Ląstelės griaučiai PDF

Ląstelės griaučiai Vaizdo rezultatas pagal užklausą „cytosceleton“  Ląstelės griaučiai https://online.science.psu.edu/sites/default/files/biol011/Fig%203-15%20Components%20of%20Cytoskeleton....

Ląstelės griaučiai Vaizdo rezultatas pagal užklausą „cytosceleton“  Ląstelės griaučiai https://online.science.psu.edu/sites/default/files/biol011/Fig%203-15%20Components%20of%20Cytoskeleton.jpg Tarpinės gijos mikrovamzdeliai Ląstelės membrana aktino gijos  Ląstelės griaučiai Tarpinės gijos Mikrovamzdeliai Aktino filamentai Tarpinės gijos yra baltyminės skaidulos, Mikrovamzdeliai yra sudaryti iš baltymo Aktino gijos yra baltyminės struktūros, išsidėsčiusios skersai ląstelės, jų yra ir tubulino. Mikrovamzdelių funkcijos: išsidėsčiusios ląstelės pakraštyje. branduolyje. sudaro žiuželių ir cilių aksonemas, jų yra Aktino gijų funkcijos: palaiko ląstelės formą Tarpinių gijų funkcijas: mechaninę, pamatiniuiose kūneliuose ir centriolėse, ir yra svarbios raumenų susitraukimui, lemia ląstelės formos stabilumą, įeina į palaiko ląstelės formą, lemia chromosomų ląstelių judėjimui, fagocitozei, ląstelių ląstelių sąlyčio sritis, sudaro branduolio judėjimą, organelių formą ir judėjimą. dalijimuisi, pųslelių pernašai ir organelių laminą, sutvirtina nervų aksonus, palaiko judėjimui citozolyje. raumenines skaidulas  Ląstelės griaučiai To paties fibroblasto ląstelės griaučių pluoštai tinklai, atrankiai nudažyti: Tarpinės gijos – (žalia spava) Mikrovamzdeliai – (mėlyna spalva) Aktino gijos (raudona spalva)  Ląstelės griaučių funkcijos 1.Struktūra ir atrama 3. Susitraukinėjimas ir judėjimas 2. Pernaša ląstelėje 4. Erdvinė organizacija http://image.slidesharecdn.com/gjqvcr3t0a0jfzthjlgz-signature-9147a3028f08dd3ec1f77cc6ab8c1b574f1d4c5bf592590fca91ee71dc2c8467-poli-141012095605-conversion-gate02/95/cytoskeleton-2-638.jpg?cb=1413107910 Aktino gijos Aktino gijos Motoriniai Tarpinės Mikrovamzdeliai Tarpinės baltymai gijos gijos Nervinė ląstelė Motoriniai baltymai Aktino gijos Mikrovamzdeliai Motoriniai Mikrovamzdeliai baltymai Epitelio ląstelė Besidalijanti ląstelė  Tarpinės gijos Citoplazmos Branduolio Branduolio Keratinas Vimentinas Neurofilamentai lamina Epitelinėse Jungiamojo audinio, Nervinėse ląstelėse Visose gyvūninėse ląstelėse Raumeninėse, ląstelėse Neuroglijos ląstelėse File:Intermediate filament organization cartoon.jpg Tarpinės gijos Tarpinės gijos yra stiprios, virvės pavidalo. Tarpinės gijos apsaugo ląsteles nuo mechaninio spaudimo. Branduolio apvalkalas yra apgaubtas iš tarpinių gijų.  Tarpinės gijos Tarpinių gijų pluoštas Desmosoma sujungia dvi ląsteles Tarpinės gijos yra patvarus tinklas ląstelės citoplazmoje. (A) Epitelio ląstelių kultūros nuotraukoje, nudažytoje fluorescuojančiais dažais, matome keratino gijų tinklą (žalia spalva). Tarpinės gijos kiekvieną ląstelę netiesiogiai, per desmosomas sujungia su kita ląstele ir apsaugo jas nuo mechaninio spaudimo. Kitas baltymas (mėlyna spalva) parodo ląstelės ribas. (B) Odos ląstelės, nupieštos, naudojantis elektroninės mikroskopijos nuotrauka. Matome tarpinių gijų pluoštus, kurie jungiasi su desmosomomis. Tarpinės gijos Tarpinių gijų sandara yra tvirta. Monomerai jungiasi į dimerus, apsivyniodami vienas aplink kitą. Polipeptidai dimere išsidėsto lygiagrečiai, jų C- ir N-galai sutampa, taigi dimerui būdingas poliškumas Dimerai į tetramerus jungiasi šonais. Tarpinės gijos sudarytos iš fibrilinių molekulių. Pagrindinė tarpinių gijų monomero dalis – spiralė, o galai globuliniai. Vienos molekulės globuliniai galai jungiasi su kitos molekulės globuliniais galais taip sudarydami polimerus.  