Animalia diversita a histologie živočichů

Transkript

1 Biologie I Animalia diversita a histologie živočichů především pak obratlovců Říše Animalia letem světem Tkáně obratlovců Epitely Pojivová tkáň Krev a imunita Svalová tkáň Nervová tkáň

2 ANIMALIA Základní charakteristiky heterotrofové trávící potravu uvnitř těla (na rozdíl od hub) mnohobuněční bez buněčné stěny (podpora strukturní bílkoviny) nervová a svalová tkáň diploidní somatické buňky společné pochody na počátku zárodečného vývoje (více 13. přednáška) bezobratlí i obratlovci mají společného předka (Animalia je monofyletická) zygota rýhování stadium 8 buněk rýhování blastula blastula v řezu gastrulace

3 Hypotéza vzniku živočichů z bičíkatých protist: ANIMALIA Radiální sym. Bilaterální sym. Prvok s bičíkem Reprodukční buňky Pohybliví prvoci tvoří kolonii V kolonii se tvoří dutina Buňky specializované k reprodukci Vchlípení = základ tvorby tkání. Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc. Radiální sym. Parazoa Bilaterální sym. Eumetazoa

4 houbovci žahavci ploštěnci hlístnice vířníci měkkýši kroužkoci členovci chapadlovci ostnokožci strunatci obratlovci ANIMALIA exoskelet segmentace chorda, nervová trubice segmentace prvoústí druhoústí; endoskelet pseudocoel coelom bez tělní dutiny s tělní dutinou radiální sym. bilaterální sym. bez tkání tkáně multicelularita Tradiční pohled na diverzitu podle úrovně složitosti a novinek Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

5 Tvorba tělní dutiny Osud blastoporu rýhování prvo/druhoústí Prvoústí Druhoústí Spirálovité rýhování Radiální rýhování Prvoústí blastopor ústa Druhoústí blastopor anus anus Blastopor ústa ústa Blastopor anus Prvoústí Druhoústí mesoderm střevo Coelom: rozdělení mesodermu Coelom: vyštěpení mesodermu Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

6 Tělní dutiny Bez tělní dutiny (Acoelomate) -kavita vyplněna tkání (parenchym) ektoderm mezoderm (výplň) polštěnka entoderm nematoda ektoderm Pseudocoelomate dutina vyplněna kapalinou pseodocoel entoderm mezoderm (svalová vrstva) Coelomate -dutina vyplněna tekutinou -obklopena jen tkání z mezodermemu -uvnitř orgány ( zavěšené na stěnách) žížala coelom entoderm ektoderm mezoderm (ohraničuje coelom)

7 Houbovci (Porifera) ANIMALIA -filtrátoři -potrava pohlcena fagocytózou -tělo ze 2 vrstev buněk (ekto- a entoderm) -mezi mezenchym s amoebocyty -sklerocyty (CaCO 3 / SiO 2 ) a spongocyty (kolagen): mechanická fce -hermafroditi oskulum H 2 O ven stěna houby jehlice H 2 O dovnitř póry pór tvořený porocyty amoebocyt vnitřní dutina límeček jádro amoebocyte bičík Aplysina fistularis Stavba houby choanocyt (límečková buňka) Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

8 Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc. Žahavci (Cnidaria) -radiální symetrie, pohlavní i vegetativní rozmnožování -tělo ze 2 vrstev buněk (ekto- a entoderm) -potrava a výměšky jedním otvorem ústícím do láčky (gastrovaskulární dutina) -dravci k lovu (žahavá) chapadla -primitivný myocyty Polypovci (Hydrozoa) Korálnatci (Anthozoa) přijímací/vyvrhovací otvor ANIMALIA chapadlo láčka Corynactis Tubastrea pučení nervová síť endo/ektoderm Physalia Crambionella láčka bičík mesoglea Medúzovci (Scyphozoa) žlázová buňka neuron knidocyt nematocysta

