Курсовая работа: Кинетика клеток

Введение. 2

1История химической кинетики. 4

2Биокинетика. 6

3Движение клеток. 7

4Системы подвижности эукариотических клеток. 10

4.1Микротрубочки. 10

4.1.1Микротрубочки в ресничках и жгутиках. 11

4.1.2Самосборка микротрубочек и ее регуляция. 14

4.2Микрофиламенты.. 15

4.2.1Свойства актинов немышечных клеток. 17

4.3Микротрубочки, микрофиламенты и клеточные мембраны.. 18

5Генерация движения микрофиламентами. 23

5.1Регуляция скольжения белками микрофиламентов. 25

Список используемой литературы.. 29

Введение

Первый признак, который отличает живое от неживого, это движение, постоянное развитие во времени. Мы заведомо знаем, что события складываются из последовательностей весьма определенных стадий и циклов, разворачиваются во времени. Каждая стадия события имеет продолжительность, определенность и значимость.

Очевидно, что в ритмах живого лежат последовательности превращений молекул. Что определяет протекание биологических процессов во времени? Каковы пути и возможности ускорений биохимических реакций? Какая стадия определяет скорость того или иного биологического явления? Какие события на молекулярном уровне задают динамику развития в целом? Постановка такого рода вопросов связана с развитием области количественных исследований, которая называется биологической кинетикой (биокинетикой).

Исследование количественных закономерностей развития биологических процессов на молекулярном уровне во времени составляет предмет биологической (биохимической) кинетики. В задачи биокинетики входит выяснение механизмов, определяющих скорости и природу процессов.

Изучение динамики биологических процессов охватывает большой круг явлений. Многие из них уже в настоящее время могут быть интерпретированы на молекулярном уровне. За последние десятилетия существенный прогресс в данной области в значительной степени связан с интенсивным изучением ферментов и ферментных систем. Именно ферменты в большинстве случаев являются кинетическими элементами, определяющими скорости и направления развития биопроцессов. Самосогласованность биологических процессов на молекулярном уровне существенным образом определяется отработанными эволюцией процессами обмена информацией с помощью сигнальных молекул и белковых рецепторов. Эти процессы характеризуются вполне определенными кинетическими закономерностями, анализу которых посвящен значительный раздел называемый молекулярной рецепцией.

Наконец, большой и важный раздел современной биокинетики связан с анализом кинетики роста и эволюции клеточных популяций. Клетка как элементарная ячейка жизни представляет собой высокоорганизованный реактор, обладающий свойством полностью воспроизводить себя во всей сложности состава и структуры. Понимание динамики клеточного роста принципиально важно как при решении задач микробиологии, биотехнологии и управляемого биосинтеза, так и для развития количественной медицины, онкологии, для понимания и управления механизмами старения.

Итак, Биокинетика — наука, изучающая на молекулярном уровне закономерности развития биологических процессов в системах in vitro, живых органах и тканях, клеточных популяциях

1. История химической кинетики

Выделение химической кинетики в самостоятельную научную дисциплину произошло в 80-е гг. XIX в. Это оказалось возможным благодаря накоплению и систематизации громадного фактического материала по изучению механизмов химических превращений.

Вероятно, одной из самых первых попыток изучения механизма химической реакции являются работы Р. Бойля, который в 1680 г. наблюдал яркое свечение фосфора при уменьшении давления воздуха. Несколько позже, в начале – середине XVIII в. А. Лавуазье изучал образование оксида ртути при взаимодействии этого металла с кислородом. В рамках этой работы в 1770 г. Лавуазье провел один из самых длинных за всю историю химии опыт, длившийся 100 дней.

Вслед за Лавуазье ученые-химики не раз предпринимали попытки исследовать закономерности химических превращений, найти материальный субстрат химических реакций

В 1789 г. английский ученый У. Хиггинс предположил, что процесс растворения железа в кислоте является сложной реакцией, протекающей с образованием промежуточных соединений. Эти промежуточные соединения распадаются к моменту окончания реакции из-за действия «силы сродства». Благодаря работе Хиггинса в химию было впервые введено понятие времени протекания химической реакции.

В 1894 г. ученица Хиггинса У. Фульгем показала, что вода способна образовывать промежуточные соединения с реагентами при протекании химических реакций в водных растворах. Фульгем предположила, что вода катализирует реакции, происходящие в растворах.

Гипотезы английских ученых У. Хиггинса и У. Фульгем о наличии промежуточных продуктов химической реакции соответствуют современным представлениям, согласно которым любая химическая реакция представляет собой совокупность элементарных актов (превращений). Эти превращения происходят из-за взаимодействия между собой молекул исходных веществ (субстратов реакции) и приводят к образованию продуктов реакции. При этом любое химическое превращение обратимо.

Впервые предположил обратимый характер химических превращений Д.И. Менделеев в книге «Основы химии» (1869). В этой книге он уделяет особое внимание влиянию внешних условий на закономерности протекания химических реакций и подчеркивает сложный характер химических превращений.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--