Tarpinės gijos Gausiausia tarpinių gijų klasė - keratino gijos. Epitelio ląstelėse išsiraizgę citozolyje tarpinės gijos ląstelinėmis jungtimis jungiasi su gretimų ląstelių tarpiniais filamentais (desmosomomis) arba su bazaline membrana (hemidesmosomomis). Tokia tarpinių filamentų ir jungčių struktūra turi didelį mechaninį atsparumą ir paskirsto deformuojančią jėgą tarp daugelio audinio ląstelių.  Tarpinės gijos https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQDphjQuSwT5bZ5UKbKZ6CJ3AsseXLdQ8p6ltwut_qBbWr-Xxlcow Reta genetinė žmonių liga epidermolysis bullosa simplex - susilpnėja keratino gamyba epidermyje. Ląstelės lieka nesurištos tarpusavyje ir oda tampa labai jautri mechaniniams pažeidimams: net ir nesmarkus paspaudimas suardo ląsteles, odoje susiformuoja įvairaus dydžio pūslelės. Epidermolysis bullosa simplex  Tarpinės gijos Žmogaus vimentinas Žmogaus Lamininas A Keratinas  Tarpinės gijos Progerija (Hutchinson-Gilford sindromas), yra genetinis sutrikimas, kurio sukeltus simptomus galima pastebėti praėjus keleriems mėnesiams po vaiko gimimo Molekulinė progerijos Pagrindiniai šios ligos priežastis yra vienintelė požymiai: lėtas augimas, taškinė lamino A geno didelė galva, mažas veidas mutacija (C pakeistas T). su negiliu žandikauliu, smaili nosis, viso kūno Sutrinkus normaliam alopecija, raukšlėta oda, splaisingui, pakitęs laminas inkstų nepakankamumas, A yra trumpesnis 50 plaukų slinkimas, regėjimo aminorūgščių. Ląstelių praradimas, ryškios iškilios branduolio apvalkalas yra galvos odos venos, širdies netaisyklingos formos, kraujagyslių sistemos jos nenormaliai greitai sutrikimai. dalijasi, sensta ir žūva.  Mikrovamzdeliai Ląstelėje yra dviejų rūšių mikrovamzdeliai: trumpalaikiai arba nestabilūs, ilgalaikiai arba stabilūs. centrosoma Ląstelė interfazėje Blakstienėlė Bazalinis kūnelis Mitozinių verpsčių poliai Besidalijanti Ląstelė su ląstelė blakstienėlėmis Mitozės profazėje mikrovamzdeliai tampa dinamiškesni, greičiau polimerizuojasi, negu depolimerizuojasi ir suformuoja mitotinę verpstę. Telofazėje vyrauja depolimerizacijos procesai ir verpstė išnyksta.  Mikrovamzdeliai Tubulinoi heterodimeras Spindis protofilamentas Plius galas Mikrovamzdeliai yra polimerinės struktūros, sudarytos iš baltyminių subvienetų: α ir  tubulino globulių, suformuojančių iš 13 protofilamentų sudarytą 25 nm diametro tuščiavidurį cilindrą. Mikrovamzdelio galas, kuriame yra b-tubulinas, vadinamas ⊕-galu, o kuriame yra a-tubulinas – ⊖-galu. Minus galas MIkrovamzdelis  Mikrovamzdeliai Mikrovamzdeliai dinaminė struktūra. Tubulinas su GTP Protofilamentas iš tubulino su GDP atsiskiria nuo Tubulinas su GTP jungiasi prie mikrovamzdelio sienelės ilgėjančio mikrovamzdelio galo Greičiau jungiasi nei GTP tubulinas su GDP patenka į hidrolizuosi citozolį GDP tubulinas GTP kepurė Augantis mikrovamzdelis Trupmėjantis mikrovamzdelis Mikrovamzdelių dinaminį nestabilumą sąlygoja vidinė tubulino savybė hidrolizuoti GTP.  Mikrovamzdeliai Augantis Mikrovamzdelį Nestabilus Stabilus Branduolys Centrosoma mikrovamzdelis pritvirtinantys mikrovamzdelis mikrovamzdelis baltymai Mikrovamzdeliai Ląstelėje mikrovamzdeliai formuojasi iš centrosomos, kuri dažniausiai yra šalia branduolio. Centrosomoje yra daugybė žiedo pavidalo struktūrų, sudarytų iš g- tubulino, ir kiekvienas žiedas yra kaip “starto taškas“, nuo kurio įvairiomis kryptimis formuojasi mikrovamzdeliai, jungiantis prie ⊕-galo naujiems dimerams.  Mikrovamzdeliai ATP P ADP uodegėlė dineinas kinezinas galvutė mikrovamzdelis Citoplazmoje medžiagos nuolat juda Mikrovamzdeliais juda dviejų rūšių motoriniai baltymai: Kinezinai ir dineinai turi dvi globulines galvutes ir uodegėlę. Minus galas Plius galas Galvutės sąveika su mikrovamzdeliais apsprendžia judėjimo kryptį, o uodegėlė sujungiama su kokiu nors ląstelės komponentu: pūslele ar organoidu, specifikuoja nešamą objektą.  Mikrovamzdeliai krovinys uodegėlė Globulinė KINEZINAI galvutė minus plius galas galas galvutė mikrovamzdelis uodegėlė DINEINAI krovinys Kinezinai - visuomet juda link ⊕-galo (tolyn nuo centrosomos) Dineinai - juda į ⊖-galą (centrosomos kryptimi).  Kinezinai ir dineinai Dineinas Kinezinas branduolys Motoriniais baltymais vyksta viduląstelinė medžiagų pernaša  Mikrovamzdeliai http://www.technologijos.lt/upload/image/n/mokslas/zmogus_ir_medicina/S-18127/1-eggspermie.jpg Stabilūs mikrovamzdeliai ląstelėje taip pat panaudojami judėjimo organoidų formavimui. Žiuželiai (100 mm ilgio, 200 nm storio), blakstienėlės (10-20 mm ilgio, 200 nm storio) sudaryti iš stabilios mikrovamzdelių šerdies – aksonemos, sujungtos į pluoštą, kuris auga iš bazalinio kūno, esančio citoplazmoje. Iš išorės juos gaubia plazminė membrana. Žiuželių ir blakstienėlių paskirtis – ląstelių, gametų, zoosporų judėjimas.  Mikrovamzdeliai Blakstienėlės ir žiuželiai stipinas Vidinis apvalkalas Centrinis Neksinas mikrovamzdelis Išorinė Plazminė dineino membrana ranka Vidinė dineino ranka ir mikrovamzdeliai Išorinis mikrovamzdelių dupletas  Mikrovamzdeliai Blakstienėlės ir žiuželiai Žiuželių ir blakstienėlių paskirtis – ląstelių, gametų, zoosporų judėjimas bei maisto ar kitokių dalelių pernešimas.  Aktinas Pagrindinės aktino gijų funkcijos yra: Plazminės membranos struktūrizavimas (ląstelės žievės baltymai, pseudopodijos, žarnų gaureliai). Mechaninis ryšys su aplinka. Aktino filamentai dalyvauja sudarant tarpląstelines jungtis bei ląstelių jungtis su ekstraląsteliniu užpildu. Ląstelės dinamika (medžiagų pernešimas, sutraukiantysis žiedas, ląstelės judėjimas, raumeninis judėjimas). (A) mikrogaureliai, (B) susitraukiantys pluoštai citoplazmoje, (C) judančios ląstelės filopodijos, (D) susitraukiantysis žiedas, ląstelei dalijantis.  Aktinas Aktino monomeras Aktino filamentas Minus galas Minus galas Plius Plius galas galas Aktino gijos (diametras 7 nm) aptinkami visų eukariotinių ląstelų citozolyje. Sudaro iki 1-5 proc. ląstelės baltymų (raumeninėse ląstelėse – iki 10 proc.).  