ĆWICZENIE 2. Temat: ULTRASTRUKTURA KOMÓRKI (1). (MIKROSKOP ELEKTRONOWY, ORGANELLE KOMÓRKOWE). 1. Podstawy technik mikroskopowo-elektronowych (Schemat N/2/1) 2. Budowa i działanie mikroskopu elektronowego transmisyjnego i skanującego (Schemat N/2/2) Mikrotubule w astrocytach 3. Siateczka śródplazmatyczna gładka i ziarnista (Schemat 5/2) 4. Aparat Golgiego (Schemat 5/3) 5. Lizosomy (Schemat 5/4 i EM 5/4) 6. Mitochondria (Schemat N/2/3) 7. Glikosomy (EM i tekst N/2/4) 8. Model heterodimeru tubuliny (Schemat N/2/5) 9. Tworzenie protofilamentów tubulinowych (Schemat N/2/6) SCEMAT N/2/1 - PODSTAWY TECHNIK MIKROSKOPOWO-ELEKTRONOWYCH Według: Sobotta; Histologia. Kolorowy atlas cytologii i histologii człowieka. (Opracowany przez U.Welscha).(WydanieIII). 1998. Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner NajwaŜniejsze etapy przygotowania materiału do badań w mikroskopie elektronowym transmisyjnym. SCHEMAT N/2/2 BUDOWA I DZIAŁANIE MIKROSKOPU ELEKTRONOWEGO TRANSMISYJNEGO I SKANUJĄCEGO A B C Schemat budowy i powstawania obrazu w mikroskopie świetlnym (A), mikroskopie elektronowym transmisyjnym (B) i mikroskopie elektronowym skanującym (C). Według: Junqueira L.C., Carneiro J.: Basic Histology. (Eleventh edition). 2005. McGraw-Hill: zmodyfikowane
SCHEMAT NR 5/2 B A Schemat budowy siateczki śródplazmatycznej (RE) gładkiej i ziarnistej (A). Obraz ultrastrukturalny siateczki śródplazmatycznej gładkiej (hepatocyt) (B) i ziarnistej (komórka plazmatyczna) (C). (A) Według: Stevens A., Lowe J.: Histologia człowieka. (Wydanie drugie). 2000 (B) i (C) Według: Fawcett D.W.: Atlas zur Elektronenmikroskopie der Zelle. 1973 Urban & Schwarzenberg C SCHEMAT NR 5/3 APARAT GOLGIEGO Schemat budowy i funkcji aparatu Golgiego (A). Obraz ultrastrukturalny aparatu Golgiego (komórka ziarnista jajnika) (B). (A) Według: Stevens A., Lowe J.: Histologia człowieka. (Wydanie drugie). 2000.
Schemat N/2/3. MITOCHONDRIA A B C D Schemat budowy mitochondrium oraz rozmieszczenia i czynności niektórych enzymów mitochondrialnych (A). RóŜne formy mitochondriów: z grzebieniami poprzecznymi (lamelarnymi) (komórka nabłonka najądrza) (B), z grzebieniami podłuŝnymi (tubularnymi, rurkowatymi) ( komórka gruczołowa kory nadnerczy) (C) i z grzebieniami okręŝnymi (komórka ziarnista jajnika) (D). (A) Według: Stevens A., Lowe J.: Histologia człowieka. (Wydanie drugie). 2000. (B) Według: Fawcett D.W.: Atlas zur Elektronenmikroskopie der Zelle. 1973. Urban & Schwarzenberg SCHEMAT 5/4 LIZOSOMY Schemat powstawania i funkcji lizosomów oraz ich relacji z niektórymi strukturami cytoplazmatycznymi (A). Obraz ultrastrukturalny lizosomów (komórka kory nadnerczy) (B). (A) Według: Stevens A., Lowe J.: Histologia człowieka. (Wydanie drugie). 2000 B) Według: Fawcett D.W.: Atlas zur Elektronenmikroskopie der Zelle. 1973 Urban & Schwarzenberg
