Клатрин и окаймленные везикулы

1. Клатрин и окаймленные везикулы

2.

Как работает диктиосома? Судьба лизосомальных ферментов
Маннозо-6-фосфат
В Комплексе Гольджи выделяют 3 отдела цистерн, окружённых мембранными
пузырьками: Цис-отдел (ближний к ядру); Медиальный отдел; Транс-отдел (самый
отдалённый от ядра).
Эти отделы различаются между собой набором ферментов. В цис-отделе первую цистерну называют «цистерной
спасения», так как с её помощью рецепторы, поступающие из промежуточной эндоплазматической сети, возвращаются
обратно (это требует наличия сигнальной последовательности «лизин-аспарагин-глутамин-лейцин» и происходит
благодаря связыванию этих белков с мембранными рецепторами в цис-Гольджи). Фермент цис-отдела:
фосфогликозидаза (присоединяет фосфат к углеводу — маннозе). В медиальном отделе находится 2 фермента:
маннозидаза (отщепляет маннозу) и N-ацетилглюкозаминтрансфераза (присоединяет определенные углеводы —
гликозамины).

3. Функции аппарата Гольджи

Разделение белков на 3 потока:
• лизосомальный — гликозилированные белки (с маннозой) поступают в цис-отдел
комплекса Гольджи, некоторые из них фосфорилируются, образуется маркёр
лизосомальных ферментов — манноза-6-фосфат. В дальнейшем эти фосфорилированные
белки не будут подвергаться модификации, а попадут в лизосомы.
• конститутивный экзоцитоз (конститутивная секреция). В этот поток включаются белки и
липиды, которые становятся компонентами поверхностного аппарата клетки, в том числе
гликокаликса, или же они могут входить в состав внеклеточного матрикса.
• Индуцируемая секреция — сюда попадают белки, которые функционируют за
пределами клетки, поверхностного аппарата клетки, во внутренней среде организма.
Характерен для секреторных клеток.
• Формирование слизистых секретов — гликозамингликанов (мукополисахаридов)
• Формирование углеводных компонентов гликокаликса — в основном, гликолипидов.
• Сульфатирование углеводных и белковых компонентов гликопротеидов и гликолипидов
• Частичный протеолиз белков — иногда за счет этого неактивный белок переходит в
активный (проинсулин превращается в инсулин).

4. Повреждения ДНК

• спонтанная апуринизация (разрыв гликозидной связи между остатком аденина или гуанина и
дезоксирибозой). Происходит в каждой клетке человеческого тела с частотой около. 5 тыс. разрывов в
сутки;
• спонтанное дезаминирование цитозина (превращается в урацил) - происходит в каждой клетке с частотой
100 событий/сут.
Помимо спонтанных повреждений в ДНК постоянно возникают индуцированные (вызванные различными
внешними факторами) повреждения. Повреждающим фактором может быть:
высокоэнергетическое излучение - ультрафиолетовое (200 - 400 нм) или ионизирующее. На долю этого
фактора приходится примерно 10% всех повреждений ДНК, вызываемых небиологическими факторами.
Например, под действием ультрафиолетового излучения между двумя соседними пиримидиновыми остатками
(чаще всего это два соседних тимина) может возникать ковалентная связь, в результате чего образуется димер,
который будет непреодолимым препятствием для ДНК- или РНК-полимеразы.
Повреждения в ДНК могут вызываться также мутагенами:
1) дезаминирующие агенты (например, HNO2 и нитриты), приводящие к
превращению цитозина в урацил, аденина в гипоксантин, а гуанина в ксантин;
2) алкилирующие агенты (например, диметилсульфат, превращающий гуанин в Ометилгуанин, неспособный спариваться с цитозином) и
3) молекулы, которые из-за своего сходства с нормальными основаниями могут подменять их в
молекуле ДНК (например, 5-бромурацил или 2-аминопурин).

5.

Репарация ДНК
эксцизионная
рекомбинационная

6. А-строение окисленной формы никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ+), Б-функционирование никотинамидного кольца

Переносчики атомов Н:
НАД+ и НАДФ+

7. А-строение окисленной формы флавинадениндинуклеотида (ФАД), Б-функционирование изоаллоксалинового кольца

Переносчики атомов Н:
ФАД

8. Переносчик остатков карбоновых кислот: коэнзим А

9.

Гликолиз
Цикл
Кребса
Окислительное
фосфорилирование
Гликолиз
Общая схема клеточного дыхания

10. Цикл Кребса

убихинон

11.

Дыхание: окислительное фосфорилирование

12.

Реакция восстановления убихинона
(кофермента Q)

13. Хлоропласт высшего растения

1. наружная мембрана
2. межмембранное
пространство
3. внутренняя мембрана
(1+2+3: оболочка)
4. строма (жидкость)
5. тилакоид с просветом
(люменом) внутри
6. мембрана тилакоида
7. грана (стопка тилакоидов)
8. тилакоид (ламелла)
9. зерно крахмала
10. рибосома
11. пластидная ДНК
12. пластоглобула (капля
жира)

14.