9 Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc. Ploštěnci (Plathelmintes) -bilaterální symetrie, prvoústí oči gastrovasculární dutina ANIMALIA - ekto-, mezo- i entoderm (tj. i svaly a orgány) -bez tělná dutiny (parenchymová výplň) ústní otvor a hltan čichové laloky flame cell řasinky -potrava a výměšky jedním otvorem ústícím do gastrovaskulární dutiny střevo střevo Ploštěnky (Turbellaria) -hermafroditi -vegetativní rozmnožování vaječník žláza žláza mozek nervový pás chámovod penis pohlavní atrium semenná schránka další třídy: Jednorodí (Monogenea) Motolice (Trematoda) Tasemnice (Cestoda) transverzální nerv e: Tom E. Adams/Peter Arnold, Inc. 5 mm

10 Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc. Vířnící (Rotatoria) -bilaterální symetrie, prvoústí -ekto-, mezo- i entoderm ústa ANIMALIA -pseudocoel -průchozí trávicí soustava -pojmenování podle vířivých brv (přísun potravy i pohyb) -častá partenogeneze hltan mastax slinná žláza germovite- llarium( ) mozek oko trávicí šťávy (žláza) žaludek střevo kloaka řiť noha prst

11 Měkkýši (Mollusca) -bilaterální symetrie, prvoústí - ekto-, mezo- i entoderm -průchozí trávicí soustava -coelom útrobní vak s orgány -plášť (může vylučovat schránku) -svalnatá noha -gonochoristi (méně hermafroditi) Obecná anatomická stavba měkkýšů ANIMALIA např. Chrousnatky (Polyplacophora) Plži (Gastropoda) Mlži (Bivalvia) Hlavonožci (Cephalopoda) coelom schránka srdce gonády plášť radula / zuby plášťová dutina žaludeční šťávy (žláza) radula řiť žábry svaly střevo noha žaludek nervové pásky ústa Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

12 Kroužkovci (Annelida) ANIMALIA -bilaterální symetrie, prvoústí - ekto-, mezo- i entoderm -průchozí trávicí soustava -coelom útrobní vak s orgány -segmentace -septa rozdělují coelom naplněný tekutinou -specializované trávicí ústrojí -uzavřený krevní oběh -břišní nervová páska Máloštětinatci Mnohoštětinatci Pijavky (Oligochaeta) (Polychaeta) (Hirudinea) čelisti oči smyslové extenze smyslové extenze Nereis succinea Spirobranchus giganteus Hirudo medicinalis Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

13 Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc. Kroužkovci (Annelida) Anatomická stavba máloštětinaté žížaly Lumbricus terrestris břišní nervová páska ústa hltan hlavové zauzliny semenná schránka srdce (5 párů) jícen ANIMALIA řítní otvor opasek coelom s tekutinou kutikula epidermis okružní svalovina hřbetná céva podélná svalovina metanefridie (odpad z krve a coelomu) střevo štětinky břišní céva nervová páska

14 Členovci (Athropoda) ANIMALIA -bilaterální symetrie, prvoústí - ekto-, mezo- i entoderm -průchozí trávicí soustava -coelom útrobní vak s orgány -segmentace -části těla specializované, článkované, smysly na hlavě -tělní přívěsky (pohybové, potravní, smyslové, kopulační, obranné fce) -tělo kryté kutikulou (vnější kostra, úpon svalů) -otevřený krevní oběh (hemolymfa omývá orgány) klepeta (modifikované kráčivé končetiny) kráčivé končetiny mozek žaludek srdce hřbetní céva zadečkové končetiny rektum smyslová tykadla složené oko ústa žábry hlavohruď (cephalothorax) vývod chámovodu zadeček (abdomen) řítní otvor ústa trávicí šťávy (žláza) testis chámovod břišní nervová páska Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

15 Členovci (Athropoda) ANIMALIA Korýši (Crustacea) krabi, raci, garnáti, vilejši Klepítkatci (Chelicerata) ostrorepi štíři pavoukovci Vzdušníkovci (Tracheata) mnohonožky, stonožky, hmyz Hlava Hruď Zadeček tykadla složené oko přední křídlo zadní křídlo mozek Malpighianské trubičky vaječník aorta srdce střevo rektum vejcovod oko ústní ústrojí vzdušnice b. ústa trávicí střevo slinné žlázy žaludek břišní nervový pásek nervové uzliny pochva a. Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

