Odpowiedzi na biologie medyczną, Studia, WSIZ, VII semestr, Biologia medyczna


  1. Pojęcie komórki

Komórka

jest najprostszą formą organizacji żywej materii stanowiącą podstawową jednostkę morfologiczną i rozwojową organizmu roślinnego i zwierzęcego

  1. Budowa komórki zwierzęcej

- błona komórkowa, lizosom, mitochondrium, siateczka śródplazmatyczna gładka, błona wakuoli, jądro (błona jądrowa, chromatyna, kariolimfa, jąderko), aparat Golgiego, rybosom, siateczka śródplazmatyczna szorstka, centrosom.

  1. Budowa chemiczna protoplazmy

Takie pierwiastki jak złoto, platyna i inne określa się poziomie ultramikroelementów. Są one niezbędne do normalnej działalności życiowej. Tworzą one wszystkie bardzo złożone związki organiczne i nieorganiczne

  1. Główne składniki protoplazmy

Główne składniki to białka węglowodany i tłuszcze

Z substancji nieorganicznych w protoplazmie jest woda, związki mineralne

Woda- warunkuje działalność życiową komórki. Jej utrata prowadzi do zahamowania procesów życiowych, które mogą być nieodwracalne. Bardzo istotne są też połączenia z metalami-METALOIDY- połączenia z K, Na, Ca, Mg, Fe, Cl, S

Koncentracja H i OH i związków mineralnych ma istotny wpływ na stan komórki

  1. Charakterystyka białek występujących w protoplazmie

Z białkiem wiążą się wszystkie przejawy życiowe protoplazmy. Są to związki wielocząsteczkowe zbudowane z aminokwasów, które odznaczają się tym, że mają grupę kwasowo - karboksylową COOH i zasadowo - aminową NH2. Aminokwasy są związkami amfoterycznymi tzn., że w zależności od okoliczności reagują jak kwasy bądź zasady.

Związki powstałe z połączenia dwóch aminokwasów to dwupeptydy; wielo - polipeptydy

Składają się tylko z samych aminokwasów. Między innymi są to: protaminy, histomy, globuliny, skleroproteiny, albuminy.

W komórce protaminy i histomy mają przewagę grup zasadowych. Występują przede wszystkim w połączeniu z kwasami nukleinowymi jądra komórkowego

Albuminy

Skleroproteiny (albuminoidy)

Białka złożone

Enzymy

Hormony

  1. Charakterystyka węglowodanów jako składników protoplazmy

  2. Podaj charakterystykę tłuszczy występujących w protoplazmie

• Lipidy nie łączą się z białkami bo nie mają grup hydrofilowych, wyjątkowo występują w połączeniach z białkami protoplazmy. Występują w postaci wolno leżących kropli różnej wielkości. Odgrywają rolę substancji zapasowych, odżywczych.

Tłuszcze występują w postaci:

• Tłuszczy prostych

• Tłuszczy złożonych

• Do tłuszczy złożonych należą: fosfolipidy

i galaktolipidy.

• Ważne są występujące w komórce np. estry octowe chaliny.

• Acetylochalina - występuje w zakończeniach nerwowych. Związek ten jest przyczyna przenoszenia pobudzenia nerwowego na narząd - powstaje stan czynny tego narządu, np. skurcz mięśnia.

• Ketaliny, sfigomieliny - występują w wątrobie, nerkach, sercu, mózgowiu. Szczególnie duże ilości corebrezydów znajduje się w mózgowiu oraz osłonce mielinowej.

• Lipidy złożone biorą udział w budowie protoplazmy. Należą do grupy tłuszczy rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach organicznych jak cholorelal, kwasy żółciowe, hormony płciowe i kory nadnerczy, witaminy grupy D oraz inne związki czynne.

• Duże znaczenie maja cukrowce utleniane, dostarczają protoplazmie energii.

• Wielocukry, np. glikogen magazynowany jest w wątrobie.

• Mukopolisacharydy - wchodzą w skład tkanki łącznej. Zalicza się do nich: heparyna, kwas hiauronowy.

• Cukry w połączeniu z białkami tworzą glikoproteidy.

  1. Opisz cytoplazmę

Cytoplazma jest półpłynną, galaretowatą substancją wypełniającą wnętrze komórki. Składa się głównie z wody, w której rozproszone są cząsteczki białek i innych związków organicznych. Cytoplazma jest roztworem koloidalnym. Może przyjmować postać bardziej płynną ( tzw. zol ), lub bardziej stałą ( tzw żel ).

Przechodzenie jednego stanu w drugi jest naturalnym procesem wykorzystywanym przez niektóre komórki np. do wykonywania ruchów pełzakowatych.

Funkcje cytoplazmy:

- zapewnia komórkom określoną wytrzymałość mechaniczną, elastyczność, pewną sztywność i kurczliwość;

- umożliwia transport substancji pokarmowych wewnątrz komórki,

- umożliwia wykonywanie ruchów ameboidalnych niektórym organizmom,

- umożliwia ruchy chromosomów w czasie mitozy i mejozy,

- stanowi środowisko dla organelli komórkowych,

- umożliwia przebieg reakcji chemicznych.

Są trzy rodzaje takich ruchów:

- ruch rotacyjny - ruch cytoplazmy wokół centralnie ułożonej wakuoli

- ruch cyrkulacyjny - ruch cytoplazmy po mostkach cytoplazmatycznych

- ruch pulsacyjny - cytoplazma porusza się raz w jedną, raz w drugą stronę.

  1. Organela komórkowa. Wymień jakie znasz i opisz funkcje i strukturze jednego z nich np. lizosomy

Organellum to każda struktura występująca w cytoplazmie komórki, wyspecjalizowana do pełnienia określonej funkcji.

- Aparat Golgiego- przeprowadza syntezę, przechowuje niektóre substancje

- Błona kom.- umożliwia wymianę niektórych substancji między kom. a środowiskiem

- Chloroplasty- nadają kolor, przeprowadzają fotosyntezę.

- Chromatofory- umożliwiają fotosyntezę.

- Cytoplazma- wypełnia kom., umożliwia po niej transport.

- Jądro kom- ma materiał dziedziczny.

- Mitohondrium- nadzoruje oddychaniu w kom.

- Siateczka śródplazmatyczna- synteza białek, lipidów

- Nukleoid- ma DNA, zastępuje jądro.

- Otoczka śluzowa- zabezpiecza przed czynnikami zewnętrznymi.

- Rybosomy- budują cząsteczki białe.

- Ściana kom.- chroni, nadaje kształt.

- Wodniczki- magazynują substancje niepotrzebne.

Siateczka śródplazmatyczna, siateczka wewnątrzplazmatyczna, wewnątrzkomórkowy i międzykomórkowy system kanałów odizolowanych od cytoplazmy podstawowej błonami (membranami) biologicznymi. Tworzy nieregularną sieć cystern, kanalików i pęcherzyków.

Rozróżnia się dwa typy retikulum:

-szorstkie - charakteryzujące się obecnością licznych rybosomów, osadzonych na jego zewnętrznej powierzchni, rozbudowywana w komórkach szybko rosnących oraz w komórkach w których zachodzi biosynteza białek

-gładkie- niezwiązane z rybosomami, stąd jego nazwa - gładkie. Rozwinięta w komórkach syntezujących niebiałkowe produkty organiczne

Jej specjalizacją jest detoksykacja. Jest odpowiedzialne m.in. za syntezę tłuszczów - tworzenie sferosomów.

Funkcje

- synteza białek (szorstkie) i tłuszczów (gładkie)

- uczestniczy w przemianach węglowodanów

- przeprowadza unieczynnianie toksyn i leków (szczególnie w komórkach wątroby).

- pozwala na szybkie transporty wewnątrzkomórkowe (cytoplazma jest w nim rzadsza)

- dzieli cytoplazmę komórki na przedziały (kompartmenty), co pozwala na przeprowadzenie w różnych przedziałach reakcji, które przeszkadzałyby sobie wzajemnie.

Aparat Golgiego-To struktury błoniaste złożone z płaskich rurek, cystern i pęcherzyków, ułożone jedna na drugiej. Podstawową strukturą aparatu Golgiego jest diktiosom, czyli płaskie pęcherzyki (cysterny) układające się niczym zmniejszające się spodeczki. W jednym diktiosomie jest od 4 do 6 cystern, od których odpączkowują drobne pęcherzyki błonowe.

