Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Bruno Sopko.  Úvod  Plazmatická membrána ◦ Lipidové rafty  Buněčné jádro  Mitochondrie  Endoplazmatické retikulum  Golgiho aparát  Lysosomy  Peroxisomy.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Bruno Sopko.  Úvod  Plazmatická membrána ◦ Lipidové rafty  Buněčné jádro  Mitochondrie  Endoplazmatické retikulum  Golgiho aparát  Lysosomy  Peroxisomy."— Transkript prezentace:

1 Bruno Sopko

2  Úvod  Plazmatická membrána ◦ Lipidové rafty  Buněčné jádro  Mitochondrie  Endoplazmatické retikulum  Golgiho aparát  Lysosomy  Peroxisomy  Cytoplasma a cytoskelet

3  Udržování vysoké lokální koncentrace komponent v kompartmentu, které by jinak difundovaly pryč – koncentrovanější substráty mohou reagovat rychleji a účinněji  Kontrola transportu intermediátů mezi kompartmenty je další účinný regulační systém metabolických drah, které se odehrávají ve více kompartmentech  Ochrana před působením nepříznivých sil okolního prostředí  Ochrana prostředí buňky před „agresivním“ obsahem kompartmentu

4  Jádro (nukleus)  Jadérko (nukleolus)  Golgiho aparát  Mitochondrie  Lysosomy  Peroxisomy  Cytoskeleton  Cytosol  Centrioly  Plasmatická membrána  Endoplasmatické retikulum

5  Difuse  Usnadněná difuse  Aktivní transport

6  Plasmatická membrána (nazývaná také buněčná membrána nebo plasmalemma) je biologická membrána oddělující vnitřek buňky od okolního prostředí.  Buněčná membrána je povrchem všech buněk a je selektivně-permeabilní. Takto je řízen pohyb substancí jak do buňky, tak ven z ní.  Je složena primárně z lipidů (fosfolipidů, glykolipidů a cholesterol esterů) a bílkovin, které se zúčastní celé řady buněčných procesů jako je např. adheze buněk, transport iontovými kanály a buněčná signalizace.  Vnitřní strana buněčné membrány obsahuje specifická místa, na které je uchyceny komponenty intracelulárního cytoskeletonu.  Obsahuje subkompartmenty – mikrodomény, rafty

7

8 Lipidové rafty jsou malé (10-200nm), heterogenní, vysoce dynamické, domény s vysokou koncentrací sterolů a sfingolipidů, které oddělují buněčné procesy.

9  Mikrodomény se zvýšenou koncentrací cholesterolu a sfingolipidů ◦ Dojnásobná koncentrace cholesterolu ◦ Koncentrace sfingomyelinu zvýšena o 50%  Koncentrují a segregují proteiny v membráně  Jsou uspořádanější a pevnější než okolní dvojvrstva  Volně „plovou“ v okolní membráně

10  Kaveoly: malé, miskovité prohlubně plazmatické membrány bohaté na kaveolin  Planární lipidové rafty: Nacházejí se především v membráně neuronů a jsou bohaté na flotillin  Kaveolin a flotillin přitahují signální proteiny  Odpověď na signál může být zvýšena nebo snížena

11  “Pravé rezidentní proteiny” ◦ GPI-kotvené proteiny-prionové proteiny (PrPc) ◦ Kaveolin ◦ Flotillin  Signální proteiny ◦ G-protein, non-receptorové tyrosin kinázy  Cytoskeletální/Adhezní proteiny ◦ aktin, myosin, vinkulin, kofilin, kadherin, ezrin, ankyrin

12

13

14  HIV virus ◦ Pučení přednostně začíná v oblasti lipidových raftů  Chřipkový virus ◦ Glykoproteiny z raftů se nacházejí v obalu viru

15  Replikace DNA  Transkripce, syntéza mRNA, tRNA, rRNA, tvorba ribosomů  Ohraničeno dvojitou membránou spojenou s ER  Transport látek z cytosolu (aktivní i pasivní) pouze průduchy  Specializované subkompartmenty (jadérko – tvorba ribosomů, replikaci DNA lokalizována atd.)