16 Ostnokožci (Echinodermata) - ekto-, mezo- i entoderm -průchozí trávicí soustava -coelom -segmentace -druhoústí -vnitřní kostra (kalcifikované destičky) -centrální nervový prstenec s větvením -dospělci radiální symetrie, nikoliv však larvy ANIMALIA Hvězdice (Asteroidea) Hadice (Ophiuroidea) Ježovky (Echinoidea) Lilijnice (Crinoidea) Sumýši (Holothuroidea) Diskovci (Concentricycloidea) rameno žaludek zadní žaludek oko centrální disk kožní žábry rektum madreporitová destička destičky endoskeletu trávicí žlázy panožky nervová páska gonády coelom ampula Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

17 houbovci láčkovci ploštěnci hlístnice vířníci měkkýši kroužkoci členovci chapadlovci ostnokožci strunatci obratlovci ANIMALIA segmentace exoskelet chorda, nervová trubice segmentace prvoústí druhoústí; endoskelet pseudocoel coelom bez tělní dutiny s tělní dutinou radiální sym. bilaterální sym. bez tkání tkáně multicelularita Tradiční pohled na diverzitu podle úrovně složitosti a novinek Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

18 Strunatci (Chordata) - ekto-, mezo- i entoderm -průchozí trávicí soustava -coelom -segmentace -druhoústí -chorda (notochord) jako opora (velké buňky, tuhá tkáň) -nervová trubice hřbetní (vchlípením ektodermu) -páry žaberních štěrbin v hltanu -svalnatý ocas Bezobratlí Pláštěnci (Urochordata) Bezlebeční (Cephalochordata) (jen chorda, která není nahrazena kostrou) Obratlovci (Vertebrata) (chondra přetrvá jen zčásti a je nahrazena kostrou) ústa žaberní štěrbiny Bezlebečný kopinatec (Brachiostoma) segmentovaná svalovina střevo ožaberní prostor atrioporus chorda břišní plotev dorzální nervová trubice řitní otvor dorzální ploutev ocasní ploutev Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

19 Pláštěnec sumka (Halocynthia) -larva podobná bezlebečným -dospělec přichází o chordu, nervovou trubici i ocas a zůstávají mu jen žaberní štěrbiny Chordata vyvrhovací otvor přijímací otvor řitní otvor hltan s žaberními štěrbinami ožaberní prostor plášť (polysachridový) jícen střevo Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

20 Obratlovci (Vertebrata) ekto-, mezo- i entoderm -průchozí trávicí soustava -coelom -segmentace -druhoústí -chorda -nervová trubice -žaberních štěrbiny -[obvykle] svalnatý ocas -neurální lišta: 2 pruhy buněk při uzavírající se neurální trubici pruh buněk mezi ektodermem a neurální trubicí součásti kostry -prominující hlavová část (lebka, zvětšení přední nervové trubice mozek) ektoderm nervová trubice obratlový oblouk roste okolo nervové trubice žebro Obratel: oblouk tělo obratle roste okolo chordy tělo chorda cévy Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

21 Třídy Bezčelistnatci Sliznatky, Mihule Obratlovci Paryby Žraloci, Rejnoci (mají čelist vývojově asi z žaberních oblouků) Ryby Paprskoploutví (a) Lalokoploutví (b) Dvojdyšní (plíce i žábry) Obojživelníci Ocasatí (a) Žáby (b) Červoři (c) (a) (a) (b) (a) (b) (c) Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc. Amniota Plazi, Ptáci, Savci

22 strunatci čelistnatci obratlovci amnota čtyřnožci Evoluční novinky v historii strunatců Chordata společný předek vajíčko s obaly (peří) mateřské mléko Savci končetiny Plazi a ptáci plíce osifikace kostry Obojživelnící Lalokoploutví čelisti Paprskoploutví obratle Paryby první strunatec Bezčelistnatci Pláštěnci Bezlebeční Raven et. al. Biology. 6th-9th Ed , McGraw-Hill Comp. Inc.

