Qeliza, Struktura dhe Funksioni i saj II PDF

Njësia bazë ndërtuese e jetës… Leksion nr. 2 Të gjithë organizmat e gjallë janë të ndërtuar nga...

Njësia bazë ndërtuese e jetës… Leksion nr. 2 Të gjithë organizmat e gjallë janë të ndërtuar nga qelizat. Qeliza, struktura dhe Qeliza ështe njësia bazë ndërtuese dhe funksionale e së gjallës. funksioni i saj Struktura e qelizës është e lidhur ngushtë me funksionet e saj. PoëerPoint® Lecture Presentations for Biology LEKSIONE BIOLOGJIE Organizmat ndahen ne dy tipe: PROGRAMI I STUDIMIT FARMACI Eighth Edition ✓ Njeqelizore DEP I BIOLOGJISE, Neil Campbell and Jane ReeceFSHN, UT ✓ Shumeqelizore Lectures by Chris Romero, updated by Erin Barley ëith contributions from Joan Sharp PREGATITI PROF.DR.MYNYR KONI Copyright © 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Benjamin Cummings 1 2 Teoria qelizore Mikroskopia Robert Hooke në vitin 1665 vezhgoi muret qelizore tek Studiuesit përdorin mikroskopin për të parë qelizat qelizat e vdekura nga lëvorja e një peme lisi. me përmasa shumë të vogla Antoni van Leeuwenhoek vizualizoi qelizat e gjalla duke përdorur lente zmadhuese Në një mikroskop me dritë, drita e dukshme kalon Robert Brown, botanist skocez, ne vitin 1841 identifikoi përmes materialit dhe më pas përmes lenteve berthamen ne qelizat bimore zmadhuese të cilat bëjnë të dukshem materialin. Shlaiden, ne vitin 1848, arriti ne perfundimin se cdo bime Cilësia e një imazhi varet eshte e ndertuar nga qeliza − Fuqia zmadhuese, raporti i madhësisë së imazhit Shvan, ne vitin 1849, konfirmoi qe kafshet jane te ndertuar të një objekti me madhësinë e tij reale nga qelizat shtazore, ndërsa Virhov ne vitin 1985, studioi ndarjen qelizore − Rezolucioni, masa e qartësisë së figurës, ose Te gjithe keto studiues hodhen bazat e teorise qelizore distanca minimale e dy pikave të dallueshme moderne (Berthama, citoplazma, organelet dhe membrana − Kontrasti, ndryshimet e dukshme në pjesë të qelizore) mostrës 3 4 10 m 1m Gjatesia e njeriut Mikroskopia Gjatesi e nervit ose muskulit Me sy te lire 0.1 m Veze pule Mikroskopi me drite (MD) ka fuqi zmadhuese deri 1 cm 1.000 herë 1 mm Veze bretkose Teknika të ndryshme rrisin kontrastin dhe mundësojnë Permasat Qelizore që përbërësit qelizorë të ngjyrosen ose etiketohen Mikroskop me drite 100 µm Shumica e qelizave bimore dhe shtazore Shumica e strukturave nënqelizore, duke përfshirë 10 µm organelet, janë shumë të vogla për t’u vezhguar me Mikroskopi elektonik Berthama 1 µm Shumica e bakterieve Mitokondria MD 100 nm Bakteria me te vogla Mikroskopët janë mjetet më të rëndësishme të Viruset citologjisë, studimit të strukturës qelizore. Ribosomet 10 nm Proteinat Për të kuptuar funksionin e secilës strukturë, duhet Lipided 1 nm Molekula integrimi i citologjisë dhe biokimisë, studimi i Atome proceseve kimike (metabolizmi) i qelizave. 0.1 nm 5 6 1  TEKNIKA REZULTATE TEKNIKA REZULTATE (a) Ndricim fushe (pa ngjyrim) (c) Fazë-kontrast Drita kalon drejtpërdrejt përmes Ndryshimet në densitet brenda materialit biologjik. Qeliza nuk materialit janë përforcuar për të rritur është e pigmentuar dhe imazhi kontrastin në qelizat e pangjyrosura, ka pak kontrast. (qelizat gjë që është veçanërisht e dobishme epiteliale të fytyres së njeriut) për ekzaminimin e qelizave të gjalla dhe të papigmentuara. 50 µm (d) Diferencim-interferencë- (b) Ndricim (me ngjyrim) Kontrast (Nomarski) Ngjyrosja me ngjyra të Kemi modifikime optike që përdoren ndryshme rrit kontrastin për të rritur dallimet në densitet, duke e bërë imazhin të duket si 3-D Mikroskopi me drite Mikroskopi me drite 7 8 TEKNIKA REZULTATE Mikroskopi me drite 1 µm (a) Mikroskopi elektronike Cilie me skanim (SEM) TEKNIKA REZULTATE (e) Fluoreshence Molekulat specifike në qelizë zbulohen duke etiketuar ato me ngjyra ose (b) Mikroskopi elektronike Prerje gjatesore Prerje tërthore me transmision (TEM) e cilieve e cilieve antitrupa fluoreshente. Substancat 1 µm fluoreshente thithin rrezatimin ultravjollcë dhe lëshojnë dritë të dukshme. Në këtë 50 µm qelizë materiali bërthamor