16

17

18 Přenos proteinů do jádraPřenos proteinů z jádra

19

20  Dvě membrány – vnitřní (inner) a vnější (outer) se velmi liší funkcí i enzymovou aktivitou  Matrix mitochondrie (mitosol) také vykazuje odlišné biochemické funkce  Většina mitochondriálních proteinů je kódována jadernou DNA (a syntetizována na volných ribosomech v cytosolu), ale 13 mitochondriálních proteinů a některé RNA jsou kódovány kruhovou mitochondriální DNA (mtDNA)

21  Syntéza více než 90% ATP – oxidativní fosforylace (vnitřní membrána)  Produkce tepla (rozpojení oxidace a fosforylace)  Apoptoza (programovaná smrt) – vnitřní mitochondriální dráha  Oxidativní dekarboxylace pyruvátu (pyruvate dehydrogenase complex)  ß-oxidace mastných kyselin (kratší než 24-C)  Cyklus kyseliny citronové (Krebsův cykl) - mitosol  Cytochrom P450 - vnitřní membrána

22

23 Michael W. King, Ph.D / IU School of Medicine / miking at iupui.edu

24

25

26

27  Pouze enzym ornithin transkarbamoylasa je v mitosolu  Karbamoylfosfát je syntetizován v mitochondriích z bikarbonátu a amoniaku při spotřebě 2 ATP  Citrulin je exportován antiportem s ornithinem

28  Proteosyntéza (drsné ER = RER)  Počáteční stadium synthesy polysacharidového řetězce N-vázaných glykoproteinů (RER)  Syntéza (hladké ER = SER) - fosfolipidy, triglyceridy  Některé kroky syntézy cholesterolu a steroidů(SER) (enzymy vázány na ER membránu)  Hydroxylace endogenních a exogenních sloučenin cytochromy P450 (SER)  Skladování vápníkových iontů (SER, sarkoplasmatické retikulum)  Propojené s jadernou membránou

29  Spolupracuje s endoplasmatickým retikulem  Enzymatické postranslační modifikace bílkovin (glykosylace, sulfatace)  Syntéza nové plazmatické membrány a participace na tvorbě primárních lysosomů a peroxisomů

30  Zodpovídají za intracelulární digesce jak intracelulárních, tak extracelulárních látek  Lysozomální enzymy jsou hydrolázy s maximální aktivitou při pH 5 (vnitřek lysozomů)  Hydrolýza: intracelulární materiál – proteiny, nukleové kyseliny, lipidy stejně jako organely – autofagie  Extracelulární materiál je hydrolyzován po transportu do buňky endocytosou (pinocytosa and fagocytosa) - heterofagie

31 1. Substance je/jsou v membránou uzavřeném vesikulu 2. Fuzí vesikulu s primárním lysosomem vzniká sekundární lysosom (trávící vakuola) 3. Lysosomální hydrolasy štěpí obsah sekundárních lysosomů 4. Nízkomolekulární složky hydrolysátu přecházejí do cytosolu pro opětovné využití 5. Nerozštěpitelný materiál se akumuluje v residuálních tělíscích (residual body) a je odstraněn z buňky exocytosou 6. Zbylé (nonexocytované) residualní tělíska obsahují lipofuscin („age pigment “)

32  Produkují nebo využívají peroxid vodíku  Liší se funkcí i počtem v jednotlivých typech buněk  Známo více jak 50 enzymů katalyzujících oxidační a biosynthetické reakce  oxidace velmi dlouhých řetězců mastných kyselin (  i  oxidace)  syntéza glycerolipidů, glycerol ether lipidů (plasmalogeny) a isoprenoidy  enzymy pro oxidaci of D-aminokyselin, 2-hydroxy kyselin a močové kyseliny (urikáza absentuje u vyšších primátů)  katalasa  Známo více jak 25 poruch biogenese peroxisomů (Zellwegerův syndrom = absence peroxisomů, úmrtí do 6 měsíců věku)  Některá xenobiotika indukují proliferaci peroxisomů

