Интегрални и периферни мембрански протеини. Главни функции на мембрански протеини Мембрански протеини и нивните функции во телото

Липидите во мембраните се првенствено одговорни за нивните структурни својства - тие создаваат двослој, или матрица, во која се наоѓаат активните компоненти на мембраната - протеините. Протеините се тие кои на различни мембрани им даваат уникатност и обезбедуваат специфични својства. Бројни мембрански протеини ги извршуваат следните главни функции: тие го одредуваат преносот на супстанции низ мембраните (транспортни функции), вршат катализа, обезбедуваат процеси на фото- и оксидативна фосфорилација, репликација на ДНК, преведување и модификација на протеините, прием и пренос на сигнали. нервни импулси итн.

Вообичаено е да се поделат мембранските протеини во 2 групи: интегрален(внатрешна) и периферни(надворешен). Критериум за такво раздвојување е степенот на јачината на врзувањето на протеинот со мембраната и, соодветно, степенот на сериозноста на обработката неопходна за извлекување на протеинот од мембраната. Така, периферните протеини може да се ослободат во раствор дури и кога мембраните се мијат со пуферски мешавини со ниска јонска јачина, ниски pH вредности во присуство на хелатни супстанции, како што е етилендиаминтетраацетат (EDTA), кои врзуваат двовалентни катјони. Периферните протеини се ослободуваат од мембраните во такви благи услови бидејќи се поврзани со липидни глави или со други мембрански протеини користејќи слаби електростатски интеракции или со хидрофобни интеракции со липидни опашки. Напротив, интегралните протеини се амфифилни молекули, имаат големи хидрофобни области на нивната површина и се наоѓаат во внатрешноста на мембраната, така што нивното извлекување бара уништување на двослојот. За овие цели најчесто се користат детергенти или органски растворувачи. Методите за прицврстување на протеините на мембраната се доста разновидни (сл. 4.8).

Транспортни протеини. Липидниот двослој е непропустлива бариера за повеќето молекули и јони растворливи во вода, а нивниот транспорт низ биомембраните зависи од активноста на транспортните протеини. Постојат два главни типа на овие протеини: канали(пори) и носители. Каналите се тунели кои ги вкрстуваат мембраните во кои местата за врзување за транспортираните супстанции се достапни на двете мембрански површини истовремено. Каналите не претрпуваат никакви конформациски промени за време на транспортот на супстанции; нивната конформација се менува само при отворање и затворање. Носачите, напротив, ја менуваат својата конформација за време на преносот на супстанциите преку мембраната. Покрај тоа, во секое време, местото на врзување на транспортираната супстанција во носачот е достапно само на едната површина на мембраната.

Каналите, пак, може да се поделат во две главни групи: зависни од напон и хемиски регулирани. Пример за канал зависен од потенцијал е каналот Na +; неговата работа се регулира со промена на напонот на електричното поле. Со други зборови, овие канали се отвораат и затвораат како одговор на промените трансмембрански потенцијал. Хемиски регулирани канали

се отвораат и затвораат како одговор на врзувањето на специфични хемиски агенси. На пример, никотинскиот ацетилхолин рецептор, кога невротрансмитер се врзува за него, оди во отворена конформација и дозволува едновалентни катјони да поминат низ (поддел 4.7 од ова поглавје). Термините „пора“ и „канал“ обично се користат наизменично, но порите почесто се сфаќаат како неселективни структури кои ги разликуваат супстанциите главно според големината и овозможуваат премин на сите доволно мали молекули. Каналите често се сфаќаат како јонски канали. Стапката на транспорт преку отворениот канал достигнува 10 6 - 10 8 јони во секунда.

Транспортерите исто така може да се поделат во 2 групи: пасивни и активни. Со помош на пасивни носачи, еден вид супстанција се транспортира низ мембраната. Пасивните транспортери се вклучени во олеснета дифузијаи само го зголемува протокот на супстанции по електрохемиски градиент (на пример, трансферот на гликоза преку мембраните на еритроцитите). Активните носачи транспортираат супстанции низ мембраната користејќи енергија. Овие транспортни протеини акумулираат супстанции на едната страна од мембраната, транспортирајќи ги против електрохемискиот градиент. Брзината на транспорт со помош на носачи зависи многу од нивниот тип и се движи од 30 до 10 5 s -1. Термините „пермеаз“ и „транслоказа“ често се користат за означување на поединечни транспортери, што може да се смета за синоним за терминот „превозник“.

Ензимските функции на мембранските протеини. Голем број на различни ензими функционираат во клеточните мембрани. Некои од нив се локализирани во мембраната, наоѓајќи таму соодветна средина за трансформација на хидрофобните соединенија, други, благодарение на учеството на мембраните, се наоѓаат во нив во строг редослед, катализирајќи последователни фази на виталните процеси, додека други бараат помош. на липидите за да се стабилизира нивната конформација и да се одржи активноста. Во биомембраните се пронајдени ензими - претставници на сите познати класи. Тие можат да навлезат низ мембраната, да бидат присутни во неа во растворена форма или, како периферни протеини, да се врзат за мембранските површини како одговор на кој било сигнал. Може да се разликуваат следниве карактеристични типови на мембрански ензими:

1) трансмембрански ензими кои катализираат спарени реакции на спротивните страни на мембраната. Овие ензими обично имаат неколку активни центри лоцирани на спротивните страни на мембраната. Типични претставници на таквите ензими се компоненти на респираторниот ланец или фотосинтетички редокс центри кои ги катализираат процесите на редокс поврзани со транспортот на електрони и создавањето на јонски градиенти на мембраната;

2) трансмембрански ензими вклучени во транспортот на супстанции. Транспортните протеини кои го поврзуваат трансферот на супстанција со АТП хидролиза, на пример, имаат каталитичка функција;

3) ензими кои ја катализираат трансформацијата на мембрански врзани супстрати. Овие ензими се вклучени во метаболизмот на мембранските компоненти: фосфолипиди, гликолипиди, стероиди итн.

4) ензими вклучени во трансформацијата на супстрати растворливи во вода. Со помош на мембрани, најчесто во прицврстена состојба, ензимите можат да се концентрираат во оние области на мембраната каде содржината на нивните подлоги е најголема. На пример, ензимите кои ги хидролизираат протеините и скробот се прикачени на мембраните на цревните микровили, што помага да се зголеми стапката на разградување на овие супстрати.

Цитоскелетни протеини . Цитоскелетот е сложена мрежа на протеински влакна од различни видови и е присутна само во еукариотските клетки. Цитоскелетот обезбедува механичка поддршка за плазма мембраната и може да го одреди обликот на клетката, како и локацијата на органелите и нивното движење за време на митозата. Со учество на цитоскелетот, се спроведуваат и такви важни процеси за клетката како ендо- и егзоцитоза, фагоцитоза и амебоидно движење. Така, цитоскелетот е динамична рамка на клетката и ја одредува нејзината механика.

Цитоскелетот е формиран од три вида влакна:

1) микрофиламенти(дијаметар ~ 6 nm). Тие се нишки органели - полимери на топчестиот протеин актин и други протеини поврзани со него;

2) средни филаменти (дијаметар 8-10 nm). Формирана од кератини и сродни протеини;

3) микротубули(дијаметар ~ 23 nm) - долги тубуларни структури.

Тие се состојат од топчест протеин наречен тубулин, чии подединици формираат шуплив цилиндар. Должината на микротубулите може да достигне неколку микрометри во цитоплазмата на клетките и неколку милиметри во аксоните на нервите.

Наведените цитоскелетни структури продираат во клетката во различни насоки и се тесно поврзани со мембраната, прицврстувајќи се на неа во некои точки. Овие делови од мембраната играат важна улога во меѓуклеточните контакти, со нивна помош, клетките можат да се закачат на подлогата. Тие исто така играат важна улога во трансмембранската дистрибуција на липиди и протеини во мембраните.

ПРЕДАВАЊЕ

ТЕМА: „Вовед во хистологија. Плазма мембрана, структура и функции. Структури формирани од плазма мембраната"

Хистологијата, буквално преведена, е наука за ткивата, но овој концепт не одговара на вистинскиот обем на материјал што го покрива оваа вистинска медицинска дисциплина. Курсот по хистологија започнува со изучување на цитологијата не толку на светло-оптичко ниво колку на молекуларно ниво, кое во современата медицина логично навлезе во етиологијата и патогенезата на голем број болести. Хистологијата, исто така, вклучува одделни делови од курсот на ембриологијата, не сите, се разбира, туку оној дел од неа што го допира прашањето за формирање и диференцијација на ткивната примордија. И конечно, хистологијата е голем дел од приватната хистологија, односно дел кој ја проучува структурата и функциите на различни органи. Наведените делови од курсот по хистологија не оставаат сомнеж дека проучувањето на нашата дисциплина треба да се спроведе во аспект на одржување на единството на клеточното, ткивото, органското и системското ниво на организација

Ја започнуваме хистологијата со проучување на еукариотската клетка, која е наједноставниот систем обдарен со живот. При испитување на клетка под светлосен микроскоп, добиваме информации за нејзината големина, форма и оваа информација е поврзана со присуството на мембрански врзани граници во клетките. Со развојот на електронската микроскопија (ЕМ), нашите идеи за мембраната како јасно дефинирана линија на поделба помеѓу клетката и околината се сменија, бидејќи се покажа дека на површината на клетката постои сложена структура која се состои од следново 3 компоненти:

1. Супрамембранска компонента (гликокаликс) (5-100 nm)

2. Плазма мембрана (8-10 nm)

3. Субмембранска компонента (зона на варијација на цитоскелетните протеини)

Во исто време, компонентите 1 и 3 се променливи и зависат од типот на клетката; најстатична структура се чини дека е структурата на плазма мембраната, која ќе ја разгледаме.

