Кафедра биологии и генетики · Медицинский университет Петровского · курс «Молекулярная биология», 5–6 семестры
Раздел II · семинары 7–12 · коллоквиум II
Ресурсные и энергетические ограничения, стрессовые программы и поддержание качества белков и органелл.
После раздела вы сможете связать сигнальные пути mTORC1 и AMPK с изменением метаболических потоков, объяснить, при каких условиях митохондрия синтезирует ATP, а при каких поддерживает мембранный потенциал за счёт гидролиза ATP, различить стрессовые программы по сенсору и следствию и предложить измерение, отличающее изменение регуляции от изменения потока.
Опубликованы все шесть семинаров раздела.
Как работать с материалами раздела
Это рекомендуемый порядок, а не ограничение: любую страницу можно открыть в любой момент.
Понятия семинаров 7–12 и связи между ними: тип каждой связи, условие, способ проверки и источник. Шесть сквозных маршрутов, связи с понятиями раздела I, паспорт каждой связи с первоисточниками и задачи «Предскажи», «Обратная задача», «Собери объяснение».
Метаболический поток (8) и митохондрии (9) определяют энергетическое состояние клетки; через AMPK и mTORC1 (7) оно регулирует синтез и аутофагию (11, 12), а стрессовые программы (10) в ответ на разные сенсоры перестраивают трансляцию и транскрипцию. Номера обозначают порядок изучения, а не обязательную последовательность событий в клетке.
Метаболический поток (8) поставляет субстраты митохондрии (9); при снижении энергетического заряда (↓ATP, ↑AMP) активируется AMPK, которая тормозит mTORC1 на лизосоме (7); mTORC1 тормозит запуск аутофагии (фагофор) — одного из путей протеостаза (11), а при длительном голодании продукты лизосомной деградации вновь активируют mTORC1. Стрессовые программы (10) различаются по сенсору и следствию: например, при интегрированном стрессовом ответе фосфорилирование eIF2α сначала снижает общую трансляцию и тем самым белковую нагрузку, а затем через ATF4 меняет экспрессию генов адаптации; исход зависит от силы и длительности стресса. Митохондрия с утраченным мембранным потенциалом может удаляться селективной аутофагией (12), в культуре клеток — путём, зависимым от PINK1 и Parkin. Пунктирная стрелка — влияние при определённых условиях.
Проследите, как клетка отвечает на недостаток питательных веществ и кислорода, на нагрузку ЭПР и повреждение белков и органелл, измените одно условие и проверьте объяснение. Механизмы раздела разобраны в том же гепатоците, что и в разделе I; вместе они охватывают все вопросы семинаров 7–12. Часть механизмов изучена в других клетках и системах — это указано в паспорте этапа как «окно в другую клетку».
Версия 1.6, 29 октября 2026 г.