Hücre Yapısı: Hücre Organelleri ve İnkluzyonları PDF

Hücre yapısı: Hücrenin organelleri ve inklüzyonları Simge ÇELEBİ AYLAN Ufuk Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı SİTOPLAZMA ORGANELLER...

Hücre yapısı: Hücrenin organelleri ve inklüzyonları Simge ÇELEBİ AYLAN Ufuk Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı SİTOPLAZMA ORGANELLER Zarsız Tek Katlı Çift Katlı Organeller Zarlı Zarlı Organeller Organeller Ribozom Endoplazma Mitokondri Retikulumu Sentriyol Nukleus Golgi Filamanlar Kompleksi Mikrotübüller Lizozom Endozom NÜKLEUS-ORGANELLER-İNKLÜZYONLAR Peroksizom Olgun eritrositler haricinde hemen her hücrede organel bulunur Endoplazmik Retikulum Birim zar yapısındaki organeldir. Birbirine bağlı bir dizi yassı keseler veya tübüller şeklinde organize olmuş membran sistemidir. Sisternaları çekirdein dış zarı ile devam eden bir zar çevreler. Protein ve lipid sentezinden sorumludur. Membranlarının dış yüzeyinde ribozom bulunduran granüllü endoplazmik retikulum (gER), ribozom içermeyen düzgün yüzeyli ise düz (granülsüz-agranüler) endoplazmik retikulum (aER) denir. Granülsüz/Agranüler/Düz Endoplazmi Retikulum (aER) Sitoplazmada glikojen ve lipidlerin etrafında bulunur. gER ile devam eder. (Böbrek+KC) Suda çözünmeyen zararlı maddeleri suda çözünür hale getirir. (detoksifikasyon) Steroid sentezleyen hücrelerde bol bulunur. Tüm hücre membranları için fosfolipid sentezler. Kas hücrelerinde kasılmada görev alır (sarkoplazmik retikulum) Bağırsak hücrelerinde yağların taşınması ve metabolizmasında görev alır. Mide pariyetal hücrelerinde HCl yapımında görev alır. Gözde koni ve basil hücrelerinde görme pigmentlerini taşır. Granüllü Endoplazmik Retikulum (gER) Protein salgılanması için özelleşmiş olan hücrelerde bol miktarda bulunur. Stoplazmik alanı BAZOFİLİK BOYANIR ERGOPLAZMA gER Görevleri: Protein sentezi ve yönlendirilmesi Glikoproteinlerin merkezi glikozlanması Fosfolipidlerin sentezi Çok zincirli proteinlerin birleştirilmesi Polipeptidlerin translasyondan sonraki değişiklikleri Ribozomlar, Ribozomal kenetlenme proteinleri ile gER membranına tutunmuşlardır NÜKLEUS------------TRANSKRPSİYON - Sentezlenecek protein için gereken genetik kod DNA’dan mRNA öncüllerine uyarlanır. Pre-mRNA molekülü post transkripsiyonel modifikasyonlar geçirir. - Ortaya çıkan mRNA sitoplazmaya göç eder. - Translasyon sürecinde mRNA dizisi bir polipeptit oluşturmak üzere ribozomal kompleks tarafından okunur. - Sentezlenen polipepidin amino ucuna doğru varış noktalarına yönlendirilmelerini sağlayan sinyal peptitleri eklenir. (15-60 aa) - Polipeptit daha fazla uzamasın diye sinyal tanıma partikülü (SRP) bağlanır. - SRP gER membranı üzerindeki kenetlenme proteinine bağlanır. - Translokatör protein bağlanır. SRP uzaklaştırılır. Dolayısıyla translasyon engeli ortadan kalkar ve protein sentezi gER lümenine doğru devam eder. - Protein sentezi tamamlanınca ribozom gER membranından ayrılır.  