INSTITUT ZA MEDICINSKA I EKSPERIMENTALNA FIZIOLOGIJA SO ANTROPOLOGIJA MEDICINSKI FAKULTET

UNIVERZITET "SV. KIRIL I METODIJ " SKOPJE, REPUBLIKA MAKEDONIJA INSTITUT ZA MEDICINSKA I EKSPERIMENTALNA FIZIOLOGIJA SO ANTROPOLOGIJA MEDICINSKI FAKULTET S K O P J E KLETKA, KLETO^EN RAST I TRANSPORT NA MATERII Prof. D-r Lidija Todorovska

K L E T K A ♦ Kletkata pretstavuva osnovna `ivotna edninica na ~ovekoviot organizam. ♦ Kletkite se organizirani vo tkiva  organi  organski sistemi. ^ovekoviot organizam e sostaven od trilioni na kletki, klasificirani vo 200 razli~ni tipovi.

K L E T K A ♦ Kletkite vo ~ovekoviot organizam i pokraj toa {to se razlikuvaat pome|u sebe i se nositeli na edna ili povej}e razli~ni funkcii, sepak imaat zaedni~ki karakteristiki: 1. Hranewe: vnesuvawe na hranlivi materii, nivna obrabotka i pretvarawe vo energija. Hranlivite materii vo site kletki se pretvaraat vo energija na ist na~in. 2. Di{ewe: skoro site kletki imaat potreba od kislorod so pomo{ na koj hranlivite materii se pretvorat vo energija 3. Ekskrecija: site kletki gi otstanuvaat krajnite produkti od razgradbata na hranlivite materii, nadvor od kletkata vo okolnata te~nost. 4. Razmno`uvawe: skoro site kletki imaat sposobnost za rast i razmno`uvawe.

K L E T K A SOSTAVNI DELOVI 1. Kleto~na membrana: ja opkru`uva kletkata od okolnata nadvore{na sredina. 2. Jadro: nositel na genetskiot materijal na kletkata. 3. Citoplazma: vnatre{nata sodr`ina na kletkata: a)protoplazma – te~en del na kletkata; i b) kleto~ni organeli – nositeli na funkciite na kletkata. Intracelularen prostor - vnatre{niot prostor na kletkata. Ekstracelularen prostor - prostorot nadvor od kletkata.

SOSTAVNI DELOVI 1. Kleto~na membrana 2. Jadro 3. Citoplazma: K L E T K A KLETO^NA MEMBRANA Kletkata e vo neraskinliva vrska so okolinata od koja golem broj na materii neprekinato navleguvaat vo kletkata i obratno, razni materii preminuvaat od kletkata vo nejzinata okolina. Site ovie materii treba da pominat niz kleto~nata membrana. Kleto~nata membrana pretstavuva tenka membranozna struktura, koja ja oddeluva kletkata od nejzinata okolina i ne dozvoluva me{awe na intracelularnata (ICT) i ekstracelularnata te~nost (ECT). Taa ima sposobnost selektivno da propu{ata molekuli pome|u ICT i ECT, pri {to istovremeno dozvoluva vlez na hranlivi i drugi potrebni materii vo kletkata, kako i izlez na razgradni produkti od hranlivite materii.

K L E T K A GRADBA NA KLETO^NA MEMBRANA Kleto~nata membrana e izgradena od te~en lipiden dvosloj koj e vo postojano dvi`ewe i proteini koi lebdat vo nego. A. Jagleni hidrati ({e}eri);B, C i F. Proteini;DiE. Lipidi; Gi H. Липиден двослој.

K L E T K A GRADBA NA KLETO^NA MEMBRANA Lipidite koi vleguvaat vo sostav na membranata vo najgolem procent se fosfolipidi, a nivnite molekuli se organizirani taka {to pome|u sebe se povrzuvaat so svoite hidrofobni kraevi, a kon nadvore{nata i vnatre{nata strana na kletkata se orientirani so svoite hidrofilni delovi. A. Jagleni hidrati ({e}eri); B, C i F. Proteini; DiE. Lipidi; Gi H. Липиден двослој: G - Hidrofilni delovi i H – Hidrofobni delovi

K L E T K A GRADBA NA KLETO^NA MEMBRANA Proteinite koi vleguvaat vo sostav na membranata mo`at celosno da go prekinat lipidniot dvosloj ili samo negovite periferni delovi. Proteinite koi celosno go prekinuvat dvoslojot, se vikaat integralni ili transportni proteini. Tie pretstavuvaat proteinski kanali ili nosa~i za tranzport na molekuli niz membranata (na slikata ozna~eni so B, C) . A. Jagleni hidrati ({e}eri); B, C i F. Proteini; DiE. Lipidi; Gi H. Липиден двослој: G - Hidrofilni delovi i H – Hidrofobni delovi

K L E T K A GRADBA NA KLETO^NA MEMBRANA Proteinite koi delumno se vmetnati vo lipidniot dvosloj, se nao|aat kon vnatre{nata strana na membranata (periferni proteini, na slikata ozna~eni so F), ili kon nadvore{nata strana, kade se svrzuvaat so molekuli na jagleni hidrati, so koi zaedno, go gradat najpovr{niot sloj na membranata nare~en glikokaliks. A. Jagleni hidrati ({e}eri); B, C i F. Proteini; DiE. Lipidi; Gi H. Липиден двослој: G - Hidrofilni delovi i H – Hidrofobni delovi

K L E T K A FUNKCII NA KLETO^NA MEMBRANA Osnovna funkcija na kleto~nata membrana e transportnata funkcija (transport na materii niz kleto~nata membrana vo dva pravci). Kleto~nata membrana e poluprosutliva membrana i ne mo`e da gi propu{ti site materii, nepropustliva e za golemi molekuli. Minuvaweto na materiite niz kleto~nata membrana se slu~uva na tri osnovni na~ini i toa po pat na: 1. pasiven transport; 2. aktiven transport; i 3. citoza. Pomalite molekuli minuvaat niz kleto~nata membrana so pasiven i aktiven transport , a pogolemite molekuli po pat na citoza.

K L E T K A FUNKCII NA KLETO^NA MEMBRANA 1. Pasiven transport ili DIFUZIJA: transport na materii koj e naso~en vo pravec od pogolema kon pomala koncentracija na materijata, a se odviva do izedna~uvawe na koncentraciite. Difuzijata se ostvaruva preku rastvarawe na malite molekuli vo lipidniot dvosloj(kislor, azot i jagleroden dioksid);preku difuzija niz proteinski kanali(voda i joni); kako i preku olesneta difuzija so proteinski nosa~i(glikoza, aminokiselini, nekoi joni). Proteinski nosa~ Proteinski kanal Lipiden dvosloj

K L E T K A FUNKCII NA KLETO^NA MEMBRANA 2. Aktiven transport:transport so koj kletkata gi vnesuva ili isfrla preku kleto~nata membrana materiite sprotivno na koncentraciskiot gradient (od mesto so pomala kon mesto so pogolema koncentracija).Za odvivawe na ovoj transport potrebni se proteinski nosa~i i energija. Energijata ja davaat molekuli na ATP(adenozin trifosfat),koi pretstavuvaat energetski molekuli. 3. Citoza: proces vo tek na koj materiite se iznesuvaat od kletkata ″spakuvani″ vo vezikuli (egzocitoza) ili se vnesuvaat (endocitoza). Citoza Primeri za egzocitoza: sekrecija na insulin, Albumin, kolagen. Aktiven transport Priperi: joni na Na i K,

membrana jadrence pori hromozomi hromatin SOSTAVNI DELOVI 1. Kleto~na membrana 2. Jadro 3. Citoplazma: K L E T K A JADRO Jadroto (nucleus) na kletkata pretstavuva ovalna, sferi~na struktura, obi~no smestena vo centarot na kletkata, oddelena od ostanatiot del na kletkata so dvoslojna membrana niz ~ii pori se vr{i razmena na materiite pome|u jadroto i citoplazmata. Vo jadroto e smesten genetskiot materijal, koj e sodr`an vo hromozomite, t.e. vo hromatinot. Koga kletkata ne e aktivna za delba, toga{ nejzinoto jadro sodr`i hromatin, no za vreme na delba na kletkata, hromatinot se organizira vo hromozomi. Hemiski nositel na hromozomot e dezoksiribonukleinska kiselina (DNK).

K L E T K A FUNKCII NA JADRO Molekulata na DNK pretstavuva polinukleotidnata veriga, a poseduva dve va`ni funkcii: 1. Regulacija na sekojdnevnite funkcii na kletkata: u~estvuva vo sinteza na razni materii (proteini, enzimi); i 2. Regulacija na reprodukcijata (razmno`uvaweto) na kletkata: predavawe na genetskiot materijal pri sozdavaweto na novi kletki.

DNK replikacija transkripcija RNK translacija protein K L E T K A FUNKCII NA JADRO 1. Regulacija na funkciite na kletkata:ja kontrolira sintezata na proteinite, nositeli na razni funkciite vo kletkata. Sintezata na proteinite opfa}a: replikacija i transkripcija, koi se odvivaat vo jadroto i translacija, koja se odviva vo citoplazmata. Vo ovie procesi u~estvuvaat razni tipovi na ribonukleinska kiselina (RNK). 1. Replikacija: udvojuvawe na DNK. 2. Transkripcija: prepi{uvawe na genetskiot kod od udvoenata DNK, pri {to mRNK ja kopira DNK vo jadroto i ovaa kopija ja prenesuva do organeli -ribozomi. Do ovie organeli tRNKtransportira aminokiselini. 3. Translacija: vo ribozomite rRNKja ~itamRNKi dava naredba po koj redosled }e se vgraduvaat amino kiselinite vo proteinska molekula.

K L E T K A FUNKCII NA JADRO 2. Regulacija na reprodukcijata (delba, razmno`uvawe) na kletkata: predavawe na genetskiot materijal pri sozdavaweto na novi kletki. Sposobnosta za delba e osnovnoto biolo{ko svojstvo na sekoja kletka. Jadroto ima va`na uloga vo delbata na kletkata, {to doveduva do podelba na kletkata na 2 novi kletki-potomci. Pri delbata nastanuva podelba i na genetskiot materijal (udvojuvawe na hromozomite, koi gi ima 23 para), pri {to se prenesuva genetskiot materijal na potomstvoto. Delbata se odviva preku procesi na: a) replikacija na DNK, b) replikacija na hromozomite, i na kraj v) dvoewe na kletkata na dve novi kletki –mitoza (novite kletki se kopii na kletkata od koja poteknuvaat). @ivotniot ciklus na ednakletka varira od 10 ~asa (kletki na koskenata srcevina), do krajot na `ivotot (nervni kletki i kletki na skeletni muskuli).

K L E T K A FUNKCII NA JADRO Poseben tip na razmnoùvawe na kletkite e preku mejoza. Ovoj proces e karakteristi~en za organizmi koe se seksualno razmnoùvaat, kako {to e ~ovekot. Polovite kletki, za razlika od site drugi kletki vo organizamot na ~ovekot se delat po pat na mejoza, preku koj proces dvojno se namaluva brojot na hromozomite. Koga individuite }e stanat polno zreli, spremni za reprodukcija, toga{ po oploduvaweto, koga }e zapo~nat delbite na oplodenata jajce kletka, se dobivaat novi kletki, koi se razlikuvaat od svoite kletki-roditeli (ma{kata i ènskata polova kletka koi se oplodile), spored brojot na hromozomite, t.e. ne prestavuvaat nivna verna kopija. Kletkite-roditeli (koi se polovi kletki) imaat po 23 hromozomi (a ne 23 para, t.e. 46 hromozomi), a kletkite-potomci }e imaat dvojno povej}e hromozomi (46), od koi polovinata poteknuva od ednata kletka-roditel, a drugata polovina od drugata kletka-roditel.

SOSTAVNI DELOVI 1. Kleto~na membrana 2. Jadro 3. Citoplazma: K L E T K A CITOPLAZMA Citoplazma ja pretstavuva vnatre{na sodrìna na kletkata, koja ne go sodrì jadroto. Sostavena e od te~en del, sli~en na gel - citozoli visoko organizirani membranozni strukturi - organeli. Organelite zafa}aat polovina od volumenot na kletkata i se oddeleni od citozolot so membrani sli~ni na kleto~nata membrana. Na ovoj na~in organelite funkcioniraat kako oddelni strukturi, poradi {to vo kletkata istovremeno moàt da se odvivaat najrazli~ni funkcii. Vsu{nost, kako i sekoj organ vo teloto, taka i sekoja organela e specijalizirana za odredena kleto~na aktivnost, koja od svoja strana e neophodna za opstanokot na celata kletka.

K L E T K A CITOPLAZMA Re~isi site kletki gi sodr`at slednite organeli: endoplazmatski retikulum, Golxiev sistem, ribozomi, lizozomi i mitohondrii. Citozolot e protkaen so proteinska mre`a poznata kako kleto~en skelet (citoskelet), koj ja dava formata na kletkata.