Aktinas Aktinas su prijungtu ADP Aktinas su prijungtu ATP Aktino filamentai sudaryti iš monomerų – aktino molekulių. Aktino monomerai gali polimerizuotis ir depolimerizuotis. Aktino monomerai turi ATP, kuris, monomerui įsijungus į filamentą, po kurio laiko hidrolizuojamas iki ADP.  Aktinas Aktino polimerizacija Nauja aktino gija Tįstantis ląstelės Nauja aktino gija galas ARP Galą Aktino kompleksas blokuojantis monomeras baltymas  Aktinas Įtampos skaidulos Filopodija Ląstelės žievė Susitraukinėjantys pluoštai Gelio tipo tinklas Tankūs lygiagretūs pluoštai  Ameboidinis judėjimas Judėjimo mechanizmas : Aktino žievė Lamelipodija Substratas Ląstelė išleidžia 5-10 mm ilgio ir 0.1 mm pločio išaugą priekiniame gale – filopodą ar lamelipodą, kuriame yra 10-20 aktino filamentų, orientuotų savo ⊕-galais link plazmos Plius galo aktino membranos. Aktino žievės tempimas polimerizacija suformuoja lamelopodiją Membrana veikia kaip polimerizacijos centras, ir prisidedant naujoms aktino molekulėms, ilgėja miozino motoriniai filamentas, kuris ištempia membraną. aktino judėjimas baltymai slenka aktino gijas Prisitvirtinimas Kai filopodas paliečia naują paviršiaus vietą, SUSITRAUKIMAS adheziniai baltymai ląstelės išorėje prisitvirtina prie ekstraląstelinio matrikso elementų, o kiti baltymai citozolinėje membranos pusėje prisijungimo vietos su substratu (per integrinus) prisijungia prie aktino filamentų. Išsikišimas Turėdama tvirtą jungtį priekiniame gale, ląstelės užpakalinė dalis atpalaiduoja jungtis su užpildu ir pritraukiama prie prisitvirtinimo vietos.  Miozinas Raumeniniame judėjime aktinas sąveikauja su motoriniu baltymu miozinu. Miozino ląstelėse išskirtos 8 rūšys. Dažniausiai aptinkami: miozinas-1 miozinas-2 Galvutė Uodegėlė Miozinas  Miozinas Miozinas-1 Galvutė Uodegėlė Miozinas-1 Plazminė membrana Pūslelė Miozinas-1 Plazminė membrana Miozinas-1 turi galvutę ir uodegėlę. Galvutė geba susijungti ir hidrolizuoti ATP, teikiantį energiją galvutės judėjimui išilgai aktino filamentų. Priešingame gale yra uodegėlė, kuri prisitvirtina prie kitos molekulės ar organoido ir specifikuoja transportuojamą objektą.  Miozinas Miozinas-2 Miozinas-2 Miozino galvutės Miozinas-2 yra dimeras ir turi dvi ATP-azines galvutes bei susisukusią uodegėlę. Miozino-2 filamentas turi poliškumą Dalis galvučių susijungia su aktino filamentais viena orientacija ir judina juos viena kryptimi; kita dalis kita orientacija susijungia su kitais aktino filamentais ir judina juos priešinga kryptimi. Raumeninis judėjimas Miozinas-2 Plazminė membrana  Raumeninis judėjimas Sarkomera branduolys miofibrilė Sarkomera Sarkomera miofibrilė Skersaruožių raumenų miofibrilė sudaryta iš pasikartojančių ruožuotų struktūrų – sarkomerų.  Skersaruožių raumenų susitraukimas Sarkomera Miozino filamentai Aktino filamentai diskas Z diskas Z diskas Susitraukimas Atsipalaidavimas Sarkomeros (centre yra miozino-2 filamentai, o šonuose išsidėsto aktino filamentai, savo ⊕-galais prisitvirtinę prie baltyminių struktūrų, vadinamų Z-diskais, o ⊖-galai pasibaigia laisvai.  