0206; 01.04.2009, wykład nr 6., - Cytoszkielet; Paul Esz
Cytoszkielet
Cytoszkielet
nieobłoniony
układ sieciowy białek
tubulina i inne białka
sieć włóknistych i tubularnych struktur o formie polimerów białkowych, łączących się ze sobą oraz innymi
składnikami komórki, tworząc dynamiczny, ulegającym ciągłym nieustannym przemianom system
Bierze udział
w nadanie kształtu komórki i utrzymania go
w poruszaniu komórek
w transporcie wewnątrzkomórkowym
w mitozie
podziale komórki (cytokinezie)
w utrzymaniu polarności komórek
w przekazywaniu informacji między komórkami
w apoptozie
w różnicowaniu się komórek
w ruchu wici i rzęsek
w skurczu mięśni
dynamiczność systemu zależy od labilności jego struktur
w zależności od potrzeb elementy te mogą ulegać depolimeryzacji w określonej części komórki i tworzyć się
ponownie w innej (polimeryzować)
W skład cytoszkieletu wchodzą
3 rodzaje struktur o specyficznej budowie lokalizacji i funkcji: (filamenty aktynowe, pośrednie i mikrotubule)
do składników cytoszkieletu zaliczane są dodatkowe białka związane strukturalnie i funkcjonalnie z jego
składnikami
Filamenty aktynowe
główne białko cytoszkieletu
aktyna występuje w formie globularnej (G-aktyna) i filamentowej (F-aktyna)
większość aktyny to filamenty pełniące funkcje kurczliwe jak i stabilizujące
Aktyna
bierze udział w generowaniu siły motorycznej dla migracji komórek
decyduje o kształcie komórki oraz właściwościach mechanicznych jej powierzchni
Filamenty aktynowe F-aktyna
struktury spolaryzowane
dwa śrubowato zwinięte wokół siebie łańcuchy (prawoskrętna helisa)
o liniowo ułożonych podjednostkach G-aktyny
średnica 7 nm
Polimery aktyny mają strukturę biegunową
koniec grotowy, ang. pointed end, wolno rosnący, (-)
koniec lotkowy, ang. barbed end, szybko rosnący, (+)
koniec (+) - dołączają się monomery ATP aktyny
koniec (-) - odłączają się monomery ADP aktyny
długość filamentu i liczba podjednostek nie zmienia się
W stanie równowagi dynamicznej szybkość przyrostu podjednostek aktyny na końcu (+) równa się szybkości ich
odłączania na końcu (-).
Aktyna łączy się z miozyną tworząc struktury kurczliwe
wszystkie aktyno-zależne białka motoryczne należą do rodziny miozyn
wiążą i hydrolizują ATP (dostarcza to energię do ich ruchu wzdłuż filamentów aktynowych od końca ( ) do
(+)
jest wiele typów miozyny
najbardziej liczne to podrodzina I i II
Miozyna I
cząsteczka głowa i ogon (ogon przyczepia się do innej cząsteczki organelli)
głowa miozyny I (dzięki aktywności motorycznej opartej na hydrolizie ATP) przemieszcza cząsteczki wzdłuż
filamentów aktynowych lub filamentów aktynowych w stosunku do błony
Miozyna II
miozyny II (mięśnie) jest dimerem złożonym z pary identycznych cząsteczek utrzymywanych razem poprzez
ich ogony
ma dwie głowy (o aktywności ATP-azowej) i długie pałeczkowate ogony (w kształcie superhelisy)
tworzy ona struktury skurczowe z filamentów aktynowymi
podczas skurczu mięśnia filamenty aktynowe wślizgują się między filamenty miozynowe
Główne klasy białek wiążących aktynę
białka stabilizujące monomery: tymozyna o profilina wiążą się z monomerami chroniąc je przed
przyłączeniem się do końców filamentów
białka tnące filamenty: gelsolina tną filamenty na krótsze fragmenty i w ten sposób zmieniają żel aktynowy
w bardziej płynną postać
białka stabilizujące mikrofilamenty: tropomiozyna, troponina wiążą się bocznie wzdłuż cząsteczki F-aktyny
białka przymocowujące F-aktynę do podstruktur komórkowych: winkulina, konektyna białka wiążące F-
aktynę do błony komórkowej i mikrotubul
białka formujące wiązki filamentów: alfa aktynina wiążą aktynę w równoległe wiązki
Filamenty pośrednie
