NEMEMBRÁNOVÉ ORGANELY Ribosomy Centrioly (jadérko) Cytoskelet: aktinová filamenta (mikrofilamenta) intermediární filamenta mikrotubuly
RIBOSOMY Částice složené z rRNA a proteinů, skládají se z velké kulovité a malé ovoidní podjednotky. Podmiňují bazofilii cytoplasmy (SM), elektrondenzní granula o průměru 20 - 30 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
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
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
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
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
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+, Mg2+ 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
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
Aktinová filamenta
Intermediární filamenta
Mikrotubuly
Průměr: 7 nm Složení: G aktin
10 nm různé bílkoviny !! (tkáňová specifita)
25 nm (tloušťka stěny 5 nm) heterodimer tubulinu složený z α- a ß-tubulinu
Stavba: dvoušroubovice složená ze dvou F aktinů
molekuly jsou seskupené do provazovité struktury
dlouhé duté nevětvené trubice
Enzymová aktivita: ATP hydrolýza Vlastnosti: tenká, flexibilní filamenta Lokalizace: kortikální síť mikroklky, stereocilie kontraktilní prstenec svalové kontraktilní struktury Obr.: Histology, Ross, Pawlina, 2006
žádná silné, stabilní struktury
GTP hydrolýza dynamická nestabilita
probíhají cytoplasmou transportní funkce spojují desmosomy axonema řasinek a bičíků a hemidesmosomy, triplety centriolu a bazálního lamina fibrosa jádra, tělíska řasinek dodávají buňkám pevnost, dělící vřeténko vyrovnávají tlaky (epidermis)