është blu, mitokondrite janë portokalli dhe "skeleti" i qelizës është i gjelbër. Mikroskopi elektronik 9 10 Mikroskopi elektronik Qelizat eukariote kanë membrana të brëndëshme (organele) që kanë funksionet e tyre. Kemi dy lloje themelore të mikroskopëve elektronikë (EM), qe përdoren për të studiuar strukturat Njësia bazë ndërtuese dhe funksionale e cdo nënqelizore organizmi eshte qeliza. Qelizat ndahen ne dy tipe: Mikroskopët elektronikë me skanim (SEM), te cilet mund të jetë: veprojne me rreze elektronesh në sipërfaqen e një − Qeliza prokariote objekti, duke siguruar imazhe që duken 3-D SEM përdoret në studimin e hollësishëm të pozicionit − Qeliza eukariote. të organeleve Bakteret dhe arket (bakteret me te vjetra), pjesë e Mikroskopët elektronikë me transmetim (TEM, te cilet mbretërisë së monerëve, janë prokariotë. veprojne duke depertuar elektronet ne brendesi te objektit Protistët, kërpudhat, kafshët dhe bimët janë TEM-et përdoren kryesisht për të studiuar strukturën e eukariotë. brendshme të qelizave 11 12 2  Fraksionimi qelizor TECHNIQUE Fraksionimi qelizor Pjesa I Fraksionimi qelizor i ndan qelizat dhe organelet kryesore nga njëra-tjetra Fraksionimi i qelizave përdoret për të izoluar (fraksionuar) përbërësit e qelizave bazuar në madhësinë dhe densitetin Homogjenizim Gjate Ultracentrifugimit bëhet fraksionimi i qelizave në pjesëve përbërëse të tyre Fraksionimi i qelizave u mundëson shkencëtarëve të Indi Homogenate përcaktojnë funksionet e organeleve qelizore Biokimia dhe citologjia ndihmojnë në lidhjen e struktures me funksionin e qelizës Centrifugation 13 14 TECHNIQUE (cont.) 1,000 xhiro Krahasimi i qelizës prokariote me qelizën eukariote. 10 min Fraksionimi qelizor Pjesa II Supernatanti Karakteristika bazë të gjithë qelizave: 20,000 xhiro – Membrana plazmatike 20 min – Citosoli, ku ndodhen përbërësit subqelizor 80,000 xhiro Bërthama dhe 60 min – Kromozomet, ku ndodhen gjenet në formën e ADN mbetje qelizore 150,000 xhiro – Ribozomet, te cilat në bazë të informacionit të AND 3 hr Mitokondri, formojnë proteinat kloroplaste (bime) Fragmente te membranes plazmatike Ribosome 15 16 Qeliza prokariote Fimbriae-qerpike (filamente te gjata) Rajoni Qelizat prokariote karakterizohen nga: berthamor Ribosomes – Mungesa e bërthamës Membrana plazmatike – ADN-ja është e vendosur në kromozomin citoplazmik, Kromozomi ne formen e nje fijeze rrethore, i cili ka vetem ADN pa Muri qelizor bakterial proteina Capsule 0.5 µm – Rajoni ku lokalizohet materiali gjenetik quhet nukleoid (a) Bakter ne Flagella (b) Prerje e holle (bërthamëz) forme shkopi Bacillus coagulans (TEM) – Karakterizohen nga prania e ADN jasht kromozomit bakterial, ne forme rrethore qe quhet plasmid – Organelet membranore mungojnë. – Prania e murit qelizor Qeliza prokariote 17 18 3  Qeliza Eukariote Qeliza Eukariote Qelizat eukariote karakterizohen nga: Membrana plazmatike është një barrierë selektive që lejon futjen dhe daljen e lëndëve të ndryshme – Njeqeliizore (protistet) dhe shumeqelizore në mënyrë të përzgjedhur. – ADN-ja e vendosur në bërthamë, e rrethuar nga një membranë bërthamore e mirëfilltë. Cdo organel eshte i rrethuar me membrane, perjashtuar ribozomet – Organelet membranore janë të pranishme. – Citoplazma është zona mes membranës plazmatike Sistemi membranor i brendshme siguron dhe asaj bërthamore. Ajo perbehet nga citosoli dhe funksionimin e koordinuar te organeleve organelet Struktura e përgjithshme e një membrane Qelizat eukariote janë zakonisht më të mëdha se biologjike është një shtresë e dyfishtë qelizat prokariote, 10-100 here me te medha. fosfolipidesh. 