Клетката е основна единица на живота. Всеки жив организъм се състои от клетки или самият той е една единствена клетка. Следователно, само ако разбираме структурата и функцията на клетките, бихме могли да направим една по-пълна оценка на потенциала на живите организми, независимо дали те са животни, растения или микроорганизми.
Ние се намираме някъде в средата на революцията в биологическите науки, която направи поразителни открития и промени разбирането ни как са организирани клетките и как те изпълняват сложните, осигуряващи живота функции.
От особена важност е изясняването на динамичната природа на клетката, нейната способност да нараства, да се размножава, да се специализира и диференцира, да реагира с адекватен отговор на различни сигнали. Клетката буди удивление с огромния си потенциал за адаптиране към промените в заобикалящата я среда, проявявайки забележителна пластичност.
В клетката има още много тайни, неизвестни за нас. Може би скоро ще научим и за тях! А до тогава: да не преставаме да учим за клетките; да продължаваме да ги изучаваме и да използваме правилно наученото, защото те носят в себе си информацията и опита за оцеляване и усъвършенстване, придобити за милиарди години на съществуване.
Въведение
- Клетъчна теория
- Исторически бележки
- Постулати на клетъчната теория
- Методи за наблюдение и култивиране на клетки
- Светлинен микроскоп
- Микроскоп с фазов контраст
- Флуоресцентен микроскоп
- Конфокален микроскоп
- Инвертен микроскоп
- Електронна микроскопия
- Трансмисионен електронен микроскоп
- Сканиращ електронен микроскоп
- Клетъчни култури
- Условия за култивиране
- Видове клетъчни култури и специфична терминология
- Субкултивиране
- Съхраняване на клетки в неактивно състояние
- Имена на клетъчни линии
- Морфология на клетките в клетъчна култура
- Клетъчни култивиране в своето начало
- Нормални клетки в клетъчна култура
- Използване на клетъчни култури
- Вирусологични изследвания и производство на ваксини
- Фундаментални изследвания
- Генетични изследвания
- Проучвания свързани с рака
- Фармацевтична и биотехнологична индустрия
- Стволови клетки
- Клетъчно култивиране и създаване на органи in vitro
От атома до клетката
- Нова на организация на материята
- Химическо ниво на организация
- Химични елементи
- Структура на атомите
- Йони, молекули, свободни радикали и съединения
- Химични връзки
- Химични реакции
- Форми на енергия
- Метаболизъм
- Типове химични реакции
- Реакции на окисление и редукция
- Активационна енергия
- Катализатори
- Неорганични съединения и разтвори
- Вода
- Неорганични киселини, основи и соли
- pH баланс
- Органични съединения
- Въглерод и неговите функционални групи
- Въглехидрати
- Липиди
- Структура на липидите
- Триглицериди
- Неглицеролови липиди
- Стероиди
- Други липиди
- Протеини
- Аминокиселини и полипептиди
- Нива на структурна организация на протеините
- Ензими
- Механизъм на действие
- Фосфорилиране и дефосфорилиране
- Аномалии свързани с ензими
- Нуклеинови киселини: ДНК и РНК
- Специални съединения
- Нуклеотидфосфати
- Редуциран никотинамид аденин динуклеотид (НАДН)
- Витамини
- Термодинамика на биологичните системи
- Основни термодинамични понятия
- Закони на термодинамиката
- Резюме
Еволюция на клетките
- Произход на живот на Земята
- Извънземен произход на живота на Земята
- Живот в нашата Вселена и други вселени
- Пребиотичен период
- Произход на Вселената
- Произход на Земята
- Земна атмосфера
- До клетъчен (предклетъчен) период
- Образуване на полимери
- РНК може би е първичният генетичен материал
- Възникване и развитие на мембраните
- Клетъчен период
- Дървото на живота
- Еволюция на еукариотните клетки
- От единични клетки към многоклетъчен организъм
- Резюме
Клетъчни мембрани
- Структура и функция на цитоплазмената мембрана
