CITOLOGIJA

1. Prokariotų sandara. Prokariotų atstovai.

Organizmų struktūra panaši, todėl jie kilę iš vieno organizmo. Pirmieji atsirado prokariotai – neturintys

savarankiško membrana atskirto branduolio. DNR (nukleoidas) yra citoplazmoje. Jie turėjo būti

anaerobai, nes atmosferoje nebuvo deguonies. Apie 2 mljrd. metų prokariotai buvo vieninteliai gyvybės

atstovai. Monerų karalystė. Prokariotai – bakterijos ir archėjos.

Bakteriju citoplazmos turinį skiria atrankiai laidi pl.membrana, kurią dažnai gaubia sienelė

(mureinas). Ji sudaro angliavandeniai, sujungti peptidinemis grandinelemis (peptidoglikano molekules).

Gramteigiamų ląstelių sienelė stora, išorėje daug peptidoglikanų. Po dažymo Gramo dažais nusidažo

mėlynai ir violetiniai. Gramneigiamų peptidogliakno sluoksnis penkis kartus plonesnis nei

gramteigiamųn bakterijų. Dažant įgauna raudoną spalvą (E.coli, Borellia, Salmonella Rickettsia).

Antibiotikai veikia bakteriju sieneliu gamyba. Bakterijas gali dengti kapsulė (polisacharidai), padidinanti

atsparuma. Bakterijų apvalkalą sudaro: pl.membrana, kapsulė, sienelė. Apvalkalo paviršiuje glai būti pilių,

kuriais tvirtinasi prie kitų ląstelių konjugacijos metu. Prie paviršių tvirtinasi fimbrijomis. Judėjimą lemia

baltyminiai žiuželiai (flagelinas), kurių sandara ir veikimas skiriasi nuo eukariotų. Jų skaičius padeda

bakteriją priskirti tam tikrai rūšiai. Visos bakterijos turi viena ar kelias plazmides - savarankiskas žiedines

DNR, mezosomas, kai kurios tilakoidus. (dauguma bakteriju vykdo anaerobine fotosinteze, kai vandenilis

gaunamas is sieros vandenilio) Mikoplazmos- priklauso bakterijoms. Mikoplazmos – mažiausios gyvos

ląstelės, dažniausiai ląstelių vidaus parazitai. Vieninteliai prokariotai neturintys ląstelės sienelės. Bet gali

tureti kapsule. Dvigubai mažiau DNR nei kitos bakterijos. Atsparios penicilinui. Pumpuruoja, dalijasi

binariškai . neturi mezosomu, tilakoidu. Melsvabakterės (cianobakterijos;melsvadumbliai) –

sudėtingiausi prokariotai (gramteigiami). Fotosintetina, bet neturi plastidžių. Būdingos spec. ląstelės –

heterocistos (didesnės ir neturi citoplazmos, kaupia azotą). Gali sudaryti kolonijas ar siūlus, būdinga

simbiozė. Negali laisvai judėti, neturi žiuželių, blakstienėlių. Pigmentas fikocianas suteikia mėlyną spalvą.

Bakterijų genetinė medž. – viena žiedinė dvigrandė DNR, genai neturi intronų, tik egzonus. RNR sintetina

tik viena RNR polimerazė. Bakterijos neturi: branduolio, mitochondrijų, ET, GK, lizosomų ir fagosomų.

Bakteriju lyt. procesas vadinamas konjugacija. Lyt. tipai: F- (mot.) – plazmidės neturi tam tikrų genų, F+

(vyr.) – genus turi. Piliu deka bakterijos atpazista viena kita, susidaro konjugacinis tiltelis, F+ plazmides

viena dalis pereina i kita bakterija, ivyksta replikacija, F- bakterija virsta F+. Bakterijos klasifikuojamos

pagal formą: kokai, spirilos, bacilos. Kai kurios bakterijos juda ziuzeliu ir blakstieneliu pagalba. Ziuzeliai

- nuo membranos atsikisusios fimbrijos. Judesys rotacinis (kaip sraigto). Ziuzelis tvirtinasi prie kablio.

Fimbrijos (piliai) skirti prisitvirtinti, atpazinti lasteles. Bakterijos gali sudaryti sporas.

Anksčiau archėjos buvo priskiriamos prie bakterijų. Jos buvo priskirtos prie savito domeno kai

paaiškėjo, kad jų DNR ir RNR sekos bei baltymų sintezės ypatumai giminingesni eukariotams. Jos

panašesnės į eukariotus, nes turi eukariotams būdingų baltymų ir tRNR, panašiai prasideda transkripcija.

Archėjų sienelėje nėra peptidoglikaninų sluoksnio, o pl.membranoje yra tik jiems būdingų lipidų (tarp kai

kuriu lipidu eterines jungtys). Gyvena ypač ekstremaliomis sąlygomis: pH, karštis, druskingumas. Neturi

branduolio ir membraninių organoidų. Turi nukleosomas. RNR polimerazių yra kelios rūšys. Genus

koduoja tik egzonai. Genetinė medž. – žiedinė dvigrandė DNR. Autotrofai chemosistetikai. Skirstomos:

metanogenai – išskiria metaną, gyvena bedeguoninėje aplinkoje, halofilai – gyvena didelio druskingumo

terpėse, membranoje turi chloridų siurblius, termoacidofilai – gyvena karštoje rūgščioje aplinkoje, kaip

energiją naudoja sulfatus.

2. Eukariotų ypatumai. Eukariotų pasauliai. Eukariotų kilmė.

Eukariotai kilo simbiozės būdu iš prokariotų. Tai rodo panaši medž. apykaita, genetinis kodas.

Nukleoidui prisitvirtinus prie mezosomos, susiformavo branduolio apvalkalas, ribosomos išsidėstė ant

membranų – ET, citoskeletas formavosi iš baltymų, didesnės ląst. inkorporavo mažesnes – endosimbiozė.

Iš melsvabakterių susidarė chloroplastai, mitochondrijos – iš kitų bakterijų. Šie organoidai turi savo DNR.

Jie dalijasi binariškai.Nuo aplinkos skiria pl. membrana. Ji lemia morfologiją, judėjimą, medž. mainus,

sąveiką su kt. ląstelėmis ir aplinka. Augalų sienelę sudaro celiuliozė ir kt. polisacharidai, grybų – chitinas.

Turi branduolį, nuo citoplazmos skiria dviguba membrana. DNR su baltymais sudaro chromatiną.

Tankesnės jo vietos – branduolėliai (DNR kilpos, rRNR, baltymai). Juose renkami ribosomų

nukleoproteinai. Turi: mitochondrijas (energijos transformacija), chloroplastus (plastidė, kurioje vyksta

fotosintezė), kt. plastides (kaupiami pigmentai), ET (lipidų, baltymų sintezė, detoksikacija), GK

(rūšiuojamos, modifikuojamos, skirstomos ET pagamintos medž.), lizosomas (hidrolizinis medž.

skaidymas), peroksisomas (medž. oksidacija, susidarant ir išsiskiriant H2

O2

), pernašos pūsleles (perneša

medž. tarp membraninių struktūrų), vakuoles (turgoras, augimas, medž. kaupimas ir saugojimas),

ribosomas (baltymų sintezė), pseudopodijas, žiuželius, blakstienėles. Skystoji ląstelės dalis, neužpildyta

organelių – citozolis. Jame yra tankus ląstelės griaučių tinklas, kurį sudaro baltyminės gijos ir

mikrovamzdeliai. Palaiko ląst. formą ir padeda judėti. Eukariotai užima keturias karalystes: protistų

(dumbliai, pirmuonys, gleivūnai, oomicetai – vienaląsčiai arba kolonijiniai org.), grybų (heterotrofai,

neturi plastidžių, turi centrioles), augalų (sėslūs autotrofai, turintys celiuliozės sienelę, plastides, vakuoles,

kaupia krakomlą - amiloplastai), gyvūnų (pirminiai heterotrofai, turi centrioles, glikokaliksą, kaupia

glikogeną). Daugialąsčiai gyvūnai išsivystė iš vienaląsčių, jungiantis jiems į kolonijas. Gali būti haploidai

ir diploidai. Dauginasi lytiškai ir nelytiškai. Gali būti autotrofai, heterotrofai, saprotrofai, parazitai.

Aerobai, anaerobai (pvz. parazitinės kirmėlės).