Yeni sentezlenen proteinler dakikalar içinde golgi Sentezlenen protein gER lümeninde kompleksine iletilir post-translasyonel modifikasyonlara uğrar. proteinleri katlayarak üç boyutlu yapısını kazandırır ve kalitesinin kontrolünü yapar. Kimyasal gruplar ekler. (kollajen- lizin-prolin) Lipid ekler. Glikoproteinleri glikoziller. (Glikosilasyon) Çok alt birimli proteinlerin oluşturulmasını sağlar. Ribozom Olgun eritrositler dışındaki tüm hücrelerde bulunan, RNA ve ribozomal proteinlerden oluşan (4 tip rRNA ve yaklaşık 80 farklı proteinden oluşur), 15-30 nm çapında organellerdir. Yani birim zar yapısında değildir. Nükleoprotein yapıdadır. Her ribozomun 2 alt ünitesi vardır. Büyük ünitede 3 adet küçük subünitede 1 adet rRNA bulunur. Ribozomal RNA nükleolus, proteinler ise sitoplazma kaynaklıdır.  gER membranlarının dış yüzeyine bağlı olarak bulunabildikleri gibi sitoplazmada serbest olarak da bulunurlar. Sitoplazmada ribozomların bir araya gelerek oluşturdukları gruplara poliribozom/polizom denir. Poliribozomlar bir mRNA zincirine bağlanmış ribozomlardır. Serbest ribozomlarda ! üretilen proteinler ve Hücre içinde kullanılacak olan gER’e bağlı ribozomlarda proteinler (örn: hemoglobin, üretilen proteinler gER’e keratin) serbest ribozomlarda, geçer ve protein gER’de hücre dışına verilecek veya değişime uğrar konsantre membran yapısına katılacak olur ve dakikar içinde proteinler gER’de sentezlenir. golgi kompleksine gönderilir  Golgi Kompleksi/Golgi Aparatus-Aparatı Birbirine paralel yassı keseler ve bu keselerin çevresinde yer alan çok sayıda vezikül ve vakuollerden meydana gelir. Salgı yapan hücrelerde iyi gelişmiştir. Ergosaitoplazmaya yakın bölgede H&E’de boyanma olmaz. Eritrositler hariç tüm hücrelerde var// iskelet kası hücrelerinde az gelişmiş. Golgi aygıtı morfolojik ve fizyolojik olarak polarizedir. Orta kısımları dar, periferik kısımları geniş, konveks yüzleri gER’e, konkav yüzleri hücre membranına dönüktür. CİS-GOLGİ TRANS-GOLGİ gER’dan Golgiye ulaşım, ER’dan tomurcuklanma ile türeyen taşıyıcı veziküllerle sağlanır. Bu transport tek yönlü olduğundan, ER’da bir miktar membran kaybı olur ve bu kayıp gER’da yapılan sentezlerle telafi edilir. Anterograd ve retrograd taşımaya KOATOMER ya da COP proteinleri aracılık eder. COP-I retrograd taşıma, COP-II anterograd taşımaya aracılık eder.  gER tubuluslarında yeni sentezlenmiş proteinler bol su ile dilüe edilmiş vaziyettedir. Salgının hücreden atılmadan ya da hücrede başka bölgelerde kullanılmadan önce konsantre edilmesi gerekmektedir. (Golgide) COP-II ile gelen veziküller Cis-Golgi yüzüne yapışarak golgi sisternalarında yolculuğa başlar. Her bir sisternanın zarı ile kaynaşır. Bir diğer sisternaya geçerken tekrar veziküler hal alır. (cis-medial-trans)  gER’de üretilen ürünleri tasnif eder. Taşıdığı enzimler nedeniyle sentezlenen ürünlere ekleme yapar ya da çıkarım yapar - Glikoproteinlerin karbonhidrat kısımlarının kapsamlı modifikasyonunu gerçekleşir. (gER’de başlar golgide dvm eder.) Siyalik asit eklenir. (glikokaliks tabakasının parçası olarak) - Yağların açillenmesini sağlar. - Sülfatlama işlemi yapar. Ürünleri yoğunlaştırır. Sekresyon yapar. - Karbonhidrat sentezini sağlayan enzimler içerir. - Lizozomun oluşması için gerekli olan komponentler de gER ve golgi de üretilir. Spermiyumda akrozomal reaksiyonun oluşması için gerekli enzimler sentezlenir. akrozom bölgesinde golgi yoğun Trans golgi ağına gelmiş proteinler 3 Lizozomal hidrolazlar, gER da sentezlenir, cis farklı yöne yönlendirilir: Golgiye taşınır ve lizozoma aktarılır. Lizozoma aktarma işlemi 2 önemli adım içerir: 1- Lizozoma 2- Hücre zarına 1- Lizozomal enzimlere mannoz 6 fosfataz (MP6) 3- Hücre dışına eklenir. 