19 20 (a) TEM of a plasma Jashte qelizes membrane Një vështrim i përgjithshëm në qelizën eukariote Membrana plazmatike Qeliza eukariote ka struktura membranore të brëndëshme, organelet. Brenda qelizes 0.1 µm Glikoproteina Qeliza bimore dhe shtazore kanë shumë organele të njëjta, por dallojnë në disa prej tyre. Rajon Citoplazma eshte e formuar nga citosoli dhe hidrofilik citoskeleti Rajon Citoplazma eshte vendi ku zhvillohen metabolizmi hidrofob qelizor Rajon hidrofilik Phospholipid Proteins Ne citoplazem ndodhen organelet qelizore (b) Structure e membranes plazmatike 21 22 Nuclear envelope Rough endoplasmic Qeliza shtazore Nuclear Nucleolus reticulum envelope NUCLEUS ENDOPLASMIC RETICULUM (ER) Chromatin Nucleolus NUCLEUS Smooth endoplasmic Rough ER Smooth ER reticulum Flagellum Chromatin Qeliza bimore Ribosomes Centrosome Plasma membrane Central vacuole Golgi apparatus CYTOSKELETON: Microfilaments Microfilaments Intermediate filaments CYTO- Intermediate SKELETON filaments Microtubules Microtubules Ribosomes Mitochondrion Microvilli Peroxisome Chloroplast Plasma membrane Golgi Peroxisome apparatus Cell ëall Plasmodesmata Mitochondrion ëall of adjacent cell Lysosome 23 24 4 Bërthama dhe membrana bërthamore Berthama 1 µm Berthameza Materiali gjenetik në qelizën eukariote gjendet në Chromatin bërthamë. Memb. Berthamore: Membrana e brendshme Membrana e jashteme Bërthama përmban pjesën më të madhe të ADN-së në një Pori berthamor qelizë eukariote. Ribozomet përdorin informacionin e ADN-së për të Pore complex sintetizuar proteinat. Rough ER Surface of nuclear envelope Membrana bërthamore, rrethon bërthamën, duke e izoluar Ribosome 1 µm atë nga citoplazma. 0.25 µm Close-up of nuclear Membrana bërthamore është e perbere nga dy envelope membraneza rrethore: e jashteme dhe brendshme, secila nga membranat konsiston në një shtresë te dyfishte lipidike. Pore complexes (TEM) Nuclear lamina (TEM) 25 26 Bërthama dhe membrana bërthamore Berthama 1 µm Berthameza Bërthama dhe membrana bërthamore Chromatin Memb. Berthamore: Membrana e brendshme Poret rregullojnë hyrje-daljen e molekulave nga Membrana e jashteme bërthama. Pori berthamor Shume berthama kane nje ose disa struktura kompakte qe quhen berthameza, ne te cilen Pore complex sintetizohet ARNr Rough ER Forma e bërthamës ruhet nga lamina bërthamore, e Surface of nuclear envelope cila është e përbërë nga proteina. Ribosome 1 µm 0.25 µm Lamina dhe matriksi bërthamore mund të ndihmojnë Close-up of nuclear në organizimin e materialit gjenetik envelope Brenda bërthamës, ADN-ja është e organizuar në kromozome, që mbartin informacionin gjenetik Pore complexes (TEM) Nuclear lamina (TEM) 27 28 Ribozomet Bërthama dhe membrana bërthamore Cytosol Rrjeti endoplasmatik (REP) Në bërthamë, ADN-ja dhe proteinat formojnë materialin gjenetik, të quajtur kromatinë. Ribosom te lira Kromatina paraqitet ne formen e heterokromatines dhe eukromatines Ribosome te lidhur Gjate ndarjes qelizore kromatina kondensohet për të formuar kromozomet. Nennjesia e madhe Çdo lloj ka një numër karakteristik të kromozomeve. Psh qelizat trupore të njeriut kanë Nennjesia e vogel 46 kromozome, përjashtim bëjnë qelizat seksuale 0.5 µm (vezët dhe spermatozoidet), të cilat kanë 23 Pamje e ME e ribosomeve (TEM) kromozome etj. 29 30 5  Ribozomet: Fabrika proteinike Sistemi membranor i brendshëm rregullon trafikun proteinik dhe mundëson funksionet metabolike në qelizë. Ribozomet janë organele të përbëra nga proteinat dhe rARN-ja. Sistemi membranor i brendshem perfshin: – Membrana plazmatike dhe bërthamore Ribozomet perbehen nga dy nennjesi: nennjesia e – Rrjeti endoplazmatik (REP) madhe dhe nennjesia e vogel – Aparati i Golxhit Ribozomet sigurojnë sintezën proteinike në: – Lizozomet – Citosol (ribozomet e lira), sintetizojne proteina te – Peroksizomet destinuara per ne citoplazem, berthame dhe – Vakuolat, fshikezat mitokondri Këto organele janë të lidhur drejtpërdrejt ose – Në sipërfaqe të rrjetit endoplazmatik dhe membranës komunikojnë me anë të transportit vezikular dhe bërthamore (ribozomet e lidhura), sintetizojne proteina kane funksion metabolizues, transportues te per organelle te tjera dhe eksport lipideve, proteinave 31 32 REP i lemuar Membrana Rrjeti endoplazmatik: Fabrikë biosintetike REP i ashper berthamore Rrjeti Rrjeti endoplazmatik (REP) zë gati gjysmën e endoplazmatike materialin membranor në qelizë. Membrana e REP ndan hapsirën e brendshme, të ER lumen quajtur lumen të tij, nga citosoli. Cisternae Ribosomes Transitional ER Vezikula transportuese Për shkak se REP është vazhdim i membranës 200 nm Smooth ER Rough ER bërthamore, kemi dhe vazhdimin e lumenit të saj Dallohen dy lloje rrjeti endoplazmatik: – Rrjeti endoplazmatik i lëmuar – Rrjeti endoplazmatik kokrrizor, me ribozome në sipërfaqe. 