3. Virusų sandara, kilmė, sąveika su ląstele.

Mažesni už bakterijas patogenai. Obligatiniai parazitai. DNR arba RNR ir baltymo darinys. Būdingas

paveldimumas ir kintamumas. Tai gyvo organizmo savybes. Kilmės hipotezės: pirmoji gyvybės forma,

atsiradusi iš negyvosios gamtos; bakterijų palikuonys, dėl biologinio regreso praradę organoidus;

„pasiklydę“ ląst. organoidai, patekę į svetimą ląst., įgavo gebėjimą replikuotis. Jie gali egzistuoti 2

formomis: Virulentiniai( lastele gamina naujus virusus) pvz.: bakteriofagai, Nuosaikieji(ikomponuoja

savo NR i lasteles DNR) , tai profagai. Klasifikuojami: pagal genetinę medž. (DNR, RNR), pagal

dauginimosi vietą (bakterijų, gyvūnų, augalų, grybų ląst.), pagal geometrinę formą (spiralinė, mišri). Įvairi

forma: lazdelės, buožgalvio, sferinės. Negali augti ir daugintis terpėje be kitų gyvu ląst. Pagrindiniai viruso

komponentai: viena NR, apsupta baltymų apvalkalo – kapsidės (baltymai kapsomerai). Gynūninės ląst.

virusą praryja pinocitozės būdu. NR užslopina ląst. polimerazes ir verčia gaminti viruso sudedamasias

dalis pagal jo NR. Gali veikti kitaip – įsikomponuoti į ląst. DNR (profagai arba nuosalkieji). O tokia

bakterija – lizogeninė.

Virusu saveika su lastele: 1 Adsorbcija(atpazistamos lasteles ir prisitvirtinama prie ju), 2.

Penetracija(patekimas i lastele), 3 Lyzes ciklas(i lastele patenka viruso NR, ji replikuojasi, pasigamina

kapsides baltymai,kompozicija, siejimas is lasteles), gali vykti ir Lyzogeninis ciklas, kai viruso NR

isikomponuoja i lasteles DNR ir si lieka pakitusi ir po kurio laiko gali imti veikti virulentiskai(nuosaikieji

virusai). Retrovirusai – žmogaus virusai, kurie integruojasi i DNR, juose vyksta atvirkštine zmogui

transkripcija is RNR i DNR(atvirkštine trankskriptaze RNR->DNR, integraze-isikompanavimas i DNR,

RNR polimerazė – viruso RNR transkripcija; transliacija – kapsidės; atvirkštinė transkriptazė;

kompozicija; ekzocitozė (pumpuravimasis). Kaikurias ląst. nuo viruso saugo baltymas interferonas.

Reiškinys – interferazė. Pažeista ląst. duoda signalą gaminti antivirusinius vaistus. Interferonas

gaminamas genetinės inžinerijos metodu. Bakterijų virusai – bakteriofagai. Viroidai – mažesni už

virusus ligų sukėlejai. Sudaryti iš mažos žiedinės RNR. Užkrečia tik eukariotus. Sukelia augalų ligas.

Prionai - ligas sukeliantys infekcinės kilmės baltymai. Sukelia nervų sistemos ligas. Priono baltymą

koduoja pačios ląst. DNR. Normalaus genomo koduojami priono baltymai reikalingi Zn ir Cu pernašai į

ląst. Ligas sukelia pakitęs priono baltymas, į ląst. patekęs per maistą arba įvykus svaiminei mutacijai.

Pakitęs baltymas keičia kitų baltymų struktūras.

4. Membranos sandara. Membranos struktūriniai komponentai. Membranos augimas.

Atrankiai laidi. Dvigubas lipidų sluoksnis su įsiterpusiais baltymais. Svarbiausi lipidai: fosfolipidai,

randama cholesterolio (mazina pralaiduma), glikolipidu. Fosfolipido molekulei būdingos dvejopos

savybės, tokios medž. vadinamos antipatinėmis. Lipidų molekulės juda (šoninė difuzija, flip-flop

judėjimas). Del to susidaro lipidu bisluoksnis ir sferine struktura. Nuo membranos takumo priklauso chem.

reakcijų greičiai, spec. baltyminių struktūrų susidarymo greitis. Padidėjus membranos klampumui,

slopinama medž. pernaša, fermentų aktyvumas. Mazos, kruvio neturinčios molekules (co2, o2, h2o) pro ja

praeina lengvai, taciau kitoms medžiagoms reikia membranos baltymu pagalbos. Pagal išsidėstymą

membranoje baltymai skirstomi: transmembraniniai, inkariniai, su membrana atsosijuoti, baltymai,

kurie sudaro silpnus nekovalentinius ryšius su kitais membranos baltymais. Transmembraniniai,

inkariniai, su membrana atsosijuoti baltymai yra integraliniai. Membraniniai baltymai skirstomi: kanalai

(integralieji baltymai, per juos medž. difunduoja konc. gradianto kryptimi. Kanalai gali būti atviri ar

uždari. Atsidarymą ar užsidarymą reguliuoja el. įtampa, cheminiai signalai, mechaninė įtampa), nešikliai

(atrankiai jungia medž. perkeldami jas į kitą membranos pusę. Pernaša: vienaša, sanaša, priešnaša. Trys

nešiklių tipai: ATP varomi; šviesa varomi; sujungiantieji transporteriai – naudoja kt. medž. judėjimą),

receptoriai (sąveikauja su molekulėmis, kurios yra ląst. išorėje (ligandai). Įvyksta metabolinės reakcijos),

fermentiniai (fermentuoja įv. reakcijas, susidaro cAMP, cGMP, perduodami signalai į ląst. vidų),

atpažinimo (skirti ląst. pavadinimams atpažinti). Lasteles zieve – pagalbiniai pl. membranos

komponentai. Tai fimbriliniu skaidulu tinklas prisitvirtines prie transmembraniniu baltymu. Jis suteikia

lastelei pastovesne forma. Glikokaliksas – eritrocitų ir kt. eukariotinių ląst. pl. membranos išorėje esantis

oligosacharidų sluoksnis. Apsprendžia antigenus. Angliavandeniai lasteles atpazista vienos kitas, jie nera

laisvi ieina i glikolipidu, glikoproteinu sudeti. Membranas sintezuoja ET. Membrana auga įsiterpiant

membraninėms pūslelėms. Naujai sintezuotos membranos siunčiamos pūslelėmis, išlaikant skirtingų

membranos paviršių specifiškumą.

5. Branduolio struktūra ir funkcija interfazėje ir mitozėje.

Klampi beformė masė, kurią gaubia dvigubas branduolio apvalkalas. Jame saugoma genetine

informacija apie lastele, jos medziagu apykaita, aminorugsciu sekos baltymu grandinese, o jie ir turi

svarbiausia reiksme lasteliu sandarai ir funkcijoms. Taigi branduolys ypac svarbus lasteleles dalijimuisi,

bei baltymu sintezei. Interfazinio branduolio struktūra: apvalkalėlis, dviguba membrana,

peribranduolinė erdvė; išorinė membrana jungiasi su endoplazminiu tinklu; išorinis ir vidinis baltyminių

filamentų tinklai – branduolio lamina; branduolio poros – perėjimo vieta tarp citoplazmos ir

branduolio(pro jas is branduolio išeina RNR, ateina baltymai). Jas sudaro daugiau nei 100 baltymu,

isorinis ir vidinis ziedai. Vidinėje nemitozinio branduolio dalyje yra: chromatinas (nukleoproteidų

skaidulos; branduoliui dalijantis chromatinas kondensuojasi į chromosomas), branduolio užpildas

(baltyminių skaidulų tinklas, turintis grūdelių), nukleoplazma (skysta terpė, kurioje mirksta chromatinas).

Interfazės metu chromosomos dekondensuojasi į chromatiną. Euchromatinas – aktyvus chromatinas,

jame yra aktyviai transkribuojamų genų, heterochromatinas – tankus chromatinas, kuriame nevyksta

transkripcija. Jis gali būti konstitutyvus - niekad netranskribuojamas, ir fakultatyvus – galintis pereiti į

euchromatiną. Branduolio lamina – skaidulų tinklas, palaikantis branduolio apvalkalą, prie jos tvirtinasi

chromatino siūlai. Sudaryta iš baltymų laminų. Prasidedant mitozei, branduolio lamina suyra. Branduolio

porų tankis priklauso nuo ląst. rūšies ir aktyvumo. Branduolio poros vietoje abi apvalkalo membranos

susijungia. Baltyminiai filamentai sudaro nukleokrepšio filamentą. Išnešami baltymai ir RNR, įnešami

histotiniai ir nehistotiniai baltymai, baltymai, reguliuojantys genų transkripciją. Branduolėliai reikalingi

rRNR sintezei, brendimui ir ribosomoms surinkti. Branduolėlyje susigrupuoja skirtingos interfazinės

chromosomos, kuriose yra rRNR genai. Neturi membranos. Tai rRNR ir baltymų dariniai. Dydis priklauso

nuo ląst. aktyvumo. Mitozės metu išnyksta. Mitozės metu branduolys skyla, išnyksta branduolio aplakalas,

chromatinas kondensuojasi į chromosomas, po to - dekondensuojasi. Dekondensuotas chromatinas –

išsivijusi DNR molekulė.

6. Ląstelės endomembraninės sistemos organoidai.

Uždari kompartmentai didina pav. plotą, skiria vidinius apykaitos procesus: ET, GK, lizosomos,

endosomos, peroksisomos, sekrecinės puslelės, vakuoles. ET – memraninių pūslelių sistema,

susijungianti su branduolio apvalkalu. GET – nusėtas ribosomomis(jos skiriasi nuo citoplazmos

ribososmu), LET yra GET tąsa. Baltymų ir lipidų sintezės vieta. Dydis priklauso nuos sintezės aktyvumo.

Daug GET yra endokrininių liaukų ir imuninės kraujo sistemos ląst. LET vyksta GET susintetintų baltymų

modifikacija. Kepenų LET modifikuojamos nuodingos medž. LET membranose yra daug svarbių

fermentų. Jose vyksta riebalų rūgščių, triacilgliceriolių sintezė, lipidų, hormonų sintezės. LET svarbus

glikogeno apykaitai. Susidaro daugelio kitų ląst. membranų lipidai, kurie pernešami pūslelėmis.

Raumeninių ląstelių ET vadinamas sarkoplazminiu tinklu. Jame yra daug Ca jonų. Svarbus raumenų

susitraukimui. Get ribosomos sintezuoja tik į ET siunčiamus baltymus. Sintezuoti baltymai gali būti

pernešami į GK, lizosoma,s sekrecines pūsleles, pl. membraną. GK – plokščios talpyklos, galuose

susidarančios pūslelės. Ypač daug baltymus ir polisacharidus sintetinančiose ląst. Polinė struktūra - viena

pusė yra netoli branduolio ar ET – cis-dalis (baltymus priimanti dalis), kita pusė yra arčiau pl. membranos

– trans-dalis (baltymus išskirianti). Tarp cis ir trans dalių yra vidinė (medialinė) GK dalis. GK gauna

naujai susintetintus baltymus ir lipidus iš ET, juos modifikuoja ir skirsto į kitas jų naudojimo vietas. Dalį

medž. grąžina į ET, kitas modifikuoja ir siunčia į lizosomas, endosomas, pl. membraną ar pašalina iš ląst.

biologinė GK funkcija yra GET baltymų saugojimas, brandinimas, cheminis modifikavimas ir paruošimas

pernašai, formuojami pl. membranos, lizosomų sandai. Gyvūninėse ląst. čia formuojmas glikokaliksas.

Embriogenezėje GK susideda iš mažų pūslelių – diktiosomų. Lizosomų funkcija – viduląstelinis

virškinimas. Iš aplinkos endocitozės būdu patekusių medž. skaidymas. Organoidų skaidymas. Jose

sukaupti hidroliziniai fermentai. Membraninės pūslelės, kurių viduje matomi grūdeliai. Vidinė terpė

rūgšti. Lizosomos atsipumpuruoja nuo GK. Pirminės lizosomos – jų fermentai nedalyvauja virškinimo

procese. Antrinės (virškinamosios) – susiliejusios su endocitozinėmis pūslelėmis. Autofagija – šalinamos

ląst. dalys apgaubiamos ET pūslele. Autofaginei pūslelei susiliejus su lizosoma, į lizosomą patekusios

struktūros visiškai suardomos. Pirminei lizosomai susiliejus su endocitozine pūslele, susidaro antrinė

lizosoma (heterofagine). Autolizė – ląst. turinio ardymas, veikiant iš lizosomų išėjusioms hidrolazėms.

Būdinga pomirtiniams vyksmams. Nesuvirškinamos medž. kaupiasi pūslelėse, vadinamose liekamaisiais

kūneliais. Jų turinys pašalinamas egzocitozės būdu. Akrosoma – spermatozoido dalis, pripildyta lizosomų

fermentų, praardančių kiaušialąstės dangalus. Peroksisomos – organelės, kuriose yra fermentų,

katalizuojančių medž. oksidaciją deguonimi, susidarant vandenilio peroksidui. Atsirado tada, kai

atmosferoje atsirado deguonies. Galėjo atsirasti kaip endosimbiontinis organoidas. Dauginasi dalijantis

pusiau ir tolygiai pasiskirsto ląst. Daug peroksisomų yra inkstų ir kepenų ląstelėse (toksinų detoksikacija).

Nuo lizosomų skiriasi funkcija, turiniu, biogeneze. Peroksisomos auga ir dalijasi. Peroksisomose yra

vandenilio peroksidą naikinanti katalazė. Fermentų rinkinys priklauso nuo organizmo, organo, vystymosi

stadijos. Funkcijos: vandenilio peroksido apykaita (katalazės), 2H2

O2

→ 2H2

O + O2

; riebalų rūgščių

oksidacija (oksidazės); nuodingų medž. detoksikavimas; azoto junginių apykaita; neįprastų ląst. medž.

ardymas. Augalų, grybų, kaikurių pirmuonių ląst. aptinkamos glioksisomos. Jų fermentai deponuotus

riebalus verčia angliavandeniais. Vakuolės – augalų organelės, kurias nuo citozolio skiria membrana

tonoplastas. Panašių vakuolių yra žaliųjų dumblių, mikroorganizmų ląst. Funkcijos: saugo vandenį,

jonus, maisto medž.: cukrų, aminorūgštis, baltymus, polisacharidus; kaupiami medž. apykaitos produktai,

druskų perteklius, toksinai (gali būti naudojami apsiginti nuo grybelių ir žolėdžių); gali veikti kaip

lizosomos, viduje pH rūgšti, turi hidrolazių rinkinį; membranoje yra svarbios aktyvios pernašos sistemos,

pernešančios anijonus iš citozolio; palaiko turgorą, mažėjant turgorui, augalai vysta; augalų ląst. augimas.

Gyvūnų ląst. taip pat būdingos vakuolės, kurios gali atlikti laikino medž. saugojimo ar pernašos funkc. –

pvz., fagosomos, endosomos. Vienaląsčių organizmams jos svarbios maitinimuisi. Pulsuojančios vakuolės

– reguliuoja osmozę, šalina vandens perteklių. Kaupimo vakuolės – nepastoviosios ląstelių struktūros.

Endosomos – mazos membranines pusleles kuriose yra siektiek fermentu. Dalyvauja endocitozeje

(pinocitozeje ir repetorineje)

7. Su energetika susiję ląstelių organoidai.

Mitochondrijų dydis, forma priklauso nuo ląst. rūšies. Pusiau autonominės ląst. Struktūros (turi savo

DNR), įgytos endosimbiozės būdu. Be mitochondrijų ląst. praranda gyvybingumą, nes jos teikia energija

(ATP). Į mitochondrijų sudėtį įeina 70% baltymų ir 20-35% lipidų, šiek tiek DNR ir RNR. Turi

autonomišką genetinę sistemą, ribosomas. Turi dvi membranas, tarp kurių yra tarpas. Tarpmembranine

ertme mazai kuo skiriasi nuo citozolio. Išorinė membrana lygi, laidi neorganiniams jonams,

aminorūgštims, ATP, sacharozei, tarpiniams kvėpvimo grandinės produktams; vidinė - sudaro kristas.

Vidinėje membranoje yra labai daug fermentų, selektyvių transportinių nešiklių, yra ATPsintazės

kompleksai, kuriuose sintetinama ATP. Vidinė dalis vadinama matriksu. Jame daug fermentų, ribosomų.

Mitochondrijos pasidaugina prieš ląst. dalijimąsi. Prokariotuose ATP sintezuojama ant mezosomų ir

tilakoidų. Dalijasi binariškai (kaip prokariotai). Plastidės – augalų ir dumblių dvimembraninės organelės.

Chromatoplastai kaupia pigmentą, sukuria vizualų vaizdą, vilioja vabzdžius. Pvz., chloroplastai –

chlorofilą. Leukoplastai yra bespalviai, aptinkami požeminėse augalų dalyse, stiebo šerdyje, sėklose.

Pvz., amiloplastai kaupia krakmolą, proteinoplastai - baltymus, elajoplastai – aliejų. Kiekvienos

plastidės stroma yra labai skirtingos cheminės sudėties. Tipiški chloroplastai yra išgaubtos lęšio formos,

dviejų membranų apvalkalas supa vidinę ertmę – stromą. Išorinėje membranoje daug baltymo porino.

Vidinė membrana mažia laidi hidrofilinėms medž., jos į stromą patenka nešikliais. Stromoje yra vidinių

membranų sistema, neturinti ryšio su apvalkalu, joje vyksta tamsinė fazė. Tilakoidai susiformuoja

įlinkstant ir pumpuruojantis chloroplastu pirmtakų protoplastidžių vidinei membranai. Tai plokšti

membraniniai maišeliai, lamelos, sudarantys granas. Tilakoidų membranoje vyksta pagrindiniai

fotosintezės procesai: yra šviesą sugeriančių pigmentų, elektronų pernašos grandinė, ATP sintezės

fermentų. Stromoje yra krakmolo ir lipidų grūdelių. Turi savo genomą. Dalinai autonomiški. Baltymų

pernaša vyksta dviem etapais: pernaša per dvigubą membraną; pernaša į tilakoidus. Gali dalintis binariškai

arba pumpuruoti. Atsipumpuravusi plastidė yra nediferencijuota ir gali virsti tiek leukoplastu, tiek

chloroplastu, tai priklauso nuo aplinkos sąlygų. Kilo iš fotosintetinančių prokariotų, prisitaikiusių gyventi

nefotosintetinančio šeimininko ląst. Funkcijos: Saulės energiją verčia cheminių ryšių energija; vykdo

vandens fotolizę, todėl susidaro deguonis; sintetina hormonus, riebalų rūgštis, vitaminus B1

, K, E.