23 Tkáně obratlovců

24 Tkáně Tkáň = skupina buněk podobné struktury a funkce jednoduchá tkáň = tvořena jedním typem buněk složená tkáň = tvořena různými buňkami 4 typy tkání Epitely Pojivová tkáň Svalová tkáň Nervová tkáň Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

25 Epitely Kryjí povrch těla a orgánů a vystýlají tělní dutiny, rychle regenerují Vznikají ze všech 3 typů zárodečných listů: ektoderm mezoderm epitel: entoderm Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. buňky jednou stranou nasedají na bazální membránu (připevněny kotvícími filamenty) protilehlou stranou zasahují do vnějšího prostředí nebo dutiny boční strany přisedají těsně vedle sebe (minimální množství mezibuněčné hmoty, mezibuněčné spoje) Epitely jsou bohatě inervovány, chybí v nich cévy

26 Epitely dělení podle tvaru a počtu vrstev Epitely víceřadý cylindrický řasinkový vícevrstevný dlaždicový jednovrstevný kubický jednovrstevný dlaždicový bazální membrána vícevrstevný kubický Plošné epitely jednovrstevný cylindrický Campbell, Reece: Biology 6 th edition, Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

27 Plošné epitely Epitely sekreční nebo absorpční funkce (dýchací cesty) rychlá regenerace (kůže, jícen) buňky se sekreční aktivitou (ledvinové kanálky, žlázy) víceřadý cylindrický řasinkový jednovrstevný kubický vícevrstevný dlaždicový jednovrstevný dlaždicový tenký, prostupný difuzí (cévy, plicní sklípky) přizpůsobivý změnám plochy (močová trubice) vícevrstevný kubický bazální membrána jednovrstevný cylindrický sekrece trávících šťav a resorpce živin (střevo) Campbell, Reece: Biology 6 th edition, Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

28 Epitely dělení dle funkce Epitely Krycí - ochrana - resorpce, sekrece - zárodečný epitel - bohatě inervovaný smyslový epitel keratin Žlázový vícevrstevný, dlaždicový, rohovějící epitel - buňky specializované na produkci sekretů různé funkce - uspořádány ve žlázy (tubulární, alveolární, tubuloalveolární, trabekulární) Sliznice žlázový epitel vylučující mukus (střeva, dýchací soustava) hlenotvorné buňky jednovrstevný cylindrický, epitel v tenkém střevu jednovrstevný cylindrický, řasinkový epitel v dýchacích cestách Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

29 Epitely Merokrinní sekret prochází membránou, buňka neporušena (potní žláza) kožní žláza, rypák prasete Apokrinní částečné poškození buňky při sekreci (mléčná žláza) část lalůčku mléčné žlázy Holokrinní uvolnění sekretu rozpadem buňky (mazové žlázy)

30 Pojivová tkáň Plní především podpůrnou funkci Vzniká (především) z mezodermu : ektoderm mezoderm buňky jsou v tkáni od sebe vzdáleny volný prostor je vyplněn mezibuněčnou hmotou (tekutá, rosolovitá, pevná) mezibuněčná hmota je produkována buňkami pojiv (fibrilární proteiny, GAG, [kost - i anorganická komponenta]) Pojiva se dělí podle typu buněk a mezibuněčné hmoty: entoderm Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. Vaziva Chrupavka Kost Trofická Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

31 Mezibuněčná hmota Pojiva základem mezibuněčné hmoty (extracelulární matrix) jsou kolageny, elastiny a glykosaminoglykany (GAG, volné nebo jako proteoglykany) a samozřejmě voda a ionty Kolagenové fibrily: pevnost v tahu, neelastické retikulární vlákna Elastiny pružné, pevnost v tahu i tlaku elastická vlákna GAG: gelovitá výplň odolnost vůči tlaku kolagen GAG Obrázky z Alberts a kol.: Základy buněčné biologie, 1998; Espero Publishing, s.r.o.

32 Vaziva Pojiva Převaha mezibuněčné hmoty nad buňkami, fibrilární proteiny Základní typy vazivové tkáně: Fibroblasty / fibrocyty (+ makrofágy / dendrické b.) + mezibuněčná hmota kolagenní vazivo Husté: rovnoběžná vlákna kolagenu šlachy a vazy plsťovitě uspořádaná vlákna kolagenu s příměsí elastinu pouzdra orgánů, okostice, kožní škára Řídké: Nižší podíl kolagenu, poměrně křehké výplň mezi orgány elastické vazivo převaha elastinu, pružné cévní stěny, žluté vazy páteřní Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

