях, которые поддерживают и воспроизводят клетку во всех соответствующих пространственных и временных масштабах. Тем не менее, Andrej Sali и его коллеги обсуждают изобилие мощных появляющихся новых подходов, которые позволяют синергетическую интеграцию различных источников структурных и кинетических данных в унифицированные представления динамических макромолекулярных сборок в действии.Более того, они обсуждают видов информации, которую экспериментаторам потребуется собрать, чтобы такие сборки можно было визуализировать таким образом.

Сплайсосомы и рибосомы являются древними консервативными рибонуклеопротеиновыми машинами, которые, соответственно, катализируют сплайсинг интронов из пре-мРНК, а затем трансляцию этих мРНК для производства белков. На первый взгляд динамическая сборка этих двух машин кажется ошеломляюще сложной и включает в себя скоординированное действие буквально сотен факторов сборки. Как все эти факторы работают на молекулярном уровне? Как они могли скоординировано эволюционировать в сложный процесс сборки, который мы наблюдаем в современных клетках? По мере обсуждения Джонатана Стейли и Джона Вулфорда начинают появляться ответы на оба этих вопроса, и оказывается, что сходные принципы лежат в основе сборки как рибосом, так и сплайсосом. Оба требуют кофакторов сборки, которые часто действуют последовательно в подкомплексах, чтобы обеспечить упорядоченный и модульный процесс сборки, аналогично промышленной сборочной линии.Любопытно, что некоторые из механизмов, используемых сплайсосомой, могли возникнуть в рибосоме, что дает представление об эволюционном происхождении обоих процессов сборки.

Биогенез клеточных органелл представляет собой еще один огромный скачок в сложности, обычно включающий либо деление ранее существовавших органелл, либо сборку de novo из предшественников, генерируемых другими органеллами. Дженнифер Смит и Джон Эйчисон обсуждают странный случай пероксисомы, способ биогенеза которой вызывает споры. Пероксисомы представляют собой везикулоподобные пакеты, содержащие специализированные ферменты, которые избавляют клетки от токсинов и используют жиры в качестве источника энергии. Они могут возникать или прекращаться в зависимости от метаболических потребностей клетки, которая, следовательно, может иметь мало или много пероксисом в разное время. В последнее время был достигнут значительный прогресс в понимании биогенеза пероксисом, и оказывается, что в зависимости от клеточных обстоятельств происходит как деление, так и сборка de novo . ER обеспечивает мембранный материал для обоих процессов, в то время как содержимое пероксисом импортируется давно загадочным механизмом, который только сейчас раскрывается.

Ядро, возможно, является самой большой и самой сложной из всех органелл. Роль пространственной организации хроматина внутри ядра обсуждалась годами. Общие принципы (например, периферийное расположение вызывает репрессии) считались установленными, но возникли многочисленные противоречия. Недавняя работа начала проливать свет на то, какие гены контролируются пространственной организацией, и как механически это достигается. Джейсон Брикнер обсуждает эти разработки, в том числе свою собственную работу, которая показала, что определенные гены специфически нацелены на ядерную периферию при активации и остаются там с «памятью» об этой активации даже при повторном отключении, что позволяет им быть активными. активируется гораздо быстрее, если в этом возникнет необходимость.Примечательно, что такие гены, по-видимому, имеют «почтовый индекс ДНК», который нацеливает их на периферию ядра, где эта адаптивная память требует определенных факторов ремоделирования хроматина и вариантов гистонов. Эти открытия помещаются в более широкий контекст новых данных о важности позиционирования ядерных генов для регуляции генов.

BIO101 — Структура клетки — Сеть блогов Scientific American

Как вы, возможно, знаете, я преподаю BIO101 (а также лабораторию BIO102) нетрадиционным студентам в рамках программы обучения взрослых уже около двенадцати лет. Время от времени я публично размышляю об этом в блоге (см. это, это, это, это, это, это и это несколько коротких сообщений о различных аспектах этого — от использования видео до использования классной комнаты). блог, важность открытого доступа, чтобы студенты могли читать основную литературу). Качество студентов, участвующих в этой программе, неуклонно росло с годами, но я по-прежнему сильно ограничен во времени: у меня восемь 4-часовых встреч со студентами в течение восьми недель. В этот период я ​​должен преподавать им всю биологию, необходимую им для их ненаучных специальностей, а также оставлять достаточно времени для каждого студента, чтобы сделать презентацию (по науке об их любимых растениях и животных) и сдать два экзамена.Таким образом, я должен разобрать лекции до голых костей и надеяться, что эти голые кости и есть то, что действительно нужно знать неспециалистам: концепции, а не факты, отношения с остальной частью их жизни, а не отношения с другими науками. Таким образом, я сопровождаю свои лекции видео и обсуждениями в классе, а их домашняя работа состоит в том, чтобы найти интересные видео или статьи по биологии и разместить ссылки в блоге в классе для всеобщего обозрения. Пару раз я использовал малярию как нить, связывающую все темы — от клеточной биологии до экологии, от физиологии до эволюции.Я думаю, что это сработало хорошо, но это трудно сделать. Они также пишут заключительную статью по некоторым аспектам физиологии.

Другим нововведением стало то, что администрация осознала, что большинство преподавателей работают в школе уже много лет. У нас есть опыт, и, видимо, мы знаем, что делаем. Таким образом, недавно они дали нам гораздо больше свободы в разработке собственной программы вместо того, чтобы следовать заранее определенной, до тех пор, пока конечные цели класса остаются прежними. Я не совсем уверен, когда я снова буду читать лекции BIO101 (поздней осенью, весной?), но я хочу начать переосмысливать свой класс пораньше.Меня также беспокоит то, что, поскольку я не провожу активных исследований в лаборатории и, следовательно, не слежу за литературой так внимательно, некоторые вещи, которым я обучаю, уже устарели. Не то, чтобы кто-то мог идти в ногу со всеми достижениями во всех областях биологии, которые настолько огромны, но, по крайней мере, большие обновления, которые влияют на преподавание вводных курсов, — это то, что мне нужно знать.

Мне нужно наверстать упущенное и обновить свои конспекты лекций. И что может быть лучше, чем краудсорсинг! Итак, в течение следующих нескольких недель я буду повторно публиковать свои старые конспекты лекций (обратите внимание, что это всего лишь вступления — обсуждения, видео и т.следовать за ними в классе) и попросит вас проверить меня. Если я что-то понял не так или что-то устарело, дайте мне знать (но не выдвигайте только свою предпочитаемую гипотезу, если вопрос еще не решен — вместо этого дайте мне полное объяснение спора). Если чего-то явно не хватает, дайте мне знать. Если что-то можно сказать более приятным языком — редактируйте мои предложения. Если вам известны интересные изображения, статьи, сообщения в блогах, видео, подкасты, визуализации, анимации, игры и т. д., которые можно использовать для объяснения этих основных понятий, дайте мне знать.И в конце, как только мы проделаем это со всеми лекциями, давайте обсудим общую программу — есть ли лучший способ организовать весь этот материал для такого динамичного занятия.

Сегодня мы продолжим собственно биологию — базовую структуру (в основном животной) клетки. См. предыдущие лекции:

Биология и научный метод.

Следуйте за мной в разделе:

Вторые конспекты лекций с моего курса BIO101 (первоначально от 8 мая 2006 г.). Как всегда, в этом посте и других в этой серии мне нужны комментарии — все ли кошерно? Есть предложения по улучшению?

———————————————— —

БИО 101 — Бора Живкович — Лекция 1 — Часть 2

Клетка

Все живые организмы состоят из одной или нескольких клеток — клетка является единицей организации Жизни.

Большинство ячеек очень маленькие. Исключения? Яйцо страуса – самая крупная животная клетка. Есть некоторые водоросли (например, каулерпа) с еще более крупными клетками. Нервная клетка задней ноги жирафа может достигать 3 м в длину, но она очень тонкая. Между животными, растительными и микробными клетками есть некоторые важные различия, но поскольку это скоростной курс BIO101, у нас нет времени охватить все нюансы, поэтому мы сосредоточимся по большей части на животной клетке.