EM. 5/4: Lizosomy a. lizosom pierwotny b. lizosom wtórny fagolizosom c. lizosom wtórny autofagolizosom d. ciałko resztkowe ciemne, ziarniste strąty na zdjęciu a-d są miejscami aktywności fosfatazy kwaśnej GLIKOSOMY tekst N/2/4 Glikosomy są to organele komórkowe, niemające własnej błony. Składają się z glikogenu oraz grupy enzymów związanych z jego metabolizmem. NaleŜy do nich syntetaza glikogenu, enzym rozgałęziający, fosforylaza, enzym usuwający rozgałęzienia oraz enzymy regulatorowe. W glikosomie mającym średnicę 20 ~ 30 nm glikogen występuje w postaci ziarenek o średnicy 2 ~ 3 nm. Przestrzeń pomiędzy tymi ziarenkami wypełniają białka. Glikosomy występują w dwóch formach. Lioglikosomy łatwo jest usunąć z komórki, na przykład za pomocą gorącej wody lub amylazy. Desmoglikosomy za pośrednictwem białek wiąŝą się z innymi strukturami komórki (mitochondriami, aparatem Golgiego, szorstką i gładką siateczką śródplazmatyczną, miofibrylami, itd.) i są trudne do usunięcia. Nie ulegają strawieniu przez amylazę, która zapewne nie ma dostępu do glikogenu na skutek opłaszczenia go przez białka. Lioglikosomy dominują w komórkach wątroby a desmosomy licznie występują w komórkach mięśniowych. EM N/2/4. Ryc. 1. Elektronogram włókna Purkinjego z serca psa kontrastowany za pomocą soli uranu i ołowiu. W cytosolu widać glikosomy w postaci pojedynczych ziarenek (cienkie strzałki) lub zgrupowane szeregowo (grube strzałki). Zabarwione są białka glikosomów. Ryc. 2. Ten sam materiał co na rycinie 1 ale barwiony metodą cytochemiczną wykrywającą glikogen (kwas nadjodowy tiosemikarbazyd białczan srebra). Widać ziarenka glikogenu o średnicy 2~3 nm. Zdjęcia pochodzą z pracy: K. Kielan Rybicka Glycosomes the organelles of glycogen metabolism. Tissue & Cell; 1996, 28: 253 265. Opracował prof. Stanisław Moskalewski
Schemat N/2/5 MODEL HETERODIMERU TUBULINY Mikrotubule zbudowane są z tubuliny. Występują cząsteczki α i β tubuliny, które tworzą dimery (dimer złoŝony z dwóch róŝnych podjednostek nazywany jest heterodimerem) polimeryzujące następnie z utworzeniem protofilamentów i mikrotubuli. C koniec karboksylowy polipeptydu, N koniec aminowy peptydu, GTPn GTP niewymienne i niepodlegające hydrolizie, GTPe GTP wymienne i podlegające hydrolizie, Czarne pole region trwałego połączenia cząsteczek α i β tubuliny. W roztworze zawierającym heterodimery i GTP lub GDP, cząsteczka GTP związana z tubulina α nie ulega wymianie, natomiast cząsteczka związana z tubuliną β moŝe ulec wymianie na inną cząsteczkę GTP lub na cząsteczkę GDP. opracował prof. Stanisław Moskalewski Schemat N/2/6 TWORZENIE PROTOFILAMENTÓW TUBULINOWYCH Heterodimery tubuliny łączą się ze sobą w regularny sposób głowa-ogon. Łączenie przebiega nieco odmiennie na obu końcach protofilamentu. Na końcu oznaczonym minus cząsteczka β tubuliny heterodimeru wolnego łączy się z cząsteczką α heterodimeru związanego. Hydrolizie uległo GTP cząsteczki dołączającej się. Na końcu oznaczonym plus łączy się cząsteczka α wolnego heterodimeru z cząsteczką β heterodimeru związanego. Hydrolizie do GDP podlega GTP heterodimeru związanego. opracował prof. Stanisław Moskalewski