- Химически състав на мембрани
- Мембранни липиди
- Фосолипиди
- Сфинголипиди
- Холестерол
- Особености на липидния бислой в различните мембрани
- Протеини на биомембраните
- Въглехидрати
- Структура на биомембраните
- Модели на биомембрани
- Асиметрия на биомембраните
- Флуидност на биомембраните
- Поддържане на мембранната флуидност
- Подвижност на мембранните липиди
- Подвижност на мембанните протеини
- Контрол върху подвижността на мембранните протеини
- Значение на мембранната флуидност
- Взаимодействие между мембранните компоненти
- Синтез на нови мембрани
- Пренос на вещества през клетъчната мембрана
- Пасивен транспорт
- Проста дифузия през липиден бислой
- Дифузия на йони през мембранни йонни канали
- Облекчена дифузия
- Активен транспорт
- Първичен активен транспорт
- Натриево-калиева помпа
- Протонни помпи
- Калциева помпа
- Типове трансмембранни помпи
- ABC-транспортьори
- (MDR) ABC транспортьори
- Човешки Р глокопротеин
- ABCC1 и ABCG2
- Вторичен активен транспорт
- Транспорт в мехурчета
- Ендоцитоза
- Ендозомален компартамент
- Кларитин-зависима ендоцитоза на рецептори, лиганди и течности
- Рецепторно-медиирана ендоцитоза
- Вируси и рецепторно-медиирана ендоцитоза
- Пиноцитоза
- Фагоцитоза
- Екзоцитоза
- Екзозоми
- Трансцитоза
- Резюме
Сигнална трансдукция
- Сигнални молекули
- Рецептори на повърхността на клетката
- Сигнални пътища
- Сигнални пътища, използващи вторичен месинджър
- Цикличен АМФ и протеин киназа А
- Вторични месинджъри, получени от фосфолипид
- Сигнализиране с участието на протеин-тирозин киназни рецептори
- JAK-STAT сигнализиране
- Сигнална трансдукция и отстраняване на инхибитор
- Wnt път на сигнализация
- NF-kB сигнален път
- Hedgehod (Hh) сигнализиране
- Сигнализиране чрез MAP киназна каскада
- NO като сигнална молекула
- Сигнална трансдукция и стероидни хормони
- Пътища за сигнална трансдукция при растенията
- Резюме
Взаимодействие между клетките и тяхното обкръжение
- Екстрацелуларен матрикс
- Колагени
- Еластин
- Фибронектин
- Ламинини
- Нидогени
- Хидросиапатит
- Протеоглокани
- Взаимодействие на клетките с ЕЦМ
- Фокални адхезии
- Интегрини
- Хемодезмозоми
- Клетъчна миграция
- Дуротаксис
- Механотрасндукция
- Адхезионни молекули при растенията
- Междуклетъчни контакти
- Клетъчни адхезионни молекули
- Селектини
- Суперсемейство имуноглобулини
- Кадхерини
- Специализирани междуклетъчни контакти
- Контакти за механично свързване
- Адхерентни контакти
- Дезмозома
- Плътен контакт
- Контакти за пренос на информация
- Цепнатовиден контакт
- Синаптичен контакт
- Плазодерма
- Резюме
Цитоскелет
- Микрофиламенти
- Разпространение на актин
- Образуване и разпадане на актинови филаменти
- Актин-свързващи протеини
- Актин в клетъчно ядро
- Междинни филаменти
- Протеини на междинните филаменти
- Структура на протеините на междинните филаменти
- Сглобяване на междинните филаменти
- Стабилност и динамика на междинните филаменти
- Топология и роля на междинните филаменти
- Микротръбички
- Тубулини
- Структура на микротръбички
- Протеини асоциирани с микротръбички
- Центрове за организация на микротръбички
- Микротръбички на цитоскелета и моторни протеини
- Моторни протеини
- Механика на моторните протеини
- Кинезини
- Движение на кинезина
- Кинезин-медииран транспорт на органели
- Динеини
- Цитопламен динеин
- Миозин
- Конвенционални (клас II) миозини
- Неконвенционален миозин
- Центрозма
- Функционална активност на центрозмата
- Центриоли
- Структура и организация на центриоли
- Динамика и дуплициране на центриоли
- Перицентриоларен материал
- Митотично вретено
- Структура на митотичното вретено
- Делитеното вретено по време на митоза
- Обобщение на митотичните движения
- Стабилност на клетъчните структури изградени от микротръбички
- Реснички и камшичета