8. Mikrovamzdeliai. Jų sandara ir funkcijos.

Citoskeletas – lasteliu „griauciai“. Jo deka lasteles gali judeti, keisti forma, dalyvauja dalijimesi.

Mikrovamzdeliai - didžiausi ląst. griaučių elementai. Funkcijos: valdo ir atlieka visų ląst. griaučių

išsidėstymą, augalų ląst. mikrovamzdeliai lemia celiuliozės skaidulų išsidėstymą pl. membranos išorėje,

sienelės formą ir augimą; sudaro organelių padėtį ir judėjimą palaikančių struktūrų pagrindą, tai svarbu

medž. pernašai aksonuose. Be ląst. griaučių mikrovamzdeliai sudaro: mitozės verpstę; blakstienėlių ir

žiuželių šerdį ir lemia judėjimą; sudaryti blakstienėlių ir žiuželių pamatiniai kuneliai ir centriolės.

Mikrovamzdeliai yra tiesūs tuščiaviduriai cilindrai. Jie formuojasi is centrosomos. Mikrovamzdeliai lb

dinamine struktūra (gali trumpeti ir ilgeti). Jų sienelių struktūros vienetas yra baltymo tubulino

heterodimeras, kuris formuojasi iš alfa ir beta tubulino subvienetų. Mikrovamzdelių augimą ir

trumpėjimą sąlygoja GTP hidrolizė. (jei mikrovamz. prisijungia GTP –ilgeja, jei GDP –trumpeja).

Sienelę sudaro 13 protofilamentų. Sieneles sudaro išilginiai linijinių polimerų, protofilamentų, sluoksniai.

Blakstienėlėse ir žiuželiuose yra dvigubų mikrovamzdelių, centriolėse ir pamatiniuose kūneliuose –

trigubų. Mikrovamzdeliai susidaro grįžtamai polimerizuojantis tubulino dimerams, kurie turi būti prijungę

GTP. Formuojasi iš centrosomos, kuri gaubia centrioles. Dinaminis nestabilumas naudojamas mitozės

metu, kai yra formuojama achromatinė verpstė. Jei reikia, kad struktūra būtų stabilizuota, prie vamzdelio

galo yra prijungiamas specializuotas baltymas. Taip pat gali būti stabilizuojami prijungiant prie organoido

ar membranos. Stabilizuoti mikrovamzdeliai gali tarnauti kaip takai, kuriais juda medž. Stabilų judėimą

užtikrina motoriniai baltymai kinezinai (juda nuo centrosomos link periferijos) ir dineinai (juda nuo

periferijos link centrosomos). Šie motoriniai baltymai turi dvi galvutes, kuriomis prisijungia prie

mikrovamzdelio, ir uodegėlę, prie kurios prijungia nešamą molekulę. Baltymai gali keisti savo erdvinę

konfiguraciją ir tokiu būdu slinkti mikrovamzdeliais. Dineinui judant vienu mikrovamzdeliu, esant

skersiniams ryšiams (neksinui) vamzdeliai ne slenka vienas kito atžvilgiu, bet išlinksta ir gaunamas

banguojantis judesys, stumiantis ląstelę. Mikrovamzdeliai sudaro blakstienėles ir žiuželius. Jų paskirtis yra

judėimas, maisto ir kitų dalelių pernešimas. Tiek blakstienėlės, tiek žiuželiai auga iš bazalinio kūnelio

citoplazmoje. Jis yra sudarytas iš devynių tripletų. Siems persitvarkant pagal sistema 9*2+2 susidaro

ziuzeliai ir blakstienėles. Iš mikrovamzdelių sudarytos centriolės, jas sudaro du vienas kitam statmeni

cilindrai. Jie išsidėsto tvarkinga struktūra – devyni tripletai. Centriolės būtinos mitotinei verpstei, jas turi

tik dumbliai ir gyvūnai, augalai neturi, bet vistiek formuoja verpstę. Prieš kiekvieną dalijimąsi centriolės

replikuojasi ir slenka į priešingus ląst. polius.

9. Aktino ir tarpiniai filamentai. Sandara ir funkcijos.

Aktino gijos – baltyminės struktūros, išsidėsčiusios ląst. pakraštyje. Funkcijos: palaiko ląst. formą ir

svarbios judėjimui – raumenų susitraukimui, fagocitozei, dalijimuisi, organelių judėjimui, pūslelių

pernašai, citozolio srovėms sudaryti. Aktino gijų pripildyti mikrogaureliai. Gyvūnų ląst. po pl. membrana

yra tankus aktino gijų tinklas – ląst. žievė. Jis palaiko struktūra ir lemia formą. Aktinas yra vienas

gausiausių gyvūnų ląst. baltymų po kolageno. Aktino ilgėjimas ar trumpėjimas priklauso nuo to, ar

prisijungęs ATP ar ADP. Jei ATP – siūlas ilgėja, jei ADP – trumpėja. Aktino filamentai įeina į ląst.

jungčių sudėtį (desmosomos, glaudžios jungtys), ląst. susijungia tarpusavyje. Judėdama ląst. išleidžia

ataugą – flipodą. Ataugoje yra aktino filamentų, orientuotų išilgai ir vienu galu prisitvirtinusių prie pl.

membranos. Čia prisijungia nauji aktino monomerai, siūlas ilgėja ir ištempia flipodą. Kai flipodas

pasiekiamą reikiamą vietą, transmembraniniai baltymai jį sutvirtina, pritvirtina prie ekstraląstelinio

matrikso. Tuomet atsipalaiduoja baltymai, kurie tvirtino užpakalinę dalį ir ląst. pritraukiama prie naujos

vietos. Aktino skaidulos sąveikauja su miozinu

(motoriniu baltymu). Aptinkami dviejų rūšių miozinai: miozinas-1 turi vieną galvutę ir vieną uodegėlę,

aptinkamas visose ląst, miozinas-2 turi dvi galvutes ir susisukusią uodegėlę, aptinkamas tik raumeninėse

ląst. Miozinas juda išilgai aktino siūlų. Jei miozinas uodega prisitvirtina ne prie molekuliu, o prie

membranos, judėdamas ja ištempia ir suformuoja peudopodiją. Aktino ir miozino molekulės suformuoja

skersaruožių raumenų sutraukiamąsias skaidulas – miofibriles. Širdies skersaruožiame raumenyje taip pat

yra aktino ir miozino skaidulos. Ląst. sujungtos interkaliariniais diskais. Lygiuosiuose raumenyse aktinas

ir miozinas yra kaip laisvas tinklas. Šių raumenų susitraukimas gali būti įtakojimas ne tik nervų, bet ir

cheminių medž. Tarpiniai filamentai aptinkami ląst., kurios veikiamos mechaniškai – epitelinės,

raumeninės. Laiko ląst. pastovumą. Vienu galu prisitvirtinę prie branduolio, kitu – prie membranos. Kitas

tinklas yra prie vidinės branduolio membranos. Palaiko branduolio padėtį. Tarpinio filamento pagrindas –

baltyminė, fibrilinė molekulė. Tarpiniai filamentai yra įvairūs, ląst. aptinkami skirtingi. Epitelinėse –

keratinai, nervinėse – sensofilamentai. Sutvirtina ląst. tarpusavy. Branduolio viduje tarpiniai filamentai

yra nesusisukę, sudaro branduolio laminą. Tinklas gali išsiardyti (mitozės profazė), suskilti į subvienetus.

10. Gyvūninės ląstelės ekstraląstelinis matriksas.

Audiniai sudaryti ne tik is lasteliu bet ir is tarpląstelines medžiagos – ekstralastelinio matrikso.

Gyvunu audiniuose ekstralastelinis matriksas yra gausesnis ir ivairesnis lyginat su augalinem lastelem.

Didžioji dalis- ekstal. matriksas, o lasteles issibarsciusios. Matrikso molekulių klases: Fibriliniai baltymai

(struktūrines), polisacharidu grandines. Jungiamuosiuose audiniuose ek.m. pagrinda sudaro ir mechanini

atsparuma suteikia fibrilinis baltymas kolagenas. Tipiška jo molekule – 3 viju struktūra, kurios

suformuoja ilgesnes kolageno fimbriles. Sios sudaro kolageno skaidulas, o sios persipynusios su lasteles

dariniais ir sudaro ekstralastelini matriksa. Kolagenas gaminamas lasteles viduje, po to isoreje sueina i

didelius agregatus. Lastelese gaminamas tik prokolagenas (pirminis). Lasteles isoreje prokolagenas

sukarpomas fermentu pagalba ir susijungia i specifiskas struktūras. Elastiskumo audiniams suteikia

baltymas elastinas. Jis gaminamas lasteles viduje, is jos sekrementuojamas ir jungiasi i pluostus.

