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

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

Komórka eukariotyczna organizacja

Komórka eukariotyczna organizacja

CYTOSZKIELET CYTOSZKIELET

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

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

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

cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma Jądro komórkowe

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

Transport makrocząsteczek (białek)

Składniki cytoszkieletu. Szkielet komórki

Transport makrocząsteczek

Komórka eukariotyczna

Transport pęcherzykowy

WITAMY NA KURSIE HISTOLOGII

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

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

FIZJOLOGIA ORGANELLI (jak działa komórka?)

FIZJOLOGIA ORGANELLI (jak działa komórka?)

Składniki cytoszkieletu. Szkielet komórki

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

Translacja i proteom komórki

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

Przedziały wewnątrzkomórkowe siateczka śródplazmatyczna (ER)

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

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

Wykład 14 Biosynteza białek

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów

Przedziały wewnątrzkomórkowe siateczka śródplazmatyczna (ER) Pochodzenie ER

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

(MIKROSKOP ELEKTRONOWY, ORGANELLE KOMÓRKOWE).

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

Prokariota i Eukariota

SPIS TREŚCI VII CYTOPLAZMATYCZNA, POZAKOMÓRKOWA I BŁONOWA.. 51

Geny, a funkcjonowanie organizmu

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

Proplastydy. Plastydy. Chloroplasty biogeneza. Plastydy

OPTYMALNY POZIOM SPOŻYCIA BIAŁKA ZALECANY CZŁOWIEKOWI JANUSZ KELLER STUDIUM PODYPLOMOWE 2011

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

Plan działania opracowała Anna Gajos

Przedziały komórkowe siateczka endoplazmatyczna (ER)

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

Transport pęcherzykowy

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

Chemiczne składniki komórek

Podział komórkowy u bakterii

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

Przedziały komórkowe siateczka endoplazmatyczna (ER)

Przedziały wewnątrzkomórkowe siateczka śródplazmatyczna (ER)

KOMÓRKA. Cz. II. Egzocytoza. Endocytoza: fagocytoza. pinocytoza - niezależna od klatryny - zależna od klatryny (endocytoza receptorowa)

Mięśnie. dr Magdalena Markowska

Mitochondria. siłownie komórki

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

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

Organelle komórkowe. mgr Zofia Ostrowska

Ruch i mięśnie. dr Magdalena Markowska

WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU- 5 ECTS

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

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

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

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

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

Składniki cytoszkieletu. Szkielet komórki. Elementy cytoszkieletu. Mikrotubule. Filamenty aktynowe. Filamenty pośrednie. Mikrotubule.

Fizjologia nauka o czynności żywego organizmu

Ruch i mięśnie. dr Magdalena Markowska

6.1. MI ånie POPRZECZNIE PR ØKOWANE SZKIELETOWE

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

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

KOMÓRKA. Wielkość komórek. Zróżnicowanie komórek. Elementy składowe komórki: Mikroskop świetlny:

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć

Organizacja tkanek - narządy

Geny i działania na nich

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

DNA musi współdziałać z białkami!

KOMÓRKA. Cz. II. Egzocytoza. Endocytoza: fagocytoza. pinocytoza - niezależna od klatryny - zależna od klatryny (endocytoza receptorowa)

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

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

Podziały komórkowe cz. I

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

Wybrane zagadnienia biofizyki. Maszyny molekularne Mechanika wybranych biomolekuł

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wielkość, kształt, typy

Transport pęcherzykowy i plazmodesmy

Wprowadzenie do biologii molekularnej.

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

Zagadnienia seminaryjne w semestrze letnim I Błony biologiczne

Właściwości błony komórkowej

Organelle komórkowe. mgr Zofia Ostrowska

Właściwości błony komórkowej

Tkanka mięśniowa. pobudliwość kurczliwość

Podział tkanki mięśniowej w zależności od budowy i lokalizacji w organizmie

Poziomy organizacji żywej materii 1. Komórkowy- obejmuje struktury komórkowe (organelle) oraz komórki 2. Organizmalny tworzą skupienia komórek

BUDOWA I FUNKCJONOWANIE KOMÓRKI

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

THE UNFOLDED PROTEIN RESPONSE

Podział tkanki mięśniowej. Tkanka mięśniowa. Poprzecznie prążkowana

Podział tkanki mięśniowej. Tkanka mięśniowa. Poprzecznie prążkowana

Przegląd budowy i funkcji białek

Organelle komórkowe. Retikulum endoplazmatyczne. Rybosomy. Translacja. Aparat Golgiego. Lizosomy. Transport wakuolarny. Mechanizmy sekrecji

Tkanka nerwowa. Komórki: komórki nerwowe (neurony) sygnalizacja komórki neurogleju (glejowe) ochrona, wspomaganie

Transkrypt:

Cytoplazma cytoplazma + jądro komórkowe = protoplazma Cytoplazma cytoplazma organelle podstawowa (cytozol) złoŝony koloid wodny cząsteczek i makrocząsteczek Kompleksy białkowe (+RNA)

