Tkanki. Tkanki. Tkanka (gr. histos) zespół komórek współpracujących ze sobą (o podobnej strukturze i funkcji) komórki

Transkrypt

1 Tkanki Tkanka (gr. histos) zespół komórek współpracujących ze sobą (o podobnej strukturze i funkcji) komórki Tkanki macierz (matrix) zewnątrzkomórkowa komórki zwierzęce substancja międzykomórkowa protoplasty roślin ściany komórkowe 1

2 Tkanki Komórki mogą się łączyć (komunikować) za pomocą : bezpośrednich połączeń substancji międzykomórkowej substancja międzykomórkowa (ECM= extracellular matrix) ECM wielocukry i białka : glikozoaminoglikany (GAG) proteoglikany białka tworzące włókna glikoproteiny (białka niekolagenowe) 2

3 Glikozoaminoglikany (GAG) - polisacharydy polimery dwucukrów: kwasu uronowego i aminoheksozy ( tys) - nierozgałęzione; - hydrofilowe;- silny ładunek ujemny powtarzające się dwucukry kwas D-glukuronowy N-acetyloglukozoamina kwas hialuronowy (ok cząsteczek dwucukrów) [siarczan chondroityny, siarczan heparanu, siarczan dermatanu, inne] proteoglikany ECM - proteoglikany - białka pozakomórkowe związane z GAG -bardzo róŝnorodne rdzeń białkowy + wiele cząsteczek GAG lub rdzeń kw. hialuronowy+ białka łączące + wiele cząst.gag olbrzymie agregaty (chrząstka) - cząsteczki rozgałęzione, sztywne - cząsteczki hydrofilowe - nadają ECM konsystencję płynnego Ŝelu (wiąŝą jony Na) [agrekan, syndekan, perlekan, dekoryna] 3

4 odporność na ściskanie ECM - proteoglikany 10 8 Da agregat proteoglikanów z chrząstki Macierz zewnątrzkomórkowa (białka) białka tworzące włókna kolageny elastyna i fibrylina białka niekolagenowe (glikoproteiny) fibronektyny laminina inne (entaktyna, tenascyna) 4

5 ECM białka tworzące włókna Kolageny (typy I - XVII) 25% masy białek organizmu ssaka syntetyzowane przez fibroblasty, osteoblasty.. Cząsteczka kolagenu: długość sztywność trójniciowa struktura grube włókna pęczki sieci tropokolagen organizacja i struktura kolagenu (typu I) Syntetyzowany: prokolagen Kolagenaza odcina końcowe peptydy Agregacja i organizacja włókien kolagenowych Fibroblast (formowanie włókien kolagenowych) Wytrzymałość na rozciąganie 5

6 kolageny nietworzące włókien Kolagen typu IV ECM białka niekolagenowe Fibronektyny ( glikoproteiny-220kd) połączenie substancji międzykomórkowej z cytoszkieletem komórki wpływają na formowanie włókien kolagenu ( napręŝenie ECM) integryny przenoszą napręŝenia przez błonę komórkową na cytoszkielet 6

7 matriks zewnątrzkomórkowa błona podstawna (model struktury) RóŜne makrocząsteczki substancji międzykomórkowej (cząsteczki białek -zielone, cząsteczki glikozoaminoglikanów - czerwone) Proteoglikany i białka ECM zapewniają wytrzymałość na rozciąganie zapewniają odporność na ściskanie regulują transport przez środowisko zewnątrzkomórkowe uczestniczą w sygnalizacji międzykomórkowej regulują migrację komórek 7

8 Tkanki roślinne matriks zewnątrzkomórkowa ściana komórkowa pektyna celuloza komórki w stanie turgoru Przekrój poprzeczny łodygi Arabidopsis (mikroskop fluorescencyjny) Przekrój poprzeczny korzenia Arabidopsis (mikroskop elektronowy) Pierwotna ściana komórek roślinnych blaszka środkowa (spajająca komórki) pierwotna ściana komórkowa rozciąganie - celuloza; ściskanie inne polisacharydy błona komórkowa mikrofibryle celulozowe zdolna do rozciągania, umoŝliwia `wzrost komórki 8

