BK5.pdf

CYTOSZKIELET

● cytoszkielet = „kościec” i „system mięśniowy” komórki

● funkcje: nadawanie i utrzymywanie kształtu komórki, transport i rozmieszczenie organelli i

makromolekuł, wewnętrzna organizacja komórki, ruch komórki, skurcz komórki, udział w

podziałach komórkowych, fagocytoza, zjawisko adhezji (komórka-komórka, komórka-

macierz zewnątrzkomórkowa)

● elementy cytoszkieletu: mikrotubule , mikrofilamenty , filamenty pośrednie

MIKROTUBULE:

● funkcje: rozmieszczenie organelli i przekazywanie ich w różne miejsca w komórce,

tworzenie wrzeciona kario- i cytokinetycznego, wyznaczanie bruzdy podziałowej komórek

zwierzęcych i płaszczyzny podziału roślinnych

● budowa: długie rurki o średnicy 25 nm i kanale wewnętrznym; zbudowane z tubuliny ,

której każda cząsteczka jest dimerem złożonym z dwóch globularnych białek, tubuliny α i

tubuliny β , dimery łączą się ze sobą tworząc protofilamenty o budowie spolaryzowanej (na

jednym końcu α – biegun „minus” , a na drugim β – biegun „plus” ); trzynaście

protofilamentów łączy się ze sobą bok do boku, tworząc układ rureczki – mikrotubulę; w

rzeczywistości nie tworzą się pojedyncze protofilamenty, tylko pierścienie złożone z

trzynastu cząsteczek tubuliny, do których końca „+” dołączane są kolejne pierścienie

● dynamiczna niestabilność mikrotubul : dimery tubuliny potrafią wiązać i hydrolizować

GTP; dimer związany z GTP jest w stanie wiązać kolejne dimery, przez co mikrotubula

rośnie, jednak w tym czasie dochodzi do hydrolizy GTP do GDP w dimerach wewnątrz

mikrotubuli, ale dimer końcowy zawiera GTP; jeżeli hydroliza GTP do GDP zajdzie zanim

przyłączy się nowy dimer, wówczas lawinowo zaczynają się odłączać kolejne dimery i

mikrotubula się skraca; końcowy dimer zabezpiecza więc czasowo mikrotubulę przed

depolimeryzacją; jeżeli hydroliza następuje po przyłączeniu nowego dimeru, filamenty się

wydłużają

● miejsca powstawania mikrotubul ( MTOC ): u roślin na powierzchni jądra , błony

komórkowej , plastydów ; u zwierząt centrosomy ; w nich dwie centriole i γ-globulina, do

której przyłącza się biegun „-” dimerów

● mikrotubula przestaje się wydłużać, gdy dotrze do białka oczapkowującego (typ białek

MAP), które zabezpiecza ją przed depolimeryzacją, do której po pewnym czasie musi dojść;

białka oczapkowujące znajdują się na strukturach komórkowych; mikrotubule stale

tworzone, ale wiele z nich rozpada się, bo nie dociera do białka oczapkowującego

● MAP : grupa białek, łącząca się z mikrotubulami, odpowiedzialna za ich polimeryzację,

stabilizację i nadawanie określonych funkcji; np. MAP1, MAP2 (stabilizujące dendryty),

MAP3, tau (charakterystyczne dla komórek nerwowych, odpowiedzialne za wzrost,

tworzenie aksonu i przekazywanie informacji)

● związki zaburzające organizację mikrotubul: kolchicyna, kolcemid, nokodazol – blokują

polimeryzację mikrotubul (wiążą się z wolnymi heterodimerami tubuliny, uniemożliwiając

polimeryzację; następująca depolimeryzacja mikrotubul prowadzi do ich zaniku; blokują

mitozę); winkrystyna, winblastyna – blokują polimeryzację mikrotubul (wywołują

tworzenie bezładnych agregatów tubuliny zamiast mikrotubul; stosowane jako cytostatyki);

taksol – stabilizuje mikrotubule (wiąże mikrotubule, uniemożliwiając ich rozpad, ale nie

przeszkadza w polimeryzacji; blokuje mitozę)

MIKROFILAMENTY (FILAMENTY AKTYNOWE):

● największe zagęszczenie pod błoną komórkową

● funkcje: ruch komórek, kurczenie, przemieszczanie organelli, utrzymywanie kształtu

komórek, umocowywanie komórek do innych i do błon podstawnych, tworzenie

mikrokosmków, pierścieni skurczowych

● budowa: zbudowane z polimerów aktynowych , tworzących polarne dwuniciowe helisy o

silnych interakcjach między niciami; polimeryzacja jest dużo bardziej efektywna od końca

„+” do końca „-”