Базовая структура клетки

Клетка представляет собой небольшой пакет или мешок с жидкостью.Жидкость представляет собой цитоплазму (или цитозоль), представляющую собой по существу соленую воду с взвешенными в ней различными органическими молекулами.

Цитоплазма находится внутри клеточной мембраны. Клеточная мембрана представляет собой фосфолипидный бислой — это означает, что она состоит из двух слоев плотно упакованных молекул жира. Молекулы, из которых состоит мембрана, являются полярными , поэтому один конец молекулы отталкивает воду, а другой притягивает ее: это препятствует прохождению многих веществ через мембрану — таким образом, их прохождение контролируется и облегчается белками.Внутри мембраны белки встроены в билипидный слой и могут более или менее свободно перемещаться внутри мембраны. Эти белки важны для связи между внутренней и внешней частью клетки.

Здесь вы можете увидеть хорошее изображение.

Снаружи мембраны некоторые клетки могут иметь дополнительные структуры. Например, многие бактериальные и растительные клетки имеют толстые клеточные стенки, которые придают клетке большую жесткость, а также лучшую защиту от механических, химических или биологических повреждений.

Некоторые клетки также имеют волосовидные реснички на поверхности (например, протисты под названием Silver Slipper) или длинные хлыстообразные жгутики на одном конце (например, сперматозоиды). Обе эти структуры позволяют клетке двигаться, используя собственную энергию.

Внутри каждой клетки находится наследственный материал — ДНК. Исключения? Эритроциты млекопитающих, имеющие мембрану и цитоплазму, но не имеющие наследственного материала.

Различия между прокариотами и эукариотами:

Прокариоты (бактерии, археи) имеют клеточную мембрану и цитоплазму и не имеют других органелл.

Эукариоты (растения, животные, грибы, протисты) имеют ряд различных клеточных органелл.

Позже в курсе, когда мы будем рассматривать разнообразие, вы увидите, что это деление условно и несколько устарело, но мы временно будем использовать его здесь, так как оно помогает в организации темы.

Ядерный материал прокариот представляет собой одиночную кольцевую цепочку ДНК (хотя есть и исключения).

Ядерный материал эукариот организован в виде множества хромосом, содержащихся в ядре.

Органоиды клеток

Как правило, эукариотические клетки имеют органеллы. Однако некоторые прокариотические клетки могут иметь некоторые органеллы или некоторую внутреннюю организацию, поэтому используйте это только как «эмпирическое правило». Органеллы представляют собой субклеточные структуры, которые обеспечивают внутреннюю компартментализацию и другие функции.

Внутренняя компартментализация — для сложной клетки важно а) разместить все химические вещества, участвующие в той или иной биохимической реакции, в непосредственной близости друг от друга, заключенными в меньшем пространстве, и б) отделить друг от друга химические вещества, которые иначе реагируют друг с другом, хотя важно для клетки они не делают.

Таким образом, органеллы по большей части являются внутренними структурами, которые выполняют эту задачу: обеспечивают отдельные пространства внутри клетки, так что разные химические реакции могут происходить в разных местах без каких-либо перекрестных реакций. Клетка, синтезируя молекулы, транспортирует каждую в соответствующий компартмент. Это называется пространственной компартментализацией , поскольку биохимические реакции разделены в пространстве. Клетки также используют временную компартментализацию , производя различные химические вещества в разное время (т.г., время суток, время года или этап жизни), так что одни биохимические процессы могут, например, происходить только днем, а другие только ночью, и они не мешают друг другу. Это более энергоэффективно (нет необходимости постоянно производить все химические вещества), а также помогает координировать и синхронизировать биологические процессы между клетками в ткани.