9 orientacja fibryl celulozowych w ścianie komórkowej odpowiedzialna za kierunek wzrostu komórki (organu) mikrofibryle celulozowe Mikrografia elektronowa fibryl celulozowych w ścianie komórkowej (uporządkowany układ włókien) Mikrofibryle celulozowe mikrotubule korowe Synteza celulozy na zewnętrznej powierzchni błony komórkowej (najpowszechniejsza makrocząsteczka organiczna na ziemi) 9

10 łączenie się komórek homofilowe heterofilowe za pomocą białek łączących trwałe lub przejściowe połączenia międzykomórkowe i cząsteczki adhezyjne łączenie się komórek połączenia międzykomórkowe cząsteczki adhezyjne 10

11 cząsteczki adhezyjne CAM-cell adhesion molecules białka integralne błon tworzące trwałe lub przejściowe połączenia tworzące połączenia między komórkami lub komórkami a macierzą międzykomórkową funkcje rozpoznające cząsteczki adhezyjne (CAM) kadheryny nadrodzina immunoglobulin selektyny integryny 11

12 połączenia międzykomórkowe połączenia zamykające połączenia zwierające desmosomy połączenia przylegające połączenia komunikujące, szczelinowe połączenia zamykające (tight junctions) w komórkach nabłonkowych ( obwódki zamykające ) połączenia ścisłe, barierowe 12

13 połączenia zamykające (tight junctions) klaudyny okludyny zespolenie zewnętrznych warstw błon (fuzja) sąsiednich komórek wzmocnione białkami długość ok. 15nm uszczelnienie zapobiegające przepływowi cząsteczek przez szczeliny między komórkami desmosomy film kadheryny glikoproteiny transbłonowe zaleŝne od Ca +2 płytka desmosomalna (białka wiąŝące) filamenty pośrednie cytokeratyny,wimentyny, desminy 13

14 półdesmosomy (hemidesmosomy) płytka przybłonowa strukturalnie podobne do desmosomów występują w podstawowej warstwie komórek nabłonka ( na tkance łącznej skóry właściwej) połączenia przylegające (adherens junctions) komórki nabłonkowe kardiomiocyty komórki mięśni gładkich kadheryny kateniny mikrofilamenty 14

15 połączenia komunikacyjne (szczelinowe) -neksus (gap junctions) całe królestwo zwierząt prawie wszystkie tkanki komunikacja - metaboliczna (cząsteczki < 1200Da: cukry, aminokwasy, camp, jony) -elektryczna połączenia komunikacyjne (gap junctions) konekson (6 koneksyn) róŝne koneksyny od 26 do 50kDa zamykanie i otwieranie połączeń komunikacyjnych regulacja przepuszczalności (bramkowanie jak kanałów jonowych?) np. wzrost stęŝenia wewnątrzkomórkowego Ca+2 powoduje spadek przepuszczalności połączeń szczelinowych 15

16 połączenia komunikacyjne (gap junctions) płytki połączeniowe - setki (tysiące) koneksonów Tkanki roślinne połączenia międzykomórkowe (komunikacyjne) plazmodesmy 16

17 człowiek: tkanki ssaków ponad 200 typów komórek komórek nabłonkowa łączna nerwowa mięśniowa Tkanki nabłonki komórki nabłonkowe: róŝnorodne wyścielają powierzchnię ciała i jamy ciała budują gruczoły 17

18 Tkanki nabłonki komórki nabłonkowe: funkcje ochronne (wzmacniające) zdolność wchłaniania i transportu substancji zdolność do syntezy białek i substancji zwilŝających rozpoznawanie komórek (zdolność adhezji, ekstrawazacji i migracji) wykrywanie sygnałów (fotoreceptory w oku) Tkanki nabłonki Klasyfikacja wg liczby warstw komórek 18

19 Tkanki nabłonki kształtu komórek specjalizacji powierzchni komórek orzęsiony, nieorzęsiony, zrogowaciały Nabłonki pokrywające polaryzacja komórek jelito komórka kubkowa komórka absorpcyjna 19

20 nabłonki komórki nabłonkowe błona podstawna włókna kolagenowe w tkance podścieliska Nabłonki pokrywające połączenia międzykomórkowe 20

21 Nabłonki pokrywające desmosomy i FP - funkcje wzmacniające desm FP naskórek odporność na rozciąganie i ściskanie Nabłonki pokrywające CAM ( białka adhezyjne) 21

22 Nabłonki pokrywające odnawianie komórek Nabłonki pokrywające odnawianie komórek 22