Фотосинтез
Световая фаза фотосинтеза
Фотосистема
I. Возбужденная  молекула  П700 отдает 
электрон  акцептору.  От  него  по  системе  переносчиков  этот 
электрон  попадает  на  внешнюю  сторону  тилакоида 
(обращенную в строму). При этом молекула П700 окисляется и 
П700 превращется в П700 +:
  
Фотосистема II. Возбужденная  молекула  П680 отдает 
электрон  акцептору.  От  него  по  системе  переносчиков 
электрон  переходит  в  фотосистему  I  и  восстанавливает 
молекулу  П700.  При  этом  молекула  П70О возвращается 
в исходное состояние  и  становится  вновь  способной 
поглощать свет и переходить в возбужденное состояние.
Молекула же П680, отдав электрон, превращается в П680+. Для 
ее  восстановления  используются  электроны,  отщепляемые 
от  молекул  воды  в  процессе  так  называемого 
фотолиза, или фотоокисления:
Схема фотосинтеза (стрелками показан перенос протонов и
электронов).
  
Благодаря  фотолизу  внутри  тилакоида  накапливаются 
протоны  и  образуется  молекулярный  кислород,  который 
диффундирует  в  атмосферу.  Кислород  является  побочным 
продуктом реакций фотосинтеза.

15. Цикл Кальвина

3 СО2
Цикл Кальвина
6 С3:
3 С5:
С3
С6
С5
С3
С3
С4
С3
С5
С7
С3
С5
сахара
С3

16. Строение бактериальной клетки

17. Бактериальный жгутик

В среднем: 1000 протонов на оборот,
от 300 Герц (протоны) до 1700 Герц (ионы натрия)

18. E. сoli: взаимодействие молекулы аттрактанта со связывающими и Р-П белками

Существуют аттрактанты двух типов - они либо
занимают активный сайт Р-П молекулы
непосредственно, либо "достигают" этого путем
соединения со связывающим белком в
периплазматическом пространстве. В обоих
случаях активированная Р-П молекула
генерирует сигнал (см. следующий слайд),
который влияет на вращение мотора жгутика и,
таким образом, на частоту хаотических
движений

19. Молекулярная сигнализация в хемосенсорной системе E.coli

(А) Р-П-белок Tsr связывается с
молекулой репеллента (Лейцин (Лей)).
CheW и CheA активируются, CheA
присоединяет фосфат от АТФ и переносит
его на CheY. CheY диффундирует к
мотору жгутика и вызывает его
вращение по часовой стрелке и
хаотическое движение бактерии. CheY
затем дефософорилируется белком CheZ.
(Б) Р-П-белок Tsr связывается с
аттрактантом (Серин (Сер)).
Последующие конформационные
изменения инактивируют CheA и CheW,
так что CheY остается
нефосфорилированным и,
соответственно, неактивированным.
Жгутик восстанавливает движение
против часовой стрелки, и бактерия
движется прямолинейно. A - CheA, W CheW, Y - CheY, Z - CheZ.
Данные из Bourret, Borkovich and Simon, 1991

20. Митоз

21. Митоз

22. Митоз в растительной клетке

23. Удвоение центриолей

• Центриоль
Удвоение центриолей

24. Мейоз

• Профаза I — профаза первого деления, очень сложная и состоит из 5 стадий:
• Лептотена или лептонема — упаковка хромосом, конденсация ДНК с образованием
хромосом в виде тонких нитей (хромосомы укорачиваются).
• Зиготена или зигонема — происходит конъюгация — соединение гомологичных
хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом,
называемых тетрадами или бивалентами и их дальнейшая компактизация.
• Пахитена или пахинема — (самая длительная стадия) — в некоторых местах
гомологичные хромосомы плотно соединяются, образуя хиазмы. В них происходит
кроссинговер — обмен участками между гомологичными хромосомами.
• Диплотена или диплонема — происходит частичная деконденсация хромосом, при
этом часть генома может работать, происходят процессы транскрипции (образование
РНК), трансляции (синтез белка); гомологичные хромосомы остаются соединёнными
между собой. У некоторых животных в ооцитах хромосомы на этой стадии профазы
мейоза приобретают характерную форму хромосом типа ламповых щёток.
• Диакинез — ДНК снова максимально конденсируется, синтетические процессы
прекращаются, растворяется ядерная оболочка; центриоли расходятся к полюсам;
гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

25. Профаза мейоза: 1-лептотена, 2-зиготена, 3-пахитена

Профаза мейоза :
1-лептотена,
2-зиготена,
3-пахитена

26. Синаптонемальный комплекс

Профаза мейоза :
4-диплотена, 5-диакинез
Синаптонемальн
ый комплекс

27. Транскрипция в фазе диплотены мейоза (хромосома типа ламповых щёток)

28. Строение ундулиподий (жгутиков и ресничек) эукариот

29. Строение ундулиподии (подробнее)

30. Поперечный срез ундулиподии

жгутик
ресничка

31. Модель транспорта частиц внутри ундулиподий у Chlamydomonas reinhardtii