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
Tkanki Komórki mogą się łączyć (komunikować) za pomocą : bezpośrednich połączeń substancji międzykomórkowej Tkanki zwierzęce substancja międzykomórkowa (ECM= extracellular matrix) ECM wielocukry i białka : glikozoaminoglikany (GAG) proteoglikany białka tworzące włókna glikoproteiny (białka niekolagenowe)
Glikozoaminoglikany (GAG) - polisacharydy polimery dwucukrów: kwasu uronowego i aminoheksozy (100-12 tys) - nierozgałęzione; - hydrofilowe;- silny ładunek ujemny powtarzające się dwucukry kwas D-glukuronowy N-acetyloglukozoamina kwas hialuronowy (ok.. 12 000 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]
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)
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 Synteza, struktura i organizacja kolagenu (typu I) Syntetyzowany: prokolagen Kolagenaza odcina końcowe peptydy Agregacja i organizacja włókien kolagenowych Fibroblast (formowanie włókien kolagenowych) Wytrzymałość na rozciąganie
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
matriks zewnątrzkomórkowa błona podstawna (model struktury) RóŜne makrocząsteczki substancji międzykomórkowej (cząsteczki białek -zielone, cząsteczki glikozoaminoglikanów - czerwone) ECM (proteoglikany i białka) - funkcje zapewniają wytrzymałość na rozciąganie zapewniają odporność na ściskanie regulują transport przez środowisko zewnątrzkomórkowe uczestniczą w sygnalizacji międzykomórkowej regulują migrację komórek
Tkanki roślinne matriks zewnątrzkomórkowa ściana komórkowa (pierwotna, wtórna) 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
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)
Tkanki zwierzęce łączenie się komórek połączenia międzykomórkowe cząsteczki adhezyjne Tkanki zwierzęce cząsteczki adhezyjne (CAM) kadheryny nadrodzina immunoglobulin selektyny integryny wiąŝą komórki do ECM ( róŝne ligandy)
Tkanki zwierzęce cząsteczki adhezyjne CAM-cell adhesion molecules tworzą trwałe lub przejściowe połączenia połączenia między komórkami komórkami a macierzą zewnątrzkomórkową miejsca adhezji (facal adhesions), hemidesmosomy funkcje rozpoznające Tkanki zwierzęce połączenia międzykomórkowe połączenia zamykające połączenia zwierające desmosomy połączenia przylegające połączenia komunikujące, szczelinowe
Tkanki zwierzęce połączenia zamykające (tight junctions) w komórkach nabłonkowych ( obwódki zamykające ) połączenia ścisłe, barierowe 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
Tkanki zwierzęce połączenia przylegające (adherens junctions) komórki nabłonkowe kardiomiocyty komórki mięśni gładkich kadheryny kateniny mikrofilamenty Tkanki zwierzęce desmosomy film 1um kadheryny glikoproteiny transbłonowe zaleŝne od Ca +2 płytka desmosomalna (białka wiąŝące) filamenty pośrednie cytokeratyny,wimentyny, desminy
Tkanki zwierzęce 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) płytki połączeniowe - setki (tysiące) koneksonów
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 Znaczenie? Połączenia komórki z ECM półdesmosomy (hemidesmosomy) płytka przybłonowa strukturalnie podobne do desmosomów występują w podstawowej warstwie komórek nabłonka ( na tkance łącznej skóry właściwej)
Miejsca - kontaktów zogniskowanych/adhezji - focal contacts; focal adhesion w fibroblastach Tkanki roślinne połączenia międzykomórkowe (komunikacyjne) plazmodesmy