● polimeryzacja następuje, gdy aktyna jest związana z ATP; przyłączenie powoduje hydrolizę

ATP do ADP, jeżeli hydroliza zajdzie zanim dołączy się kolejna cząsteczka, nie następuje

polimeryzacja i stopniowo zachodzi depolimeryzacja

● ABP (Actin Binding Proteins): białka wiążące aktynę, odpowiedzialne za procesy

polimeryzacji, depolimeryzacji i stabilizację mikrofilamentów, np. spektryna (wiązanie

krzyżowe filamentów do błony komórkowej), winkulina, profilina (łączenie monomerów

aktyny), Cap Z (oczapkowanie), titina , nebulina , tropomiozyna (stabilizacja filamentów)

● związki zaburzające organizację mikrofilamentów: cytochalazyny – hamują polimeryzację

aktyny (wiążą się z końcem „+”, co uniemożliwia przyłączanie następnych monomerów i

prowadzi do depolimeryzacji; wydzielane przez śluzowce); falloidyna – stabilizuje aktynę

(uniemożliwia jej depolimeryzację)

FILAMENTY POŚREDNIE:

● funkcje: wytrzymałe na rozciąganie i rozrywanie (obecne przede wszystkim w komórkach

mechanicznych), odpowiedzialne za połączenia komórka-komórka i komórka-macierz

● budowa: 8-10 nm, trwała, włóknista struktura: głowa (gr. aminowa) – wydłużenie – ogon

(COOH); monomery -> dimery -> tetramery (z dwóch dimerów) -> protofilamenty ->

frotofibryle -> filamenty

● typy: cytoplazmatyczne (niżej) i jądrowe (laminy – we wszystkich komórkach z jądrem,

odpowiedzialne za kształt i wytrzymałość jądra)

● filamenty pośrednie cytoplazmatyczne: keratynowe (bardzo wytrzymałe, obecne w

nabłonkach), wimertynowe i wimertynopodobne (tkanka łączna. mięśniowa, mikroglej),

neurofilamenty (komórki nerwowe)

RUCH KOMÓRKOWY

● dotyczy ruchu całych komórek, ale też ruchu wewnątrzkomórkowego (przesuwanie

organelli)

RUCH WEWNĄTRZKOMÓRKOWY:

● mechanizmy: polimeryzacja aktyny , polimeryzacja tubuliny , ruch organelli wzdłuż

filamentów aktynowych i mikrotubul (dzięki białkom motorycznym)

● białka motoryczne związane z tubuliną : dyneiny (poruszają się w kierunku bieguna „-”

mikrotubul), kinezyny (poruszają się w kierunku bieguna „+” mikrotubul); są zbudowane z

łańcuchów ciężkich i lekkich; mają głowy (wędrujące po elementach cytoszkieletu dzięki

hydrolizie ATP) i ogony (połączone z elementem transportowanym); hydroliza ATP w ich

obu główkach zachodzi naprzemiennie, co pozwala na ich kroczenie w kierunku

odpowiedniego bieguna

● białka motoryczne związane z aktyną : miozyna 1 – występuje w komórkach

niemięśniowych, odpowiedzialna za przesuwanie pęcherzyków wzdłuż filamentów,

mniejsza, zbudowana z jednej głowy i jednego ogona; miozyna 2 – występuje przede

wszystkim w komórkach mieśniowych, jest odpowiedzialna za przesuwanie filamentów

względem siebie (przemieszczanie się komórek, skurcze), dłuższa, zbudowana z dwóch

główek i dwóch ogonów; kroczą do końców „+”

● skurcz mięśnia : sygnałem jest wzrost stężenia jonów wapniowych; miozyna doczepia się

do aktyny, po czym z głową miozyny wiąże się ATP i wywołuje odłączenie miozyny od

aktyny i jej przemieszczenie i odczepienie ADP

RUCH CAŁEJ KOMÓRKI:

● mechanizmy: wici , rzęski (także pobieranie pokarmu), pełzanie

● rzęski i wici: struktura mikrotubul : 9x2+2; dyneina łącząca mikrotubule powoduje ich

„ślizganie” i wyginanie, przez co generowany jest ruch całej struktury

● etapy pełzania : wypchnięcie, przylgnięcie, podciągnięcie; odbywa się dzięki polimeryzacji

aktyny z przodu (zgodnie z kierunkiem ruchu) komórki, tworząc lamelopodium, a z niego

wypustki (filopodia), które są odpowiedzialne za przylgnięcie komórki (filopodia odrywane

są na końcach komórki w wyniku naprężeń wywołanych migracją przodu komórki) i

depolimeryzacji aktyny z tyłu komórki i przemieszczania jej do przodu

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: