Wykład # 6
Aparat Golgiego - cd
§ Diktiosom to podstawowa jednostka strukturalna aparatu Golgiego; jest to stos cystern i towarzyszących im pęcherzyków; układ ten jest w ciągłym ruchu.
§ Cysterny diktiosomu różnią się budową i biochemią; w ich obrębie można wydzielić kilka przedziałów (widać to po zastosowaniu kilku metod barwienia).
§ Aparat Golgiego bierze udział w sekrecji – zagęszcza, sortuje i pakuje produkty wydzielnicze; jest jednym z elementów systemu śródplazmatycznego.
§ Produkty opakowane przez aparat Golgiego wędrują na zewnątrz (egzocytoza), do błony lub do lizosomów.
VII Lizosomy
§ Struktura znana od niedawna (1949 rok); termin wprowadzony w 1955 roku.
§ Na obrazach ultrastrukturalnych można je pomylić z mitochondriami lub peroksysomami.
§ Lizosomy są sferycznymi pęcherzykami lub woreczkami o średnicy 0,25 - 1μm.
§ Zawierają enzymy hydrolityczne o działaniu optymalnym w środowisku kwaśnym.
§ Wewnątrz lizosomu pH= 4 – 5, jest utrzymywane na takim poziomie dzięki pompie protonowej w błonie lizosomu (pompa wykorzystuje ATP); białka integralne błony lizosomów są odporne na działanie enzymów.
§ Wewnątrz lizosomu występują kwaśne hydrolazy: nukleazy, proteazy, glikozydazy, lipazy, fosfatazy, sulfatazy, fosfolipazy.
§ Lizosomy można oznaczyć w komórce stosując znaczenie kwaśnej fosfatazy na skrawkach ultracienkich (TEM).
§ Lizosomy występują w różnych komórkach i tkankach; szczególnie dużo – w nabłonku jelita.
§ Kształt, wielkośc i zawartośc bardzo zróznicowany.
§ Funkcja lizosomów polega na kontrolowanym, wewnątrzkomórkowym trawieniu wiekocząsteczek (białek, polisacharydów, lipoprotein, kwasów nukleinowych) pochodzących z obszaru cytoplazmy lub z zewnątrz komórki.
§ Do lizosomu mogą trafić substancje, wirusy lub bakterie itp.; z lizosomami mogą łączyć się: fagosomy (z fagocytozy), enodosomy (z endocytozy), autofagosomy (z autofagii).
§ Lizosomy można podzielić na:
o Pierwotne – pęcherzyki w okolicy aparatu Golgiego, charakteryzujące się obecnością kwaśnych hydrolaz; brak substratów do trawienia (puste).
o Wtórne – wynik fuzji lizosomów pierwotnych z wakuolami, endosomami lub w wyniku wnikania substancji z terenu komórki.
VIII Endocytoza receptorowa (endocytoza z udziałem receptorów)
§ Proces opisany w 1964 (badania nad pobieraniem białek żółtka przez oocyty komarów).
§ Hormony białkowe (np. insulina), czynniki wzrostu, niektóre enzymy, lipoproteiny o niskiej gęstości (LDL), wirusy à dostają się do komórki poprzez endocytozę enzymatyczną.
Endocytoza receptorowa jest procesem dwuetapowym
a) Etap błonowy:
§ Adsorpcja wielkoczasteczek (ligandów) na receptorach zlokalizowanych na powierzchni komórki (tworzy się kompleks ligand-receptor). Receptory są specyficzne.
§ Receptory z ligandami gromadzą się w charakterystycznych wgłębieniach plazmalemmy opłaszczonych cząsteczkami białkowymi (klatryna). Klatryna warunkuje formowanie się wgłębień i pęcherzyków opłaszczonych. Bez klatryny proces endocytozy nie zachodzi.
b) Etap wewnątrzkomórkowy:
§ Agregaty ligand-receptor są wciągane do komórki w endosomach lub receptosomach.