Kolagenas suteikia tvirtumo, elastinas elastingumo. Lasteles jungiasi prie eks.matr. per eile baltymu

interginu. Proteoglikanai (baltymai) ir glikozaminai (angliavandeniai) susijungę sudaro didžiulę

molekulę, kuri ekstraląsteliniame matrikse užpildo tarpus tarp ląstelių ir suteikia atsparumą gniuždymui.

Epiteliniuose audiniuose matrikso nedaug. Sios lasteles yra poliarizuotos(turi 2 pavirsius – apikaklini

(nukreipta i isore) ir bazalini(issidestes ant kitu audiniu). Bazalinis pav. gludi ant bazalines plokšteles, tai

savotiškas ekstralastelinis matriksas. Bazalinę plokštelę sudaro baltymai kolagenas, lamininas, entaktinas

ir angliavandenis perlekanas. Lamininai bazalinę plokštelę sujungia su citoskeletu.

11. Sienele – augaliniu audiniu ekstralakstelinis matriksas.

Augalo ląstelėms mechaninę atsparą sudaro ląstelės sienelė. Sieneles ištempia turgoro slėgis (osmotinis

brinkimas). Netekus vandens, turgoro slėgis mažėja, ląstelės traukiasi, augalas vysta. Dauguma naujai

susiformavusiu lasteliu turi pirmine sienele. Kai 2 pirmines sieneles susiglaudžia tarp ju susiformuoja

vidine lamela(sudaryta is pektino, kuriam tirpstant minksteja vaisiai), kuri surisa, sutvirtina sias lasteles.

Tada tu lasteliu augimas sustoja. Tada tarp membranos ir pirmines sieneles formuojasi antrine sienele, o

veliau tarp antrines sieneles ir membranos formuojasi tretine sienele. Lastelei zuvus is jos sienu gaminami

apytakiniai audiniai. Lasteles pasigamina ivairiu sieneliu (vaskines, sumedėjusias, nepralaidžias vand ir

kt). Celiuliozes skaidulos atsparios tempimui, tad lastele gali augti , tisti. Celiulioze gamina lasteles

isoreje. Mikrovamzdeliu ir celiuliozes skaidulu kryptys sutampa, tad butent jie apsprendzia krypti ir forma

kuri turi augti lastele.

12. Epiteliniu lasteliu jungtys.

Gretimas ląsteles jungia specialių transmembraninių baltymų juostos, neleidžiančios praeiti pro epitelinių

ląst. tarpą tirpioms molekulėm ir baltymams. Tai glaudžios jungtys. Jos atlieka uztveriancia funkcija.

Kitos jungtys sutvitina ląsteles mechaniškai (su citoskeletu susisujios jungtys). Tai sutvirtinančios

jungtys(transmembr. baltymai tvirtinasi prie aktino filamentų ir susijungia šonais sujungdami ląsteles,

dažnai susidaro tinklas, taigi ląstelės sujungtos ir juda kartu), desmosominės jungtys(baltymai ir

fermentai susiungia su tarp. filamentais - keratinais, tai suteikia ląst. atsparumo tempimui) ir

hemidsmosominės jungtys. Pirmosios dvi sujungia epitelio ląsteles tarpusavyje, o hemidesmosominės

pritvirtina jas prie ekstraląst. matrikso, prie bazalinės plokštelės.

Plyšinės jungtys tarnauja pralaidumui. Jos sudarytos iš 6 transmembraniniu koneksinų subvienetų,

dviejose membranose sudarančių po identišką žiedą ir atveriančių membranoje plyšį.

Sudaro metabolinį kanalą, kuris yra reguliuojamas(praleidžia jonus ir mažas nepolines molekules, leidžia

plsiti signalui visomis kryptimis, kintant konformacijai uždaromos arba atidaromos). Sios jungtys laidesne

negu joniniai kanalai. Sie plyšiai nebuna visad atviri, gali buti varstomi priklausausomai nuo aplinkos

salygu. Plyšinės jungtys atsidaro ir užsidaro priklausomai nuo pH ar Ca

2+

jonų koncentracijos citozolyje.

13. DNR struktūra ir funkcijos.

Tai didelio mokelulinio svorio polimeras. Pirmine DNR struktūra: DNR nukleotida sudaro: deoksiribozė,

fosforo r. liekana ir azoto turinti bazė(A, G(purinai),C,T (pirimidinai). Nukleotidai i viena grandine

jungiasi per pentozes 3‘ atoma ir gretimo atomo 5‘ fosfato grupe. DNR grandine dvivije. Grandines

jungiasi vandeniliniais ryšiais tarp kompelementarių bazių (A=T, G_C). Grangys issidesto antilygegreciai

(vienos 3‘ galas pries kitos 5‘ gala). Antrine DNR struktūra susidaro kai abi grandys susisuka apie

isisvaizduojama asi. DNR funkcija – genetines informacijos saugojimas, replikacija, perdavimas,

dukterinems laselems. DNR koduoja aminorūgščių seką baltymo molekulėje.

14. DNR replikacija. Replikacijos klaidu taisymas.

Genetines medžiagos identiškas padvigubėjimas. DNR replikuojasi pries kiekviena DNR turinciu

strukturu dalijimasi. . DNR kopijos yra identiškos tarpusavyje ir motininei DNR. DNR gali replikuotis del

komplementarios baziu sekos. Senajai grandinei issiviniojus salia issidesto komplementarus nukleotidai.

Veikiant DNR polimerazei DNR nukleotidai sujungiami i nauja polinukleotidine grandine. DNR

polimeraze gali katalizuoti naujos DNR sinteze tik prisijungus naujus nukleotidus prie 3‘ galo. Naujos

grandines sinteze vyksta 5‘->3‘. Inicialijos signalas buna ten kur daug A=T, nes jie truksta lengviau.

DNR sinteze: gilaze sumazina spiralizacija, grandine atidaro fermentas helikaze, (prokariotuose tai vyksta

nuo vieno starto taško, eukariotuose - daugelyje taškų) grandys stabilizuojamos surisanciu baltymu kad vel

nesusijungtu, susidaro replikacijos sakute. Kiekviena grandis tampa matrica naujai DNR grandinei. DNR

polimeraze sujungia nukleotidus tarpusavyje, RNR polimeraze(primaze) prijungia pirmuosius (apie 10)

nukleotidus prie 3‘ galo- sintetinamas praimeris. Toliau darbą tęsia DNR polimerazė. Nukleaze atskelia

praimeri. Vėliau reparacinė polimerazė pakeičia RNR nukleotidus DNR nukleotidais. Viena šakutės

grandinė vedančioji(sinteze tolygi), kita - atsiliekančioji. Ji sintetinama okazaki fragmentais (5‘->3‘),

kiekvienas prasideda praimeriu, fragmentus vėliau sujungia ligazė.

DNR polimerazė nuolat tikrina prieš tai buvusią bazę(jos komeplementarumą), esant klaidai, ją ištaiso.

Dar viena taisymo sistema - postreplkacinė reparacija - replikavusios grandinės tkrinimas ir pasilikusių

klaidų taisymas.

15. RNR struktūra. Jos rusys ir funkcijos.

Tai polinukleotidine grandine sudaryta ir RNR nukleotidu. Ju sandara labai panasi i DNR nukleotidu, tik

vietoj azotines bazes timino RNR yra uracilas. Grandine vienvije, i ja nukleotidai jungiasi

kovalentinesmis jungtimis. RNR sintezes matrica yra DNR. RNR polimerazes: polimeraze I (sintetina

rRNR genus), polimezare II( iRNR), polimeraze III (tRNR). Taigi jos susintetina 3 rusiu RNR : rRNR.

iRNR, tRNR. tRNR (10%) - atpažįsta AR, prisijungia ją ir atneša į baltymo sintezės vietą. Jos turi

erdvine dobilo struktūra, bei antikodona - specifini nukleotidu tipleta, kurio deka atpazista AR. AR prie

tRNR prijungia fermentas aminoacil. Nevienareikšmis atitikimas – voblingas. Sąveikaujant tRNR

antikodonui su iRNR kodonu, tik du pirmieji nukleotidai sudaro standartines poras, o trečiasis nukleotidas

tRNR antikodone gali sudaryti poras su daugiau kaip vienu iRNR kodono nukleotidu. rRNR (85%) –

sudaro ribosomų subvienetus, iš kurių susidaro ribosomos. iRNR - sintezuojant gaunama DNR užkoduota

informacija apie baltymo struktūrą.(Informosoma)

16. Genetinis kodas ir jo savybes.

Genetinis kodas - nukleotidų tripletų seka DNR molekulėje, nulemianti AR seką baltymų molekulėje.