- Интрафлагеларен транспорт
- Движение на реснички и камшичета
- Първична ресничка
- Бактериален флагелум
- Архелум
- Заболявания свързани с реснички и камшичета
- Цилиопатии
- Резюме
Рибозоми
- Структура на рибозомите
- Прокариотна рибозома
- Еукариотна рибозома
- Функция на рибозомите
- Инициация на транслацията при прокариоти
- Инициация на транслацията при еукариоти
- Елонгация на полипептидната молекула
- Терминация на транслацията
- Резюме
Компартменти на ендомембранната система
- Ендоплазмен ретикулум
- Грануларен ендоплазмен ретикулум
- Синтез на протеини на рибозоми свързани с мембрани
- Мембранно-свързани рибозоми и транслация
- Посттранслационен процесинг в ГЕР
- Гликозилиранр в ГЕР
- Биосинтез на мембрани в ГЕР
- Синтез на мембранни протеини
- Синтез на мембранни липиди
- Агрануларен ендоплазмен ретикулум
- Функции на агрануларния ендоплазмен ретикулум
- Синтез на стероидни хормони
- Метаболизъм на въглехидрати
- Детоксикация на вредни вещества
- Депо на калциеви йони
- Комплекс на Голджи
- Структура на комплекса на Голджи
- Функции на комплекса на Голджи
- Посттранслационен процесинг на протеини
- Липиден метаболизъм в КГ
- Синтез на полизахаридите в КГ
- Сортиране на протеини и тяхното експортиран от КГ
- Движение на материалите през КГ
- Клетъчно-специфични функции на КГ
- Лизозоми
- Фагоцитоза и автофагия
- Болести и лизозоми
- Клетъчни вакуоли
- Вакуоли в растителна клетка
- Физиологични активности на вакуолите в растителните клетки
- Резюме
Биоенергетика и метаболизъм
- Митохондрии
- Разпространение на митохондрии
- Форма на митохондрии
- Големина на митохондрии
- Брой митохондрии в клетка
- Локализация на митохондриите
- Структура на митохондрия
- Външна митохондриална мембрана
- Междумембранно пространство
- Вътрешна митохондриална мембрана
- Дихателна верига
- Структура на АТФ-синтазата
- Аномалии на кристите
- Митохондриален матрикс
- Цикъл на трикарбоксилните киселини
- Митохондриален геном
- Митохондриални рибозоми
- Аномалии в митохондриалния геном
- Транспорт през митохондриалните мембрани
- Функции на миохондриите
- Клетъчно дишане
- Механизъм на окислителното фосфорилиране
- Хемиосмотична теория
- Синтез на АТФ
- Транспорт на метаболити през вътрешната митохондриална мембрана
- Окисление на мастни киселини
- Удължаване на мастни киселини
- Неутрализиране на вредни вещества
- Други функции
- Получаване на нови митохондии
- Произход на митохондриите
- Хлоропласти и други пластиди
- Хлоропласти
- Разпространение на хлоропласти
- Форма на хлоропласти
- Големина на хлоропласти
- Брой хлоропласти
- Локализация на хлоропласти
- Структура на хлоропласт
- Външна хлоропластна мембрана
- Вътрешна хлоропластна мембрана
- Стромула (stromule)
- Тилакоидна мембрана
- Строма
- Геном на хлоропласт
- Хлоропластидни рибозоми
- Импорт и сортиране на хлоропластидни протеини
- Фотосинтетични пигменти
- Фотосистеми и реакционни центрове
- Фотосинтеза
- Светлинна фаза на фотосинтезата
- Фотофосфорилиране
- Реакции на фиксация на въглерод
- Други пластиди
- Получаване на нови хлоропласти
- Произход на хлоропласти
- Хлоропласти
- Пероксизоми
- Функции на пероксизоми
- Формиране на пероксизоми
- Аномалии в пероксизоми
- Резюме
Клетъчно ядро
- Основни функции на ядрото
- Ядро в еукариотна клетка
- Брой ядра
- Местоположение на ядрото в клетката
- Форма на ядрото
- Големина на ядрото
- Ядрена обвивка
- Ядрена ламина
- Ламинопатии
- Ядрен поров комплекс
- Транспорт между нуклеоплазма и цитоплазма
- Ядрената обвивка по време на митоза
- Нуклеоплазма
- Ядрен матрикс
- Субядрени структури
- Ядърце
- Структура на ядърце
- Нуклеарни петънца
- Телца на Кахал
- PML-телца
- Gem телца
- Хроматин
- Хроматин на интерфазното ядро
- Химичен състав на хроматина
- Репликация на ДНК
- ДНК полимерази
