Cтраница 4
Мембраны - это высокоорганизованные структуры, отграничивающие внутреннее пространство клетки или ее отсеков, построенные из белков и липидов. Мембраны отделяют клетки от окружающей среды, обладают избирательной проницаемостью, содержат специфические транспортные системы. Внутренние мембраны клеток отграничивают органеллы и формируют обособленные внутриклеточные отсеки - компартменты, что обеспечивает функциональную специализацию клетки. Мембраны играют центральную роль в системе межклеточных взаимодействий. В них располагаются рецепторы, воспринимающие химические, физические и другие внешние сигналы. [46]
Межклеточные связи сводятся не только к электрическим взаимодействиям или влияниям медиаторов. Химическая взаимосвязь между клетками является более сложной. Клетки органов и тканей вырабатывают ряд специфических химических веществ, действующих на другие клетки и вызывающих не только включение и выключение ( или усиление или ослабление) функции, но и изменение интенсивности обмена веществ и процессов синтеза клеткой специфических белков. Механизмы всех этих рефлекторных влияний и межклеточных взаимодействий подробно рассмотрены во втором разделе учебника. [47]
Ферментативное десиалирование таких субстратов, где сиаловые кислоты занимают терминальное положение в полимере, приводит к изменению их свойств, сопровождается нарушением основных функций. Нейраминидаза, воздействуя на эритроциты, отщепляет от поверхностно расположенных гликопротеинов от 20 до 60 % сиаловых кислот, меняется при этом скорость миграция эритроцитов. При действии нейраминидазы тканей и тканевых культур нарушается межклеточное взаимодействие. [48]
В транспортировке белков в различные части клетки и в подготовке белков к секреции большая роль принадлежит аппарату Гольджи, который состоит из стопки уплощенных мембранных пузырьков. В частности, аппарату Гольджи отводят важную роль в маркировке белков, поступающих в клеточную мембрану. Эти белки в большей части представляют собой гликопротеиды, причем они снабжены специфическими олигосахаридами. Это дает основание считать, что они участвуют в специфических межклеточных взаимодействиях. В аппарате Гольджи осуществляется гликозилирование белков перед их доставкой к клеточной мембране. [49]
Представим очень грубую схему эпигенетики. Белки-ферменты катализируют метаболические процессы в цитоплазме. Уже в пределах одной клетки реализуется множество обратных связей между компонентами цитоплазмы, возникшими в результате действия генов, и генами. Действие генов оказывается регулируемым, уже на стадии дробления реализованы межклеточные взаимодействия, также оказывающие мощное регулирующее влияние на действие генов. Если разделить первые два бластомера и культивировать их независимо друг от друга, то получаются две нормальные личинки половинного размера. Если на более поздней стадии дробления рассечь пополам клеточную массу в плоскости, проходящей через анимальный и вегетативный полюса, то вновь получаются две нормальные личинки. Однако, если разделить яйцо морского ежа в плоскости, перпендикулярной ани-мально-вегетативной оси, и оплодотворить половину, не содержащую ядро, то из обеих половин получатся две различные аномальные личинки. Для нормального развития необходимы все компоненты цитоплазмы. [50]
Многие исследования токсичности органов-мишеней проводятся в первичных клетках, которые по определению незадолго до этого изолированы из органа и обычно заканчивают свой жизненный цикл в культуре. Многие преимущества связаны с первичными культурами клеток одного вида из органа, исследуемого на предмет токсичности. С точки зрения механизмов, такие культуры весьма полезны для изучения специфических клеточных мишеней химического вещества. В отдельных случаях возможно выращивание культуры двух или более видов клеток одного органа, что создает дополнительные преимущества исследования межклеточных взаимодействий при реакции на токсин. Был создан ряд систем комбинированных культур для кожи таким образом, что они составляли трехмерную структуру, напоминающую кожу in vivo. Также возможно выращивать комбинированные культуры клеток различных органов - например, печени и почек. Такой тип культуры удобен при оценке эффектов, специфических для почечных клеток под воздействием химического вещества, биоактивация которого происходит в печени. [51]