RNR nukleotidai kurie nusako AR vieta baltymo grandineje vadinami kodonais. (pvz: UUU koduoja

fenilalanina, AUG – inicialinis, terminaliniai: UAA, UAG ir UGA) Viena AR koduoja keletas tripletu,

taciau vienas kodonas koduoja tik viena AR. Kodas issigimes, universalus.

17. Baltymu biosinteze: transkripcija. iRNR procesingas.

Trasliacija- pirmines iRNR sinteze. Tai konservatyvus procesas nes vyksta nuo pradines matricos. RNR

polimerazė atpažįsta tam tikrą vieną genų pradžios seką - promotorių. Jo paskirtis- iRNR sintezes

iRNR struktūra.

iniciacija. Ta grandis nuo kurios vyksta transkripcija vadinama prasmine. (nuo cis padėties, 5‘->3‘

kryptimi). Promotoriaus atpazinimas eukariotuose ir prokariotuoseviksta skirtingai. Bakterijose prie

promotoriaus prisijungia RNR polimerazes dalis – sigma faktorius. Jis pradeda transkripciją, vėliau

atsijungia ir polimerazė transkripciją tęsia toliau, iki prieina terminalinį trioletą. Tada atsijungia. RNR

neturi klaidu taisymo mechanizmo, todel nera toks tikslus procesas kaip DNR replikacija.

Eukariotuose iRNR turi subręsti - tai vadinama procesingu. Iš pirminės RNR matūrazių pagalba

iškarpomi bereikšmiai intarpai - intronai. Lieka tik egzonai, juos sujungia oligazės - splaisingas. Prie

inicialinio galo prisijungia kepurė CAP, atsakinga už iRNR prisijungimą prie ribosomos. Prie terminalinio

galo - poli-A uodega. Tokia iRNR subrendusi. Susijungusi su baltymais sudaro informosomą ir išeina pro

branduolio poras. Prokariotuose po trakskripcijos iskart transliacija(procesingas nevyksta). 18. Baltymo biosinteze: transliacija.

Tai AR sujungimas. Ji užtikrina genotipo fenotipine israiska, vyksta ribosomose. Dalyvauja ir tRNR ir

iRNR. Prie mazojo (33baltymai +1 RNR) ribosomu subvieneto prisitvirtinusi iRNR,

didžiajame(49baltymai+3RNR) vyskta biosinteze. Jame yra 2 aktyvus centrai : aminoacilinis (jame

jungiamas tRNR antikodonas ir iRNR kodonas) ir peptidinis (jame formuojasi peptidines jungtys tarp

AR). Transliacija prasideda iniciacijos faze. Ji prasideda kai i ribosoma patenka startinis kodonas AUG.

Genuose sis kodonas koduoja metionina, bet geno pradžioje atpazistamas kaip N-formilmetionino

kodonas. (jis veliau arba pakeiciamas metioninu arba fermentais pasalinamas). Kodonui susijungus

antikodonu prasideda elogacija. Visa iRNR pasislenka per viena kodona. I A centra ateina antras kodonas,

prie jo prisijungia tRNR antikodonas. Fermentai atskelia pirmaja tRNR ir peptidine jungtimi sujungia

aminorugstis. iRNR vel pasislenka per viena kodona, prisijungia trecia AR, jau turime tripeptida. Viskas

tesiasi kol neateina vienas is terminaliniu kodonu ir neprasideda terminacija. Terminaliai kodonai jokiu

AR nekoduoja, prisijungia atsilapaidavimo faktorius, baltymo sinteze pasibaigia, išsiskiria ribososmu

subvienetai. Jei reikia tik vieno kokionsors baltymo iRNR po transliacijos suskaidoma, taciau jeigu reikia

daugiau tokiu baltymu ant vienos iRNR „dirba“ ribososmu, susidaro poliribosoma. Transliacijos metu

baltymas igauna pirmine struktūra.

19. Pasyvus transportas per membrana, ji lemiančios jegos.

Jei substratas juda koncentracinio gradieinto kryptimi ir tam energija nenaudojama, toks transportas

vadinamas pasyviuoju. Tai difuzija ir palengvintoji pernasa. Pro lipidu dvisluoksi gerai difunduoja dujos

(co2, o2), lipiduose tirpios molekules( alkoholiai), bei vanduo. Jo difuzija vadinama osmosu. Vanduo juda

ta kryptimi kur didesne medz. Konc (mazesne vandens). Jis juda spec kanalais, specialiai vandeniui. Del

osmoso kinta lasteliu forma( izotoninej aplinkojj nekinta, hipotoninej didėja, hipertoninej mazeja)

Medziagu difuzija sustoja, kai koncentracijos susilygina. Palengvintoji pernasa padeda sparciau patekti

tokios molekulems kaip gliukoze ar amino rugst, kurios netirpsta lipiduose. Sios pernasos baltymai:

kanalai ir nesikliai. Kanalai yra integraliniai baltymai membranoje sudarantys vandeninius tunelius. Jais

pernasa buna tik pasyvi. Jie buna uždari ir atviri. Tai valdo tam tikri veiksniai. Pagal tai jie skirstomi i :

valdomus elektrine itampa, cheminiu signalu, mechanine itampa. Pro juos praeina ivairus jonai

(joniniai kanalai), vanduo(akvaporinai). Jie panasus i paprastas vandeningas poras, kanalai yra specifiški

(praleidžia tam dydžio ir kruvio lasteles). Nesikliai veikia atrankiai jungdamiesi su medžiagom ir

pernesdami jas i kt lasteles puse. Pasyviojoje pernasoje nesikliai nesa medz TIK pagal konc gradienta.

20. aktyvus transportas per membrana, energijos saltiniai naudojami siame transporte.

Kai medžiagos pernesamos pries savo konc gradienta, tam butina energija. Toks transportas vadinamas

aktyviuoju.

Siam transportui butini baltymai nesikliai ir energija. Yra 3 nesikliu tipai: ATP varomi, sviesa varomi,

sujungiamieji transporteriai. ATP varomas siurblys – NA ir K siurblys. Kad sis siurblys veiktu butina

ATP hidrolize. Sviesa varomi siurbliai – is citozolio išpumpuoja vandenilio jonus pries konc gradienta, o

siam procesui energija ima tiesiai is saules. Vandeniliui griztant pagal konc gradienta, per fermenta ATP-

sintaze, sintetinama ATP. (bakteriodopsinas – toks siurblys). Susieti transporteriai – viena medžiaga

nesama pagal konc gradienta , kt pries. Tai simportas. Pzv: gliukozes aktyvus pernesimas ( Na

skverbiantis pagal savo konc gradienta, prie siurblio prisitvirtina gliukozes molek ir pereina pries savo

konc gradienta).

21. Na- K siurblys, jo panaudojimas lasteles veikloje.

Sis siurblys isnesa is lasteles Na jonus(isoreje konc didesne), bei inesa K jonus. Kai siurblys atsidares i

vidu, prie jo prisitvirtina 3 Na jonai, vyksta ATP hidrolize. Prisijunges fosfata baltymas pakeicia savo

forma ir atsidaro i isore. Na jonai patenka uz lasteles ribu. Pasalinama fosfato grupe, siurblys atsiveria i

vidu. K jonai patenka i lastele. Sis siurblys padeda išlaikyti lasteleje osmosini balansa, pastovia drusku

konc.

22. Pavyvus ir aktyvus transportas per branduolio poras

Branduolio poroje yra vandeningas kanalas, kuriuo difunduoja smulkios molekules. Aktyviai i branduoli

patenka baltymai. Jie negali patekti i barnduoli, kol neturi baltymo lokalizacijos signalo. Si signala

atpazista pagalbiniai baltymai-branduolio importo receptoriai. Jie susijungia ir poros filamentai nukreipia

juos i pora. Tam naudojama ATP. Baltymas patenka i branduolio vidu, o importo receptorius grizta i

citozoli. (kai kurie baltymai gali patekti tik tada kai ateina signalas, pvz hormonas). Baltymo signaline

seka nekarpoma, i barnduoli patenka erdvinėje strukturoje. I branduoli baltymai keliauja po mitozes, nes

suirus jo apvalkalui buvo pasklide citoplazmoje. Genus reguliuojančio baltymo gliukortikoido patekimas i

barnduoli:Baltymas sulaikomas citozolyje surišant su pagalbiniu šaperoniniu baltymu. Gavęs signalą - steroidinį hormoną, pagalbinis baltymas atsijungia, atsilaisvina signalinė seka ir baltymas importuojamas į branduolį.