Ядро — крупная мембраносвязанная органелла. Его функция состоит в том, чтобы изолировать ДНК от остальной части клетки.Ядерная мембрана (или ядерная оболочка), которая также представляет собой двойной слой фосфолипидов, избирательно позволяет молекулам проходить между ядром и цитоплазмой. Внутри ядра ДНК организована в виде хромосом. Хромосома представляет собой плотно скрученную и намотанную нить ДНК, упакованную различными белками (например, гистонами).

Гладкий эндоплазматический ретикулум представляет собой систему мембран и участвует в синтезе углеводов и липидов.

Шероховатая эндоплазматическая сеть представляет собой систему мембран, содержащих рибосомы.Белки синтезируются в шероховатой ЭР.

Аппарат Гольджи хранит и упаковывает различные молекулы. Когда молекула необходима в другом месте клетки, часть мембраны Гольджи закрывается и образует везикулу, которую можно транспортировать по клетке.

Некоторые эукариотические органеллы содержат немного собственной ДНК: митохондрии и хлоропласты. Эти две органеллы раньше были межклеточными паразитами, т. е. разными видами бактерий, которые со временем стали неотъемлемой частью клетки.

Хлоропласты встречаются в растительных клетках. Фотосинтез – это процесс, происходящий в них.

Митохондрии обнаружены во всех эукариотических клетках. Расщепление глюкозы начинается в цитоплазме и заканчивается в митохондриях, где конечными продуктами распада являются АТФ, вода, СО2 и тепло. Этот процесс требует кислорода — вот почему мы дышим: чтобы обеспечить митохондрии кислородом и избавиться от углекислого газа, образующегося в митохондриях.

АТФ (аденозинтрифосфат) является энергетической валютой живого мира.Каждый клеточный процесс, требующий энергии, получает ее из АТФ. Таким образом, митохондрии иногда называют «фабриками клетки».

Заключительная часть процесса переваривания глюкозы (цикл Кребса), как и любой другой процесс, не эффективна на 100%. Ошибки случаются, и не каждый атом каждой молекулы глюкозы оказывается там, где должен: в АТФ, воде или СО2. Результатом этой неэффективности является выделение тепла и образование высокореакционноспособных малых молекул, называемых свободными радикалами (например, перекись водорода, h3O2).Свободные радикалы, как правило, быстро реагируют с любой молекулой, с которой они впервые сталкиваются при выходе из митохондрий. Такие реакции повреждают эти молекулы, будь то белки, липиды, сахара или нуклеиновые кислоты. Межклеточное повреждение, вызванное свободными радикалами, является одним из аспектов процесса старения.

Некоторые животные — птицы и млекопитающие — используют теплопродукцию митохондрий для поддержания стабильной внутренней температуры. Эффективность митохондриальной «машины» остается низкой под контролем таких гормонов, как гормоны щитовидной железы.В результате увеличивается производство свободных радикалов, поэтому теплокровные животные развили особенно хорошие механизмы для нейтрализации свободных радикалов и восстановления повреждений. Если у человека держится постоянная низкая температура или постоянный субфебрилитет, первое, что врач проверит, это функцию щитовидной железы.

Цитоскелет, состоящий из филаментов и микротрубочек, закрепляет органеллы и придает клетке форму. Микротрубочки перемещают органеллы, в том числе везикулы, внутри клетки.Они необходимы для того, чтобы нужные молекулы попадали в нужные отсеки внутри клетки. Они также перемещают встроенные в мембрану белки туда, где они необходимы.

Ранее в этой серии:

Биология и научный метод

Изображения: они взяты из учебника, который я использовал раньше, я думаю. Этим сообщениям уже несколько лет. Я и я тем временем потеряли источники изображений — помогите мне, сообщив мне, знаете ли вы источники, чтобы я мог правильно указать их.

Структура клетки (TEM) | Клеточная структура Cell

(TEM) | Сотовый

Руководство по гистологии

Делиться

Закрывать

МИКРОГРАФИЯ

ИМЯ

EM 001 Ячеистые структуры

ТКАНИ

Неизвестно

РАЗМЕР ИЗОБРАЖЕНИЯ

5838 x 4635 пикселей
103 МБ

РАЗМЕР ФАЙЛА

36 817 КБ (оттенки серого)
36 324 КБ (цветной)

УВЕЛИЧЕНИЕ

Неизвестно

РАЗМЕР ПИКСЕЛЯ

1. 499 нм

ИСТОЧНИК

Стэнли Л. Эрландсен
Миннесотский университет
Миннеаполис, Миннесота

Закрывать

ПОМОЩЬ

Для получения дополнительной информации см. HELP .