Студијата на плазмалемата во услови на ЕМ доведе до заклучок дека нејзината структурна организација е униформа, во која има изглед на триламинарна линија, каде што внатрешниот и надворешниот слој се електронски густи, а поширокиот слој лоциран меѓу нив се чини дека да бидат електронски транспарентни. Овој тип на структурна организација на мембраната укажува на нејзината хетерогеност. Без да ја допреме дискусијата за ова прашање, ќе утврдиме дека плазмалемата се состои од три вида супстанци: липиди, протеини и јаглехидрати.

Липиди, кои се дел од мембраните, имаат амфифилни својствапоради присуството во нивниот состав и на хидрофилни и на хидрофобни групи.

Амфипатската природа на мембранските липиди промовира формирање на липиден двослој. Во овој случај, во мембранските фосфолипиди се разликуваат два домени: а) фосфат– главата на молекулата, хемиските својства на овој домен ја одредуваат неговата растворливост во вода и се нарекува хидрофилна

б) ацилни синџири,кои се естерифицирани масни киселини – ова е хидрофобен домен.

Видови мембрански липиди. 1. Главната класа на липиди во биолошките мембрани се фосфо(глицериди) (фосфолипиди), тие ја формираат рамката

биолошка мембрана (сл. 1).

Биомембрани- ова е двослоен амфифилни липиди(липиден двослој). Во водена средина, таквите амфифилни молекули спонтано формираат двослој, во кој хидрофобните делови на молекулите се ориентирани еден кон друг, а хидрофилните делови кон вода (сл. 2).

Мембраните ги содржат следниве видови липиди:

1. Фосфолипиди

2. Сфинголипиди „глава“ + 2 хидрофобни „опашки“

3. Гликолипиди

Холестерол (CL)– се наоѓа во мембраната главно во средната зона на двослојот, таа е амфифилна и хидрофобни(освен една хидрокси група). Составот на липидите влијае на својствата на мембраните: односот протеин/липиди е близу 1:1, меѓутоа, миелинските обвивки се збогатени со липиди, а внатрешните мембрани се збогатени со протеини.

Методи за пакување амфифилни липиди: 1. Двослојни (липидна мембрана), 2. Липозомите се везикула со два слоја липиди, додека и внатрешната и надворешната површина се поларни. 3. Мицели - третата варијанта на организацијата на амфифилните липиди - везикула, чиј ѕид е формиран од еден слој липиди, додека нивните хидрофобни краеви се свртени кон центарот на мицелата и нивната внатрешна средина не е водна, туку хидрофобни.

Најчестата форма на пакување на липидните молекули е нивното формирање раменмембрански двослој. Липозомите и мицелите се брзи транспортни форми кои обезбедуваат трансфер на супстанции во и надвор од клетката. Во медицината, липозомите се користат за транспорт на материи растворливи во вода, а мицелите за транспорт на супстанции растворливи во масти.

Мембрански протеини:

1. Интегрален (вклучен во липидните слоеви)

2. Периферен

Интегрални (трансмембрански протеини):

1. Монотопичен- (на пример, гликофорин. Тие ја преминуваат мембраната 1 пат), и се рецептори, додека нивниот надворешен - екстрацелуларен домен - припаѓа на делот за препознавање на молекулата.

2. Политопик– постојано продираат во мембраната – тоа се и рецепторни протеини, но тие го активираат патот за пренос на сигналот во клетката.

Мембрански протеини поврзани со липиди.

4. Мембрански протеини,поврзани со јаглехидрати.

Периферни протеини -не се потопени во липидниот двослој и не се ковалентно поврзани со него. Тие се држат заедно со јонски интеракции. Периферните протеини се поврзани со интегрални протеини во мембраната поради интеракцијата - протеин-протеининтеракции.

Пример за овие протеини:

1. Спектрин, кој се наоѓа на внатрешната површина на клетката

2. Фибронектин,локализиран на надворешната површина на мембраната

Протеини -обично сочинуваат до 50% од масата на мембраната. При што

интегрални протеиниизвршувајте ги следните функции:

а) протеини од јонски канали

б) рецепторни протеини

2. Протеини на периферната мембрана(фибриларни, топчести) ги извршуваат следните функции:

а) надворешно (рецепторни и адхезивни протеини)

б) внатрешни – цитоскелетни протеини (спектрин, анкирин), протеини од вториот систем на гласници.

Јонски канали- ова се канали формирани од интегрални протеини; тие формираат мала пора низ која јоните минуваат по електрохемиски градиент. Најпознати канали се каналите за Na, K, Ca 2, Cl.

Има и канали за вода - тоа се аквапорини(еритроцити, бубрези, око).

Супрамембранска компонента– гликокаликс, дебелина 50 nm. Тоа се јаглехидратни региони на гликопротеини и гликолипиди кои обезбедуваат негативен полнеж. Под ЕМ е лабав слој со умерена густина што ја покрива надворешната површина на плазмалемата. Покрај компонентите на јаглени хидрати, гликокаликсот содржи и периферни мембрански протеини (полуинтегрални). Нивните функционални области се наоѓаат во надмембранската зона - тоа се имуноглобулини (сл. 4).

Функција на гликокаликсот: 1. Играјте улога рецептори.

2. Меѓуклеточно препознавање.

3. Меѓуклеточни интеракции(интеракции со лепило).

4. Р рецептори за хистокомпатибилност.

5. Ензимска адсорпциона зона(париетално варење).

6. Хормонски рецептори.

Субмембранска компонентаили најоддалечената зона на цитоплазмата, обично има релативна ригидност и оваа зона е особено богата со филаменти (d 5-10 nm). Се претпоставува дека интегралните протеини кои ја сочинуваат клеточната мембрана се директно или индиректно поврзани со актинските филаменти кои лежат во подмембранската зона. Воедно, експериментално е докажано дека при агрегација на интегралните протеини се агрегираат и актинот и миозинот лоцирани во оваа зона, што укажува на учество на актинските филаменти во регулирањето на обликот на клетките.

Структури формирани од плазмалемата

Контурите на клетката, дури и на светло-оптичко ниво, не изгледаат рамномерни и мазни, а електронската микроскопија овозможи да се детектираат и опишуваат различни структури во ќелијата кои ја рефлектираат природата на нејзината функционална специјализација. Се разликуваат следниве структури:

1. Микровили -испакнување на цитоплазмата покриена со плазмалема. Цитоскелетот на микровилус е формиран од сноп актин микрофиламенти, кои се вткаени во терминалната мрежа на апикалниот дел од клетките (сл. 5). Единечните микровили не се видливи на светло оптичко ниво. Ако има значителен број од нив (до 2000-3000) во апикалниот дел на клетката, дури и со светлосна микроскопија се разликува „работа со четка“.

2. Трепките -се наоѓаат во апикалната зона на клетката и имаат два дела (сл. 6): а) надворешно - аксонем

Б) внатрешно - бекално тело

Аксонемасе состои од комплекс на микротубули (9 + 1 парови) и поврзани протеини. Микротубулите се формираат од протеинот тубулин, а рачките се формираат од протеинот динеин - овие протеини заедно го формираат хемомеханичкиот трансдуцер тубулин-динеин.

Базално телосе состои од 9 тројки микротубули лоцирани во основата на цилиумот и служи како матрица за организирање на аксонемата.

3. Базален лавиринт- Станува збор за длабоки инвагинации на базалната плазмалема со митохондрии кои лежат меѓу нив. Ова е механизам за активна апсорпција на вода, како и јони против градиент на концентрација.

1. Транспорт соединенија со ниска молекуларна тежинасе врши на три начини:

1. Едноставна дифузија

2. Олесната дифузија

3. Активен транспорт

Едноставна дифузија– хидрофобни органски соединенија со мала молекуларна тежина (масни киселини, уреа) и неутрални молекули (HO, CO, O). Како што се зголемува разликата во концентрацијата помеѓу одделите одвоени со мембраната, така се зголемува и брзината на дифузија.

Олесната дифузија– супстанцијата поминува низ мембраната и во насока на градиентот на концентрацијата, но со помош на транспортен протеин – транслокази.Тоа се интегрални протеини кои имаат специфичност за транспортирани материи. Тоа се, на пример, анјонски канали (еритроцити), К канали (плазмолема на возбудени клетки) и Ca канали (саркоплазматичен ретикулум). Транслоказаза H O тоа е аквапорин.

Механизам на дејство на транслоказата:

1. Присуство на отворен хидрофилен канал за супстанции со одредена големина и полнеж.

2. Каналот се отвора само кога се врзува специфичен лиганд.

3. Нема канал како таков, а самата молекула на транслоказа, врзувајќи го лигандот, ротира 180 во рамнината на мембраната.

Активен транспорт– ова е транспорт со користење на истиот транспортен протеин (транслокази),но наспроти градиентот на концентрацијата. Ова движење бара енергија.