najbardziej stabilna część cytoszkieletu
nie są spolaryzowane
rola podporowa i wzmacniająca
nadają komórkom sztywność
są najbardziej sztywnymi i wytrzymałymi ze wszystkich 3 typów głównych struktur cytoszkieletu
Budowa białek filamentów pośrednich
przypomina liną ( średnica około 10 nm) składającą się z wielu długich nici skręconych razem co zwiększa
wytrzymałość na rozciąganie
Filamenty pośrednie
cytoplazmatyczne:
keratynowa w nabłonkach
wimentynowe i wimentynopodobne w tkance łącznej komórkach mięśniowych i neurogleju
neurofilamenty w komórkach nerwowych
jądrowe:
we wszystkich komórkach mających jądro
Filamenty keratynowe (tonofilamenty, tonofibryle)
komórki nabłonkowe np. w naskórku
biorą udział w tworzeniu połączeń międzykomórkowych (desmosomów)
20 różnych keratyn (ludzki nabłonek)
8 jest specyficznych dla włosów i paznokci
Filamenty wimentynowe
w komórkach pochodzenia mezenchymalnego
gromadzą się w okolicach jądra komórkowego tworząc siateczkę
podczas mitozy i mejozy grupują się w bliskim sąsiedztwie płytki metafazalnej
Filamenty glejowe
w cytoplazmie glejowych
zbudowane są z kwaśnego białka glejowego wrażliwego na proteolizę
występują w astrocuytach w centralnym systemie nerwowym i komórkach Schwanna w nerwach obwodowych
filamety wimentyunowe i deminowe i białka kwaśne mogą występować razem w jednej komórce
Neurofilamenty
w komórkach nerwowych
w dendrytach i neurytach
są ułożone względem siebie prawie równolegle
stanowią szkielet
Filamenty laminowe
główne białka karioszkieletu
pokrywające od wewnątrz otoczkę jądrową
tworzą tzw. blaszkę jądrową łączącą chromatynę z otoczką jądrową
stanowią podstawę i wzmocnienie otoczki jądrowej we wszystkich komórkach z jądrami
3 typy lami A,B,C
B łączy się blaszką jądrową, laminy A i C łączy się z chromatyną
w przebiegu mitozy laminy A i C ulegają fosforylacji i depolimeryzacji
lamina B związana jest z błoną pęcherzyków powstałych z rozpadu otoczki jądrowej
wraz z rozpoczęciem telofazy laminy A, B i C ulegają repolimeryzacji
Białka związane z włóknami pośrednimi (IFPs-INtermadiate Filaments associated Proteins)
wiążą je w pęczki
filagryna towarzyszy filamentom keratynowym
plektyna - wimentynowym, keratynowym, GRAP i laminie B
Mikrotubule
rurki (25nm)
mało stabilne
spolaryzowane
mikrotubula składa się z 13 protofilamentów (ułożonych wokół pustego kanału) zbudowanych z globularnych
podjednostek białkowych (alfa i beta)
protofilamenty wykazuje biegunowść, alfa-tubulina koniec (-), beta-tubulina koniec (+)
mikrotubule powstają z inicjującego pierścienia (13 cząsteczek gamma-tubuliny)
dimery dodawane są indywidualnie budując strukturę wydrążonej rurki
mikrtobule są utrzymywane dzięki równowadze między montażem a ich demontażem
Funkcje mikrotubul
wraz z mikrofilamentami i filamentami pośrednimi uczestniczą w utrzymaniu dynamicznego, przestrzennego
uorganizowania cytoplazmy
odpowiedzialne są za lokalizację organelli np. aparatu Golgiego ulega rozproszeniu w cytoplazmie po
dezintegracji mikrotubul
są głównym komponentem strukturalnym wrzeciona podziałowego
segregacja chromosomów do komórek potomnych
głównym komponentem eukariotycznych rzęsek i wici
Białka towarzyszące mikrotubulom (MAP)
klasa I szkieletowe w postaci kilku typów MAP i białek tau
klasa II białka przetwarzające energię dyneiny nieaksonemowe tzw. MAP-1C i kinezyny oraz dyneiny
aksonemowe czyli rzęsek i wici
Centrosom (cytocentrum)
bardzo ważna rolę odgrywa w okresie podziału
w interfazie organizuje mikrotubule w układ promieniujący od jąra poprzez cytoplazmę
składa się z dwóch centrioli ułożonych prostopadle
Centrosfera
rejon pericontriolarny
