Komórka eukariotyczna organizacja

Transkrypt

1 Komórka eukariotyczna organizacja Centrum informacyjne jądro Układ wykonawczy cytoplazma cytoplazma organelle podstawowa (cytozol) cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma

2 Komórka eukariotyczna organizacja cytozol organelle złoŝony koloid wodny cząsteczek i makrocząsteczek (przedział komórkowy) zamknięte przedziały (otoczone błonami) Procesy zachodzące w cytoplazmie podstawowej - procesy związane z metabolizmem pośrednim biosynteza białek (translacja) początkowy etap oddychania (glikoliza, oksydacyjny szlak pentozofosforanowy) degradacja białek

3 Cytoplazma podstawowa (macierz cytoplazmatyczna) ok. 55% objętości komórki złoŝony koloid wodny białek (20%) organicznych i nieorganicznych rozpuszczalnych związków chemicznych, biorących udział w przemianie materii komórki (zol/ŝel) rybosomy proteasomy cytoszkielet

4 CYTOSZKIELET Sieć włókienek białkowych; struktura wysoce dynamiczna Filamenty aktynowe Filamenty pośrednie Mikrotubule Fibroblast Fibroblast

5 CYTOSZKIELET

6 CYTOSZKIELET 7nm 10nm 25nm

7 Filamenty pośrednie ich średnica 9-12 nm zbudowane z białek specyficznych tkankowo stanowią ochronę mechaniczną komórki odpowiedzialne za spręŝystość cytoplazmy

8 Budowa filamentu pośredniego animacja

9 Filamenty pośrednie

10 Filamenty pośrednie

11 Filamenty pośrednie keratynowe Mikrografia fluorescencyjna komórek epitelialnych w hodowli wybarwione wiązki filamentów keratynowych

12 desmosomy i hemidesmosomy

13 Filamenty pośrednie wzmacniają komórkę zwierzęcą

14 Filamenty pośrednie wzmacniają komórkę Zdjęcie z mikroskopu świetlnego skóry prawidłowej i od pacjenta z chorobą genetyczną -zwykłe pęcherzowe oddzielanie się naskórka (epidermolysis bullosa simplex) - mutacja w obrębie genu keratyny odpowiedzialna za nieprawidłowe formowanie filamentów keratynowych (monomery jednej z keratyn pozbawione globularnych domen na C i N-końcach)

15 Cytoszkielet aktynowy G-aktyna 370 aminokwasów kda izoformy: α, β, γ aktyna konserwatywna

16 Cytoszkielet aktynowy Filamenty aktynowe (F-aktyna) agregacja Oddziaływania hydrofobowe Słabe wiązania niekowalencyjne 13

17 Cytoszkielet aktynowy hydroliza ATP

18 Cytoszkielet aktynowy 50% ~ 50% µM G-aktyny

19 Białka wiąŝące aktynę (ABP -actin binding protein) białka wiąŝące monomery (profilina, tymozyna) białka czapeczkujące białka tnące białka wiąŝące się wzdłuŝ FA

20 Białka wiąŝące aktynę białka wiąŝące filamenty ze sobą równolegle krzyŝowo

21 równolegle krzyŝowo

22 Filamenty aktynowe Filamenty aktynowe w fibroblastach REF-52 -mikrografia elektronowa. a) sieć aktynowa w lamelipodium na końcu wiodącym komórki b) włókna napręŝeniowe (stress fibers) wzdłuŝ napręŝeń cytoplazmy

23 białka wiąŝące filamenty z błonami Rodzina białek EMR (ezrin, radixin, monesin) Miejsca kontaktów zogniskowanych - focal contacts

24 Miozyny -aktynozaleŝne białka motoryczne rodzin rośliny kręgowce

25 Miozyny -aktynozaleŝne białka motoryczne 2 łańcuchy cięŝkie superhelisa 4 łańcuchy lekkie koniec koniec szyjka (ramię dźwigni) Miozyna II dimer

26 Miozyny -aktynozaleŝne białka motoryczne właściwości hydrolityczne miozyny aktywowane przez aktynę hamowane przez jony Mg +2 Bipolarny filament cząsteczek

27 Cytoszkielet aktynowy - funkcje warunkuje kształt komórki ruch komórki ruchy wewnątrzkomórkowe cytokineza mikrokompartmentacja