Мембранските фосфолипиди дејствуваат како растворувач за мембранските протеини, создавајќи микросредина во која вторите можат да функционираат. Од 20-те амино киселини кои ги сочинуваат протеините, шест се високо хидрофобни поради страничните групи поврзани со атомот на јаглеродот, неколку амино киселини се малку хидрофобни, а останатите се хидрофилни. Како што видовме во погл. 5, кога се формира α-хеликс, хидрофобноста на самите пептидни групи е минимизирана. На овој начин, протеините можат да формираат интегрална целина со мембраната. За да го направите ова, неопходно е нивните хидрофилни делови да излегуваат од мембраната во клетката и надвор, а нивните хидрофобни делови да навлезат во хидрофобното јадро на двослојот. Навистина, оние делови од протеинските молекули кои се потопени во мембраната содржат голем број на хидрофобни амино киселини и се карактеризираат со висока содржина на α-спирали или β-листови.

Табела 42.2. Ензимски маркери на различни мембрани

Бројот на различни протеини во мембраната варира од 6-8 во саркоплазматскиот ретикулум до повеќе од 100 во плазматската мембрана. Тоа се ензими, транспортни протеини, структурни протеини, антигени (т.е. протеини кои ја одредуваат хистокомпатибилноста) и рецептори за различни молекули. Бидејќи секоја мембрана се карактеризира со свој сет на протеини, невозможно е да се зборува за постоење на одредена типична мембранска структура. Во табелата 42.2 ги прикажува ензимските активности својствени за некои типови мембрани.

Мембраните се динамични структури. Мембранските протеини и липиди постојано се обновуваат. Стапките на обновување на различни липиди, како и различни протеини, варираат во широк опсег. Самите мембрани можат да се обноват дури и побрзо од која било нивна компонента. Ова прашање ќе се дискутира подетално во делот за ендоцитоза.

Асиметрија на мембраните

Асиметријата е важно својство на мембраните и се чини дека делумно се должи на нерамномерната распределба на протеините во мембраната. Трансмембранската асиметрија може да се должи и на различна локализација на јаглехидратите поврзани со мембранските протеини. Покрај тоа, некои специфични ензими може да се наоѓаат на надворешната или внатрешната страна на мембраната; ова се однесува и на митохондријалните и на плазма мембраните.

Мембраните исто така имаат локална асиметрија. Во некои случаи (на пример, на границата на четката на мукозните клетки) се појавува речиси на макроскопско ниво. Во други случаи (на пример, во регионот на јазните споеви, тесните спојки и синапсите кои зафаќаат многу мал дел од мембранската површина), областите на локална асиметрија се мали.

Исто така, постои асиметрија во распределбата на фосфолипидите помеѓу надворешната и внатрешната страна на мембраните (попречна асиметрија). Така, фосфолипидите кои содржат холин (фосфатидилхолин и сфингомиелин) се наоѓаат главно во надворешниот молекуларен слој, а аминофосфолипидите

(фосфатидилсерин и фосфатидилетаноламин) - главно во внатрешниот. Холестеролот обично се наоѓа во надворешниот слој во поголеми количини отколку во внатрешниот слој. Очигледно е дека ако таквата асиметрија постои во принцип, тогаш попречната подвижност (флип-флоп) на мембранските фосфолипиди треба да биде ограничена. Навистина, фосфолипидите во синтетичките двослојни слоеви се карактеризираат со екстремно ниски стапки на скокови - животниот век на асиметријата може да се мери во денови или недели. Меѓутоа, со вештачко вклучување на одредени мембрански протеини, на пример, протеинот на еритроцитите гликофорин, во синтетички двослојни слоеви, фреквенцијата на транзиции на фосфолипидниот флип-флоп може да се зголеми сто пати.

Механизмите на асиметрична дистрибуција на липиди сè уште не се воспоставени. Ензимите вклучени во синтезата на фосфолипидите се локализирани на цитоплазматската страна на мембраните на микрозомалните везикули. Така, може да се претпостави дека има транслокази кои пренесуваат одредени фосфолипиди од внатрешниот слој на надворешниот. Покрај тоа, специфични протеини може да бидат присутни во двата слоја, преференцијално врзувајќи одредени фосфолипиди и доведувајќи до нивна асиметрична дистрибуција.

Интегрални и периферни мембрански протеини

Повеќето мембрански протеини се интегрални компоненти на мембраните (тие комуницираат со фосфолипиди); Речиси сите доволно целосно проучени протеини имаат должина што надминува 5-10 nm, вредност еднаква на дебелината на двослојот. Овие интегрални протеини обично се глобуларни амфифилни структури. И двата нивни краја се хидрофилни, а регионот што го преминува јадрото на двослојот е хидрофобен. По воспоставувањето на структурата на интегралните мембрански протеини, стана јасно дека некои од нив (на пример, молекули на протеински носачи) можат повеќе пати да го преминат двослојот, како што е прикажано на сл. 42.7.

Интегралните протеини се распоредени асиметрично во двослојот (сл. 42.8). Ако мембраната што содржи асиметрично распоредени интегрални протеини се раствори во детергентот, а потоа детергентот полека се отстранува, ќе дојде до самоорганизација на фосфолипидите и интегралните протеини и ќе се формира мембранска структура, но протеините во неа повеќе нема да бидат специфично ориентирани. Така, асиметричната ориентација во мембраната на барем некои протеини може да се одреди кога тие се вклучени во липидниот двослој. Надворешниот хидрофилен дел од амфифилниот протеин, кој се разбира се синтетизира внатре во клетката, потоа мора да го премине хидрофобниот слој на мембраната и на крајот да заврши нанадвор.

Ориз. 42.7. Предлог модел на транспортер на гликоза кај луѓето. Се претпоставува дека транспортерот ја преминува мембраната 12 пати. Мембранските региони може да формираат амфифилни α-спирали со амид и хидроксилни странични групи и се чини дека ја врзуваат гликозата или формираат канал за нејзин транспорт. Амино и карбоксилните краеви на синџирот се наоѓаат на цитоплазматската површина. (Од Mueckler et al.: Sequence and structure of a human glucose transporter. Science, 1985. 229, 941, со љубезна дозвола.)

Подоцна ќе разговараме за молекуларните механизми на мембранската организација.

Периферните протеини не комуницираат директно со фосфолипидите во двослојот; наместо тоа, тие формираат слаби врски со хидрофилните региони на специфичните интегрални протеини. На пример, анкирин, периферен протеин, е поврзан со интегралниот протеин од лентата III на мембраната на еритроцитите. Спектринот, кој го формира скелетот на мембраната на еритроцитите, за возврат е поврзан со анкирин и на тој начин игра важна улога во одржувањето на биконкавната форма на еритроцитите. Молекулите на имуноглобулин се интегрални протеини на плазматската мембрана и се ослободуваат само заедно со мал фрагмент од мембраната. Многу рецептори за различни хормони се интегрални протеини, а специфичните полипептидни хормони кои се врзуваат за овие рецептори може да се сметаат за периферни протеини. Таквите периферни протеини како пептидните хормони можат дури и да ја одредат распределбата на интегралните протеини - нивните рецептори - во рамнината на двослојот (види подолу).

Повеќето мембрански протеини се интегрални компоненти на мембраните (тие комуницираат со фосфолипиди); речиси сите доволно целосно проучени протеини имаат продолжување , над 5-10 nm, – вредност еднаква на дебелината на двослојот . Овие интегрални протеини обично се глобуларни амфифилни структури . И двата нивни краја се хидрофилни, а регионот што го преминува јадрото на двослојот е хидрофобен. По воспоставувањето на структурата на интегралните мембрански протеини, стана јасно дека некои од нив (на пример, молекули на транспортни протеини) може повеќе пати да го премине двослојот , како што е прикажано на сл. 12.

Интегрални протеинидистрибуирани во двослојот асиметрично (сл. 13). Ако мембраната која содржи асиметрично распределени интегрални протеини се раствори во детергент (мали амфипатски молекули кои формираат мицели во вода; со нивна помош трансмембранските протеини може да се растворат. Кога детергентот се меша со мембраната, хидрофобните краеви на неговите молекули се врзуваат за хидрофобните места на површината на мембранските протеини, поместувајќи ги оттаму липидните молекули. Бидејќи спротивниот крај на молекулата на детергентот е поларен, таквото врзување води до фактот дека мембранските протеини преминуваат во раствор во форма на комплекси со детергентот), а потоа детергентот полека се отстранува, ќе дојде до самоорганизирање на фосфолипидите и интегралните протеини и ќе се формира мембранска структура, но протеините тие повеќе нема да бидат ориентирани на специфичен начин. Така, Асиметричната ориентација во мембраната на барем некои протеини може да се одреди кога тие се вклучени во липидниот двослој. Надворешниот хидрофилен дел од амфифилниот протеин, кој се разбира се синтетизира внатре во клетката, потоа мора да го премине хидрофобниот слој на мембраната и на крајот да заврши нанадвор.

Периферни протеинине комуницирајте директно со фосфолипидите во двослојот; наместо тие формираат слаби врски со хидрофилни региони специфичен интегрални протеини . На пример, анкирин, периферен протеин, е поврзан со интегралниот протеин од лентата III на мембраната на еритроцитите. Спектринот, кој го формира скелетот на мембраната на црвените крвни зрнца, за возврат е поврзан со анкирин и на тој начин игра важна улога во одржувањето на биконкавната форма на црвените крвни зрнца (види подолу). Молекулите на имуноглобулин се интегрални протеини на плазматската мембрана и се ослободуваат само заедно со мал фрагмент од мембраната. Многу рецептори за различни хормони се интегрални протеини, а специфичните полипептидни хормони кои се врзуваат за овие рецептори може да се сметаат за периферни протеини . Таквите периферни протеини како пептидните хормони можат дури и да ја одредат дистрибуцијата на интегралните протеини - нивните рецептори - во рамнината на двослојот.