Каждый слайд показывается с дополнительной информацией справа. Изображение можно изменить с помощью любой комбинации следующих команд.

Боковая панель

  • Нажмите на ссылку , чтобы перейти к определенному региону.
  • Нажмите на изображений , чтобы открыть это представление.
  • Используйте панель инструментов для изменения масштаба и панорамирования отображаемого изображения.

Мышь

  • Нажмите, чтобы увеличить
  • Дважды щелкните, чтобы уменьшить масштаб
  • Alt-щелчок для уменьшения масштаба
  • Alt-двойной щелчок, чтобы уменьшить масштаб до всего слайда
  • Перетащите изображение на панораму

Клавиатура

  • Shift или клавиша «A» для увеличения
  • Ctrl или клавиша «Z» для уменьшения масштаба
  • Клавиши со стрелками для панорамирования по изображению
  • Клавиша ESC для уменьшения масштаба для всего слайда

сенсорный

  • Нажмите, чтобы увеличить масштаб
  • Двойное нажатие для уменьшения масштаба
  • Alt-тап для уменьшения масштаба для всего слайда
  • Перетащите изображение на панораму

Закрывать

ПОДЕЛИТЬСЯ

Ссылку на микрофотографию можно сохранить для последующего просмотра разными способами.

Буфер обмена

Адрес этого представления был скопирован в буфер обмена. Эту ссылку можно вставить в любую другую программу.

Закладка

Ссылку на закладку можно создать с помощью функции закладки ( Ctrl-D для Windows или Cmd-D для Mac) вашего браузера. Выберите имя закладки и выберите папку, в которой вы хотите ее сохранить.

Электронная почта

Это представление можно отправить по электронной почте кому угодно.

Клетка: структура и функции — видео и расшифровка урока

Плазменная мембрана и ядро ​​

Первое, что вы заметите, подойдя к Cell Town, — это барьер, который окружает клетку снаружи. Это известно как плазматическая мембрана или клеточная мембрана, и вы быстро замечаете, что она мешает вам свободно гулять по городу. Вы не одиноки в своем желании войти в Cell Town, и, оглядываясь вокруг, вы видите, что некоторым веществам разрешено проникать через плазматическую мембрану, в то время как другие не пропускаются. Это связано с тем, что плазматическая мембрана избирательно проницаема. Эта избирательность является своего рода защитой и помогает удерживать вредоносную сволочь.

Чтобы получить разрешение на вход в клетку, нужно встретиться с пограничным патрулем, представляющим собой белковые молекулы, размещенные вдоль жировых бислоев плазматической мембраны. Вы должны выглядеть безобидно, потому что вскоре вас проведут через мембрану с помощью этих белков, и вам скажут, что вы должны посетить мэрию во время вашего пребывания.

Ратуша — это ядро ​​ Cell Town. Это означает, что это центр управления клетки, которая содержит ДНК. ДНК — это сокращение от дезоксирибонуклеиновой кислоты, которая представляет собой генетический материал, содержащий инструкции по построению тела. Как вы понимаете, эту функцию стоит защищать, и именно поэтому плазматическая мембрана так избирательно решает, кто или что может проникнуть внутрь клетки.

Цитоплазма

Вы можете видеть ядро, расположенное недалеко от центра Cell Town, но, чтобы добраться туда, вы понимаете, что должны пройти через цитоплазму , которая представляет собой гелеобразное вещество внутри плазматической мембраны. Именно здесь происходит большая часть активности клетки, и вы замечаете, что она содержит метаболические машины или органы клетки, называемые органеллами. Термин «органеллы» означает «маленькие органы», что облегчает запоминание этого термина.