Miozino galvutės judėjimas Miozinas, būdamas prisitvirtinęs prie - + aktino Prisijungęs ATP, nuo jo atsiskiria ATP hidrolizė iki ADP ir Pi, keičia miozino konformaciją. Miozino galvutė palinksta apie 5 nm aktino filamento atžvilgiu. Atsipalaidavus Pi, miozino galvutė tvirtai prisitvirtina naujoje aktino filamento vietoje Atsipalaiduojant ADP, miozino galvutė grįžta į pradinę konformaciją, tuo pačiu pastumdama visą aktino filamentą.  Raumens susitraukimas Nugaros smegenys Raumuo susitraukia, gavęs įsakymą iš nervų sistemos. Atėjęs nervinis signalas sukelia veikimo potencialą raumens ląstelių plazmos membranoje.  Raumens susitraukimas Neaktyvi T vamzdelio membrana Aktyvi T vamzdelio membrana T vamzdelio spindis (užląstelinė erdvė) citozolis Įtampa kanalas varstomas Miofibrilių Sužadintas susitraukimas potencialas kanalas Sarkoplazminio tinklo spindis Šis elektrinis sužadinimas sklinda tos pačios membranos dariniais – membraniniais vamzdeliais aplink miofibriles, vadinamais skersinėmis tubulėmis. Nuo skersinių tubulių elektrinis signalas perduodamas specializuotai raumeninių ląstelių endoplazminio tinklo daliai – sarkoplazminiam retikuliumui.  Raumens susitraukimas aktinas troponino Sarkoplazminiame retikuliume yra kompleksas tropomiozinas didelė Ca2+ koncentracija, ir atėjus elektriniam sužadinimui, per joninius kanalus, kurie atsidaro jo membranoje, Ca2+ atpalaiduojamas į citozolį. Patekęs į citozolį, Ca2+ reaguoja su pagalbiniu baltymu tropomiozinu, kuris ramybės būsenoje yra įsiterpęs tarp miozino ir aktino ir neleidžia aktino filamentams Susijungęs su Ca2+, tropomiozinas sąveikauti su miozino galvutėmis. Tropomiozinas keičia savo konformaciją blokuoja mioziną prijungiančią vietą Susijungęs su Ca2+, tropomiozinas keičia savo konformaciją, Aktino pasislenka nuo aktino ir pastarasis monomeras gali sąveikauti su miozino galvutėmis, inicijuojant raumens susitraukimą. Raumens susitraukimas Sarkomeras ramybės busenoje Raumens susitraukimas Raumens susitraukimas Raumens susitraukimas  Raumenų susitraukimas Skeleto raumenų ląstelės http://cnx.org/content/m44731/latest/Figure_33_02_12abc.jpg Širdies raumens ląstelės http://cnx.org/content/m44731/latest/Figure_33_02_12abc.jpg Lygiųjų raumenų ląstelės Interkaliarinis diskas http://cnx.org/content/m44731/latest/Figure_33_02_12abc.jpg  Širdies raumens susitraukimas https://i.ytimg.com/vi/FhYQdZlNUms/maxresdefault.jpg Sarkoplazminis Desmosoma retikuliumas Glaudžioji jungtis Interkaliarinis diskas T vamzdelis Širdies miofibrilės  Širdies raumens susitraukimas Interkaliariniai diskai atlieka mažiausiai tris funkcijas: sutvirtina ląsteles desmosominėmis jungtimis; sujungia gretimų ląstelių miofibrilių aktino filamentus; suformuoja plyšinius kontaktus, leidžiančius veikimo potencialui greitai plisti nuo vienos ląstelės prie kitos, tuo sinchronizuodamas širdies raumens ląstelių susitraukimus. Lygiųjų raumenų susitraukimas Lygiuosiuse raumenyse taip pat yra aktino ir miozino-2 filamentai. Jie yra kaip laisvas tinklas, įžambiai pakrypęs membranos atžvilgiu. Atsipalaidavęs (skersinis pjūvis) Vienu galu aktino ir miozino skaidulos prisitvirtinusios prie ląstelės plazmos membranos, o kitu galu – prie tarpinių filamentų skaidulų.