33 Pojiva Základní typy vazivové tkáně: adipocyty (a tuk) + jemná retikulární vlákna tukové vazivo (bílá a hnědá tuková tkáň) Adipocyty jsou zcela vyplněny tukovou kapénkou Funkce tukového vaziva: -Energetická rezerva Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. -Mechanická ochrana orgánů -Termoizolace tukové vazivo a sddeční svalovina

34 Pojiva Funkce vaziv Strukturální a podpůrná Hojení velká regenerační schopnost vaziv Výměna látek v organismu (těsně přiléhají cévy) Ochrana a obrana organismu mezibuněčná hmota = fyzická bariéra, imunokompetentní a fagocytující buňky = imunitní odpověď Zásobárna živin (tuků, vody a různých elektrolytů)

35 Chrupavky Chondroblasty / chondrocyty + mezibuněčná hmota Mezibuněčná hmota tvořena fibrilárními proteiny a GAG Neprostoupeny cévami, výživa zajištěna tekutinou kolující v mezibuněčné hmotě Chondrocyty lokalizují v lakunách, bez regenerační schopnosti Pojiva Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. perichondrium lakuny chondrocyty Hyalinní (sklovitá) chrupavka (předchůdce kostí u embrya obratlovce) amorfní, mechanicky velmi pevná kloubní pouzdra, průdušnice Elastická chrupavka ušní boltec, zvukovod Fibrózní chrupavka- silná kolagenová vlákna kloubní disky, meziobratlové ploténky

36 Kost Pojiva Osteoblasty / osteocyty + mezibuněčná hmota, + osteoklasty Mezibuněčná hmota tvořena - fibrilárními proteiny - a z 60% anorganickou složkou (hlavně hydroxyapatit, méně uhličitan vápenatý) Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. Vláknitá (dermální) kost (vždy plochá, vzniká osifikací ze škáry) Lamelární (chondrální, náhradní) kost (nahrazuje chrupavkové stadium) Spongiózní - navzájem se křížící kolagenní vlákna Kompaktní koncentrické uspořádání kostních lamel

37 Vznik lamelární kosti: Pojiva chondroblasty chondrocyty (chrupavka) osteoblasty vs. osteoklasty (základní hmota kostní, osifikace) lakuny s osteocyty Hojení zlomeniny: osteocyty osteoblasty / osteoklasty (aktivované) zlomenina lamelární kosti srůst

38 Struktura kosti Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. Pojiva lamely kanálky spojující osteocyty lakuny s osteocyty osteon trabekuly spongiózni kosti osteon Haversův kanálek (cévy, inervace) okostice Volkmanův kanálek (cévy, inervace) Podle Campbell, Reece: Biology, 6 th edition, Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

39 Trofická pojiva Pojiva Krev Krvinky + krevní plasma Erytrocyty (člověk / l krve) Leukocyty (člověk cca / l krve) -granulocyty (75%) (eosinofily [3%], neutrofily [70%], bazofily [1%]) -agranulocyty (25%) (T a B lymfocyty [20%], monocyty [5%]) Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. Krevní plasma (albuminy, globuliny, fibrinogen, cholesterol, glukosa, anorganické ionty) Krevní sérum = plasma zbavená fibrinogenu Tkáňový mok životní prostředí všech buněk, vzniká z něj lymfa

40 Krev a obrana těla Pojiva První obranná linie: kůže, sliznice a jejich výměšky Vrozená imunita Fagocytární buňky: Neutrofily (chemotaxe k inflamaci) Monocyty makrofágy Alberts a kol.: Základy buněčné biologie, 1998; Espero Publishing, s.r.o. (největší, dlouhá pseudopodia) Eozinofily (i bazofily) (proti parazitům, uvolňují hydrolytické enzymy) NK-buňky (z angl. natural killers) Antimikrobiální peptidy Lysozym (hydrolasa štěpící peptidoglykan) Komplement (asi 20 proteinů - kaskádovité reakce - lyze mikroorganismu, příp. atrakce fagocytárních buněk) Interferony - produkovány m.j. buňkami infikovanými viry indukce syntézy protivirových látek (interferon γ - aktivace fagocytárních buněk)

