Cytoplazma. podstawowa (cytozol) Cytoplazma podstawowa (macierz cytoplazmatyczna)

Podobne dokumenty
CYTOSZKIELET CYTOSZKIELET

Filamenty aktynowe ORGANIZACJA CYTOPLAZMY. komórki CHO (Chinese hamster ovary cells ) Hoechst jądra, BOPIPY TR-X phallacidin filamenty aktynowe

CYTOSZKIELET CYTOSZKIELET Cytoplazma podstawowa (macierz cytoplazmatyczna) Komórka eukariotyczna. cytoplazma + jądro komórkowe.

Cytoplazma. Cytoplazma. cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma. cytoplazma organelle podstawowa (cytozol) Kompleksy białkowe (+RNA)

Komórka eukariotyczna organizacja

Komórka eukariotyczna organizacja

cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma Jądro komórkowe

Transport makrocząsteczek (białek)

Rzęski, wici - budowa Mikrotubule. rozmieszczenie organelli. Stabilne mikrotubule szkielet rzęsek i wici

Komórka eukariotyczna

Transport makrocząsteczek

Składniki cytoszkieletu. Szkielet komórki

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

Transport pęcherzykowy

Nośnikiem informacji genetycznej są bardzo długie cząsteczki DNA, w których jest ona zakodowana w liniowej sekwencji nukleotydów A, T, G i C

Translacja i proteom komórki

Wykład 14 Biosynteza białek

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

WITAMY NA KURSIE HISTOLOGII

OPTYMALNY POZIOM SPOŻYCIA BIAŁKA ZALECANY CZŁOWIEKOWI JANUSZ KELLER STUDIUM PODYPLOMOWE 2011

Plan działania opracowała Anna Gajos

Geny, a funkcjonowanie organizmu

FIZJOLOGIA ORGANELLI (jak działa komórka?)

Chemiczne składniki komórek

Tkanka nerwowa. neurony (pobudliwe) odbieranie i przekazywanie sygnałów komórki glejowe (wspomagające)

błona zewnętrzna błona wewnętrzna (tworzy grzebienie lamelarne lub tubularne) przestrzeń międzybłonowa macierz Błona wewnętrzna: Macierz:

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

WYKŁAD: Klasyczny przepływ informacji ( Dogmat) Klasyczny przepływ informacji. Ekspresja genów realizacja informacji zawartej w genach

Geny i działania na nich

Przedziały wewnątrzkomórkowe siateczka śródplazmatyczna (ER)

Przedziały wewnątrzkomórkowe siateczka śródplazmatyczna (ER) Pochodzenie ER

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

FIZJOLOGIA ORGANELLI (jak działa komórka?)

DNA superhelikalny eukariota DNA kolisty bakterie plazmidy mitochondria DNA liniowy wirusy otrzymywany in vitro

Zagadnienia seminaryjne w semestrze letnim I Błony biologiczne

WYKŁAD 4: MOLEKULARNE MECHANIZMY BIOSYNTEZY BIAŁEK. Prof. dr hab. n. med. Małgorzata Milkiewicz Zakład Biologii Medycznej.

(węglowodanów i tłuszczów) Podstawowym produktem (nośnikiem energii) - ATP

Prokariota i Eukariota

The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna

WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS

(MIKROSKOP ELEKTRONOWY, ORGANELLE KOMÓRKOWE).

Mitochondria. siłownie komórki

Składniki cytoszkieletu. Szkielet komórki

Budowa komórkowa organizmów Składniki plazmatyczne i nieplazmatyczne komórki - budowa i funkcje

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

Proplastydy. Plastydy. Chloroplasty biogeneza. Plastydy

Transportowane cząsteczki CO O, 2, NO, H O, etanol, mocznik... Zgodnie z gradientem: stężenia elektrochemicznym gradient stężeń

Bliskie spotkania z biologią METABOLIZM. dr hab. Joanna Moraczewska, prof. UKW. Instytut Biologii Eksperymetalnej, Zakład Biochemii i Biologii Komórki

Mięśnie. dr Magdalena Markowska

Translacja czyli biosynteza białek. Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.