sfera wokół każdej centrioli, w niej mogą występować kuliste zagęszczenia (kompeksy białkowe) satelity
zawiera struktury o kształcie pierścienia (z gamma-tubuliny) miejsce nukleacji mikrotubuli
dimery alfa-beta dołączają się do gamma-tubulinowego pierścienia koniec minus każdej mikrotubuli
osadzony jest w centrosomie, a wzrost jej następuje tylko od strony (+)
Centriola
walec utworzony z 9 tripletów mikrotubul
białko fibrylarne łączy triplety pomiędzy sobą
jedna z dwóch walcowatych, zbudowanych z mikrotubul struktur wchodzących w skład centrosomu
(odgrywającego istotną rolę w procesie formowania wrzeciona podziałowego w komórkach zwierzęcych)
o niejasnej funkcji dla komórki
zazwyczaj w jednym centrosomie występują dwie centriole
zbudowane na obwodzie z dziewięciu trypletów mikrotubul ułożonych skośnie wyznaczają bieguny komórki
podczas jej podziału, dzieląc materiał genetyczny za pomocą wrzeciona kariokinetycznego, zwanego także
podziałowym
replikacja centriol u człowieka zachodzi w czasie cyklu komórkowego podczas interfazy
centriola nie występuje u roślin wyższych (nagonasiennych, okrytonasiennych)
Rzęski
cienkie wypustki cytoplazmatyczne
osadzone na ciałkach podstawowych i
pełniące w zasadzie jedną zasadniczą
funkcję: ruchową
występują w niektórych komórkach
eukariotycznych
pod względem budowy niewiele różnią
się od wici, są jednak od nich
proporcjonalnie krótsze i inny jest
mechanizm ich ruchu
jednakże w przeciwieństwie do wici
organizmów prokariotycznych, które są
wytworem cytoplazmy, ale powstają na
powierzchni komórki, rzęski są
wypustkami cytoplazmy
wewnątrz wypustek znajdują się
mikrotubule o wzorze 9*2+2, to
znaczy, że dwie mikrotubule znajdują
się w centrum rzęski a 9 dwójek w
części peryferycznej
mikrotubule połączone są między sobą
białkiem dyneiną.
rzęski występują zazwyczaj w dużej liczbie: na wolnej powierzchni komórki nabłonka tchawicy może być ich
nawet 250, komórka orzęska może mieć ich nawet kilkanaście tysięcy
długość rzęski jest też bardzo różna i może wynosić od 5 do kilkunastu źm (u pantofelka może ok. 10 źm)
grubość dochodzi do 0,25 źm.
Rzęski organizmów prokariotycznych, choć z zewnątrz podobne do wici jądrowców, mają całkiem inną budowę
wewnętrzną. Rzęski te składają się ze spiralnie skręconych włókien flageliny, które są zasadzone za pomocą haczyka i
białkowych pierścieni w zewnętrznych powłokach komórki. Owa konstrukcja nadaje rzęsce ruch obrotowy. Rzęski są
charakterystyczne dla orzęsków, larw morskich bezkręgowców, występują w komórkach tkanki nabłonkowej; u roślin
właściwie tylko w gametach sagowców i miłorzębu.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
0208 22 04 2009, wykład nr 8 , Apoptoza Paul Esz0207 08 04 2009, wykład nr 7 , Cykl komórkowy Paul Esz0209 29 04 2009, wykład nr 9 , Tkanka nabłonkowa Paul Esz0202 04 03 2009, wykład nr 2 , Budowa i funkcje błony komórkowej oraz transport przez błony(1)0109 27 04 2009, cwiczenia nr 9 , Tkanka nabłonkowa Paul Esz0108 20 04 2009, cwiczenia nr 8 , Apoptoza Paul Esz0214 13 10 2009, wykład nr 14 , Układ pokarmowy, cześć II Paul Esz0203 11 03 2009, wykład nr 3 , Białka powierzchni komórkowej Cząsteczki adhezyjneW marcu zginęło 252 Irakijczyków (01 04 2009)0210 06 05 2009, wykład nr 10 , Tkanka łączna właściwa Paul EszBO II stacjonarne wykład nr 010110 04 05 2009, cwiczenia nr 10 , Tkanka łączna właściwa Paul EszBO II stacjonarne wykład nr 04Aneks nr 1 Prospekt PKO BP 01 10 200929 04 & 06 05 & 13 05 2009, wykład, Wzrost, różnicowanie i starzenie się komórek Paul EszZARZĄDZANIE WARTOŚCIĄ PRZEDSIĘBIORSTWA Z DNIA 26 MARZEC 2011 WYKŁAD NR 3więcej podobnych podstron