§ Endosomy przyłączają się do lizosomów pierwotnych (tworzenie lizosomów wtórnych) lub przenoszą swoją zawartość do aparatu Golgiego (a stąd są transportowane do innych organelli komórkowych).
Klatryna
§ Za regulacje tworzenia dołków opłaszczonych odpowiadają łańcuchy lekkie klatryny wiążące kalmodulinę i jony Ca2+ .
§ Klatryna jest konserwatywna ewolucyjnie; taka sama u wszystkich zwierząt.
§ Zbudowana jest z 2 typów łańcuchów: ciężkich (160 kD) i lekkich (33 i 36 kD); trzy łańcuchy ciężkie wraz z łańcuchami lekkimi łączą się w triskeliony, które mogą zachodziń na siebie i formować kosz klatrynowy (~ pęcherzyk opłaszczony). Odpowiednie białka łączą klatryny z błoną.
IX Peroksysomy
§ Opisano je w 1954 roku w komórkach nabłonka kanalików krętych.
§ Występują w komórkach roślin i zwierząt.
§ W hepatocytach występują najliczniej (300 – 800).
§ Łatwo je pomylić z lizosomami (lizosom jest elektronowo gęstszy).
§ Peroksysomy są przeważnie kuliste, wielkość porównywalna z lizosomami (0,1 – 1 μm).
§ Otoczone są pojedynczą błoną (6 – 8 nm grubości) zbudowaną z fosfolipidów i białek.
§ Wewnątrz peroksysomów znajduje się drobnoziarnista macierz, w której są enzymy (około 40 różnych enzymów) inne niż w lizosomach. Enzymy – oksydoreduktazy są importowane do peroksysomów za pośrednictwem białek receptorowych i kanałowych (peroksyn). Mutacje genów kodujących peroksyny prowadzą do zespołu wad rozwojowych – upośledzenie funkcji komórek.
§ Peroksysomy są tkankowo i gatunkowo specyficzne – różnią się strukturalnie i funkcjonalnie.
§ Główną funkcją peroksysomów jest niszczenie cząstek toksycznych, synteza i rozkład wody utlenionej, β-oksydacja kwasów tłuszczowych, udział w procesach utleniania komórkowego (jak w mitochondriach), biosynteza cholesterolu, katabolizm puryn, udział w metabolizmie aminokwasów.
§ Biogeneza peroksysomów à de nowo (formowane za każdym razem) lub przez podział; ???
X Połączenia międzykomórkowe
§ Są to sąsiadujące obszary komórek, które ściśle łączą komórki lub umożliwiają im kontakt lub tworzą barierę dla niektórych substancji.
§ Ze względu na funkcję połączenia międzykomórkowe dzielimy na trzy typy:
o połączenia mechaniczne (mechaniczne powiązanie komórek)
o połączenia barierowe (uszczelnienie przestrzeni międzykomórkowej)
o połączenia komunikacyjne (komunikacja komórek).
§ Połączenia międzykomórkowe powstają przy udziale błony komórkowej i białkowych struktur cytoplazmatycznych.
Połączenia mechaniczne
§ Nadają komórkom i tkankom wytrzymałość mechaniczną (np. w tkance nabłonkowej)
a) Strefa przylegania (desmosom pasowy) to ciągły pas biegnący wokół komórki. Odległośc pomiędzy błonami wynosi 15 – 35 nm, przestrzeń międzykomórkowa wypełniona jest delikatnym włóknistym materiałem zawierającym kadheryny. Po stronie cytoplazmatycznej znajdują się skupienia elektronowo gęstego materiału (obecność plakoglobiny, winkuliny i wiązek mikrofialmentów)
b) Desmosom to spięcie punktowe, jest najsilniejszym połączeniem międzykomórkowym (zatrzaski spinające błony komórkowe). Najczęściej występuje pomiędzy komórkami nabłonka. Desmosomy są połączone wewnątrz komórki przy pomocy filamentów pośrednich. Desmosom zbudowany jest z płytek desmosomalnych i białkowych struktur spinających sąsiednie komórki.
2
cyrylek12