Tematy- Biologia zakres rozszerzony, klasa 2TA,2TŻ-1, 2TŻ-2

Ruch i mięśnie. dr Magdalena Markowska

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

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

Przedziały wewnątrzkomórkowe siateczka śródplazmatyczna (ER)

Właściwości błony komórkowej

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Przedziały komórkowe siateczka endoplazmatyczna (ER)

Transport pęcherzykowy

Przedziały komórkowe siateczka endoplazmatyczna (ER)

Księgarnia PWN: B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter Podstawy biologii komórki. Cz.

SPIS TREŚCI VII CYTOPLAZMATYCZNA, POZAKOMÓRKOWA I BŁONOWA.. 51

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

6.1. MI ånie POPRZECZNIE PR ØKOWANE SZKIELETOWE

THE UNFOLDED PROTEIN RESPONSE

Ruch i mięśnie. dr Magdalena Markowska

oksydacyjna ADP + Pi + (energia z utleniania zredukowanych nukleotydów ) ATP

Przegląd budowy i funkcji białek

Organelle komórkowe. mgr Zofia Ostrowska

Fizjologia nauka o czynności żywego organizmu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Rozdział 1 Komórki wprowadzenie Komórki pod mikroskopem Wynalezienie mikroskopu świetlnego doprowadziło do odkrycia komórek Pod mikroskopem można

wielkość, kształt, typy

MECHANIZMY WZROSTU i ROZWOJU ROŚLIN

Podział tkanki mięśniowej w zależności od budowy i lokalizacji w organizmie

prof. dr hab. Maciej Ugorski Efekty kształcenia 2 Posiada podstawowe wiadomości z zakresu enzymologii BC_1A_W04

Plan wynikowy z wymaganiami edukacyjnymi przedmiotu biologia dla klasy I szkoły branżowej I stopnia Autorki: Beata Jakubik, Renata Szymańska

Translacja białek. Marta Koblowska Zakład Biologii Systemów, UW

Podział tkanki mięśniowej. Tkanka mięśniowa. Poprzecznie prążkowana

Podział tkanki mięśniowej. Tkanka mięśniowa. Poprzecznie prążkowana

Właściwości błony komórkowej

Część II: Ruch w układach biologicznych. Biofizyka II przedmiot obieralny Materiały pomocnicze do wykładów prof. dr hab. inż.

Cykl komórkowy. Rozmnażanie komórek G 1, S, G 2. (powstanie 2 identycznych genetycznie komórek potomnych): podwojenie zawartości (interfaza)

Zarówno u organizmów eukariotycznych, jak i prokariotycznych proces replikacji ma charakter semikonserwatywny.

Fizjologia człowieka

CORAZ BLIŻEJ ISTOTY ŻYCIA WERSJA A. imię i nazwisko :. klasa :.. ilość punktów :.

Przemiana materii i energii - Biologia.net.pl

Właściwości błony komórkowej

Fragment cząsteczki DNA stanowiący matrycę dla syntezy cząsteczki lub podjednostki białka nazywamy GENEM

Informacje. W sprawach organizacyjnych Slajdy z wykładów

Tkanka mięśniowa. pobudliwość kurczliwość

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)

Metody bioinformatyki. Ekspresja genów. prof. dr hab. Jan Mulawka

Bioinformatyka wykład 9

Program zajęć z biochemii dla studentów kierunku weterynaria I roku studiów na Wydziale Lekarskim UJ CM w roku akademickim 2013/2014

Transkrypt:

Cytoplazma złoŝony koloid wodny cząsteczek i makrocząsteczek Cytoplazma cytoplazma podstawowa (cytozol) organelle Cytoplazma podstawowa (macierz cytoplazmatyczna) ok. 55% objętości komórki złoŝony koloid wodny białek (20%), i wszelkich rozpuszczalnych związków organicznych i nieorganicznych biorących udział w przemianie materii komórki (zol/ŝel) kompleksy białkowe (+RNA) rybosomy proteasomy cytoszkielet krople tłuszczu, ziarna glikogenu 1

