Как запустить сокращение
На рисунке вы видите схему передачи внутриклеточного сигнала, ведущего к сокращению акто-миозинового комплекса. Во внутриклеточный каскад вовлечено множество посредников, белков и ионов. Важнейший сигнальный ион – X2+, обычно депонирован в сарко-плазмотическом ретикулуме (СПР), но при возбуждении и при увеличении концентрации ионов натрия, X2+ -каналы открываются, и ионы выходят в цитоплазму, что приводит в результате к сокращению. Также представлен график потенциала действия, характерный для изображенной клетки. Рассмотрите внимательно схему и ответьте на вопросы ниже.
Вопрос 1. Как называется клетка, изображённая на схеме?
Кардиомиоцит ИЛИ мышечная клетка сердца ИЛИ клетка миокарда (2 б)
За ответ «мышечная клетка» ИЛИ «клетка мышцы» 1 б.
Вопрос 2. Какой ион подразумевается под X2+?
Ион кальция ИЛИ Ca2+ (1 б)
Вопрос 3. Белок А активируется Gs-белком и катализирует превращение АТФ в цАМФ. Активность белка Б зависит от уровня концентрации цАМФ в клетке, сам белок Б, является регулятором, фосфорилируя белкимишени. Как вы бы могли назвать белок А; белок Б?
А: аденилатциклаза (1 б)
Б: протеинкиназа ИЛИ фосфотрансфераза (1 б)
Вопрос 4. Сколько ионов Na+ и K+ переносит ионный насос B за один цикл работы?
Na+ : 3
K+ : 2
1б
Вопрос 5. Напишите 4 основных структурно-функциональных отличия электрического синапса (аналогом которого, является щелевой контакт - 1) от синапсов (2–3).
-
потенциал действия (1) – нейромедиатор (2) – внеклеточные рецепторы к нейромедиаторам
-
нет/есть синаптическая щель (прямой/непрямой контакт клетки)
-
высокая (1) – низкая (2) скорость передачи сигнала или есть/нет синаптическая задержка.
-
передача сигнала в обоих (1) – одном (2) направлениях.
-
только возбуждение (1) – возбуждение или торможение (2).
-
нет/есть утомление
По 1 баллу за пункт. Максимум за вопрос – 4 балла.
Вопрос 6. Импульсы, поступающие на синапс (2), идут от парасимпатической или симпатической нервной системы? А на синапс (3)? Объясните.
Импульс, поступающий на синапс (2), идет от парасимпатической нервной системы (1 балл), так как происходит связывание с М2-рецепторами, приводящими к инактивации белка А и прекращению работы акто-миозинового комплекса (1 балл).
Импульс, поступающий на синапс (3), идет от симпатической нервной системы (1 балл), так как происходит связывание с адренорецепторами, приводящее к активации белка А и ускорению работы акто-миозинового комплекса (1 балл).
Вопрос 7. Человек постоянно испытывает стресс, как это повлияет на функциональную работу данной клетки? Ответ объясните как можно подробнее.
В стрессовом состоянии работает симпатическая нервная система. (1 балл)
Активация синапса (3) - выделение нейромедиатора (норадреналин) - связывание с -адренорецепторами, что в свою очередь активирует Gs-белок (1 балл),
Активация белка А - концентрация цАМФ в клетке стремительно растёт - это активирует белок Б (1 балл)
Протеинкиназы открывают/поддерживают в открытом состоянии ионные L-каналы - это приводит к заходу ионов кальция внутрь клетки (1 балл).
Высокая концентрация ионов кальция активирует сокращение акто-миозинового комплекса (1 балл), активируется липаза, которая необходима для поступления в митохондрии жирных кислот для синтеза АТФ (1 балл)
Возникает тахикардия (1 балл).
7 баллов
Вопрос 8. Что будет с клеткой, если в пунктирной зоне кровеносного сосуда образуется тромб, полностью препятствующий кровотоку? Ответ объясните как можно подробнее.
Прекратится поступление липидов (питательных веществ) и кислорода в митохондрию (1 балл), из-за этого перестанет вырабатываться ATФ (1 балл),
а) прекратится активация протеинкиназы и всего вышеописанного пути (1 балл),
б) станет невозможным сокращение акто-миозинового комплекса (1 балл)
в) не будет работать ионный Na+/K+-АТФаза – выравнивание ПП или нарушение осмотического давления (1 балл),
Клетка перестанет сокращаться/клетка погибнет. Инфаркт миокарда (1 балл)
6 баллов