2- Taşıma vezikülünde MP6 ya karşı reseptörün varlığı (MP6 ile kaplanmasındaki amaç, sentezlenen molekülleri sadece lizozoma yönlendirmek) Lizozom Değişik hacim ve şekildeki, tek bir membranla çevrili, hücre içi sindirim ile ilgili enzimler içeren homojen bir madde ile dolu organellerdir. Özellikle makrofajlar, lökositler, hepatositler ve böbrek tubulus hücrelerinde çok miktardadırlar. Lizozomlar hücrenin hem midesi, hem de çöplüğü gibi düşünülebilir. Eritrositler dışında tüm hücrelerde bulunurlar.  Yaklaşık 100 farklı hidrolitik enzimin olduğu gösterilmiştir. Enzimlerinden önemli bazıları şunlardır: a. Asit fosfatazlar, b. Esterazlar, c. Glukuronidazlar, d. Sülfatazlar, e. Katepsin, f. Lipaz, g. Nükleaz, h. Kollajenaz, i. Fosfotazlar, j. Fosfolipazlar, k. Galaktozidazlar, l. Mannozidazlar ve aril sülfatazlar.  Sitoplazmaya göre çok düşük pH değerine sahip Lizozom zarları taşıdıkları enzimlerle tahrip edilemeyecek bir yapıdadır. (lamp, limp, lgp + kolesterol +lizobifosfatidik asit + Proton pompaları + taşıyıcı proteinler ) Lizozom zarı dışarıdan tahrip olursa, ya da sindirime elverişli bir substrat lizozom içine girecek olursa enzimler aktif hale geçer.  Fagositoz ile gelen yabancı maddeler ve hücrenin yaşlanan veya tahrip olan parçaları lizozom membranıyla temas ederek kaynaşırlar ve lizozomların hidrolitik enzimlerine muhattap olarak sindirilir. Lizozomal aktiviteden sonra, sindirimin soluble ve faydalı ürünleri hücre bileşimlerinin sentezinde kullanılmak üzere tekrar sitoplazmaya döner, fakat geride sindirilmemiş kalıntılar kalabilir. residüel body (artık cisimler) Uzun ömürlü hücrelerde (ör. nöronlar, kalp kası, hepatositler) residüel cisimler büyük miktarlarda birikebilir. Bunun, bariz bir örneği lipidin oksidasyonu ile oluşan ve yaşlılık pigmenti olarak da bilinen, sarı-kahverengi lipofuksin (lipofuscin) pigmentidir. Endozom ve lizozomların oluşması Endostatik yolak ve lizozomal yolak bir noktada kesişir. Golgide üretilen lizozomal enzimler erken endozomlara aktarılır. Erken endozomlar geç endozomlara farklanır. O da lizozoma  Otofaji Makrootofaji, sitoplazmanın bir kısmı ya da bir organelin sindirilmesi Mikrootofaji, non selektif bir olay. Küçük, sitoplazmik, çözünebilen maddeler, lizozom membranının ivajinasyonu ile lizozom içine alınır. Şaperon aracılı otofaji, protein yıkımının tek selektif süreci olup, hsc 73 şaperon proteininin yardımını gerektirir. Besin yoksunluğunda aktive olur.  Otofaji Makrootofaji, sitoplazmanın arac ılı yık ım bir kısmı ya da bir organelin Proteozom sindirilmesi m a l y o l a ğ ı n a ek y ı kı m ı n ı n l izozo m u ş, ya Protein n m ı ş, de n a tü r e o l ı k a t l a olarak hatal re n pro t e i n y ı k ı m ı için a l a a i ç e da Mikrootofaji, non selektif bir da anorm ri l e n sito p l a z m i k y a olay. Küçük, sitoplazmik, a d ı v e çözünebilen maddeler, proteozom tein ko m p l e k s l e ri r b ü y ü k p r o lizozom membranının nüklea ivajinasyonu ile lizozom içine kullanılır. alınır. Şaperon aracılı otofaji, protein yıkımının tek selektif süreci olup, hsc 73 şaperon proteininin yardımını gerektirir. Besin yoksunluğunda aktive olur.