Cytoplazma podstawowa (macierz cytoplazmatyczna) Procesy zachodzące w cytoplazmie podstawowej - wszelkie procesy związane z metabolizmem pośrednim: syntezy /rozkładu biosynteza białek (translacja) / proteoliza początkowe etapy oddychania (glikoliza lub oksydacyjny szlak pentozofosforanowy) Rybosomy u Eukariotów rybosomy 80S; (70S w mitochondriach i chloroplastach) białek duŝa podjednostka białek mała podjednostka Białka: strukturalne enzymatyczne Aktywność katalityczna: RNA Podjednostki rybosomu duŝa mała kompletny rybosom RNA -2/3masy białka - 1/3 2

Rybosomy-biosynteza białka Translacja składa się z czterech faz: Film 1 aktywacja (aminokwas + trna = aminoacylo- trna) inicjacja (mała podjednostka rybosomu do5 mrna + duza podjednostka) elongacja terminacja (kodon stop: UAA, UAG lub UGA) miejsce wiązania mrna Miejsca wiązania t-rna A-site: akceptorowe (aminoacylo-trna) P-site peptydylowe (peptydylo trna) E-site: wyjścia (ang. exit) Filmy _rybosom_elong transl I i II Polirybosomy (polisomy) Synteza białek: 20sek kilka min wielokrotna inicjacja Film translacji Film_polirybosom Rybosom rrna rdzeń rybosomu (struktura) rybozymem - aktywność katalityczna (rrna 23S duŝej podjednostki miejsce katalityczne peptydylotransferazy) miejsce spotkania się wszystkich rodzajów RNA 3

Proteoliza proteoliza lizosomowa nieselektywna; białka pobierane przez komórki strukturalne długowieczne proteoliza proteasomowa (80-90%) białka uszkodzone, nieprawidłowo sfałdowane krótkoŝyjące (regulacyjne) selektywna ubikwitynacja białka (wiązanie ubikwityny przez wiązanie izopeptydowe) Proteasomy (proteosomy) Kompleks: białka RNA aparat importujący białka do proteolizy (19S)- regulatorowy (aktywator proteasomu, 6 ATP-az) proteasom 26S aparat dokonujący proteolizy białek (20S) katalityczny (4 pierścienie z 7 podjednostek, beczułka) we wszystkich komórkach eukariotycznych w cytoplazmie i jądrze 4

Proteasomy proteoliza proteasomowa białko -sekwencja rozpoznawcza pudełko destrukcyjne (N-końcu 8-10 reszt) 76 aa związanie ubikwityny (3 enzymy, ligaza; wiązanie izopeptydowe: białko-lys_ Gly76_Ub) proteaza proteasomowa wnikanie do proteasomu degradacja białek do peptydów ( 8-15 aa), odłączenie ubikwityny Proteosomy proteoliza proteasomowa tylko u eukariotów związana z ubikwityną selektywna białka krótkoŝyjące (SS blisko N-końca) białka uszkodzone, źle sfałdowane 5

CYTOSZKIELET Sieć włókienek białkowych; struktura wysoce dynamiczna Filamenty aktynowe Filamenty pośrednie Mikrotubule Fibroblast CYTOSZKIELET 6

CYTOSZKIELET 7nm 10nm 25nm Filamenty pośrednie ich średnica 9-12 nm zbudowane z białek specyficznych tkankowo stanowią ochronę mechaniczną komórki odpowiedzialne za spręŝystość cytoplazmy 7

Budowa filamentu pośredniego animacja 8

Filamenty pośrednie Klasyfikacja FP w oparciu o sekwencje domeny trzonowej (α- helisy) I i II homo- i heteropolimery 12 izoform w ludzkim naskórku III IV V zwykle 1 klasa cytoplazmatycznych FP w danym typie komórek komórki nowotworowe ekspresja FP jak w komórkach wyjściowych 9

Białka wiąŝące filamenty pośrednie Plakiny plektyna desmoplakina Białka epidermalne filagryna Związane z laminami LAP1, LAP2, LBR FILAMENTY POŚREDNIE Mikrografia fluorescencyjna komórek epitelialnych w hodowli wybarwione wiązki filamentów keratynowych Mikrografia elektronowa cienkich skrawków komórek nerki chomika w hodowli filamenty wimentynowe (strzałki) 10

Filamenty pośrednie keratynowe w komórkach epitelialnych desmosomy i hemidesmosomy desmosomy półdesmosomy 11

Filamenty pośrednie wzmacniają komórkę zwierzęcą 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) 12