33

34

35  Udržuje fenotyp (morfologii) buněk a podílí se na intracelulárním transportu, buněčné motilitě a buněčném dělení  Obsahuje mikrotubuly, intermediární filamenta a aktinová filamenta (mikrofilamenta)

36  průměr 25 nm a délka od 200 nm do 25  m  polymery α- and β- tubulinových dimerů, které polymerizují kones ku konci do protofilament. Protofilamenta se pak splétají do dutých válcovitých útvarů - mikrotubulů

37  Typický průměr intemediárních (středních) filament (IF) je 10 nm  Doménová struktura IF molekul je konservovaná. Každý protein má non-a-helix doménu na N a C- konci, které rámují a-helix doménu vlastní „tyčinky“  Základní jednotka intemediárních filament (IF) je dimer  Popsáno více jak 70 genů pro šest základních typů (I - VI) IF : ◦ I a II - keratiny (epithelialní a vlasové) ◦ III – např. desmin (sarcomery svalových buněk) a vimentin (e.g. fibroblasty - podpora správné lokalisace organel ◦ V - jaderné IF

38

39  nejdymamičtější část cytoskeletonu is jsou mikrofilamenta (actin filamenta).  průměr mikrofilament je pouze 6nm  jsou tvořeny lineárními polymery aktinových podjednotek

40  Centrosom je organela, jež je hlavním organisačním centrem mikrotubulů a je regulátorem průběhu buněčného cyklu  Centrosom je ta oblast buňky, ve které jsou formovány microtubuly  Centrioly jsoudůležitou částí centrosomu. Jejich „barrelovitá“ struktura (9 tripletů) se nalézá ve většině živočišných buněk

41  54% objemu buňky  glykolysa (NAD+/ NADH)  PPP - pentosofosfátová dráha (NADPH)  glykogenolysa  glykogenese (synthesa glykogenu)  biosynthesa mastných kyselin(fatty acid synthase)  synthesa aktivních cukrů  podpora proteosynthesy poskytnutím intermediátů  Obsahuje „subkompartmenty“ s různým zastoupením enzymů -> četné reakce jsou prováděny jen v určitých oblastech cytosolu

42  Cyklus kyseliny citronové  Glykolysa  Proteosynthesa  DNA replikace

43  Gabriel Schlenstedt, Protein import into the nucleus, FEBS Letters 389 (1996)  Walter Nickel and Catherine Rabouille, Mechanisms of regulated unconventional protein secretion, NATURE Reviews, Molecular cell Biology volume 10, february 2009  Marks´ Basic Medical Biochemistry, A Clinical Approach, third edition, 2009 (M. Lieberman, A.D. Marks)  David A. Jans, Chong-Yun Xiao, and Mark H.C. Lam, Nuclear targeting signal recognition: a key control point in nuclear transport?, BioEssays 22: , 2000 John Wiley & Sons, Inc  The Cell: A Molecular Approach, Fourth Edition, GEOFFREY M. COOPER, ROBERT E. HAUSMAN, 2007, ASM Press, Washington, D.C. USA  Yoshihiro Yoneda, How Proteins Are Transported from Cytoplasm to the Nucleus, J. Biochem. 121, (1997)  Alwin Köhler and Ed Hurt, Exporting RNA from the nucleus  to the cytoplasm, NATURE Reviews, Molecular cell Biology volume 8, october 2007


Stáhnout ppt "Bruno Sopko.  Úvod  Plazmatická membrána ◦ Lipidové rafty  Buněčné jádro  Mitochondrie  Endoplazmatické retikulum  Golgiho aparát  Lysosomy  Peroxisomy."

Podobné prezentace


Reklamy Google