Органеллы

Первая органелла, которая бросается в глаза, представляет собой забавно выглядящую продолговатую структуру, которая, кажется, усердно работает. Это митохондрии , которые являются электростанцией клетки, потому что это место, где клетка производит энергию, а именно АТФ или аденозинтрифосфат.

Пробираясь через цитоплазму к центру города, вы замечаете еще несколько органелл, которые, похоже, производят продукты. Первая структура, которую вы видите, представляет собой трубчатый лабиринт мембран, покрытых крошечными темными бугорками. Это шероховатый эндоплазматический ретикулум , или шероховатый ЭР. Крошечные темные бугорки, придающие мембране шероховатый вид, представляют собой рибосомы . У них важная работа, потому что рибосомы — это места, где производятся белки.

Вы видите, что рибосомы и шероховатый ЭПР прекрасно работают вместе.В то время как рибосомы действуют как белковые фабрики, шероховатый ЭПР является заводом по упаковке белков, где белки готовятся к транспорту. Затем эти белковые пакеты направляются к аппарату Гольджи , который представляет собой еще одну структуру, похожую на лаваш, сложенный сам по себе. Это центр сортировки и распределения белков. Белки, поступающие в аппарат Гольджи, модифицируются, а затем помечаются для отправки туда, где они необходимы.

В этой производственной части Cell Town есть еще одна структура, называемая гладким эндоплазматическим ретикулумом , или гладким ЭР.Он гладкий, потому что не усеян рибосомами. В то время как шероховатый ER связан с белками, гладкий ER не имеет к ним никакого отношения. Вместо этого он производит липиды, то есть жиры. Гладкий ER также действует как центр детоксикации. Из-за этих функций вы, возможно, захотите думать о гладком отделении неотложной помощи как о гладком отделении неотложной помощи, где рождаются жирные маленькие липиды ребенка, и лекарства приходят, чтобы высохнуть или пройти детоксикацию.

Это было интересное путешествие по Клеточному городу, но вы немного устали тащиться по цитоплазме, поэтому решили перестать отвлекаться и отправиться в центр города, пока не пришло время отправиться домой, довольный своим новые знания о структуре и функциях клетки человека.

Итоги урока

Давайте повторим. Наш воображаемый Cell Town, как и все клетки вашего тела, имеет плазматическую мембрану , которая представляет собой барьер, окружающий клетку снаружи. Эта мембрана избирательно проницаема, что означает, что она пропускает одни вещества и не пропускает другие вещества. Это помогает защитить ядро ​​ , которое является центром управления клетки, содержащей ДНК, являющуюся генетическим материалом клетки. Цитоплазма представляет собой гелеобразное вещество внутри плазматической мембраны, где мы находим органеллы.Первой органеллой, о которой мы узнали, была митохондрия , которая является электростанцией клетки, поскольку она производит АТФ.

Мы также прошли через производственную зону клетки, где мы увидели шероховатый эндоплазматический ретикулум . Это трубчатый лабиринт мембран, покрытых крошечными темными бугорками. Эти выпуклости представляют собой рибосомы , которые представляют собой белковые фабрики. Белки, образующиеся в рибосомах, упаковываются и готовятся к транспорту внутри шероховатого ЭР. Затем эти белковые упаковки направляются в аппарат Гольджи , который является центром сортировки и распределения белков.Мы также видели гладкий эндоплазматический ретикулум , или гладкий ER, который вырабатывает липиды и действует как центр детоксикации.

Результат обучения

Вы можете подтвердить свою способность называть и описывать внешний вид и функции различных частей клетки, когда дойдете до конца видеоурока.