Odmienność filamentów jądrowych zbudowane z lamin tworzą sieć (nie liny) ulegają demontaŝowi i ponownemu formowaniu Mikrografia elektronowa sieci filamentów jądrowych oocytu Xenopus Fosforylacja lamin konieczna do rozpadu filamentów blaszki jądrowej 13

Filamenty aktynowe komórki CHO (Chinese hamster ovary cells ) Hoechst jądra, BOPIPY TR-X phallacidin filamenty aktynowe Cytoszkielet aktynowy G-aktyna 370 aminokwasów 42 43 kda izoformy: α,, β, β, γ aktyna konserwatywna 14

Filamenty aktynowe (F-aktyna) agregacja Cytoszkielet aktynowy Oddziaływania hydrofobowe Słabe wiązania niekowalencyjne 13 Cytoszkielet aktynowy hydroliza ATP 15

Cytoszkielet aktynowy Polimeryzacja aktyny Cytoszkielet aktynowy 50% ~ 50% 50-200µM G-aktyny 16

Białka wiąŝące aktynę (ABP -actin binding protein) białka wiąŝące monomery (profilina, tymozyna) białka czapeczkujące białka tnące białka wiąŝące się wzdłuŝ FA białka wiąŝące filamenty ze sobą białka wiąŝące filamenty z błonami Białka wiąŝące F-aktynę białka tnące, białka czapeczkujące 17

- białka wiąŝące się wzdłuŝ FA stabilizują filamenty destabilizują filamenty kofilina tropomiozyna Białka wiąŝące aktynę białka wiąŝące filamenty ze sobą równolegle krzyŝowo 18

równolegle krzyŝowo - białka wiąŝące FA krzyŝowo Komórki melanoma: (A)- niski poziom filaminy (B) - poziom filaminy zwiększony 19

- białka wiąŝące FA do błony komórkowej Rodzina białek EMR (ezrin, radixin, monesin) Miejsca kontaktów zogniskowanych - focal contacts Miejsca kontaktów zogniskowanych - focal contacts Fibroblasty w hodowli: A) focal contacts- zdjęcie z mikroskopu odbiciowego B) filamenty aktynowe wybarwione znakowaną falloidyną 20

Organizacja filamentów aktynowych w komórce Organizacja filamentów aktynowych rola białek Rho Nadrodzina RAS Rho Rab Arf/Sar Ran Ras Rodzina Rho rho rac cdc42 21

Filamenty aktynowe zmieniają kształt błony w komórkach zwierzęcych A) mikrokosmki B) włókna napręŝenowe C) filopodia D) pierścień kurczliwy 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 Filamenty aktynowe zmieniają kształt błony w komórkach zwierzęcych 22

Organizacja filamentów aktynowych w komórce Mikrokosmki: stabilna struktura aktynowa Aparat kurczliwy mięśni sarkolema 2,5 µm włókna mięśniowe: kilka- kilkaset µm - grubość kilka- kilkadziesiąt cm - długość 23

Cytoszkielet aktynowy - funkcje warunkuje kształt komórki ruch komórki ruchy wewnątrzkomórkowe cytokineza mikrokompartmentacja Cytoszkielet aktynowy generacja ruchu przez polimeryzację aktyny przez aktynozaleŝne białka motoryczne 24

Generacja ruchu przez polimeryzację aktyny motorem ruchu sama aktyna kierunkowa polimeryzacja / depolimeryzacja aktyny źródłem energii hydroliza ATP w związanych monomerach aktynowych Generacja ruchu przez polimeryzację aktyny Zapoczątkowanie polimeryzacji aktyny w komórce: fragmentacja istniejących filamentów odsłonięcie końców + filamentów nukleacja de novo kompleks Arp2/3 25

Miozyny -aktynozaleŝne białka motoryczne + - 37 rodzin rośliny kręgowce 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 15-20 cząsteczek Niektóre funkcje miozyn film film 27

Kroczenie miozyny po FA Cykl zmian umoŝliwiający wędrówkę miozyny po filamencie aktynowym cykl skurczowy około 15ms 1 filament gruby-300 głów miozyny film Pełzanie komórki 28

Czy i jak zmieni się wygląd i zachowanie komórek (film) po dodaniu do środowiska (poŝywki) cytochalazyny (toksyny grzybów) 29