23. Baltymu patekimas i mitochondrijas ir chloroplastus.

Importuojami į plastides ir mitchondrijas baltymai 5' gale turi savo signalinę seką. Šią seką atpažįsta

membranoje esantis sekos receptorius. Tada baltymas yra nukreipiamas į baltymų translokatorių(čia

membranos kontaktuoja viena su kita). Šaperoniniai baltymai maksimaliai išvynioja ir stumia bei traukia į

mit./plast. pro translokatorių. Tam naudojama ATP. Kai baltymo signalinė seka patenka į mitochondriją, ji

nukerpama, o kiti šaperonai atstato jo erdvinę struktūrą. Dalis baltymų turi likti transmembr. tarpe arba

veria vidinę membraną. Tokie baltymai turi antrą sign. seką, kuri nukreipia juos į vid. membranos

translokatorių. Jei antra seka nukerpama, baltymas ne lieka membranoje, o laisvai juda tarpe tarp membr.

Chloroplastų baltymų molekulėje yra ir trečia signalinė seka, jei jie turi patekti į tilakoidus.

24. Baltymu patekimas i ET ir ju modifikacijos tinklo viduje.

Į ET patenka vandenyje tirpūs ir į ląst.pav. sekretuojami baltymai arba membraniniai baltymai.

Baltymai į ET patenka jų sintezės metu. Iš ribosomos tokie baltymai išeina signaline seka. Ją atpažįsta

ir prisijungia signalo atpažinimo dalelė. Ji nukreipia visą ribosomą į sign.atpaž. dalelės receptorių, o

receptorius ribosomą - į artimiausią translokatorių ir užsodina ant jo.

Baltymas sintezuojamas toliau ir lenda kaip didelė kilpa. Naudojama ATP.

Baltymui įlindus į ET, signalo peptidazė nukerpa sign. seką ir baltymas patenka į ET. Sis baltymas

gali funkcionuoti kaip rezidentinis (paciam ET), tranzitinis (keliauja tolyn). Dalis baltymų, kurie lieka

ET membranoje, turi kelias ar daugiau signalinių start ir stop sekų. Start sekos nukerpamos peptidazės,

o stop sekų vietose baltymai veria membraną. Kai kurie baltymai veria membrana ne viena karta. Į ET

patekę baltymai modifikuojami, keičiami chemiškai, glikolizuojami. Angliavandenis prijungiamas nuo

lipido prie baltymo translokacijos metu, angliavandeniai atnešami iš lygiojo ET. Jei baltymas

transportavimui neatitinka taisyklingos erdvinės struktūros, šaperonai prisijunga ir ištaiso

netaisyklingas dalis. Jei to padaryti nepavyksta, baltymas sunaikinimas.

25. Vezikulinis transportas.

Tai medžiagų pernešimas pūselėmis iš ET į ląstelės organoidus citozoliu(nedidelis atstumas) arba

citoskeletu (mikrov., aktino fil.), kai atstumas didesnis. Tada pusleles padeda pernesti ir baltymai

kinezinai. Transportinės pūslelės atsipumpuruoja nuo vieno kompartmento membranos ir susilieja su

kito kompartmento membrana. Pūslelių pristatymo vietą žymi markeriai: v-sneirai, kuriuos atpažįsta

"adresantai" - komplementarūs t-sneirai. Pūslelės tampa tikslinio organoido dalimi. Pūslelės

formuodamasi turi baltyminį apvalkalą, kuris atrenka transportuojamas medžiagas(adaptinai) ir

suformuoja pūslelę bei padeda jai atsipumpuruoti nuo ET(klatrinai) Susiformavus pūslelei, klatrinai ir

adaptinai pasišalina. Vezikulinis transportas neapsiriboja vien lasteles vidum. Egzocitoziniai keliai

nusitęsia iš ET į GA, pro trans paviršių link plazminės membranos, ir, dažniausiai, į išorę.

Egzocitoziniai keliai gali būti nuolatiniai - tai maisto medžiagų, baltymų, signalinių molekulių ir kt.

nuolatinis atsipumpuravimas(dalis baltymų iš GA lieka membranoje, dalis įsilieja į ekstraląst.

matriksą, dalis difunduoja į ekstraląst. skystį), - ir reguliuojami - specializuotų ląstelių pūslelės

susilieja su išorine membrana tik gavusios tam tikrą ekstraląstelinį signalą(pavyzdžiui insulino

sekrecija). Atsiskyrusios pusleles laikomos salia pl. membaros ir savo turini atpalaiduoja tik gavusios

ekstralastelini signala.

26. Lasteles endocitoziniai keliai.

Tai toks procesas kai lastele is aplinlkos paima skysčius, didesnes bei mazesnes daleles ar kt lasteles.

Medžiagos apgaubiamos puslele ir gaunama ednosoma. Pinocitoze (paima skysčius ir lb nedideles

daleles), fagocitoze ( santykinai dideles lasteles). Fagocitoze pirmuonims pagrindinis mitybos budas.

Apgaubus dalele susidaro fagosoma, ji susilieja su pirmine lizosoma ir susiformuoja virskinamoji

vakuole. Pinocitoze dazniausiai vyksta selektyviai, medžiagos atpazistamos spec receptoriais. Jos

susijungia su receptoriais. Vyksta klatrinu apgaubtu pusleliu formavimasis. Veliau klatrinai atsijungia

ir gaunama pinosoma, kuri veliau patenka i endosoma. Cia receptorius atsijungia ir transportine

puslele nukeliauja i membrana (gali patekti i lizosomas ir degraduoti arba pernesti nesuli i kt

membranos domena-transcitoze), o medz is endosomu patenka i lizosomas kur yra suskaidomos. Is

lizosomu suskaidytos medz patenka i citozoli.

27. Lasteliu signalizacijos formos. Ekstralastelines ir intralastelines signalines molekules.

Signalizacijos principas –viena lastele (signaline) produkuoja tam tikras molekules, o kita (tiksline)

kuriai siunčiamas tas signalas ir kuri turi receptorius, priimančius si signala, bei reaguoja i ji. Priimtas

signalas keiciamas is ekstralastelinio i intralastelini, ir nulemia tolesne lasteles elgsena. Daznas

sugnalo perdavimas - endokrininis kelias(signalines molek hormonai). Parakrinine signalizacija –

signalines molek difunduoja per ekstralastel terpe. Signalizacijos apimtis mazesne, pzv uždegimines

reakc. Autokrinine signal – kontaktuoja tik to paties tipo lasteles. Naudojama embrioninese lastelese.

Nervine signal – pranesimas perduodamas aksonais, dideliu atstumu ir didžiuliu greičiu. Kontaktine –

nereikia signalizacijos molekulių. Tai glaudaus ir trumpo veikimo rysys per membraninius baltymus.

Per plysines jungtis- kai lasteliu produkuojamos signalines molek gali pereiti kitas lasteles.

Naudojama emrionu lastelese. Lasteles i aplinkinius signalus reaguoja selektyviai, tai priklauso nuo

receptoriu. (joniniu kanalu receptoriai, su G-baltymu susije receptoriai, su fermentais susije

receptoriai). Priimami signalai gali keisti lastele keliais budais. Jei lastele negauna jokiu signalu ji

zusta. Ekstraląstelinės signalinės molekulės dažnai būna didelės, hidrofobinės ir negali keisti

membranos. Todėl jas priima membraniniai receptoriai, keičiantys ekstraląst. signalą intraląsteliniu.

Yra ir mažesnių ESM(tai steroidiniai ar tiroiziniai hormonai), kurios lengvai difunduoja pro plazminę

membraną. Tokių molekulių receptoriai yra baltymai ląstelės viduje. Intraląstelinės signalinės

molekulės gali veikti kaip cheminiai keitikliai(vieną cheminį signalą keisti kitais), kaip

kurjeriai(priėmus signalą paviršiuje nuneša jį į kitą ląstelės vietą), kaip molekuliniai

jungikliai(signalas jas iš neaktyvios paverčia aktyvia, kitas - atvirkščiai). Molekuliniai jungikliai

aktyvinami fosforinant arba defosforinant(prisijungia proteino kinazę); prisjungia GDP ar GTP.

28. Su G-baltymu susietu receptoriu sandara ir veikimas.

Tokie receptoriai aptinkami visose kuno lastelese. Jie veria membraną 7 kartus. Ekstraląstelinėje

pusėje turi vietą, kur priima sign. molekulę. Prisijungus signalinei molekulei, citoplazmos pusėje

pakinta receptoriaus konformacija, jis prisijunga ir aktyvuoja G-baltymą - pakeičia su alfa susirišusį

GDP į GTP. Tada G- baltymas, kuris yra sudarytas iš trijų baltyminių subvienetų - alfa, beta, gama, -

skyla į alfa ir beta-gama dalis. Abi dalys yra aktyvios ir gali reaguoti su kitais ląsteliniais baltymais

keisdamos jų aktyvumą. Bet normalus alfa aktyvuotas subvienetas turi savybę pats save deaktyvuoti

po kurio laiko, ir prisijungti beta-gama kompleksą. Tada signalizacija sustoja. G-baltymas gali

veikti(atidaryti) jonų kanalus, gali aktyvuoti membraninius fermentus, kurie ima gaminti kitas

signalines molekules ląstelės vidui, pvz.: G-baltymas gali aktyvuoti adenilato ciklazę(membr.

fermentą), o ji sintezuodama AMP iš ATP reaguliuoja reakcijas ląstelės viduje, irgi netiesiogiai - AMP

veikia per A-kinazę ją suaktyvindama. G-baltymas gali aktyvuoti fosfolipazę-C. Ji medijuoja įv.

ląstelės reakcijas per kitas signalines molekules. Ji veikia fermentą inozitol fosfolipidą. Tai

membraninis lipidas sujungtas su sudėtingu angliavandeniu. Lipidas paveiktas fosfolipazės skyla į

dacilglicerolį ir inozitoltrifosfatą, pastarasis difunduoja į citoplazmą ir kaip ligandas(antrinė

sign.molek.) atidaro Ca jonų kanalus iš ET. Kai jonai išpumpuojami siurblių, diacilglicerolis gali vėl

aktyvinti fosfolipazę-C.

