NEMEMBRÁNOVÉ ORGANELY. Ribosomy Centrioly (jadérko) Cytoskelet: aktinová filamenta (mikrofilamenta) intermediární filamenta mikrotubuly

Transkript

1

2 NEMEMBRÁNOVÉ ORGANELY Ribosomy Centrioly (jadérko) Cytoskelet: aktinová filamenta (mikrofilamenta) intermediární filamenta mikrotubuly

3 RIBOSOMY Částice složené z rrna a proteinů, skládají se z velké kulovité a malé ovoidní podjednotky. Podmiňují bazofilii cytoplasmy (SM), elektrondenzní granula o průměru nm (EM) Funkce: translace mrna, syntéza proteinů Ribosomy produkující proteiny jsou spojené mrna do polyribosomů (polysomy) Proteiny pro potřeby buňky (hemoglobin, aktin a myosin, proteiny intermediárních filament, většina mitochondriálních enzymů) jsou syntetizovány na volných ribosomech Proteiny pro export a lysosomové enzymy se tvoří na ribosomech připojených na membránu ER, jsou segregované do lumina cisteren GER, kde dochází k jejich posttranslační modifikaci

4

5 TVORBA BÍLKOVIN Gen - kódovaná informace ve struktuře DNA pro tvorbu proteinů Transkripce přepis genetické informace do nukleotidové sekvence RNA RNA jednořetězcová molekula Typy RNA: mrna kódování proteinů (mediátorová, messengerová RNA) rrna součást ribosomů trna přenos (transfer) AK ke komplexu mrna a ribosomu Translace Proteiny tvoří 21 různých aminokyselin (AK), mrna 4 nukleotidy, skupina tří nukleotidů (kodon) určuje jednu AK mrna je dekódovaná na ribosomech

6 Ribosomová RNA odpovídá za funkčnost ribosomu, tj. schopnost přepisovat mrna do proteinů Malá podjednotka slouží k tomu, aby se v daném okamžiku ocitly na jednom místě mrna, trna (s přinášenými aminokyselinami) včetně transkripčních faktorů Velká podjednotka (pracuje jako peptidyltransferáza) umožňuje vznik peptidové vazby

7

8

9

10 CYTOSKELET Schopnost eukaryontních buněk uspořádat všechny své součásti, měnit tvar a vykonávat koordinované pohyby (uvnitř buňky i pohyb samotné buňky) závisí na cytoskeletu Cytoskelet představuje dynamickou strukturu, která reaguje na potřeby buňky a na změny v jejím prostředí Cytoplasmatický cytoskelet se skládá z komplexní sítě mikrotubulů, aktinových a intermediárních filament

11

12 MIKROTUBULY Mikrotubuly (MT) jsou dlouhé duté nevětvené trubice Průměr: 25 nm, tloušťka stěny 5 nm Molekula tubulinu heterodimer složený z α- a ß- tubulinu Tvorba MT - polymerace v kruhu - 13 spirálovitě ukládaných tubulinových molekul, podélně jsou tubulinové molekuly spojené v protofilamenta MT rostou od MTOC (centrosom, kinetosom) směrem do periferie Dynamická nestabilita: délka MT se mění dynamicky připojením (polymerace) nebo odpojením tubulinových dimerů (depolymerace) Proteiny asociované s MT regulují polymeraci a připojení MT k organelám MT jsou stavební strukturou centriolů, řasinek, bičíku a mitotického vřeténka; vyskytují se v cytoplasmě a v prodlužujících se buněčných výběžkách Funkce MT: intracelulární transport, pohyb chromosomů, udržování tvaru buňky, pohyb buněk Motorové proteiny: dyneiny a kinesiny

13

14

15 AKTINOVÁ FILAMENTA, MIKROFILAMENTA Aktinová filamenta (AF) jsou tenká, flexibilní vlákna o průměru 7 nm Tvorba AF: globulární aktin, G aktin, polymeruje v F aktin (fibrilární), který vytváří dvoušroubovici V nesvalových buňkách je tvorba, rozpad (depolymerace, disociace), a znovuvytvoření AF (polymerace) dynamický proces, který závisí na přítomnosti ATP, K +, Mg 2+ a na proteinech vázajících aktin Výskyt: aktinový kortex buňky, kotevní vlákna zonula adhaerens a fokálního kontaktu, kostra mikroklků a stereocilií, podílejí se na transportu cytoplasmatických struktur a lokomoci buněk (pseudopodie), tvoří stresová vlákna (kontraktilní svazky) a kontraktilní prstenec (během cytokinese) Ve svalových elementech jsou AF stabilizována asociovanými (doprovodnými) proteiny a integrována s myosinovými filamenty

16

17

18

19 IMF a jejich proteiny tkáňová specifita využití diagnostika nádorů Keratiny (cytokeratiny): všechny epithelové buňky Vimentin: buňky mesenchymového původu pojivové buňky, endothel, buňky hladkého svalstva cév Desmin: elementy svalové tkáně (buňky hladkého svalstva, kardiomyocyty, vlákna kosterního svalstva) Gliový fibrilární acidický protein (GFAP): gliové buňky (hlavně astrocyty) Periferin: neurony PNS Neurofilamentové proteiny (IMF nervových buněk) nestin: neurální kmenové buňky, některé buňky neuroektodermového původu, svalové buňky A-Internestin: neurony Laminy A, B, C: jádro (IMF tvoří nukleární lamina fibrosa) Proteiny IMF vláken čočky oka: phakinin, filesin

20 Aktinová filamenta Intermediární filamenta Mikrotubuly Průměr: 7 nm 10 nm 25 nm (tloušťka stěny 5 nm) Složení: G aktin různé bílkoviny!! heterodimer tubulinu složený (tkáňová specifita) z α- a ß-tubulinu Stavba: dvoušroubovice molekuly jsou seskupené dlouhé duté nevětvené složená ze dvou F aktinů do provazovité struktury trubice Enzymová aktivita: ATP hydrolýza žádná GTP hydrolýza Vlastnosti: tenká, flexibilní filamenta silné, stabilní struktury dynamická nestabilita Lokalizace: kortikální síť probíhají cytoplasmou - transportní funkce mikroklky, stereocilie spojují desmosomy axonemařasinek a bičíků kontraktilní prstenec a hemidesmosomy, triplety centriolu a bazálního svalové kontraktilní lamina fibrosa jádra, tělíska řasinek struktury dodávají buňkám pevnost, dělící vřeténko vyrovnávají tlaky (epidermis) Obr.: Histology, Ross, Pawlina, 2006