33 34 Funksionet e REP-it të lëmuar Funksionet e REP-it kokrrizor REP i lemuar perbehet nga shume gyptha, se ▪ Ka në sipërfaqe ribozome, të cilat prodhojnë glikoproteinat sa fshikza, funksionet e tij jane: (proteina të lidhura me lidhje kovalente me karbohidratet), te cilat kane funksion strukturor ose enzimatik, me – Sinteza e lipideve, fosfolipideve destinacion te brendshem ▪ Shpërndan vezikulat transportuese, proteina të rrethuara – Metabolizmi i karbohidrateve nga membrana, me destinacion ekskretues. – Detoksifikim nga helmet ▪ Është një fabrikë që sintetizon proteinat, si elemete strukturor te membranes në qelizë. – Rezervë e kalciumit ▪ Raporti i REP ndryshon nga qeliza ne qelize, sipas funksionit.Psh neuroni sintetizon yndyrna, ndersa qelizat e sistemit imun sintetizojne proteina. 35 36 6  Aparati Golxhi Aparati i Golxhit 1 Vezikulat lëvizin 2 Vezikulat bashkohen me Faqja CIS nga ER në Golg 6 Fshikza transporti me formojnë cisternae të reja cis Golgi 0.1 µm Aparati i Golxhit është i ndërtuar nga struktura proteina, te cilat kthehen REP Cisterna membranore të quajtura cisterna. Keto cisterna kane dy faqe: faqe Cis dhe faqe Trans Funksionet e aparatit të Golxhit: 5 Fshikza transporti me – Modifikon produktet që vijnë nga REP-i proteina, te cilat futen Faqja TRANS golgi 3 Cisterna e Golxhit lëviz TEM of Golgi apparatus – Prodhon disa makromolekula në drejtimin cis-trans 4 Formohen vezikula duke mbajtur produkte të veçanta për të vende të tjera ose branë për – Paketon dhe transporton lëndët në vezikula sekretim. 37 38 Lizozomet: Struktura tretëse Lizozomet Lizozomet jane organelle ne formen e fshikzave, në Nucleus 1 µm Vesicle containing tëo damaged organelles 1 µm brëndësi të së cilës gjenden enzima tretëse, të cilat mund të shpërbëjnë makromolekulat. Enzimat e lizozomeve punojne në mjedis acid, Mitochondrion fragment ndërsa nese mund të dalin në cytosol ato nuk kanë Peroxisome fragment veprim sepse është mjedisi neutral Lysosome Digestive Enzimat sintetizohen ne REP dhe modifikohen ne Ap Lysosome enzymes Lysosome Golxhi Plasma membrane Peroxisome Digestion Të paktën disa lizozome ndoshta formohen nga Food vacuole Digestion Mitochondrion bullëzimi i faqes trans të aparatit Golgi Vesicle Enzimat lizozomale mund të hidrolizojnë proteinat, (a) Phagocytosis (b) Autophagy lipidet, polisakaridet dhe acidet nukleike. 39 40 Nucleus 1 µm Lizozomet: Struktura tretëse Lizozomet Disa lloje qelizash mund të përfshijnë brenda vetes një Vakuola ushqimore qelizë tjetër me anë të fagocitozës, duke formuar bashkohet me një vezikulat ushqimore. lizozomë, enzimat e të cilit tresin ushqimin Lizozomet kryejnë tretje brendaqelizore sipas rrethanave. Amebat dhe shumë protistë të tjerë Lysosome ushqehen duke gëlltitur organizma më të vegjël ose grimca ushqimi, një proces i quajtur fagocitozë Digestive enzymes Lysosome Vakuola ushqimore e formuar në këtë mënyrë më pas bashkohet me një lizozomë, enzimat e të cilit tresin Plasma membrane ushqimin Digestion Lizozomet përdorin gjithashtu enzimat e tyre hidrolitike Food vacuole për të ricikluar materialin organik të qelizës, një proces i quajtur autofagi (a) Fgocitoza 41 42 7  Vesicle containing 1 µm tëo damaged organelles Vakuola në qelizën bimore Lizozomet Central vacuole Mitochondrion fragment Cytosol Peroxisome fragment Lysosome Nucleus Central Peroxisome vacuole Muri qelizor Mitochondrion Digestion Vesicle Chloroplast (b) Autofagi 5 µm 43 44 Sistemi endomembranor Vakuolat: Struktura mbajtëse, grumbulluese Nucleus Vakuolat janë fshikëza të mëdha që rrjedhin nga retikuli endoplazmatik dhe aparati Golgi Rough ER Një qelizë bimore ose e kërpudhave, mund të ketë një ose disa vakuola, por nuk kane lizozome Smooth ER Vakuolat permbajne