Cytoplazma podstawowa (macierz cytoplazmatyczna) ok. 55% objętości komórki złoŝony koloid wodny białek (20%) i wszystkich rozpuszczalnych związków chem., biorących udział w przemianie materii komórki (zol/ŝel) rybosomy proteasomy cytoszkielet krople tłuszczu, ziarna glikogenu Procesy zachodzące w cytoplazmie podstawowej - wszelkie procesy związane z metabolizmem pośrednim biosynteza białek (translacja) początkowy etap oddychania (glikoliza lub oksydacyjny szlak pentozofosforanowy)

Rybosomy u Eukariotów rybosomy 80S; (70S w mitochondriach i chloroplastach) Białka: strukturalne enzymatyczne białek duŝa podjednostka białek mała podjednostka Aktywność katalityczna: RNA Podjednostki rybosomu duŝa mała kompletny rybosom RNA -2/3masy białka - 1/3 Film-translacja 1

Rybosomy-biosynteza białka miejsce wiązania mrna Miejsca wiązania t-rna A-site: akceptorowe (aminoacylo-trna) P-site peptydylowe (peptydylo trna) E-site: wyjścia (ang. exit) Rybosom rrna rdzeń rybosomu (struktura) jest rybozymem - aktywność katalityczna (rrna 23S duŝej podjednostki miejsce katalityczne peptydylotransferazy) miejsce spotkania się wszystkich rodzajów RNA Film-translacja 2

Polirybosomy (polisomy) Film Film-polirybosomy Synteza białek: 20sek kilka min wielokrotna inicjacja translacji

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

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

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)

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

CYTOSZKIELET

CYTOSZKIELET 7nm 10nm 25nm

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

Budowa filamentu pośredniego animacja

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

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)

Filamenty pośrednie keratynowe w komórkach epitelialnych desmosomy i hemidesmosomy

desmosomy półdesmosomy

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)

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

Cytoszkielet aktynowy G-aktyna 370 aminokwasów 42 43 kda izoformy: α, β, γ aktyna konserwatywna

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

Cytoszkielet aktynowy hydroliza ATP

Cytoszkielet aktynowy Polimeryzacja aktyny

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

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

- białka wiąŝące się wzdłuŝ FA stabilizują filamenty destabilizują filamenty kofilina tropomiozyna

Białka wiąŝące aktynę białka wiąŝące filamenty ze sobą równolegle krzyŝowo

równolegle krzyŝowo

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

- 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

Organizacja filamentów aktynowych w komórce

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

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

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

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

Cytoszkielet aktynowy generacja ruchu przez polimeryzację aktyny przez aktynozaleŝne białka motoryczne

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 nukleacja de novo kompleks Arp2/3

Cytoszkielet aktynowy generacja ruchu przez aktynozaleŝne białka motoryczne

Miozyny - aktynozaleŝne białka motoryczne + - około 40 rodzin rośliny kręgowce

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

Miozyny -aktynozaleŝne białka motoryczne właściwości hydrolityczne miozyny aktywowane przez aktynę hamowane przez jony Mg +2 Bipolarny filament 15-20 cząsteczek

Niektóre funkcje miozyn film

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

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

Mikrotubule wydłuŝanie / /skracanie

Mikrotubule elongacja + - in vitro in vivo - dodawanie dimerów tubulinowych na końcu +

Mikrotubule powstawanie mikrotubul nukleacja elongacja stan równowagi

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

Mikrotubule centrosom

Mikrotubule powstawanie mikrotubul w komórce

Mikrotubule rozmieszczenie mikrotubul w komórce D A-fibroblast; B-komórka epitelialna; C- komórka epidermalna kukurydzy; D- wić komórki eukariotycznej

Mikrotubule dynamiczna niestabilność

Mikrotubule dynamiczna niestabilność Film

Modyfikowanie dynamicznej niestabilności mikrotubul białka towarzyszące MAP (microtubule associated proteins) Film dynamika mt

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

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

Mikrotubule białka motoryczne nadrodzina kinezyn 200 białek min 14 rodzin Kinezyny KRPs (kinesin related proteins) kroczą do końca + Mt (wyjątek Ncd)

Mikrotubule białka motoryczne - kinezyny

Mikrotubule - białka motoryczne kinezyna konwencjonalna (kinezyna 1) głowa miejsce wiązania ATP miejsce wiązania do Mt szyjka trzonek 1 trzonek 2

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

Mikrotubule białka motorycznedyneiny: -cytoplazmatyczne -rzęskowe cząsteczki dyneiny cytoplazmatycznej - 2µm/s rzęskowej - 14µm/s

Rola mikrotubul organizują wnętrze komórki - polaryzacja komórki

Film fibroblast +nokodazol nadają polaryzację komórce

rozmieszczenie organelli ER Golgi Mt Mt organizacja ER, aparatu Golgiego przemieszczanie mitochondriów Filmy

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)

Rzęski i wici 13 13 + 10 13 + 10 + 10 rzęski, wici centriole, ciałka podstawowe

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

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

Rzęski dyneina rzęskowa 9-12 łańcuchów polipeptydowych film

Ruch wici

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