- ДНК полимерази при прокариоти
- ДНК полимерази в еукариотни клетки
- Полмеризация на нуклеотиди
- Репликация при прокариоти
- Репликация при еукариоти
- Точка на начало на репликация
- Типове ДНК последователности
- Край на репликацията
- Теломери
- Теломераза, Теломери, "лимит на Хайфлик", клетъчно стареене рак
- Транскрипция на РНК молекули
- РНК полимераза
- Информационна РНК
- Синтез на иРНК молекули
- Инициация на транскрипцията
- Некодиращи РНК молекули
- Транспортна РНК
- Рибозомна РНК
- Малки интерфериращи РНК молекули
- Малки нуклеарни (ядрени) РНК молекули
- Малки нуклеарни РНК молекули
- Малки темпорални РНК молекули
- Малки РНК молекули, взаимодействащи в Piwi-протеини
- Други некодиращи РНК молекули
- Протеини на хроматина
- Нива на структуриране на хроматина
- Морфология на митотичните хромозоми
- Центромер
- Кинетохор
- Скелет на митотичната хромозома
- Кариотип
- Резюме
Клетъчен цикъл и клетъчно делене
- Клетъчен цикъл
- Фази на клетъчния цикъл
- Интерфаза
- Контрол върху клетъчния цикъл
- Циклин-зависими кинази
- Циклини
- Контролно-пропускатели пунктове в клетъчния цикъл
- Клетъчно делене
- Събития по време на Митоза
- Варианти на митоза
- Клетъчно делене - Цитокинеза
- Амитоза
- Ендоредупликация
- Политенни хромозоми
- Резюме
Програми за клетъчна смърт
- Философията на една клетка за живота и смъртта
- Програмирана клетъчна смърт
- Апоптоза и Некроза
- Некроза
- Апоптоза
- Индуциране на апоптоза
- Каспази
- Сигналли и пътища за Апоптоза
- Външен път на апоптоза
- Вътрешен път на апоптоза
- Митохондии и апоптоза
- Ранни събития на апоптоза
- Вирусна апаптотична мимикрия
- Отстраняване на апоптотични клетки
- Апоптоза при растителни клетки
- Некроптоза
- Нетоза
- Механизъм на действие
- NET
- Самоубийствена нетоза
- Витална нетоза
- Отрицателни ефекти на нетозата
- Резюме
Клетъчно стареене, клетъчна патология, ракови клетки
- Стареене
- Биологични основи на стареенето
- Теории за стареенето
- Теория за свободните радикали
- Хипотеза "катастрофа от грешки"
- Генетика на стареенето - биологичен часовник
- Биомаркери на стареенето
- Биологичен часовник, който измерва стареенето
- Хипотеза за теломерното скъсяване
- Теория Епигенетичен часовник на стареенето
- Преждевременно стареене
- Клетъчно остаряване
- Стволови клетки и стареене
- Ракови клетки и рак
- Типове рак
- Особености на раковите клетки
- Фенотипни особености на ракови клетки в условия in vitro
- Причини за рак
- Хромозомни алтерации
- Туморни вируси
- Канцерогени от околната среда
- Генетични основи на рака
- Онкогени
- Тумур-суперсорни гени
- Ретинобластома
- Ролята на р53
- Стратегии за борба с рака
- Резюме
Клетъчна диференциация и развитие
- Основни особености на развитието
- Размножаване
- Полови клетки
- Образуване на полови клетки
- Клетки на зародишната линия
- Мейоза
- Мейоза I
- Овогенеза
- Спермогенеза
- Оплождане
- Събития предхождащи оплождането
- Старт на развитието и събитие след оплождане
- Клетъчни диференциране
- Константност на ДНК
- Молекулни основи на клетъчната диференциация
- Регулация на генната експресия
- Диференциална генна активност
- Роля на извънклетъчните сигнали
- Модели на клетъчна диференциация
- Стволови клетки
- Особености на стволовата клетка
- Клетъчно делене на стволови клетки
- Потентност на клетките
- CD-маркери
- Ембрионални стволови клетки
- Стволови клетки на възрастен организъм
- Специалните места, които обитават стволовите клетки
- Мултипотентни стволови клетки във възрастен организъм
- Специални места, които обитават стволовите клетки
- Мултипотентни стволови клетки във възрастен организъм
- Мултипотентни хемопоетични стволови клетки
- Мезенхимни стволови клетки
- Стволови клетки в тънко черво
- Трансдиференциация
- Резюме
Речник
Азбучен указател
Използвана литература