tretesira ujore me enzima qe Membrana bërthamor është e zberthejne molekula te ndryshme lidhur në REP kokrrizor, i cili vazhd0ne me REP e lëmuar Vakuolat ushqimore formohen nga fagocitoza. Membranat dhe proteinat Vakuolat kontraktuese, që gjenden tek shumë protistë që prodhuar nga REP në jetojnë në ujëra të freskëta, pompojnë sasinë e tepërt të formojne e vezikulat e ujit që futet në qelizë. transportit të ap Golgi Plasma Vakuolat qëndrore, që gjenden në shumë qeliza bimore, membrane mbajnë lëndë organike dhe ujë. 45 46 Sistemi endomembranor Sistemi endomembranor Nucleus Nucleus Rough ER Rough ER Smooth ER Smooth ER cis Golgi cis Golgi Fshikëzat transporti Fshikëzat Golgi krijojnë lizozome, vakuola etj Plasma Plasma trans Golgi membrane trans Golgi membrane 47 48 8  Mitokondritë dhe kloroplastet shndërrojnë energjinë Mitokondria: Shndërrimi i energjisë kimike nga një formë në një tjetër. Mitokondria është një organel qelizor në të cilën zhvillohet Mitokondritë janë prezente gati në të gjitha qelizat frymëmarrja qelizore, një proces gjatë cilin gjenerohet eukariote ATP-ja. Ato kanë një membranë të jashtme të lëmuar dhe një Kloroplastet, janë karakteristikë për bimët dhe algat, janë membranë të brëndshme të ndërfutur në formë kreshtash. vendi ku zhvillohet fotosinteza Membrana e brëndshme formon dy struktura: hapësirën Peroksizomet janë organele me veti oksidative ndërmembranore dhe matriksin mitokondrial. Mitokondria dhe kloroplastet Disa nga sdadet e frymëmarrjes qelizore, katalizohen (zhvillohen) në matriksin mitokondrial. – Nuk janë pjesë e sistemit endomembranor – Kanë një membranë të dyfishtë Kreshtat përbëjnë një sipërfaqe të madhe në shërbim të enzimave që sintetizojnë ATP-në. – Përbëhën nga proteina që sintetizohen në ribozomet e lira – Kanë ADN-në e tyre 49 50 Mitokondria Kloroplastet Hapesira ndermembranore Membrana Kloroplaste janë një nga përfaqësuesit më të rëndësishëm e jashteme të organeleve të quajtura plaste. Ato përmbajnë një pigment jeshil, klorofilin dhe shumë Ribosome enzima e molekula të domosdoshme për fotosintezën. te lira Kloroplastet gjenden kryesisht në qelizat e gjethes dhe Membrana e organeve të tjera të gjelbra të bimëve dhe algave. brendshme Kreshtat Hapesira ne brendesi quhet stroma e kloroplastit Matriksi Ne strome ndodhen disa struktura vezake qe quhen tilakoide 0.1 µm Tilakoidet vendosen njera mbi tjetren duke formuar struktura qe quhen grana 51 52 Kloroplastet jane pjese e familjes se plastideve, ne te cilen bejne pjese edhe: Peroksizomet: Oksidim – Amiloplastet, qe sherbejne per ruajtjen e amidonit. Peroksizomet janë struktura metabolike të – Kromoplastet, organelle qe permbajne pigmente me ngjyra te specializuara të kufizuara nga një membranë e vetme. ndryshme Peroksizomet përmbajnë enzima që shkëpusin Ribosomes Stroma hidrogjenin nga substrate të ndryshme duke i Inner and outer transferuar tek oksigjeni (O2), duke prodhuar kështu membranes peroksid hidrogjeni (H2O2). Grana H2O2 çliron radikale te lira te oksigjenit, te cilet 1 µm Tilakoide demtojne vete qelizen. Ky zberthehet nga enzimat e peroksizomeve në ujë. Peroksizomet kanë enzima qe katalizojne reaksionet e oksidimit te acideve yndyrore me zinxhire te gjate në Kloroplasti molekula më të vogla, të cilët kalojnë në mitokondri 53 54 9  Citoskeleti Chloroplast Peroxisome Citoskeleti është një rrjet i fibrave që shtrihen Mitochondrion në të gjithë citoplazmën Ai organizon strukturat dhe aktivitetet e qelizës, duke luajtur rol mbeshtetes per shumë organele Eshtë i përbërë nga tre lloje të strukturave molekulare: − Mikrotubulat − Mikrofilamentet Peroksizomet 1 µm − Filamentet e ndërmjetme 55 56 Roli i Citoskeletit: Mbeshtetes, Levizor dhe Citoskeleti Rregullues Citoskeleti ndihmon për të mbështetur qelizën dhe për të ruajtur formën e saj Citoskeleti shtrihet në të Bashkevepron me proteinat motorike për të prodhuar gjithë qelizën. Elementet lëvizshmëri qelizore citoskeletore janë shënuar me molekula të Me levizshmeri qelizore (cell motility) kuptojme ndryshime ndryshme