41 Specifická (získaná) imunita lymfocyty Krev a imunita Spolupráce s vrozenou imunitou: pohlcení mikroorganismu makrofágem cytokiny aktivace lymfocytů T lymfocyty (antigenní receptory) B lymfocyty (antigenní receptory a produkce protilátek) Hlavní histokompatibilní systém (MHC; z angl. major histocompatibility system) MHC I. třídy: všechny jaderné buňky MHC II. třídy: makrofágy, B-buňky, aktivované T-buňky antigen (z angl. antibody generator): cizorodá molekula indukující specifickou imunitní odpověď (proteiny, peptidy, polysacharidy) Protilátka: protein produkovaný B lymfocyty k eliminaci konkrétního antigenu } cirkulace v krvi a lymfě -povrchoví glykoproteiny }-prezentace antigemu protilátka A vazebné místo epitopy antigen protilátka A a C Podle Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

42 Vývoj lymfocytů kostní dřeň: nediferencovaný lymfocyt B (kostní dřeň) T (brzlík) kostní dřeň pluripotentní kmenová buňka Krev a imunita brzlík Diferenciace z pluripotentních buněk Selekce pro imunologickou toleranci vlastního těla nediferencovaný lymfocyt B-lymfocyt T-lymfocyt Podle Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings lymfatické uzliny, slezina, krev, lymfa

43 Antigeny, lymfocyty, imunitní odpověď a paměť Krev a imunita Klonální selekce specifické pomnožení potřebných B-lymfocytů antigenní receptor antigen B-lymfocyty protilátky PAMĚŤOVÉ BUŇKY (sekundární odpověď) EFEKTOROVÉ BUŇKY (primární odpověď) Podle Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

44 Krev a imunita 2 typy T-lymfocytů a jejich interakce s buňkami prezentujícími antigen na povrchu pomocí MHC infikovaná (jaderná) b. bakterie makrofág ( APC : antigen presenting cell) fragment antigenu MHC I MHC II receptor T-lymf. receptor T-lymf. T C cytotoxický T-lymfocyt T H pomocný T-lymfocyt Podle Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

45 Krev a imunita Funkce cytotoxických T-lymfocytů imunita zprostředkovaná buňkami Likvidace nádorových buněk a buněk napadených viry a jinými parazity (1) Rozpoznání antigenu (pevná vazba zajištěna CD8) aktivace stimulace cytokiny TH (2) uvolnění perforinu (bílkovina) (3) vniknutí vody a iontů infikovaná buňka MHC I CD8 antigen pór voda, ionty receptor T C perforin T C -lymfocyt Podle Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings a smrt

46 Funkce pomocných T-lymfocytů Krev a imunita Produkce cytokinů (bílkoviny, peptidy např. IL) Vazba na buňky rezentující antigen (makrofágy) Dendritické buňky (MHC) primární záchyt a odezva: převážně epidermis (1) zachycení infekce (antigenu) lymfatické uzliny prezentace antigenu T H rozpoznání lymf. T H, zachycení (pevná vazba pomocí CD4) (2) uvolnění cytokinů (3) stimulace T C a B-lymfocytů. dendrická b. bakterie fragment antigenu MHC II T H lymf. T C lymfocyt imunita zprostředkovaná buňkami CD4 cytokiny B-lymfocyt humorální imunita (sekrece protilátek) Podle Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

47 Humorální imunita - přehled bakterie MHC II APC Krev a imunita (1): makrofág pohlcuje pathogen (2): hydrolýza, vazba na MHC II a prezentace antigenních (3): kontakt s pomocnými T lymf. proliferace a sekrece cytokinů (4): aktivované T H se spojí s B-lymf. (také prezentují antigen) uvolňované cytokiny napomáhají aktivaci selektovaných B-lymfocytů (5): proliferace a diferenciace B-lymfocytů a sekrece protilátek (efektorové B-lymf.) cytokiny (IL-2) B-paměťové CD4 sekretované protilátky MHC II fragmenty antigenu T H receptor T H aktivovaný T H B-efektorové Podle Campbell, Reece: Biology 6 th edition Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

48 Svalová tkáň Lokomoce a motilita Vzniká z mezodermu : ektoderm mezoderm entoderm Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. základní funční komponentou je aktin-myosinový komplex, který jsme poznaly v cytologii Alberts a kol.: Základy buněčné biologie, 1998; Espero Publishing, s.r.o. Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