1 . структурнипротеините ја одредуваат структурата на мембраната

2 . рецептор- учествуваат во препознавање и прикачување на супстанции

3 .антигенски- одредување на специфичноста на површината на мембраната и нејзината интеракција со околината

4 . ензимски- катализа на метаболички процеси, промени во околниот супстрат

5 . транспорт- формирање на пори, транспорт на материи преку мембраната, транспорт на електрони

Физичко-хемиски карактеристики на клеточните мембрани

1. Селективна (диференцијална) пропустливост – внесување во клетката на количина и квалитет на супстанции соодветни на нејзините потреби

q Благодарение на ова се создава и одржува соодветна концентрација на јони во клетката и се јавуваат осмотски појави)

q Некои мембрани дозволуваат да минуваат само молекули на растворувачи, додека ги задржуваат сите молекули или јони на растворената супстанција - полупропустливостмембрани

2. Присуство на електрична потенцијална разлика од двете страни на мембраната (електрично полнење)

3. Е во постојано брановидно осцилаторно движење

4. Способност да се самосклопува по деструктивно влијание со одреден интензитет – регенерација (репарација)

5. Мембраните од различни типови клетки значително се разликуваат по хемискиот состав, содржината на протеини, гликопротеините и липидите

· Постојат два вида мембрани: плазматични (плазмолема) и внатрешни (тие се разликуваат по хемиски состав и својства)

Крај на работа -

Оваа тема припаѓа на делот:

Суштината на животот

Живата материја е квалитативно различна од неживата материја по својата огромна сложеност и висока структурна и функционална уредност. Живата и неживата материја се слични на елементарно хемиско ниво, т.е. хемиските соединенија на клеточната материја.

Ако ви треба дополнителен материјал на оваа тема, или не го најдовте она што го барате, препорачуваме да го користите пребарувањето во нашата база на податоци за дела:

Што ќе правиме со добиениот материјал:

Ако овој материјал ви беше корисен, можете да го зачувате на вашата страница на социјалните мрежи:

Твитнете

Сите теми во овој дел:

Процес на мутација и резерва на наследна варијабилност
· Континуиран процес на мутација се јавува во генскиот фонд на популации под влијание на мутагени фактори · Рецесивните алели мутираат почесто (кодираат фаза помалку отпорна на дејството на мутагени

Фреквенција на алел и генотип (генетска структура на популацијата)
Генетска структура на популацијата - односот на алелските фреквенции (А и а) и генотиповите (АА, Аа, аа) во генскиот базен на популацијата Алелна фреквенција

Цитоплазматско наследување
· Постојат податоци кои се неразбирливи од гледна точка на хромозомската теорија за наследноста на А. Вајсман и Т. Морган (т.е. исклучиво нуклеарна локализација на гените) · Цитоплазмата е вклучена во регенерацијата

Плазмогени на митохондриите
· Еден миотохондрион содржи 4-5 кружни ДНК молекули долги околу 15.000 нуклеотидни парови · Содржи гени за: - синтеза на tRNA, rRNA и рибозомални протеини, некои аеро ензими

Плазмиди
· Плазмидите се многу кратки, автономно реплицирани кружни фрагменти од бактериска ДНК молекули кои обезбедуваат нехромозомски пренос на наследни информации

Варијабилност
Варијабилноста е заедничка сопственост на сите организми да стекнуваат структурни и функционални разлики од нивните предци.

Мутациска варијабилност
Мутациите се квалитативна или квантитативна ДНК на клетките на телото, што доведува до промени во нивниот генетски апарат (генотип) Теорија на мутација на создавањето

Причини за мутации
Мутагени фактори (мутагени) - супстанции и влијанија кои можат да предизвикаат ефект на мутација (било кој фактори на надворешната и внатрешната средина што ги

Фреквенција на мутација
· Фреквенцијата на мутација на поединечни гени варира во голема мера и зависи од состојбата на организмот и фазата на онтогенеза (обично се зголемува со возраста). Во просек, секој ген мутира еднаш на секои 40 илјади години

Генски мутации (точка, точно)
Причината е промена во хемиската структура на генот (повреда на нуклеотидната секвенца во ДНК: * генски вметнувања на пар или неколку нуклеотиди

Хромозомски мутации (хромозомски преуредувања, аберации)
Причини - предизвикани од значителни промени во структурата на хромозомите (прераспределба на наследниот материјал на хромозомите) Во сите случаи, тие произлегуваат како резултат на

Полиплоидија
Полиплоидијата е повеќекратно зголемување на бројот на хромозоми во клетката (хаплоидниот сет на хромозоми -n се повторува не 2 пати, туку многу пати - до 10 -1

Значењето на полиплоидијата
1. Полиплоидијата кај растенијата се карактеризира со зголемување на големината на клетките, вегетативните и генеративните органи - лисја, стебла, цветови, плодови, корени итн. , y

Анеуплоидија (хетероплоидија)
Анеуплоидија (хетероплоидија) - промена во бројот на поединечни хромозоми што не е повеќекратна од хаплоидниот сет (во овој случај, еден или повеќе хромозоми од хомологни парови се нормални

Соматски мутации
Соматски мутации - мутации кои се јавуваат во соматските клетки на телото · Постојат генски, хромозомски и геномски соматски мутации

Законот за хомолошка серија во наследна варијабилност
· Откриено од Н.И.Вавилов врз основа на проучување на дивата и култивирана флора на пет континенти 5. Процесот на мутација кај генетски блиските видови и родови се одвива паралелно, во

Комбинирана варијабилност
Комбинирана варијабилност - варијабилност што настанува како резултат на природна рекомбинација на алели во генотиповите на потомците поради сексуална репродукција

Фенотипска варијабилност (модифицирачка или ненаследна)
Варијабилност на модификација - еволутивно фиксирани адаптивни реакции на организмот на промени во надворешната средина без промена на генотипот

Вредноста на варијабилноста на модификацијата
1. повеќето модификации имаат адаптивно значење и придонесуваат за адаптација на телото на промените во надворешната средина 2. може да предизвикаат негативни промени - морфози

Статистички обрасци на варијабилност на модификација
· Модификациите на поединечна карактеристика или својство, мерени квантитативно, формираат континуирана серија (серија на варијација); не може да се изгради според немерлив атрибут или атрибут што е

Крива на дистрибуција на варијации на модификации во серијата на варијации
V - варијанти на особината P - фреквенција на појава на варијанти на особина Mo - режим, или повеќето

Разлики во манифестацијата на мутации и модификации
Мутациона (генотипска) варијабилност Модификација (фенотипска) варијабилност 1. Поврзана со промени во генотипот и кариотипот

Карактеристики на луѓето како објекти на генетско истражување
1. Целен избор на родителски парови и експериментални бракови се невозможни (неможност за експериментално вкрстување) 2. Бавна промена на генерацијата, која се случува во просек на секои

Методи за проучување на човечката генетика
Генеалошки метод · Методот се заснова на компилација и анализа на педигре (во науката на крајот на 19 век од Ф. Галтон); суштината на методот е да нè трага

Метод на близнаци
· Методот се состои од проучување на моделите на наследување на особини кај монозиготни и братски близнаци (стапката на наталитет на близнаци е еден случај на 84 новороденчиња)

Цитогенетски метод
· Се состои од визуелно испитување на митотичните метафазни хромозоми под микроскоп · Врз основа на методот на диференцијално боење на хромозомите (Т. Касперсон,

Метод на дерматоглифи
· Врз основа на проучувањето на релјефот на кожата на прстите, дланките и плантарните површини на стапалата (постојат епидермални проекции - гребени кои формираат сложени обрасци), оваа карактеристика е наследна

Популација - статистички метод
· Врз основа на статистичка (математичка) обработка на податоците за наследството во големи групи од населението (популации - групи кои се разликуваат по националност, религија, раса, професија

Метод на хибридизација на соматски клетки
· Врз основа на репродукција на соматски клетки на органи и ткива надвор од телото во стерилни хранливи материи (клетките најчесто се добиваат од кожа, коскена срцевина, крв, ембриони, тумори) и

Метод на симулација
· Теоретската основа за биолошко моделирање во генетиката е обезбедена со законот за хомолошка серија на наследна варијабилност Н.И. Вавилова · За моделирање одредени

Генетика и медицина (медицинска генетика)
· Проучување на причините, дијагностичките знаци, можностите за рехабилитација и превенција на наследни болести кај луѓето (следење на генетски абнормалности)

Хромозомски заболувања
· Причината е промена на бројот (геномски мутации) или структурата на хромозомите (хромозомски мутации) на кариотипот на герминативните клетки на родителите (аномалии може да се појават на различни

Полисомија на полови хромозоми
Трисомија - X (Triplo X синдром); Кариотип (47, ХХХ) · Познат кај жените; фреквенција на синдром 1: 700 (0,1%) Н

Наследни болести на генски мутации
· Причина - генски (точкести) мутации (промени во нуклеотидниот состав на генот - вметнувања, замени, бришења, трансфери на еден или повеќе нуклеотиди; точниот број на гени кај луѓето е непознат

Болести контролирани од гени лоцирани на X или Y хромозомот
Хемофилија - некоагулабилност на крвта Хипофосфатемија - губење на дефицит на фосфор и калциум во телото, омекнување на коските Мускулна дистрофија - структурни нарушувања

Генотипско ниво на превенција
1. Пребарување и употреба на антимутагени заштитни материи Антимутагени (заштитници) - соединенија кои го неутрализираат мутагенот пред неговата реакција со молекула на ДНК или го отстрануваат

Третман на наследни болести
1. Симптоматски и патогенетски - влијание врз симптомите на болеста (генетскиот дефект се зачува и се пренесува на потомството) н диететичар

Генска интеракција
Наследноста е збир на генетски механизми кои обезбедуваат зачувување и пренесување на структурната и функционалната организација на еден вид во низа генерации од предците

Интеракција на алелни гени (еден алелен пар)
· Постојат пет типа на алелни интеракции: 1. Целосна доминација 2. Нецелосна доминација 3. Прекумерна доминација 4. Кодоминација

Комплементарност
Комплементарноста е феномен на интеракција на неколку не-алелни доминантни гени, што доведува до појава на нова особина која е отсутна кај двајцата родители.

Полимеризам
Полимеризам е интеракција на не-алелни гени, во која развојот на една карактеристика се јавува само под влијание на неколку не-алелни доминантни гени (полиген

Плеиотропија (повеќе генско дејство)
Плеиотропијата е феномен на влијание на еден ген врз развојот на повеќе особини.Причината за плеиотропното влијание на генот е во дејството на примарниот производ на овој

Основи на одгледување
Селекција (лат. selektio - селекција) - наука и гранка на земјоделството. производство, развивање на теоријата и методите за создавање нови и подобрување на постоечките растителни сорти, животински раси

Припитомување како прва фаза на селекција
· Одгледувани растенија и домашни животни потекнуваат од диви предци; овој процес се нарекува припитомување или припитомување Движечката сила на припитомувањето е

Центри на потекло и разновидност на култивирани растенија (според Н. И. Вавилов)
Име на центарот Географска локација Татковина на култивирани растенија

Вештачка селекција (избор на родителски парови)
· Познати се два вида вештачка селекција: масовна и индивидуална.Масовната селекција е избор, зачувување и употреба за размножување на организми кои имаат

Хибридизација (вкрстување)
· Ви овозможува да комбинирате одредени наследни карактеристики во еден организам, како и да се ослободите од непосакуваните својства · Различни вкрстувачки системи се користат при изборот

Инбридирање (инбридирање)
Инбридирањето е вкрстување на индивидуи кои имаат близок степен на врска: брат - сестра, родители - потомци (кај растенијата најблиската форма на вкрстување се јавува кога

Неповрзано вкрстување (размножување)
· При вкрстување на неповрзани лица, штетните рецесивни мутации кои се во хомозиготна состојба стануваат хетерозиготни и немаат негативно влијание врз одржливоста на организмот

Хетероза
Хетерозата (хибридна сила) е феномен на нагло зголемување на одржливоста и продуктивноста на хибридите од првата генерација при неповрзано вкрстување (вкрстување).

Индуцирана (вештачка) мутагенеза
· Фреквенцијата на мутации нагло се зголемува кога се изложени на мутагени (јонизирачко зрачење, хемикалии, екстремни еколошки услови итн.) · Примена

Интерлајн хибридизација кај растенијата
· Се состои од вкрстување на чисти (вродени) линии добиени како резултат на долгорочно принудно самоопрашување на растенијата кои вкрстуваат опрашување со цел да се добијат максимум

Вегетативно размножување на соматски мутации кај растенијата
· Методот се заснова на изолација и избор на корисни соматски мутации за економски особини кај најдобрите стари сорти (можни само при одгледување растенија)

Методи на селекција и генетска работа I. V. Michurina
1. Систематски далечна хибридизација а) меѓуспецифична: Владимирска цреша x Винклер цреша = Убавина на северната цреша (зимска цврстина) б) меѓугенеричка

Полиплоидија
Полиплоидијата е феномен на повеќекратно од основниот број (n) зголемување на бројот на хромозоми во соматските клетки на телото (механизмот на формирање на полиплоиди и

Клеточно инженерство
· Одгледување на поединечни клетки или ткива на вештачки стерилни хранливи подлоги кои содржат амино киселини, хормони, минерални соли и други хранливи компоненти (

Хромозомски инженеринг
· Методот се заснова на можноста за замена или додавање на нови поединечни хромозоми во растенијата · Можно е намалување или зголемување на бројот на хромозоми во секој хомологен пар - анеуплоидија

Одгледување животни
· Има голем број карактеристики во споредба со селекцијата на растенијата кои објективно го отежнуваат извршувањето: 1. Типично е типична само сексуална репродукција (отсуство на вегетативна

Припитомување
· Започна пред околу 10 - 5 илјади во неолитската ера (го ослабна ефектот на стабилизирање на природната селекција, што доведе до зголемување на наследната варијабилност и зголемена ефикасност на селекцијата

Вкрстување (хибридизација)
· Постојат два начина на вкрстување: сродни (инбридирање) и неповрзани (надворување) · При изборот на пар, се земаат предвид педигреите на секој производител (студични книги, настава

Неповрзано вкрстување (размножување)
· Може да биде меѓурасно и вкрстено, меѓуспецифично или меѓугенеричко (систематски далечна хибридизација) · Придружено со ефектот на хетероза на F1 хибридите

Проверка на размножувачките квалитети на потомците
· Постојат економски особини кои се појавуваат само кај женките (производство на јајца, производство на млеко) · Мажјаците учествуваат во формирањето на овие особини кај ќерките (потребно е да се проверат машките за в

Избор на микроорганизми
· Микроорганизми (прокариоти - бактерии, сино-зелени алги; еукариоти - едноклеточни алги, габи, протозои) - широко користени во индустријата, земјоделството, медицината

Фази на селекција на микроорганизми
I. Барање природни соеви способни да синтетизираат производи неопходни за луѓето II. Изолација на чист природен вид (се јавува во процесот на повторена субкултура

Цели на биотехнологијата
1. Добивање храна и протеини од храна од евтини природни суровини и индустриски отпад (основа за решавање на проблемот со храната) 2. Добивање доволна количина

Производи од микробиолошка синтеза
q Храна и прехранбени протеини q Ензими (широко се користат во храната, алкохолот, подготовката на пивото, виното, месото, рибата, кожата, текстилот итн.

Фази на технолошкиот процес на микробиолошка синтеза
Фаза I – добивање чиста култура на микроорганизми кои содржат само организми од еден вид или сој Секој вид се чува во посебна епрувета и се испраќа во производство и

Генетски (генетски) инженеринг
Генетскиот инженеринг е област на молекуларна биологија и биотехнологија која се занимава со создавање и клонирање на нови генетски структури (рекомбинантна ДНК) и организми со одредени карактеристики.

Фази на добивање на рекомбинантни (хибридни) молекули на ДНК
1. Добивање на почетниот генетски материјал - ген кој го кодира протеинот (особина) од интерес · Потребниот ген може да се добие на два начина: вештачка синтеза или екстракција

Достигнувања на генетскиот инженеринг
· Воведувањето на еукариотските гени во бактериите се користи за микробиолошка синтеза на биолошки активни супстанции, кои во природата се синтетизираат само од клетките на повисоките организми · Синтеза

Проблеми и перспективи на генетскиот инженеринг
· Проучување на молекуларната основа на наследни болести и развој на нови методи за нивно лекување, изнаоѓање методи за корекција на оштетувањата на поединечни гени · Зголемување на отпорноста на организмот

Хромозомски инженеринг во растенијата
· Се состои во можност за биотехнолошка замена на поединечни хромозоми во растителните гамети или додавање на нови · Во клетките на секој диплоиден организам има парови на хомологни хромозоми

Метод на култура на клетки и ткива
· Методот вклучува одгледување на поединечни клетки, делови од ткиво или органи надвор од телото под вештачки услови на строго стерилни хранливи подлоги со постојани физичко-хемиски

Клонско микроразмножување на растенијата
· Одгледувањето на растителните клетки е релативно едноставно, медиумот е едноставен и евтин, а клеточната култура е непретенциозна · Методот на култура на растителни клетки е дека поединечна клетка или

Хибридизација на соматски клетки (соматска хибридизација) кај растенијата
· Протопластите на растителните клетки без крути клеточни ѕидови можат да се спојат едни со други, формирајќи хибридна клетка која има карактеристики на двата родители · Овозможува да се добие

Клеточно инженерство кај животните
Метод на хормонална суперовулација и трансфер на ембриони Изолација на десетици јајца годишно од најдобрите крави со помош на методот на хормонална индуктивна полиовулација (т.н.

Хибридизација на соматски клетки кај животните
· Соматските клетки го содржат целиот обем на генетски информации · Соматските клетки за одгледување и последователна хибридизација кај луѓето се добиваат од кожата, која

Подготовка на моноклонални антитела
· Како одговор на воведувањето на антиген (бактерии, вируси, црвени крвни зрнца итн.), телото произведува специфични антитела со помош на Б-лимфоцитите, кои се протеини наречени imm

Биотехнологија на животната средина
· Прочистување на водата со создавање капацитети за третман со употреба на биолошки методи.