fluoreshente: levizore ne brendesi te saj. Kjo kerkon bashkeveprimin e jeshile për mikrotubulat citoskeletit me proteinat motore e kuqe për Ndihmon ne ndarjen qelizore, ne lidhjen e qelizave me mikrofilamentet. (ADN-ja në bërthamë njera tjetren si dhe në rregullimin e aktiviteteve biokimike është blu.) Vezikulat që dalin nga REP udhëtojnë në Golgi me anë të citoskeletit. Citoskeleti gjithashtu ndikon në palosjen e membranën plazmatike, duke formuar vakuola ushqimore etj. 57 58 Komponentet e Citoskeletit Vesicle ATP Receptor per Proteinat motorike që proteinen motore lidhen me receptorët në Tre lloje kryesore të fibrave përbëjnë vezikula, mund t’i levizin përgjatë mikrotubulave Proteina motore citoskeletin: Mikrotubula (ATP ) (a) − Mikrotubulat, te cilat janë më të trashë nga tre Microtubule Vesicles 0.25 µm përbërësit e citoskeletit − Mikrofilamentet, të quajtura edhe filamente te aktines, janë përbërësit më të hollë dhe quhen filamente te aktines − Filamentet e ndërmjetme janë fibra me diametra të ndermjetem (b) Proteinat motore dhe citoskeleti 59 60 10  10 µm Mikrotubulat Column of tubulin dimers 25 nm   Dimeri i tubulines 61 62 Centrozome Centrozomet dhe centriolet Në shumë qeliza, formimi i mikrogypthave kontrollohet Microtubule ne centrosome, qe ndodhet afër bërthamës Centrosomi është një "qendër organizuese e Centriole mikrotubuleve“ dhe brenda saj ndodhet nje cift 0.25 µm centriolesh Centrioli perbehet nga nëntë grupe, ku secili ka tre mikrotubulave të te organizuar ne formen e nje rrethi 9x3 Centriolet marin pjese ne ndarjen qelizore tek qelizat shtazore. Centrozomet dhe centriolet mungojne tek bimet dhe kepurdhat Prerje gjatësore Mikrotubula Prerje tërthore e centriolit e centriolit 63 64 Ciliet dhe Flagjelët Drejtimi i levizjes ▪ Përmbëhen nga mikrotubtha të organizuar në mënyrë specifike. ▪ Janë zgjatime lokomotor të shumë qelizave. ▪ Flagjeli eshte strukture fijezore, te cilat levizin ne (a) Levizja e flagjelit forme valore 5 µm ▪ Ciliet jane struktura fijezore, te cilat levizin para- Drejtimi i levizjes se organizmit mbrapa ▪ Organizimi eshte 9 cifte mikrotubulash, qe Mbrapa Para rrethojne nje cift, (9+2). ▪ Mikrotubulat e jashtem lidhen me nje protein levizore qe quhet dineine. (b) Levizja e cileve 15 µm 65 66 11  Outer microtubule 0.1 µm Plasma doublet Dynein proteins membrane Ciliet dhe Flagjelët Central microtubule Radial spoke ▪ Ciliet dhe flagjeli fiksohen tek trupi bazal qe ndodhet Microtubules Protein cross- ne qelize, i cili e ka origjinen nga centriolet linking outer doublets ▪ Organizimi strukturor i trupit bazal eshte identetik si (b) Cross section of Plasma membrane cilium tek centriolet, te perbere nga 9 treshe mikrotubula ne Basal body formen e nje rrethi ▪ Në fakt, në shumë kafshë (përfshirë njerëzit), trupi 0.5 µm bazal i flagjelit të spermatozoidit hyn në vezë dhe (a) Longitudinal 0.1 µm section of cilium Triplet bëhet një centriole. ▪ Një molekulë dinein kryen një cikël kompleks lëvizjesh të shkaktuara nga ndryshimet në formën e proteinave, me ATP që siguron energjinë për këto ndryshime (c) Cross section of basal body 67 68 Ciliet dhe Flagjelët Proteinat Dineine janë përgjegjës për lëvizjet e përkuljes së organelës. Ciliet dhe Flagjelët Një molekulë dynein kryen një cikël kompleks lëvizjesh të shkaktuara Proteina lidhëse të nga ndryshimet në formën e proteinave, me ATP që siguron energjinë ATP mikrotubthave dyshe për këto ndryshime Mikrotubthat dyshe ATP Qeliza ku ankorohen Krahët e Dynein Duke përdorur ATP, krahët e dineinës në njërin nga mikrotubthat, kapen pas mikrotubthit tjetër dhe e shtyjnë, më pas lëshohen për tu Proteinat ndërlidhëse nuk lejojnë largimin e skajshëm të mikrotubthave. rifiksuar sërish. 