Структура и функция клеток Программа обучения

Информация
Стандарты
Сеть учителя
Студенческая сеть
Маршрут
Программа
Страницы Менделя


Назад
Главная
&nbsp План программы Структура и функции клеток
План программы Структура и функции клеток
  1. Структура и функции клеток
    • Знакомство с клетками
      • Основная единица жизни
    • Различные типы ячеек
      • Прокариотические клетки:
        • Бактерии, цианобактерии
      • Эукариотические клетки:
        • Растения, животные, грибы, простейшие
        • Ткани и мышцы
      • Типичные клетки растений и животных, рассматриваемые через виртуальные микроскопы
        • Лук
        • Элодея
        • Эпителиальный
        • Э. кишечная палочка
    • Молекулярные компоненты клеток
    • Размеры ячеек:
      • микрон
    • Ученые, участвовавшие в истории открытия клеток
      • Ханс и Захариас Янсен
      • Марчелло Мальпиги
      • Антон ван Левенгук
      • Роберт Браун
      • Феликс Дюжарден
      • Роберт Гук
      • Маттиас Шлейден
      • Теодор Шванн
      • Рудольф Вирхов
    • Органоиды клеток
      • Клеточная мембрана
      • Центриоли
      • Центросомы
      • Цитоскелет
      • Цитозоль
      • мешочки Гольджи
      • Лизосома
      • Митохондрии
      • Ядрышко
      • Ядро
      • Пероксисомы
      • Рибосома
      • РЭР, СЭР
      • Клеточная стенка
      • Хлоропласт
      • Цитоплазма
      • Лейкопласт
      • Вакуоль
    • Прочие компоненты сотовой связи
      • ДНК
      • РНК
      • мРНК
      • Ферменты
      • Липиды, углеводы
      • Белки
    • Специализированные ячейки
      • Адипоциты
      • Кожа
      • Кровь
      • Ткань
      • Органы
      • хоматофоры
  2. Клеточные функции и процессы
    • Энергия
      • Клеточное дыхание
      • Фотосинтез
    • Клеточный цикл
      • Деление клеток
      • Аномальный рост клеток
      • Рак
      • Мутации в генах
      • Ген p53
    • Сотовая связь
      • Развитие акне
      • Поведение ячейки
      • Клеточные рецепторы
      • лейкоциты
      • Тканевая воспалительная реакция
      • Связывающие молекулы
      • Нейроны и сообщения
      • Белки клеточных мембран
      • Гормоны
      • Ферменты и липиды
    • Реакции органелл и повреждение клеток
      • Стероиды и клеточные реакции
      • Формы кузова
      • Антибиотики и клеточные реакции
      • Бета-адренергический гормон
      • Хроматофорный ответ
      • Действие лекарств
        • Алкоголь
        • Табак
        • Кокаин
        • Марихуана
        • Стероиды
      • Загрязнители окружающей среды
        • Свинец
        • Пестициды
  3. Микроскопы и микроскопия
    • Принципы микроскопии
      • увеличение
      • разрешение
      • глубина резкости
      • фокус
      • преломление
      • показатель преломления
      • масляная иммерсия
      • числовая апертура
    • Типы микроскопов
      • свет
      • электрон
      • конфокальный
      • флуоресцентный
      • перевернутый
      • цифровой свет
      • дифференциальный интерференционный контраст
      • атомная сила
    • Использование световых микроскопов
      • Микроскопы электрические световые
      • Зеркальный источник света
      • Части светового микроскопа
        • Окулярная линза
        • Грубая регулировка
        • Мощный объектив
        • Маломощный объектив
        • Сцена
        • Сценические зажимы
        • Зеркало
        • Точная настройка
        • Основание
        • Рука
    • Пятна и их применение
      • Йод
      • Карбол Фуксин
      • Метиленовый синий
      • Акридиновый оранжевый
      • Трипановый синий
    • Подготовка слайдов
      • Луковая шелуха
      • Взятие крови и мазка крови
      • Клетки щечного эпителия
    • История микроскопии
      • Антон ван Левенгук
      • Роберт Гук
      • Марчелло Мальпиги
      • Роберт Браун
      • Маттиас Шлейден
      • Ганс и Захариас Янсен
      • микроскопы простые линзовые
      • Первые микроскопы
    • Развитие клеточной теории
      • Роберт Гук
      • Маттиас Шлейден
      • Теодор Шванн
      • Рудольф Вирхов
.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.