Geum.ru

Книга посвящена одному из самых малоизученных, но чрезвычайно важных разделов медицины соединительной ткани и ее основной структурной составляющей коллагену

Вид материалаКнига
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

1.1. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА - КЛЕТКИ


Клетки — мельчайшие функциональные единицы высших организмов. В организме человека насчитывается более 70 триллионов клеток. На кончике иглы размещаются около 1 млн. клеток. В целом же в организме существует свыше 200 по-разному специализирующихся типов клеток, отличающихся друг от друга видом и функцией. Каждый орган построен из большого количества специфических для него типов клеток, которые сотрудничают для обеспечения выполнения функции органа.

Каждая клетка в процессе своей жизнедеятельности должна выполнять две основные функции - выводить продукты распада (отходы) и вводить полезные вещества (питание). Эти функции возложены на транспортные белки, которые располагаются в клеточной мембране. Таких белков - десятки видов. Ими занимается специальная наука - мембранология.

Транспортные белки выполняют роль своеобразных ассенизаторов и курьеров. Если они работают плохо и не выполняют своих функций, то клетки организма, с одной стороны, испытывают нехватку питательных веществ для своего развития, а с другой, - не могут эффективно выводить продукты распада, что приводит к их накоплению и образованию канцерогенных веществ. В конечном итоге клетка гибнет. Ежесекундно в одном организме может происходить миллиарды таких трагедий.

Белки формируют основную структуру клеток, в качестве энзимов делают возможными реакции обмена веществ, а в виде сигнальных веществ включаются в процесс регуляции.

С участием белков осуществляется рост и размножение клеток. Они составляют основу клеточных мембран, регулируют и поддерживают водный баланс и рН среды. Белки крови создают онкотическое давление, которое удерживает жидкость в кровеносных сосудах, и препятствуют накоплению жидкости во внеклеточном пространстве.

Клетки имеют общий план построения (рис. 1). Извне они ограничены клеточной мембраной: двойной слой фосфолипидов, таких как лецитин (жир), препятствует свободному обмену веществ. Ненасыщенные жирные кислоты и холестерин являются важными структурными элементами. В мембране находятся белки-протеины, которые пропускают через нее необходимые или удаляемые вещества. Углеводные цепи на протеинах мембран служат в качестве точек соединения клеток на протеиновом слое, богатом коллагенами — на внеклеточной матрице.



Рис. 1. Структурные элементы клетки

Клетки объединяются между собой благодаря существованию зон прочного соединения (tight junctions), богатых протеином, и образуют тканевое соединение с помощью десмосом. Внутри клетка состоит из цитоплазмы, содержащей большое количество воды, минеральных веществ и небольших органических молекул, необходимых для построения макромолекул. Там же присутствуют и растворимые белки.

Органеллы — мельчайшие структуры в клетках. Они выполняют специализированные биохимические функции:
  • митохондрии (богатые жирами и белками) являются важнейшим местом получения энергии в клетке;
  • лизосомы (содержат энзимы, которые расщепляют опасные вещества, например бактерии);
  • пероксисомы (богаты жирами и белками) разлагают использованные вещества или обеззараживают возникшую перекись водорода;
  • ядро клетки (богатое нуклеиновой кислотой) несет генетический строительный план для клетки.
  • эндоплазматическая сеть (богатая жирами и белками) является мембранной системой, напоминающей трубки, которые способствуют транспорту веществ, депонированию кальция и синтеза липидов;
  • рибосомы в них заново синтезируются белки;
  • аппарат Гольджи содержит белок депонированный из эндоплазматической сети, который выводится из клетки



1.2. ОСНОВНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ БЕЛКА КЛЕТОК


- Ферментативная - ускорение химических реакций в миллионы раз. Известно около 2000 ферментов. Благодаря набору ферментов в лизосомах клетки превращения поступающих в них веществ протекают не хаотично, а в строго определенных направлениях.

- Регуляторная - белковые гормоны, участвующие в поддержании гомеостаза, которые воздействуют на специфические клетки - мишени. Некоторые регуляторные белки выполняют свою функцию путем присоединения к другим белкам или структурам клетки. Регуляторные ДНК-связывающие белки, присоединяясь в определенные моменты к специфичным участкам ДНК, могут регулировать скорость считывания генетической информации.

- Рецепторная - сигнальные молекулы (гормоны, нейромедиаторы) действуют на внеклеточные процессы через взаимодействие со специфическими белками-рецепторами.

- Транспортная - перенос специфических веществ из одного органа к другому, а также в клетку. Альбумин плазмы крови переносит жирные кислоты и билирубин, а гемоглобин – О2 из легких к тканям. С помощью белков-переносчиков в клетку проникают глюкоза, аминокислоты, ионы и другие молекулы.

- Структурная - придание формы и свойства тканям (коллаген, эластин).

- Защитная - иммуноглобулины узнают, связывают и нейтрализуют чужеродные молекулы, вирусы, бактерии. Комплекс чужеродной частицы с иммуноглобулином легко узнается и уничтожается клетками иммунной системы. Защита свертывающей системы крови осуществляется путем образования тромба и локализации кровотечения.

- Сократительная - актин и миозин скелетных мышц.

При различных заболеваниях происходит изменение белкового состава тканей. Эти изменения называются протеинопатиями.