69 70 10 µm Mikrofilamentet (Actin Filaments) ▪ Mikrofilamentet janë fijeza të forta me diametër rreth 7 nm. Ata quhen gjithashtu filamente të aktinës, sepse ato janë ndërtuar nga molekulat e aktinës, një proteinë globulare. ▪ Një mikrofilament është një zinxhir i dyfishtë i përdredhur i nënnjësive të aktinës ▪ Mikrofilamentet mund të formojnë rrjete strukturore kur disa proteina lidhen përgjatë filamentit të aktinës ▪ Roli strukturor i mikrofilamenteve në citoskelet është të mbajnë tension (forcat tërheqëse). Actin subunit ▪ Një rrjet tre-dimensional i formuar nga mikrofilamentet 7 nm vetëm brenda membranës plazmatike (mikrofilamentet kortikale) ndihmon në mbështetjen e formës së qelizës 71 72 12  Microvillus Mikrofilamentet (Actin Filaments) ▪ Ky rrjet i jep shtresës së jashtme citoplazmike të një qelize, të quajtur korteks, konsistencën gjysmë të Plasma membrane ngurtë të një xheli, në kontrast me gjendjen më të lëngshme (sol) të citoplazmës së brendshme. ▪ Në qelizat shtazore të specializuara për transportimin e lëndëve me anë të membranës plazmatike, si qelizat Microfilaments (actin filaments) e zorrëve, tufa mikrofilamentesh përbëjnë thelbin e mikrovileve ▪ Mikrofilamentet njihen mirë për rolin e tyre në lëvizshmërinë e qelizave, veçanërisht si pjesë e aparatit kontraktues të qelizave muskulore. Intermediate filaments ▪ Ashtu si mikrotubulat, mikrofilamentet janë të pranishëm në të gjitha qelizat eukaryote 0.25 µm 73 74 Tkurrja ne qelizat muskulare Mikrofilamentet (Actin Filaments) ▪ Mikrofilamentet që marrin pjese në lëvizshmërinë qelizore përmbajnë proteinat miozine dhe proteina Qeliza muskularel aktinë Filament aktine ▪ Në qelizat e muskujve, mijëra filamente të aktinës janë rregulluar paralelisht me njëra-tjetrën të ndërthurur me filamentet më të trasha të përbëra nga miozina Filament miozine ▪ Ashtu si dineina, miozina vepron si një proteinë Krah miozine motorike me anë të projeksioneve që "ecin" përgjatë filamenteve të aktinës. ▪ Tkurrja e qelizës muskulore rezulton nga rrëshqitja e filamenteve të aktinës dhe miozinës pranë njëri-tjetrit në këtë mënyrë, duke shkurtuar qelizën. 75 76 Cortex (pjesa e jashtme e citoplamës) Mikrofilamentet (Actin Filaments) Brenda citoplazmës: tretësirë me nënnjësitë e aktinës Tkurrja e lokalizuar e shkaktuar nga aktina dhe miozina Shtrirja e pseudopodit gjithashtu luan një rol në lëvizjen e amoeboidale Tek ameba mungon miozina, por mund të formojë Lëvizja ameboidale pseudopode, por lëvizja është shumë ngadalë. Bashkeveprimi i fijeve te aktines dhe miozines shkakton Nonmoving cortical cytoplasm (gel) dhe lëvizjen ameboidale Chloroplast Pseudopodet (zgjatimet qelizore) zgjaten dhe leshohen Streaming përmes tkurrjes së vazhdueshme te nënnjësive të cytoplasm (sol) aktinës në mikrofilamente Vacuole Parallel actin Ne qelizat bimore bashkeveprimi aktine miozine filaments Cell ëall drejtojne rrjedhen citoplazmatike rrethore, e cila shpejton shperndarjen e materialeve brenda qelizes Rryma citoplazmatike në qelizat bimore 77 78 13  5 µm Filamentet e ndermjetem ▪ Filamentet e ndërmjetme variojnë në diametër nga 8-12 nanometra, më të mëdha se mikrofilamentet, por më të vogla se mikrotubulat ▪ Çdo lloj është i ndërtuar nga një nënnjësi molekulare e veçantë që i përket një familjeje proteinash, ku bëjnë pjesë keratina ▪ Ato mbështesin formën e qelizave dhe mbajne te fiksuar organelet ▪ Filamentet e ndërmjetme janë jane elemente më të Keratin proteins përhershme të citoskeletit sesa dy klasat e tjera Fibrous subunit (keratins coiled together) ▪ Edhe pasi qelizat vdesin, filamentet e ndërmjetme 8–12 nm vazhdojnë; psh. qeliza të vdekura të lëkurës janë plot me proteina keratine 79 80 Komponentët jashtëqelizorë dhe lidhjet midis qelizave ndihmojnë në koordinimin e aktiviteteve Muri qelizor qelizore sekondar Muri qelizor primar ▪ Shumica e qelizave sintetizojnë dhe sekretojnë materiale që janë komponente jashtëqelizorë Lamela e mesme ▪ Megjithëse këto materiale dhe strukturat që ato formojnë janë jashtë qelizës, studimi i tyre është i rëndësishëm për biologjinë qelizore, sepse ato janë të 1 µm Vakuola qendrore përfshira në shumë funksione qelizore. Citosol ▪ Këto struktura jashtëqelizore përfshijnë: Membrana plazmatike 1. Muret qelizore të bimëve Muri qelizor 2. Matriksi jashtëqelizore (ECM) e qelizave shtazore Muri qelizor tek bimët 3. Kontaktet ndërqelizore