Aparat Golgiego występuje w pobliżu jadra komórkowego oraz pozostaje w ścisłym związku z lizosomami, siateczką śródplazmatyczną i plazmolemmą.

Przejmuje i modyfikuje cząsteczki wytworzone w retikulum endoplazmatycznym, gromadzi wydzieliny oraz produkty syntezy, a następnie kieruje je na zewnątrz komórki lub do innych miejsc w komórce. Modyfikuje białka wytworzone w siateczce śródplazmatycznej, jest miejscem syntezy wielocukrów, pektyn, hemicelulozy, śluzu i innych wydzielin komórkowych.

Rybosomy - organelle służące do produkcji białek w ramach translacji. Są zbudowane z rRNA i białek. Katalityczna aktywność rybosomu związana jest właśnie z zawartym w nim rRNA, natomiast białka budują strukturę rybosomu i działają jako kofaktory zwiększające wydajność translacji.

Rybosomy występują u wszystkich organizmów żywych, zarówno u prokariotów jak i eukariotów, a także we wnętrzu chloroplastów i mitochondriów.

Rybosomy są bardzo małe i widoczne tylko pod mikroskopem elektronowym. Pojedynczy rybosom składa się z 2 podjednostek i z wyglądu przypomina mały spłaszczony grzybek. Zespół rybosomów połączonych nicią matrycową (mRNA) stanowi polirybosom zwany inaczej polisomem. Podjednostki rybosomu są ze sobą połączone tylko podczas translacji - po zakończeniu translacji danego łańcucha białkowego podjednostki rozdzielają się, a podczas inicjalizacji translacji jakieś blisko siebie znajdujące się podjednostki (jedna duża i jedna mała) łączą się ze sobą, odtwarzając rybosom.

U eukariontów można wyróżnić dwie lokalizacje rybosomów:

rybosomy wolne - swobodnie pływające w cytoplazmie (służą one do syntezy białek nieeksportowanych poza komórkę, takich jak enzymy wewnątrzkomórkowe, białkowe elementy błon komórkowych, białka wędrujące do jądra, białka cytoplazmy czy białka cytoszkieletu. Do tej klasy można zaliczyć także rybosomy w organellach: mitochondrium lub chloroplaście;

rybosomy związane z błoną - lub przyczepione do retikulum endoplazmatycznego (szorstkiej siateczki śródplazmatycznej), w których następuje synteza białek eksportowanych transportowanych przez siateczkę śródplazmatyczną także poza błony komórki - hormony białkowe, kolagen, białka wydzielnicze, enzymy lizosomalne, białka wchodzące w skład błon, nici elastynowe dla tkanki łącznej).

  1. Budowa błony komórkowej

Błona komórkowa - otacza zarówno komórkę roślinną jak i zwierzęcą. Pod względem chemicznym składa się z fosfolipidów, białek integralnych, powierzchniowych, oligosacharydów i enzymów. Ważnym składnikiem błon jest także cholesterol, zwiększjący stabilność błon, gdyż łączy się z ich tłuszczową częścią, zwiększając lepkość.

Błony komórkowe mają strukturę mozaikową. Jest to płynna macierz, zbudowana z nieciągłej podwójnej warstwy fosfo- lipidowej z białkami integralnymi i powierzchniowymi. Podstawę, czyli zrąb, błony komórkowej tworzy podwójna warstwa tłuszczów. Tłuszcze te są odpowiednio ułożone - główka z alkoholem do zewnątrz, ogon do wewnątrz. Białka mogą występować zarówno wewnątrz błony, jak i poza nią - na przykład białka błonowe wzmacniające błonę komórkową, transportujące substancje odżywcze, czy receptorowe białka z cukrem glikokaliksem. W związki z nierównomiernym rozmieszczeniem białek w błonie komórkowej mówi się, że jest ona asymetryczna. To z kolei jest przyczyną tego, iż każdy fragment błony ma inne właściwości oraz funkcje