K L E T K A ENDOPLAZMATSKI RETIKULUM Endoplazmetskiot retikulum (EPR) pretstavuva sistem na membrani ispolnet so te~nost. Ovaa organela pretstavuva "fabrika" za proizvodstvo na proteini i lipidi. Postojat dva tipa na EPR: 1. Rapav endoplazamtski retikulum(RER)– izgraden od mno{tvo na vre}i~ki; i 2. Mazen endoplazmatski retikulum (MER) - mre`a na tenki i me|usebno povrzani cev~iwa. Povr{inata na RER e pokriena so mali, zrnesti strukturi - ribozomi, koi pod mikroskop go davaat negoviot "rapav" izgled. Ribozomite sintetiziraat proteini po naredba na DNK od jadroto. Naredbata od DNK do ribozomot za sinteza na odreden protein, ja prenesuva messenger RNK (mRNK).

K L E T K A ENDOPLAZMATSKI RETIKULUM Funkcii: 1. Sinteza na proteini, funkcija na RER; 2. Sinteza na lipidi. 3. Detoksikacija na toksi~ni materii. 4. Rezervoar za joni na kalcium za muskulni kontrakcii. 2, 3 i 4 se funkcii na MER.

K L E T K A GOLXIEV KOMPLEKS Golxieviot kompleks (GK) e organela koja e mnogu blisku povrzana so EPR. Sekoj GK se sostoi od splosnati, lesno izvitkani, vre}i~ki - cisterni, zatvoreni vo membrana. Funkcii: 1. Prevzema molekuli koi se sintetizirale vo EPR i gi dorabotuva do finalen oblik na molekulite. 2. Pakuvawe na finalnite molekuli vo meur~iwa -vezikuli, koi se ispu{taat vo citoplazmata ili se nosat do kleto~nata membrana.

K L E T K A LIZOZOMI Lizozomite se organeli vo oblik na meur~iwa – vezikuli, koi se sodavaat vo Golxieviot aparat. Sodr`at jaki enzimi, koi razgraduvaat (digestija, varewe) razni molekuli i ~esti~ki Poradi ova lizozomite se poznati kako digestiven sistem na kletkata. Funkcii: Razgraduvawe (digestija) na: a)nepotrebni materii stvoreni vo kletkata (toksini); b)o{teteni organeli; v)hranlivi materii vneseni odnadvor; g)nepotrebni {tetni materii vneseni odnadvor (toksini, bakterii).

K L E T K A FAGOCITI Fagocitozata pretstavuva vnesuvawe na golemi partikli vo kletkata i nivno razgraduvawe. Samo odredeni kletki se specijalizirani za ovaa aktivnost, kako na primer belite krvni kletki - leukociti. Funkcii: Razgraduvawe na: a)Koagulum-krven sosirok. b)Nektori~no tkivo v)bakterii i drugi patogeni organizmi.

K L E T K A MITOHONDRII Mitohondriite se energetski organeli vo kletkite, koi ja odzemaat energijata od energetskite hranlivi materii i ja pretvoraat vo oblik, od koj kletkata lesno mo`e da ja iskoristi. Ova se slu~uva so pomo{ na golem broj na enzimi. Energetskiot oblik, od koj kletkata lesno mo`e da ja iskoristi energijata, se narekuva adenozin tri fosfat (ATP). Funkcii: Sinteza na molekuli na ATP od razgradni produkti, koi se dobivaat pri razgradba na hranlivite materii vneseni vo kletkata ({e}eri, lipidi, proteini) i toa vo prisustvo na kislorod.

K L E T K A ATP Za obavuvaweto na site funkcii na kletkata e potrebna energija. Energija e neophodna za osnovnite kleto~ni funkcii: rast i razmnoùvawe, digestija, transport na materii preku kleto~nata membrana (aktiven transpost), sinteza i sekrecija na materii, odstranuvawe na raspadnite produkti nadvor od kletkata (ekskrecija). Energija e neophodna i za specijalni kleto~ni funkcii, koi funkcii ne gi poseduvaat site kletki, tuku samo odreden vid na kletki, kako {to e kontrakcijata na muskulnite kletki, sozdavaweto i prenosot na nervni signali niz nervnata kletka, i dr. Bez energija ne moè da se odrì kletkata vo ìvot.

INSTITUT ZA MEDICINSKA I EKSPERIMENTALNA FIZIOLOGIJA SO ANTROPOLOGIJA MEDICINSKI FAKULTET