Cytologie Přednáška 2010
Buňka • 1.Velikost 6 – 200 µm, průměrná velikost 20um • 2. JÁDRO a CYTOPLAZMA • 3. ORGANELY (membránové) • 4. CYTOPLAZMATICKÉ INKLUZE • 5. CYTOSKELET • 6. Funkční systémy eukaryotické buňky: – – – –
Komunikační Pohybový Produkční Energetický
Buňka
Buněčná membrána • (používá se i termín biologická (příp.jednotková membrána)
• funkce: selektivní bariera,
udržování gradientů, přenos vzruchu, buněčné rozpoznování, komunikace s prostředím, receptory
• tloušťka : 7,5 – 10 nm ! • membránové specializace (apikální, bazální, laterální)
Buněčná membrána Fosfolipidová dvojvrstva, cholesterol a proteiny Proteiny Integrální – transmembránové: iontové kanály a receptory Periferní
Jádro Řídící centrum všech buněčných struktur, funkcí (DNA) • replikace DNA, transkripce (syntéza 3 typů RNA)
• Chromatin – DNA a proteiny: euchromatin, heterochromatin Jadérko - syntéza ribozomální RNA Jaderná obálka – 2 membránové jednotky a perinukleární prostor Jaderná lamina – pod jadernou obálkou
Jádro • jaderný obal – 2 membrány + perinukleární cisterna (40-70nm), jaderné póry 70 nm jaderné póry pro transport mezi cyto a jádrem (m RNA, histony) 70 nm DNA, histony, proteiny nehistonového typu chromatin - chromozómy (v mitóze, meióze) chromatin - heterochromatin : inaktivní - euchromatin : metabolicky aktivní sex chromatin, Barrovo tělísko (inaktivace genové aktivity) jadérko - 1 µm
Jadérko Pars fibrosa Pars amorfa
Syntéza
RNA
ribosomální
Produkční systém • Ribosomy – rRNA a proteiny, 20x30nm, • ribo+m RNA= polyribosomy • GER, granulární (drsné) endoplasmatické retikulum (membrána souvisí s jaderným obalem), segregace proteinů na export, též posttranslační modifikace. elgram 4 • HER, hladké (smooth SER), 0 ribosomy, tubuly x cisterny. Syntéza steroidních hormonů, fosfolipidů do membrán, detoxikace alkoholu, barbiturátů. • (Sarkoplazmatické retikulum-modifikace HER ve sval.bb) • GA, Golgi komplex, též u jádra. Cisterny a transportní vezikuly a kondenzační vakuoly. GA polarizovaný: cis- (konvexní, k GER), trans- (konkávní, maturační povrch) elgram 3 Posttranslační modifikace. Zaobalení a adresování proteinů, tj sekrečních produktů buňky, výroba vezikul pro transport sekrečních produktů, syntéza polysacharidů)
Princip proteosyntézy Transkripce z DNA na RNA – v jádře Translace z RNA na protein – v cytoplasmě na mRNA pomocí ribosomů a tRNA
Ribosomy – 2 podjednotky – volné nebo vázané na membráně
Proteosyntéza na export bez tvorby sekrečních granul – imunoglobuliny v plasmatické buňce
Jádro s velkými shluky heterochromatinu pod jadernou membránou a výrazným jadérkem Rozšířené cisterny GER a výrazný Golgiho komplex Bez granul, jen vesikuly
Golgiho komplex Ploché cisterny, vesikuly a vakuoly Funkce – probíhají zde postsyntetické změny proteinů např. glykosylace
Hladké endoplasmatické retikulum Syntéza lipidů Syntéza steroidních hormonů Sarkoplasmatické retikulum - obsah Ca - kontrakce
Buňka syntetizující steroidní hormony
Energetický systém buňky • Mitochondria • transformuje chemickou energii metabolitů do formy lehce buňkou využitelnou k osmotické, mechanické, elektrické, chemické práci, tj ve formě ATP, ale + teplo • zevní mitochondriální membrána • vnitřní mitochondriální membrána – kristy, tubuly– oxidativní fosforylace • matrix – beta-oxidace, Krebsův cyklus, DNA! – Kristální typ – Tubulární typ • Velikost: 0,5 µm !
Mitochondrie Dvě membrány – vnitřní tvoří kristy, uvnitř matrix Enzymy – tvorba energie ve formě ATP Vlastní DNA a ribosomy
Přenos vody a iontů Mitochondrie Záhyby bazální membrány Na,K-ATPasa např. kanálky v ledvině
Pohybový systém buňky • Cytoskelet Dynamická opěrná síť. Udržení tvaru buňky, intracelulární a buněčný pohyb.
• mikrofilamenta, velikost 6 nm ! • intermediarní filamenta, velikost 12 nm ! • mikrotubuly, velikost 24 nm ! • organely: kinocilie centriol
Cytoskelet
Mikrofilamenta – actin Pohyb
Intermediární filamenta – cytokeratin, vimentin, desmin, neurofilamenta, laminy Skelet
s myosinem, buněčný kortex
buňky
Mikrotubuly Pohyb
s kinesinem a dyneinem
Mikrotubuly Allfa a beta tubulin 13 vláken Organizují pohyb uvnitř buňky
Centrioly Mikrotubuly Řasinky
a bičíky Mitotické vřeténko
Řasinky
Pohyblivá specializace na povrchu buňky uvnitř mikrotubuly 9 dupletů a dva centrální mikrotubuly
Mitotické vřeténko
Mikrofilamenta Aktin – globulární G aktin polymeruje na fibrilární F aktin Myosin – molekulární motor – štěpením ATP dodává energii pro pohyb
Výskyt ve svalech, v buňkách v buněčném kortexu
Mikrofilamenta ve svalu
Degradační systém • Lyzosomy • velikost 0,05 – 0,5um • Intracelulární trávení (hydrolýzu) obsahu transportovaného endosomy • primární, sekundární, reziduální tělíska (pigment z opotřebování - lipofuscin obaleny biomembránou (2 protekce proti autodigesci: membrána a nízké pH pro aktivitu hydrolytických enzymů) • Vznikají na GA • velikost 0,05 – 0,5um • Peroxisomy,0,2 – 1um, sférická, membránou ohraničená tělíska, obsahují oxidázy k degradaci mastných kyselin, za vzniku H2O2(degrad. katalázou) k detoxikaci k někt.nox, př ethanolu
Lyzosomy
Granula obsahující hydrolytické enzymy
Časté v buňkách se schopností fagocytozy (Neutrofily, Makrofágy) U buněk které žijí dlouho pro likvidaci poškozených organel – nestrávený zbytek -pigment z opotřebení – lipofuscin (v neuronech, kardiomyocytech)
Inkluse – inertní látky Zásobní látky, např. glykogen, lipidy Pigmenty: melanin, lipofuscin
Zásobní látky Tukové buňky – kapénky lipidů Glykogen – zásobárna glukosy – granula v jaterních buňkách a svalech
Povrchové specializace Apikální – mikroklky, kartáčový lem (resorpce), řasinky Laterální: utěsňující ( zonula occludens), adhesivní (zonula adherens a desmosomy), nexy Bazální – bazolaterální labyrint – transport vody a iontů, adhesivní – hemidesmosomy a fokální adhese
Resorpce – kartáčový lem (mikroklky)
Mezibuněčné spoje
Utěsňující spoje Zonula
occludens
Adhesivní spoje Zonula
adherens Desmosom
Nexus
Nexus Connexon
Desmosom
