Осмотические явления клетки.

Осмотическое давление, характеризует стремление раствора к понижению концентрации при соприкосновении с чистым растворителем вследствие встречной диффузии молекул растворённого вещества и растворителя.

Если раствор отделен от чистого растворителя полупроницаемой мембраной, то возможна лишь односторонняя диффузия — осмотическое всасывание растворителя через мембрану в раствор.

Тургор клетки – внутреннее давление в живой клетке, вызывающее напряжение клеточной оболочки, препятствующее дальнейшему поступлению воды.

Тургор обуславливается тремя факторами:

- внутренним осмотическим давлением клетки, которое вызывает напряжение клеточной оболочки,

- внешним осмотическим давлением,

- а также упругостью клеточной оболочки.

Тургор — показатель оводнённости и состояния водного режима живых организмов. Снижением тургора сопровождаются процессы, увядания и старения клеток.

Растворы

На основе сравнения концентраций веществ в клетке и вещества в растворе выделяют изотонические, гипотонические и гипертонические растворы.

 

	Гипертонический раствор	Изотонический раствор	Гипотонический раствор
Характеристика раствора	Концентрация солей в растворе выше, концентрации солей в клетке.	Концентрация солей в растворе равна концентрации солей в клетке.	Концентрация солей в растворе ниже, концентрации солей в клетке.
Пример раствора	Гипертонический раствор NaCl – более 0,9%	0,9% р-р NaCl, изотонический раствор или физ р-р	дистиллированная вода
Направление движения воды	Из клетки	Не изменяется	В клетку
Происходящий процесс	Дегидратация Обезвоживание клетки	Клетка остается неизменной	Гидратация, гипергидротация клетки и ее «набухание»
Наблюдаемое явление	Плазмолиз, Это обратимый процесс. Явление обратное плазмолизу – деплазмолиз.	Тургор клеток находится в нормальном состоянии	Деплазмолиз. При длительном действии раствора – цитолиз (разрушение любой клетки), гемолиз (частный случай цитолиза, при разрушении эритроцитов).
Особенности у растительных клеток	В растительной клетке отмечается только сжатие цитоплазмы, но форма клетки не меняется, т.к. имеется клеточная стенка.	Тургор клеток находится в нормальном состоянии	Тургор клетки при этом восстанавливается.
Особенности у животных клеток	Клетка не имеет жесткой клеточной стенки, поэтому происходит деформация клетки	Тургор клеток находится в нормальном состоянии	Идет сначала восстановление тургора, а зтем за счет гипергидратации наблидается набухание и разрушение клетки - цитолиз.
Медицинское значение:	o повязки при гнойных ранах, o слабительные клизмы, o при гипертонии. o отеках	o используется при кровопотерях, o интоксикациях разной этиологии, o при обезвоживании разной причины (рвота, диарея, ожоги). o Для разведения лекарственных веществ при в/в и в/м введении.	В большом объеме и особенно в/в их использовать нельзя – т.к. это может привести к лизису клеток. o Иногда растворяют  лекарственные препараты для внутримышечных инъекций. o Используют для разведения питательных веществ при ректальном введении, для улучшения всасывания.

Активный транспорт

Активный перенос ионов и веществ против градиента концентрации, с потреблением энергии за счет расщепления молекул АТФ.

Транспорт макромолекул (белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов, липопротеидных комплексов и др.) сквозь клеточные мембраны проходит посредством везикулярного переноса. Т.е. в составе специальных пузырьков – везикул.

Такой везикулярный перенос можно разделить на два вида:

o экзоцитоз - перемещение из клетки макромолекулярных продуктов,

o и эндоцитоз - поглощение клеткой макромолекул.

 

Эндоцитоз разделяют на:

 

o пиноцитоз - з ахват клеточной поверхностью жидкости с содержащимися в ней веществами.

o фагоцитоз - захват и поглощение клеткой крупных частиц (иногда даже клеток или их частей).

 

Эти процессы связаны с активной деятельностью и подвижностью плазмолемы.

Фагоцитоз.

 

Фагоцитоз встречается

 

- у одноклеточных (например, у амебы, некоторых хищных инфузорий) – является средством пищеварения,

- у многоклеточных жи­вотных - у высокоорганизованных животных и человека этот процесс участвует в защитных реакциях организма. При этом большое значение имеет фагоцитарная активность лейкоцитов, благодаря которой организм оказывается невосприимчивым ко многим инфекционным заболеваниям. Это положение легло в основу фагоцитарной теории иммунитета разработанной Мечниковым.

Этапы фагоцитоза.

Вещество (субстрат), подлежащее фагоцитозу, подходит к мембране (адсорбируется) и прилипает к ней (адгезия).

Мембрана под этой частицей начинает «прогибаться», образуя инвагинат – стадия инвагинации. В результате инвагинации субстрат со всех сторон окружается мембраной – происходит обволакивание субстрата с образованием фагосомы.

Если субстратом фагосомы является часть клетки данного организма – такую фагосому называют аутофагосомой, а если чужеродная частица (напр., бактерия) – гетерофагосома.

В любой клетке всегда имеются первичные лизосомы (см. занятие 1 «Цитология»), содержащие гидролитические ферменты.

Они сливаются с фагосомой, образуя вторичную лизосому – которая будет содержать ферменты и вещество подлежащее расщеплению.

Под действием ферментов происходит переваривание вещества с образованием «нужных» и «не нужных» клетке веществ. Нужные всасываются в цитоплазму клетки, а не нужные остаются в лизосоме, которая теперь называется – третичной или остаточным тельцем (телолизосома).

Оно подходит к мембране и путем экзоцитоза «выбрасывает» наружу свое содержимое.

                                    

1 – цитоплазматическая мембрана клетки, 2- шероховатая ЭПС, 3 – аппарат Гольджи, 4 – первичная лизосома, 5 – субстрат, подлежащий фагоцитозу, 6 – адсорбция и адгезия, 7 – инвагинация, 8 – фагосома, 9 – вторичная лизосома 10 – переваривание во вторичной лизосоме, 11 – третичная лизосома (остаточной тельце), 12 – экзоцитоз, 13 – ядро, 14 – и-РНК.

 

 

Ионный насос (на примере N а/К – насос)

Ионы натрия и калия имеются как в клетке, так и вне клетки, но их концентрации по обе стороны мембраны различны: калия в клетке в 10 раз больше чем вне клетки, а натрия наоборот (в 1,5 раза).   Перенос ионов осуществляет сложный белок - Nа/К - АТФ-аза, встроенный в цитоплазматическую мембрану и имеющий центры связывания для ионов натрия и калия.

 

Для работы этого белка переносчика требуется энергия АТФ.