Биоенергија
Биоенергијата е гранка на биотехнологијата поврзана со добивање енергија од биомаса користејќи микроорганизми Еден од ефективни методи за добивање енергија од биомите

Биоконверзија
Биоконверзија е трансформација на супстанциите формирани како резултат на метаболизмот во структурно поврзани соединенија под влијание на микроорганизми.Целта на биоконверзијата е

Инженерска ензимологија
Инженерската ензимологија е област на биотехнологијата која користи ензими во производството на одредени супстанции · Централниот метод на инженерската ензимологија е имобилизација

Биогеотехнологија
Биогеотехнологија - употреба на геохемиска активност на микроорганизми во рударската индустрија (руда, нафта, јаглен) · Со помош на микроорганизми

Границите на биосферата
· Утврдени со комплекс на фактори; Општите услови за постоење на живи организми вклучуваат: 1. присуство на течна вода 2. присуство на голем број биогени елементи (макро- и микроелементи

Својства на живата материја
1. Содржи огромна залиха на енергија способна да произведе работа 2. Брзината на хемиските реакции во живата материја е милиони пати поголема од вообичаеното поради учеството на ензимите

Функции на живата материја
· Извршена од жива материја во процес на витална активност и биохемиски трансформации на супстанции во метаболички реакции 1. Енергија – трансформација и асимилација од живите суштества

Земјиште биомаса
· Континенталниот дел од биосферата - земјиштето зафаќа 29% (148 милиони км2) · Хетерогеноста на земјиштето се изразува со присуство на географска зона и висинска зона

Биомаса на почвата
· Почвата е мешавина од разложена органска и изматена минерална материја; Минералниот состав на почвата вклучува силициум диоксид (до 50%), алуминиум (до 25%), железен оксид, магнезиум, калиум, фосфор

Биомаса на светскиот океан
· Областа на Светскиот океан (Земјината хидросфера) зафаќа 72,2% од целата површина на Земјата · Водата има посебни својства кои се важни за животот на организмите - висок топлински капацитет и топлинска спроводливост

Биолошки (биотски, биоген, биогеохемиски циклус) циклус на супстанции
Биотичкиот циклус на супстанции е континуирана, планетарна, релативно циклична, нерамномерна во времето и просторот, редовна дистрибуција на супстанции

Биогеохемиски циклуси на поединечни хемиски елементи
· Биогените елементи циркулираат во биосферата, односно вршат затворени биогеохемиски циклуси кои функционираат под влијание на биолошка (животна активност) и геолошка

Циклус на азот
· Извор на N2 - молекуларен, гасовит, атмосферски азот (не се апсорбира од повеќето живи организми, бидејќи е хемиски инертен; растенијата можат да апсорбираат само врзан азот

Циклус на јаглерод
· Главниот извор на јаглерод е јаглерод диоксид во атмосферата и водата · Јаглеродниот циклус се изведува преку процесите на фотосинтеза и клеточното дишење · Циклусот започнува со

Циклусот на водата
· Се врши со употреба на сончева енергија · Регулирано од живи организми: 1. апсорпција и испарување од растенијата 2. фотолиза во процесот на фотосинтеза (распаѓање

Циклус на сулфур
· Сулфурот е биоген елемент на живата материја; се наоѓа во протеините како амино киселини (до 2,5%), дел од витамини, гликозиди, коензими, кои се наоѓаат во растителни есенцијални масла

Проток на енергија во биосферата
· Изворот на енергија во биосферата е континуирано електромагнетно зрачење од сонцето и радиоактивната енергија q 42% од сончевата енергија се рефлектира од облаците, атмосферата на прав и површината на Земјата во

Појавата и еволуцијата на биосферата
· Живата материја, а со неа и биосферата, се појавија на Земјата како резултат на појавата на живот во процесот на хемиска еволуција пред околу 3,5 милијарди години, што доведе до формирање на органски материи

Ноосфера
Ноосферата (буквално, сфера на умот) е највисоката фаза на развој на биосферата, поврзана со појавата и формирањето на цивилизираното човештво во неа, кога нејзиниот ум

Знаци на модерната ноосфера
1. Зголемено количество литосферски материјали што може да се извлечат - зголемување на развојот на минерални наоѓалишта (сега надминува 100 милијарди тони годишно) 2. Масивна потрошувачка

Човековото влијание врз биосферата
· Сегашната состојба на ноосферата се карактеризира со постојано зголемување на изгледите за еколошка криза, чии многу аспекти се веќе целосно манифестирани, создавајќи реална закана за постоењето

Производство на енергија
q Изградбата на хидроцентрали и создавање акумулации предизвикува поплавување на големи површини и раселување на луѓе, зголемување на нивото на подземните води, ерозија на почвата и затрупаност, лизгање на земјиштето, губење на обработливо земјиште

Производство на храна. Осиромашување и загадување на почвата, намалување на површината на плодната почва
• Обработливите површини зафаќаат 10% од површината на Земјата (1,2 милијарди хектари) • Причината е прекумерна експлоатација, несовршено земјоделско производство: ерозија на вода и ветер и формирање на клисури,

Опаѓање на природната биолошка разновидност
q Човечката економска активност во природата е придружена со промени во бројот на животински и растителни видови, изумирање на цели таксони и намалување на разновидноста на живите суштества.

Киселински врнежи
q Зголемена киселост на дожд, снег, магла поради ослободување на сулфур и азотни оксиди во атмосферата од согорувањето на горивото q Врнежите од киселина ги намалуваат приносите и ја уништуваат природната вегетација

Начини за решавање на еколошките проблеми
· Човекот ќе продолжи да ги експлоатира ресурсите на биосферата во сè поголем обем, бидејќи оваа експлоатација е неопходен и главен услов за самото постоење на ж.

Одржлива потрошувачка и управување со природните ресурси
q Максимално целосно и сеопфатно вадење на сите минерали од наоѓалишта (поради несовршената технологија на екстракција, само 30-50% од резервите се вадат од нафтените наоѓалишта q Rec

Еколошка стратегија за развој на земјоделството
q Стратегиска насока - зголемување на продуктивноста за обезбедување храна за растечката популација без зголемување на површините што се одгледуваат q Зголемување на приносот на земјоделските култури без негативни влијанија

Својства на живата материја
1. Единство на елементарниот хемиски состав (98% е јаглерод, водород, кислород и азот) 2. Единство на биохемиски состав - сите живи органи

Хипотези за потеклото на животот на Земјата
· Постојат два алтернативни концепти за можноста за потеклото на животот на Земјата: q абиогенеза – појава на живи организми од неоргански материи

Фази на развој на Земјата (хемиски предуслови за појава на живот)
1. Ѕвездена фаза од историјата на Земјата q Геолошката историја на Земјата започнала пред повеќе од 6 пати. пред години, кога Земјата беше жешко место над 1000

Појавата на процесот на само-репродукција на молекули (биогена матрикс синтеза на биополимери)
1. Настана како резултат на интеракцијата на коцерватите со нуклеинските киселини 2. Сите неопходни компоненти на процесот на синтеза на биогени матрици: - ензими - протеини - итн.

Предуслови за појавата на еволутивната теорија на Чарлс Дарвин
Социо-економски предуслови 1. Во првата половина на XIX век. Англија стана една од економски најразвиените земји во светот со високо ниво на

· Наведено во книгата на Чарлс Дарвин „За потеклото на видовите со помош на природна селекција или зачувување на омилените раси во борбата за живот“, која беше објавена

Варијабилност
Оправдување на варијабилноста на видовите · За да ја потврди позицијата за варијабилноста на живите суштества, Чарлс Дарвин користел заеднички

Корелативна варијабилност
· Промената во структурата или функцијата на еден дел од телото предизвикува координирана промена во друг или други, бидејќи телото е интегрален систем, чии поединечни делови се тесно поврзани меѓусебно

Главните одредби на еволутивните учења на Чарлс Дарвин
1. Сите видови на живи суштества кои ја населуваат Земјата никогаш не биле создадени од никого, туку настанале природно 2. По природен пат, видовите полека и постепено

Развој на идеи за видот
· Аристотел - го користел концептот на видови при опишување на животните, кој немал научна содржина и бил користен како логичен концепт · Д. Реј

Критериуми за видови (знаци за идентификација на видовите)
· Значењето на критериумите на видовите во науката и практиката - определување на идентитетот на видовите на индивидуите (идентификација на видовите) I. Морфолошки - сличност на морфолошките наследства

Типови на население
1. Панмиктика - се состои од поединци кои се размножуваат сексуално и вкрстено оплодуваат. 2. Клонални - од поединци кои се размножуваат само без

Процес на мутација
Спонтаните промени во наследниот материјал на герминативните клетки во форма на генски, хромозомски и геномски мутации се случуваат постојано во текот на целиот период од животот под влијание на мутации.

Изолација
Изолација - запирање на протокот на гени од популација до популација (ограничување на размената на генетски информации помеѓу популациите) Значењето на изолацијата како фа

Примарна изолација
· Не е директно поврзано со дејството на природната селекција, е последица на надворешни фактори · Доведува до нагло намалување или прекин на миграцијата на индивидуи од други популации

Еколошка изолација
· Настанува врз основа на еколошки разлики во постоењето на различни популации (различни популации заземаат различни еколошки ниши) v На пример, пастрмката на Севанското Езеро стр.

Секундарна изолација (биолошка, репродуктивна)
· е од клучно значење во формирањето на репродуктивната изолација · Настанува како резултат на интраспецифичните разлики во организмите · Настанува како резултат на еволуцијата · Има две изо

Миграции
Миграцијата е движење на поединци (семиња, полен, спори) и нивните карактеристични алели помеѓу популациите, што доведува до промени во фреквенциите на алели и генотипови во нивните генски базени Заеднички со

Бранови на населението
Бранови на населението („бранови на животот“) - периодични и непериодични остри флуктуации на бројот на поединци во популацијата под влијание на природни причини (S.S.

Значењето на популационите бранови
1. Доведува до ненасочена и остра промена на фреквенциите на алели и генотипови во генскиот базен на популации (случајното преживување на поединци за време на зимскиот период може да ја зголеми концентрацијата на оваа мутација за 1000 r

Генетски дрифт (генетско-автоматски процеси)
Генетскиот дрифт (генетско-автоматски процеси) е случајна, ненасочена промена на фреквенциите на алели и генотипови, која не е предизвикана од дејството на природната селекција.

Резултат на генетски дрифт (за мали популации)
1. Предизвикува губење (p = 0) или фиксација (p = 1) на алели во хомозиготна состојба кај сите членови на популацијата, без разлика на нивната адаптивна вредност - хомозиготизација на индивидуи

Природната селекција е водечки фактор на еволуцијата
Природната селекција е процес на преференцијално (селективно, селективно) преживување и репродукција на најспособните индивидуи и непреживување или нерепродукција

Борба за егзистенција Форми на природна селекција
Избор на возење (Опишан од Чарлс Дарвин, модерна настава развиена од Д. Симпсон, англиски јазик) Избор на возење - избор во

Стабилизирање на селекција
· Теоријата за стабилизирање на селекција беше развиена од руски академик. I. I. Shmagauzen (1946) Стабилизирачка селекција - селекција која работи во стабилна

Други форми на природна селекција
Индивидуална селекција - селективно преживување и репродукција на поединечни поединци кои имаат предност во борбата за егзистенција и елиминирање на другите.

Главни карактеристики на природна и вештачка селекција
Природна селекција Вештачка селекција 1. Се појави со појавата на животот на Земјата (пред околу 3 милијарди години) 1. Се појави во не-

Општи карактеристики на природна и вештачка селекција
1. Почетен (елементарен) материјал - индивидуални карактеристики на организмот (наследни промени - мутации) 2. се вршат според фенотипот 3. Елементарна структура - популации

Борбата за егзистенција е најважниот фактор во еволуцијата
Борбата за егзистенција е комплекс на односи помеѓу организмот и абиотските (физички услови на живот) и биотските (односите со другите живи организми) фактори.

Интензитетот на репродукција
v Еден поединечен кружен црв произведува 200 илјади јајца дневно; сивиот стаорец раѓа 5 легла годишно од 8 младенчиња, кои стануваат сексуално зрели на тримесечна возраст; потомството на една дафнија достигнува

Меѓувидовите се борат за егзистенција
· Се јавува помеѓу индивидуи од популации од различни видови · Помалку акутно отколку интраспецифично, но неговата тензија се зголемува доколку различни видови заземаат слични еколошки ниши и имаат

Борба против неповолните абиотски фактори на животната средина
· Забележано во сите случаи кога поединци од една популација се наоѓаат во екстремни физички услови (прекумерна топлина, суша, тешка зима, прекумерна влажност, неплодни почви, сурови

Големи откритија во областа на биологијата по создавањето на STE
1. Откривање на хиерархиските структури на ДНК и протеинот, вклучувајќи ја секундарната структура на ДНК - двојната спирала и неговата нуклеопротеинска природа 2. Дешифрирање на генетскиот код (неговата тројна структура

Знаци на органи на ендокриниот систем
1. Тие се релативно мали по големина (лобуси или неколку грама) 2. Анатомски неповрзани едни со други 3. Синтетизираат хормони 4. Имаат обилна мрежа од крвни садови

Карактеристики (знаци) на хормоните
1. Формиран во ендокрините жлезди (неврохормоните може да се синтетизираат во невросекреторните клетки) 2. Висока биолошка активност - способност за брзо и силно менување на инт.

Хемиска природа на хормоните
1. Пептиди и едноставни протеини (инсулин, соматотропин, тропски хормони на аденохипофизата, калцитонин, глукагон, вазопресин, окситоцин, хипоталамични хормони) 2. Сложени протеини - тиротропин, лута

Хормони на среден (среден) лобус
Меланотропен хормон (меланотропин) - размена на пигменти (меланин) во ткивата на кожата Хормони на задниот лобус (неврохипофиза) - окситрцин, вазопресин

Тироидни хормони (тироксин, тријодотиронин)
Составот на тироидните хормони секако вклучува јод и аминокиселина тирозин (0,3 mg јод се ослободува дневно како дел од хормоните, затоа човекот треба да прима дневно со храна и вода

Хипотироидизам (хипотироидизам)
Причината за хипотероза е хроничен недостаток на јод во храната и водата.Недостатокот на секреција на хормони се компензира со пролиферација на ткивото на жлездата и значително зголемување на неговиот волумен

Кортикални хормони (минерални кортикоиди, глукокортикоиди, полови хормони)
Кортикалниот слој е формиран од епително ткиво и се состои од три зони: гломеруларна, фасцикуларна и ретикуларна, со различни морфологии и функции. Хормоните се класифицирани како стероиди - кортикостероиди

Хормони на надбубрежната медула (адреналин, норепинефрин)
- Медулата се состои од посебни хромафински клетки, обоени жолто (истиве клетки се наоѓаат во аортата, гранката на каротидната артерија и во симпатичките јазли; сите тие го сочинуваат

Хормони на панкреасот (инсулин, глукагон, соматостатин)
Инсулинот (секретиран од бета клетките (инсулоцити), е наједноставниот протеин) Функции: 1. Регулирање на метаболизмот на јаглени хидрати (единствено намалување на шеќерот

Тестостерон
Функции: 1. Развој на секундарни полови карактеристики (пропорции на телото, мускули, раст на брадата, влакна на телото, ментални карактеристики на мажот итн.) 2. Раст и развој на репродуктивните органи

Јајниците
1. Спарени органи (големина околу 4 см, тежина 6-8 г), сместени во карлицата, од двете страни на матката 2. Се состојат од голем број (300-400 илјади) т.н. фоликули - структура

Естрадиол
Функции: 1. Развој на женските генитални органи: јајцеводи, матка, вагина, млечни жлезди 2. Формирање на секундарни полови карактеристики на женскиот пол (физика, фигура, таложење маснотии и сл.)

Ендокрините жлезди (ендокриниот систем) и нивните хормони
Ендокрини жлезди Хормони Функции Хипофизата: - преден лобус: аденохипофиза - среден лобус - заден

Рефлекс. Рефлексен лак
Рефлексот е одговор на телото на иритација (промена) на надворешната и внатрешната средина, извршена со учество на нервниот систем (главна форма на активност

Механизам за повратни информации
· Рефлексниот лак не завршува со одговорот на телото на стимулација (работа на ефекторот). Сите ткива и органи имаат свои рецептори и аферентни нервни патишта кои се поврзуваат со сетилата.

Рбетен мозок
1. Најстариот дел од централниот нервен систем на 'рбетниците (најпрвин се појавува кај цефалохордатите - ланцетот) 2. При ембриогенезата се развива од невралната туба 3. Се наоѓа во коската

Скелетно-моторни рефлекси
1. Рефлекс на коленото (центарот е локализиран во лумбалниот сегмент); рудиментарен рефлекс од животински предци 2. Ахил рефлекс (во лумбалниот сегмент) 3. плантарен рефлекс (со

Функција на проводник
· 'Рбетниот мозок има двонасочна врска со мозокот (стеблото и церебралниот кортекс); преку 'рбетниот мозок, мозокот е поврзан со рецепторите и извршните органи на телото

Мозок
· Мозокот и 'рбетниот мозок се развиваат во ембрионот од надворешниот слој на микроб - ектодерм · Се наоѓа во шуплината на мозочниот череп · Покриен (како 'рбетниот мозок) со три слоја

Медула
2. За време на ембриогенезата се развива од петтата медуларна везикула на невралната туба на ембрионот 3. Тоа е продолжение на 'рбетниот мозок (долната граница меѓу нив е местото каде што коренот излегува

Рефлексна функција
1. Заштитни рефлекси: кашлање, кивање, трепкање, повраќање, лакримација 2. Рефлекси на храна: цицање, голтање, лачење на сок од дигестивните жлезди, подвижност и перисталтика

Среден мозок
1. Во процесот на ембриогенеза од третата медуларна везикула на невралната туба на ембрионот 2. Покриена со бела материја, внатре сива материја во форма на јадра 3. Ги има следните структурни компоненти

Функции на средниот мозок (рефлекс и спроводливост)
I. Рефлексна функција (сите рефлекси се вродени, безусловни) 1. Регулирање на мускулниот тонус при движење, одење, стоење 2. Ориентирачки рефлекс

Таламус (визуелен таламус)
· Претставува спарени кластери на сива материја (40 пара јадра), покриени со слој од бела материја, внатре - трета комора и ретикуларна формација · Сите јадра на таламусот се аферентни, сетилни

Функции на хипоталамусот
1. Повисок центар на нервна регулација на кардиоваскуларниот систем, пропустливост на крвните садови 2. Центар на терморегулација 3. Регулација на орган за рамнотежа вода-сол

Функции на малиот мозок
· Малиот мозок е поврзан со сите делови на централниот нервен систем; кожни рецептори, проприоцептори на вестибуларниот и моторниот апарат, субкортексот и церебралниот кортекс · Функциите на малиот мозок ја истражуваат патеката

Теленцефалон (церебрум, преден мозок мозок)
1. За време на ембриогенезата се развива од првата мозочна везикула на невралната туба на ембрионот 2. Се состои од две хемисфери (десна и лева), разделени со длабока надолжна пукнатина и поврзани

Церебрален кортекс (наметка)
1. Кај цицачите и луѓето, површината на кората е преклопена, покриена со конволуции и жлебови, обезбедувајќи зголемување на површината (кај луѓето е околу 2200 cm2

Функции на церебралниот кортекс
Методи на проучување: 1. Електрична стимулација на поединечни области (метод на „имплантација“ електроди во области на мозокот) 3. 2. Отстранување (екстирпација) на одделни области

Сензорни зони (региони) на церебралниот кортекс
· Тие ги претставуваат централните (кортикални) делови на анализаторите; до нив се приближуваат чувствителни (аферентни) импулси од соодветните рецептори · Зафаќаат мал дел од кортексот

Функции на асоцијативни зони
1. Комуникација помеѓу различни области на кортексот (сензорни и моторни) 2. Комбинација (интеграција) на сите чувствителни информации кои влегуваат во кортексот со меморија и емоции 3. Одлучувачки

Карактеристики на автономниот нервен систем
1. Поделен на два дела: симпатичен и парасимпатичен (секој од нив има централен и периферен дел) 2. Нема свој аферент (

Карактеристики на делови од автономниот нервен систем
Симпатична поделба Парасимпатична поделба 1. Централните ганглии се наоѓаат во страничните рогови на торакалниот и лумбалниот сегмент на 'рбетниот столб

Функции на автономниот нервен систем
· Повеќето органи на телото се инервирани и од симпатичкиот и од парасимпатичкиот систем (двојна инервација) · Двата оддели вршат три типа на дејства на органите - вазомоторни,

Влијанието на симпатичките и парасимпатичните поделби на автономниот нервен систем
Оддел за симпатии Парасимпатичен оддел 1. Го забрзува ритамот, ја зголемува силата на срцевите контракции 2. Ги проширува коронарните садови

Повисока нервна активност на човекот
Ментални механизми на размислување: Ментални механизми на дизајнирање на иднината - разумно

Карактеристики (знаци) на безусловени и условени рефлекси
Безусловни рефлекси Условени рефлекси 1. Вродени специфични реакции на телото (пренесени со наследување) - генетски детерминирани

Методологија за развивање (формирање) условени рефлекси
· Развиен од И.П.

Услови за развој на условени рефлекси
1. Индиферентниот стимул мора да му претходи на безусловниот (антиципативно дејство) 2. Просечната јачина на индиферентниот стимул (со мала и висока јачина рефлексот може да не се формира

Значењето на условените рефлекси
1. Тие претставуваат основа за учење, стекнување физички и ментални вештини 2. Суптилно прилагодување на вегетативните, соматските и менталните реакции на условите со

Индукциско (надворешно) сопирање
o Се развива под влијание на необичен, неочекуван, силен надразнувач од надворешната или внатрешната средина v Тешка глад, полн мочен меур, болка или сексуална возбуда

Инхибиција условена од изумирање
· Се развива кога условениот стимул систематски не е зајакнат со безусловен v Ако условениот стимул се повторува на кратки интервали без засилување

Односот помеѓу побудување и инхибиција во церебралниот кортекс
Зрачењето е ширење на процесите на возбудување или инхибиција од изворот на нивното настанување во други области на кортексот.Пример за зрачење на процесот на возбудување е

Причини за спиење
· Постојат неколку хипотези и теории за причините за спиење: Хемиска хипотеза - причината за спиењето е труење на мозочните клетки со токсичен отпад, слика

РЕМ (парадоксален) сон
· Се јавува по период на бавен сон и трае 10-15 минути; потоа повторно отстапува место за спиење со бавни бранови; се повторува 4-5 пати во текот на ноќта Се карактеризира со брза

Карактеристики на човечката повисока нервна активност
(разлики од БНД на животните) · Каналите за добивање информации за факторите на надворешната и внатрешната средина се нарекуваат сигнални системи · Се разликуваат првиот и вториот сигнален систем

Карактеристики на повисока нервна активност на луѓето и животните
Animal Human 1. Добивање информации за факторите на животната средина само со користење на првиот сигнален систем (анализатори) 2. Специфични

Меморијата како компонента на повисоката нервна активност
Меморијата е збир на ментални процеси кои обезбедуваат зачувување, консолидација и репродукција на претходното индивидуално искуство v Основни процеси на меморија

Анализатори
· Едно лице ги добива сите информации за надворешното и внатрешното опкружување на телото неопходни за интеракција со него со помош на сетилата (сензорни системи, анализатори) v Концептот на анализа

Структура и функции на анализаторите
· Секој анализатор се состои од три анатомски и функционално поврзани делови: периферен, спроводлив и централен · Оштетување на еден од деловите на анализаторот

Значењето на анализаторите
1. Информации на телото за состојбата и промените во надворешното и внатрешното опкружување 2. Појавата на сензации и формирањето на нивната основа на концепти и идеи за околниот свет, т.е. д.

Хориоид (среден)
· Се наоѓа под склерата, богата со крвни садови, се состои од три дела: предниот - ирисот, средниот - цилијарното тело и задниот - самото васкуларно ткиво.

Карактеристики на фоторецепторните клетки на мрежницата
Конуси со прачки 1. Број 130 милиони 2. Визуелен пигмент - родопсин (визуелно виолетова) 3. Максимален број на n

Леќи
· Се наоѓа зад зеницата, има форма на биконвексна леќа со дијаметар од околу 9 mm, е апсолутно проѕирна и еластична. Покриена со проѕирна капсула на која се прикачени лигаментите на цилијарното тело

Функционирање на окото
· Визуелниот прием започнува со фотохемиски реакции кои започнуваат во прачките и конусите на мрежницата и се состојат во распаѓање на визуелните пигменти под влијание на светлосни кванти. Токму ова

Хигиена на видот
1. Превенција на повреди (заштитни очила во производство со трауматски предмети - прашина, хемикалии, струготини, цепнатинки и сл.) 2. Заштита на очите од прејака светлина - сонце, електрична

Надворешното уво
· Претставување на аурикулата и надворешниот слушен канал · Аурикула - слободно испакнати на површината на главата

Средно уво (тампанична празнина)
· Лежи внатре во пирамидата на темпоралната коска · Исполнет со воздух и комуницира со назофаринксот преку цевка долга 3,5 cm и дијаметар од 2 mm - Евстахиевата туба Функција на Евстахијците

Внатрешно уво
· Се наоѓа во пирамидата на темпоралната коска · Вклучува коскеен лавиринт, кој е сложена каналска структура · Внатре во коските

Перцепција на звучни вибрации
· Аурикулата ги зема звуците и ги насочува кон надворешниот слушен канал. Звучните бранови предизвикуваат вибрации на тапанчето, кои се пренесуваат од него преку системот на лостови на аудитивните кошули (

Хигиена на слухот
1. Превенција на повреди на слушните органи 2. Заштита на слушните органи од прекумерна сила или времетраење на звучна стимулација - т.н. „загадување со бучава“, особено во бучни индустриски средини

Биосфера
1. Претставен со клеточни органели 2. Биолошки мезосистеми 3. Можни мутации 4. Хистолошки метод на истражување 5. Почеток на метаболизмот 6. За

„Структура на еукариотска клетка“ 9. Клеточна органела која содржи ДНК 10. Има пори 11. Врши компартмантна функција во клетката 12. Функција

Центар за клетки
Тест тематски дигитален диктат на тема „Клеточен метаболизам“ 1. Се изведува во цитоплазмата на клетката 2. Потребни се специфични ензими

Тематски дигитален програмиран диктат
на тема „Енергетски метаболизам“ 1. Се вршат реакции на хидролиза 2. Крајни производи се CO2 и H2 O 3. Крајниот производ е PVC 4. NAD се намалува

Стадиум на кислород
Тематски дигитален програмиран диктат на тема „Фотосинтеза“ 1. Настанува фотолиза на водата 2. Настанува редукција

„Клеточен метаболизам: енергетски метаболизам. Фотосинтеза. Протеинска биосинтеза“ 1. Извршена во автотрофи 52. Се врши транскрипција 2. Поврзана со функционирањето

Главните карактеристики на еукариотските кралства
Растително Кралство Животинско Кралство 1. Имаат три поткралства: – пониски растенија (вистински алги) – црвени алги

Карактеристики на видови на вештачка селекција при размножување
Масовен избор Индивидуален избор 1. На многу поединци со најизразени карактеристики им е дозволено да се репродуцираат

Општи карактеристики на масовна и индивидуална селекција
1. Извршено од човек преку вештачка селекција 2. Само поединци со најизразена посакувана особина се дозволени за понатамошна репродукција 3. Може да се повтори