29. Su fermentais susietu receptoriu sandara ir veikimas

Jie reguliuoja lasteles augima ir dalijimasi. Receptorių ekstraląstelinė dalis priima sign. molekulę, o

citozolinė dalis gali jungtis su kitais fermentais, veikia kaip fermentas. SU fermentais susieti

receptoriai prisijungę signalinę molekulę sudaro dimerus, kontaktas tarp citozolinių pusių aktyvuoja

receptorių kinazines savybes ir jie forforina vienas kitą. Tuomet šie receptoriai(jų citozolinės dalys -

tirozino kinazės) gali pritraukti ir aktyvuoti baltymus ląstelėje, o aktyvuoti baltymai - koordinuoti

biocheminius procesus ląstelėje. Yra fermentų, kurie pašalina fosforo grupes ir deaktyvuoja

receptorius, tada baltymai nuo jų nukrenta, fosforinimas sustoja. Receptoriai gali būti ir degraduojami

lizosomose.

Pritraukiami baltymai gali būti fosfolipazė, membraninis Ras baltymas. Jis aktyvuojamas pakeičiant

GDP į GTP ir pats aktyvuoja fosforinimo kaskadas, kuriomis signalas gali būti nunešamas į branduolį

ar kitur. Ras baltymo veikimas neilgalaikis. Ras baltymas perduoda augimo signalus. Jei jis yra

mutavęs ir hiperaktyvus, ląstelė dalijasi net ir negaudama išorinio signalo, sukeliamas vėžinis

procesas.

30. Lasteles mitotinis ciklas : kariokinezes fazes ir eiga.

Pirmas pozymis, kad lastele eina i mitoze – is chromatino prasideda chromosomu sinteze. Mitozėje

vyksta 2 procesai : kariokineze ir citokineze. Kariokineze skirstoma i 5 fazes. 1. Profaze ( formuojasi

dalijimosi verpste, kondensuojasi chromosomos) 2. Prometafze (staigus branduolio apvalkalo suirimas

i pusleles, chromosomos atsiduria citoplazmoje, mikrovamzdeliai prisitvirtina prie centromeru

baltymo kinetochoro) 3. Metafaze (chromosomu kondensacija pasiekusi max,chromosomos issideste

laseles ekvatoriuje) 4. Anafaze (fermentai suardo chromosomu centromeras, seserines chromatides

traukiamos i skirtingus lasteles polius, išsiskyrusios chromatides pritraukiamos i skirtingus puse) 5.

Telofaze (dukterines chromosomos issidesto prie poliu, aplink jas susiformuoja branduolio apvalkalai,

chromosomos kondensuojasi i chromatina).

31. Interfaze ir citokineze.

Po kariokinezes vyksta citokineze. Gyvuninese lasteles jau anafazeje pastebimas membranos

ilinkimas, kuris vis gileja. Formuojasi sutraukiantysis ziedas, kuri sudaro persikloje aktino ir miozinp

filamentai. Jis užtikrina kad lasteles citoplazma pasidalins i vienodas dalis. Traukiamaja jega siame

ziede sudaro miozino judėjimas. Augalines lasteles atkiria ne ziedas, o naujos sieneles konstravimas

lasteles viduje. Tam vadovauja fragmoplastas. Pasibaigus mitozei prasideda interfaze. Ji skirstoma į

tris periodus: G1 - priešsintetinis periodas, vyksta iškart po mitozės ir užima ~30 - 50% interfazės.

Vyksta medžiagų sintezė, ląstelė auga, diferincijuojasi, joje išlieka viengubas diploidinis chromosomų

rinkinys.S - sintezės periodas. Tai pagrinde DNR replikacija. Susidaro diploidinis dvigubas

chromosomų rinkinys.

G2 - priešmitotinis(postsintetinis) periodas. Ląstelėje kaupiama energija, sintezuojama ATP, mitozės

procesui reikalingi baltymai, dvigubėja mitochondrijos.P.S. galimas ir ramybės periodas G0, kuris gali

tęstis laikinai ir po kurio laiko pereiti į mitozę, arba likti iki ląstelė žūva(pvz.neuronai).

32. Lasteles ciklo kontroles sitema.

L.ciklo pagr. mechanizmai:

1) ląstelės komponentų gamybos, ir

2) jų paskirstymo dukterinėms ląstelėms

Ląstelės ciklo kontrolę atlieka baltymai, kurie nepriklauso nuo ląst. dalijimąsi vykdančių baltymų.

Kontrolės sistemos dėka kiekvienas procesas paleidžiamas atitinkama seka ir yra reguliuojamas.

Kiekviena nauja fazė prasideda tik pasibaigus senai. Jei užtrunka koks nors procesas, kito proceso

pradžia atidedama. Tokią funkciją atlieka molekuliniai stabdikliai, kurie gali sustabdyti ciklą

atitinkamuose taškuose. Kontrolės taškuose tikrinamas visas vyksmas. Ląstelė procesus vykdo

keisdama baltymų aktyvumą. Vienas iš aktyvumo keitimo būdų - fosforinimas proteino kinazėmis.

Įvairios šių baltymų proteino kinazės tampa aktyvios periodiškai, kaskart staiga tampdamos

neaktyviomis. Proteino kinazių aktyvumą valdo baltymai ciklinai. Jų koncentracija periodiškai kinta,

todėl kinta ir proteino kinazių aktyvumas. Ciklo kontrolės sistemose dalyvaujančios kinazės

vadinamos CPK - ciklino priklausomomis kinazėmis. MPF - mitozę pagreitnantis faktorius. Jis būna

aktyvus mitozės metu ir vykdo ją.Ciklino koncentracija palaipsniui didėja nuo interfazės pradžios iki

mitozės pabaigos, tada staigiai krenta ir vėl pradeda didėti. Ląstelė gali užtikrinti, kad pažeista DNR

nesireplikuos ir nebus perduota dukterinėms ląstelėms. Ląstelė gali uždrausti dalijimąsi, tuomet

demontuojami CPK(neuronuose, skeleto raumenų ląstelėse). Žinduolių ląst. dalijasi tik tada, kai gauna

signalą iš kitų ląstelių.

33. Daugialascio organizmo lasteliu kiekio kontrole.

Pvz: žmogaus ir peles kiausialaste beveik vienodo dydžio, bet suauge individai skiriasi. Esme yra last

kiekyje o ne ju dydyje. Last dalijimasis priklauso nuo signalu is kitu last. Maistas nera vienintelis

apribojantis veiksnys. Interlastelinis matriksas riboja last pakitimus dalijimasi. Jei last negauna

isgyvenimo faktoriu ji pasijaucia nereikalinga ir mirsta. Mirtis padeda reguliuoti last kieki. Last mirtis

gali palikyti audiniu dydi. Daug pavojingesnis netinkamas last dalijimasis – veziniai procesaitai

mutaciju pasekmes kurios paliecia 2 genu kategorijas. 1) proliferacinius genus – koduoja normalius

padedancius lastelei dalintis baltymus Onkogenas – mutaves genas. 2) antiproliferacinius genus –

koduoja baltymus kurie padeda last stabdyti cikla atitinkamose taskuose.

34. Programuota lasteliu mirtis ir jos mechanizmas.

Lasteles gali zuti paveiktos mechaniskai ( susprogdintos, istaskytos ir tt),kai sukeliamos uždegimines

reakcijos bei gali susinaikinti pacios. Adoptoze - tai savaimine lasteliu mirtis, nes jos aktyviai

dalyvauja savo irime. Adoptozes atveju uždegimu nepasitaiko. Lastele praranda rysiu su kitos kitomis

lastelemis, suyra DNR, sutankėja chromatinas. Branduolys sukyla i smulkias dalis. Lastele suskyla i

adoptozinius kuneliu, juos fagocituoja kitos lasteles. Adoptoze sukeliama: Per mirties receptorius

(prie ju prisijungia ekstralstelines signalines molek), bet adaptorinis signalas gali kilti pačioje

lasteleje. Pagrindines „mirties molekules“ : kaspazes. Adoptoze visiskai nevyksta arba yra slopinama

vezinese lastelese. Per didele adoptoze sukelia Alzhaimerio, Parkinsono ligas.