49 Hladká svalovina Svalová tkáň nepodléhá vůli, řízena autonomním nervstvem buňky vřetenovité, jednojaderné činnost pomalá, vytrvalá (trávicí trubice, kožní škára, cévy, děloha) Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

50 Příčně pruhovaná (kosterní) svalovina Svalová tkáň podléhá vůli, řízena motorickými nervy, upíná se na kostru základní stavební jednotka vícejaderné svalové vlákno, paralelní myofibrily syncytium - soubuní (až 10 cm dlouhé) kost šlacha kosterní sval svazek vláken plasmatická jádra membrána sarkoplasmatické retikulum svalové vlákno pruhy jádro myofibrily myofilamenta myofibrily myofilamenta mitochondrie Podle Campbell, Reece: Biology, 6 th edition, Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

51 Svalová tkáň tvoří tzv. sarkomery Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc. Campbell, Reece: Biology, 6 th edition, Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings Opakující se příčné pruhování Nejmenší kontraktilní struktura

52 ] ] sarkomera Z H Z H Z pruhy Svalová tkáň pruh Z -proteinový disk -kotvení aktinu A I pruhy Z aktinová filamenta (tenká) myosinová filamenta (tlustý svazek) H kontakt aktin-myosin Z ½ I Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

53 Srdeční svalovina (myokard) Svalová tkáň nepodléhá vůli (pacemaker - akční potenciál a synchronizace), činnost stálá, výkonná a rychlá tvořena sítí buněk s můstky a sarkomerami (příčným pruhováním) buňky spojeny jemnými stupňovitými přepážkami (šíření akčního potenciálu) tzv. interkalárními disky jádra Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

54 schopnost tvořit a vést vzruch Nervová tkáň vzniká z ektodermu: ektoderm Tvoří ji (především): neurony gliocyty - asi 90% tkáně - podpůrná, ochranná a vyživovací fce - vytvářená substance = glie -podíl na přenosu nervového vzruchu Oligodendrocyty - CNS Astrocyty CNS Mikroglie imunita CNS Schwanovy buňky - PNS mezoderm entoderm Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

55 Neurony Nervová tkáň dendrity vedou vzruch (akční potenciály) do buňky odkud axon vede akční potenciály z buňky k místu synapse (spoj dvou nervových buněk nebo např. na neurosvalové ploténky - nervová zakončení na příčně pruhovaných svalech signál dentrity tělo neuronu neuron jádro axon signál presynaptická b. neuron myelinová pochva koncová synapse (větvení) postsynaptická b. synapse Podle Campbell, Reece: Biology, 6 th edition, Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

56 Nervová tkáň Oligodendrocyty - CNS Astrocyty CNS Obalují a organizují synapse (zejména astrocyty) Regulace koncentrace neurotransmiterů (NT) v synaptické štěrbine (regulace konc. Ca 2+ v synaptické štěrbině Ca 2+ je nutný pro aktivaci uvolnění NT) Gliotransmise přenos signálu mezi gliocyty synticia astrocytů (sítě) kontakty podobné synapsím přenos signálu krátkodobým zvýšením konc. Ca 2+

57 Nervová tkáň neurosvalové ploténky Johnson R.: Biology, 5 th edition 1999; The McGraw-Hill Comp., Inc.

58 Nervová tkáň Neuron a vedení vzruchu axonem Ranvierův zářez Schwannova b. myelinová pochva axon axon myelinová pochva Ranvierův zářez Schwannova b. a její jádro Podle Campbell, Reece: Biology, 6 th edition, Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

59 Vedení vzruchu a akční potenciál Nervová tkáň Podle Campbell, Reece: Biology, 6 th edition, Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings

60 Nervová tkáň Saltační vedení (150m/s) akční potenciál se nepropaguje postupně, ale skokem od jednoho Ranvierova zářezu ke druhému, kde stimuluje depolarizaci a nový akční potenciál Schwannova b. depolarizovaný Ranvierův zářez tělo neuronu myelinová pochva axon Podle Campbell, Reece: Biology, 6 th edition, Pearson Education, Inc, publishing as Benjamin Cummings