28 Organizacja filamentów aktynowych w komórce warunkuje kształt komórki Komórki melanoma: (A)- niski poziom filaminy (B) - poziom filaminy zwiększony

29 Organizacja filamentów aktynowych w komórce warunkuje kształt komórki rola białek Rho

30 Filamenty aktynowe zmieniają kształt błony w komórkach zwierzęcych A) mikrokosmki B) włókna napręŝenowe C) filopodia D) pierścień kurczliwy

31 Organizacja filamentów aktynowych w komórce Filamenty aktynowe zmieniają kształt błony w komórkach zwierzęcych

32 Organizacja filamentów aktynowych w komórce Mikrokosmki: stabilna struktura aktynowa

33 Cytoszkielet aktynowy generacja ruchu przez polimeryzację aktyny przez aktynozaleŝne białka motoryczne

34 Aparat kurczliwy mięśni sarkolema 2,5 µm włókna mięśniowe: kilka- kilkaset µm - grubość kilka- kilkadziesiąt cm - długość

35 Miofibryle mięśni szkieletowych Filamenty grube miozynowe średnica 17nm; dlugość 1,5µm Filamenty cienkie aktynowe średnica 8nm; dlugość 1µm Skurcz mięśnia - film prąŝek I (izotropowy) prąŝek A (anizotropowy) prąŝek I (izotropowy)

36 Omówieniem skurczu mięśnia skończyłam wykład 5

37 CYTOSZKIELET

38 Mikrotubule podjednostki strukturalne 13 (11-16) 55kDa i 53kDa strukturalna polarność 450 aminokwasów

39 Mikrotubule wydłuŝanie / /skracanie

40 Mikrotubule powstawanie mikrotubul w komórce MT wyrastające z ośrodków nukleacji (centrosomu) Mikrografia elektronowa: A) pierścienie gama-tubulinowe B) wyrastające pojedyncze Mt

41 Mikrotubule powstawanie mikrotubul w komórce

42 Mikrotubule dynamiczna niestabilność

43 Mikrotubule dynamiczna niestabilność Film

44 Mikrotubule białka towarzyszące MAP (microtubule associated proteins)

45 Mikrotubule białka towarzyszące stabilizujące mikrotubule - stabilizacja ( tau) - wiązanie z innymi elementami (MAP2 -FA) Mikrografia elektronowa przekroju poprzecznego wiązki Mt: C) nadekspresja MAP2 D) nadekspresja tau

46 Mikrotubule białka motoryczne - kinezyny i dyneiny B) kinezyna C) dyneina cytoplazmatyczna D) dyneina rzęskowa

47 białka motoryczne nadrodzina kinezyn 200 białek min 14 rodzin Kinezyny KRPs (kinesin related proteins) kroczą do końca + Mt (wyjątek Ncd) domena motoryczna miejsce wiązania ATP miejsce wiązania do Mt

48 białka motoryczne - kinezyny

49 Mikrotubule białka motoryczne - kinezyny Kinezyny: kierunkowość ruchu procesywność (krok 8nm, 1 ATP) Film Cząsteczka GFP-kinezyny krocząca po mikrotubuli (0,3mm/s)

50 Mikrotubule białka motorycznedyneiny: N- C- -cytoplazmatyczne -rzęskowe cząsteczki dyneiny cytopl. 2µm/s

51 Rola mikrotubul organizują wnętrze komórki

52 nadają polaryzację komórce Film fibroblast +nokodazol

53 rozmieszczenie organelli ER Golgi Mt Mt przemieszczanie mitochondriów Filmy

54 transport wewnątrzkomórkowy Mikrotubule zaangaŝowane w transporcie: pęcherzyków z ER do aparatu Golgiego (dyneiny) pęcherzyków z TGN do błony komórkowej (kinezyny) pęcherzyków z aparatu Golgiego do ER (kinezyny)

55 Rzęski i wici rzęski, wici centriole, ciałka podstawowe

56 Rzęski, wici - budowa szprycha neksyna 9+2 wewnętrzna otoczka

57 ramiona dyneiny neksyna ramiona dyneiny mają aktywność ATP-azy mogą przesuwać się wzdłuŝ sąsiednich MT

58 Ruch wici

59 Bicie rzęski 0,25µm; 5-10µm niesymetryczne; uderzenia batem