Plasmodesma 81 82 Muri qelizor tek bimet Muri qelizor tek bimet ▪ Muri qelizor është një strukturë jashtëqelizore që dallon Muret e qelizave të bimëve mund të kenë shumë qelizat bimore nga qelizat shtazore. Prokariotët, kërpudhat shtresa: dhe disa protistë gjithashtu kanë mure qelizore ✓ Muri qelizor primar: relativisht i hollë dhe fleksibël ▪ Muri qelizor mbron qelizën bimore, ruan formën e saj dhe parandalon marrjen e tepërt të ujit ✓ Lamella e mesme: një shtresë e hollë e pasur me ▪ Muret e qelizave bimore janë shumë më të trasha se polisakaride ngjitëse të quajtura pektina. Kjo membrana plazmatike, duke filluar nga 0,1 μm në disa ndodhet midis murit primar të qelizave të ngjitur mikrometra. ✓ Muri qelizor sekondar (në disa qeliza): ndodhet ▪ Përbërja e saktë kimike e murit ndryshon nga speciet në midis membranës plazmatike dhe murit qelizor specie dhe madje nga një lloj qelize në tjetrën në të primar njëjtën bimë Plasmodezmat janë kanale midis qelizave bimore ▪ Muret qelizore të bimëve janë bërë nga fibra celuloze të ngjitur ngulitura në polisaharide dhe proteina të tjera 83 84 14  ▪ Integrinat, proteinat e membranës me dy nënnjësi, lidhen Matriksi jashteqelizor (ECM) tek qelizat e kafsheve me ECM në njërën anë dhe me proteinat shoqëruese të lidhura me mikrofilamentet nga ana tjetër. ▪ Qelizave shtazore nuk kanë mure qelizore por janë të ▪ Kjo lidhje mund të transmetojë sinjale midis mjedisit të mbuluara nga një matriks i përpunuar jashtëm të qelizës dhe brendësisë së saj. jashtëqelizore (ECM) ▪ ECM përbëhet nga glikoproteina të tilla si kolagjeni, EXTRACELLULAR FLUID Polisakarid Kolagjen Kompleks proteoglikanët dhe fibronektina proteoglikan Karbohidrate ▪ Disa qeliza janë ngjitur në ECM nga glikoproteinat Proteinë ECM si fibronektina. Fibronektina dhe proteinat e tjera Fibronektin ECM lidhen me proteinat e receptorit të sipërfaqes qelizore të quajtura integrina (receptor), që janë në Proteoglikan Membrana plazmatike Integrina molekulë membranën plazmatike. ▪ Integrinat lidhen në anën e brendshme të membranës Integrin Mikro- filamente CiTOPLAZMA me mikrofilamentet e citoskeletit, duke trasmetuar sinjalin nga ECM në brendësi të saj 85 86 Kontaktet nderqelizore Funksionet e ECM: Qelizat fqinje në indet, organet ose sistemet e – Suport organeve shpesh ngjiten, bashkëveprojnë dhe – Lidhje (adeziv) komunikojnë përmes kontaktit të drejtpërdrejtë fizik – Lëvizje Ekzistojnë disa lloje të kontakteve ndërqelizore – Regullullator ✓ Plasmodezmat ✓ Kontaktet e ngushta ✓ Desmozomet ✓ Kontaktet me pore 87 88 Lidhjet ndërqelizore tek bimët Llojet e lidhjeve ndërqelizore tek kafshët Bimët: Plasmodezma TIGHT JUNCTIONS (kontakt i ngushte) – Janë kanale që përshkojnë murin qelizor të qelizave bimore. Tight junctions Tight junction Qelizat shkrihen ose qepen me njera-tjetren, (lidhje me kontakt te duke formuar nje barriere te pa pershkueshme ngushte) per ujin dhe kriperat. Psh qelizat epiteliale etj. Muri qelizor Midis membranave te qelizave epiteliale formohen disa pika lidhese te perbere nga proteina fijezore 0.5 µm te okludines dhe klaudines Brenda DESMOZOME qelizës Desmozomat (lidhje ankoruese). Jane lidhje specifike Tight junctions midis membranave plazmatike te qelizave. Keto jane te Intermediate Zakonshme ne indin kardiak dhe te lekures filaments Filamentet e ndermjetetm te perbere nga proteinat keratine Desmosome ankorojne desmozomet ne citoplazem. Gap Brenda junctions 1 µm GAP JUNCTIONS (lidhjet me carje) qelizës Gap junctions (also called communicating junctions) realizohet perms kanaleve proteinike Extracellular te cilat lidhin citoplazmen e dy qelizave fqinje te te njejtit lloj. Me ane te tyre mund te behet shkembimi 0.5 µm Plazmodesa Membrana plazmatike Hapesira midis matrix I joneve te ndryshem si dhe molekulave me permasa qelizave Gap junction Membrana plazmatike te vogla Keto lidhje I takojme ne qelizat muskulare tek e qelizave prane muskuli i zemres, muskujt e lemuar si gypi tretes, te mitres. Kjo lidhje eshte e ngjashme me plazmodezmat. 0.1 µm 89 90 15