Fosfolipidy przemieszczają się w obrębie warstwy oraz wymieniają się między warstwami. Białka integralne wykonuja ruchy wokół własnej osi oraz wysuwają się i zagłębiają w warstwach fosfolipidowych. Białka integralne: transportowe, receptorowe dla lektyn, antygenowe, wraz z enzymami i glikoproteinami przemieszczają się i ulegają degradacji. Na powierzchni błony komórkowej występuje glikokaliks. Zbudowany jest on z reszt cukrowych połączonych z białkami błonowymi lub lipidami zewnętrznej warstwy błony. Glikokaliks pośredniczy w transporcie, nawilża komórkę, odpowiada za procesy immunologiczne oraz za tworzenie zespołów komórkowych. Glikoproteidy powierzchniowe nadają właciwości antygenowe komórkom, tworzą osłonę dla komórek, są odpowiedzialne za agregację i aglutynizację komórek.

Błona komórkowa jest składnikiem każdej żywej komórki. Cechy charakterystyczne błony komórkowej można odnieść do większości błon biologicznych. Do najistotniejszych należałoby zaliczyć:

- wysoką przepuszczalnością dla wody;

- związki niejonowe przechodzą przez nią tym lepiej im łatwiej są rozpuszczalne w tłuszczach;

- opór elektryczny jest duży, ma to istotne znaczenie dla przewodnictwa elektrycznego bodźców;

- żywa błona komórkowa jest spolaryzowana, szczególnie dobrze jest to widoczne w komórkach zwierzęcych ponieważ nie posiadają ściany komórkowej;

- wyizolowane błony ulegają lizie (rozkładowi) w obecności enzymów lipolitycznych i proteolitycznych (rozkładają białka).

Każda błona biologiczna zawiera dwa podstawowe składniki strukturalne:

- półpłynny podwójny zrąb tworzony przez dwie warstwy lipidów, których polarne „głowy" zwrócone są na zewnątrz w stronę środowiska wodnego, natomiast węglowodorowe łańcuchy kwasów tłuszczowych skierowane są do wewnątrz;

- mozaikowato rozmieszczone na i w zrębie różnego rodzaju białka, z których większość zdolna jest dynamicznych przemieszczeń w obrębie błony;

- w komórkach zwierzęcych na powierzchni plazmalemy występuje cieniutka, jednorodna warstewka zbudowana z mieszaniny węglowodorów reszt glikoproteidów i glikolipidów, których części zasadnicze wbudowane są w zrąb lipidowy - nazwano ją glikokaliksem.

Funkcje błon:

- chronią komórki przed działaniem czynników fizycznych i chemicznych, a także przed wnikaniem obcych organizmów, w szczególności chorobotwórczych,

- regulują transport wybranych substancji z i do komórki,

- reagują na bodźce chemiczne, termiczne i mechaniczne,

- pełnią także funkcje enzymatyczne, katalizując różne reakcje metaboliczne,

- utrzymują równowagą między ciśnieniem osmotycznym wewnątrz i na zewnątrz komórki.

  1. Budowa błony jądrowej

Błona jądrowa, otoczka jądrowa, kariolemma- podwójna błona białkowo-lipidowa odgraniczająca wnętrze jądra komórkowego od cytoplazmy.

W obrębie otoczki jądrowej wyróżnia się:

- wewnętrzną błonę jądrową,

- zewnętrzną błonę jądrową,

- przestrzeń okołojądrową, która znajduje się pomiędzy dwoma błonami,

- pory jądrowe - umożliwiają bierną i czynną wymianę makromolekuł z cytoplazmą. Z jądra do cytoplazmy przenikają, między innymi, kompleksy rybonukleoproteinowe mRNA oraz dojrzałe rybosomy. Do jądra wnikają, między innymi, białka syntetyzowane w cytoplazmie.

- blaszkę jądrową- przylga do wewnętrznej błony jądrowej i składa się z sieci delikatnych włókienek białkowych, utworzonych przez białka klasy lamin. Blaszka jądrowa nadaje odpowiedni kształt jądru komórkowemu oraz uczestniczy w organizacji strukturalnej chromatyny - jest miejscem umocowania pętli chromatynowych. Laminy zaangażowane są również w proces fragmentacji i odbudowy otoczki w czasie podziału mitotycznego.

  1. Funkcje błony komórkowej

Funkcje błony:

- chronią komórki przed działaniem czynników fizycznych i chemicznych, a także przed wnikaniem obcych organizmów, w szczególności chorobotwórczych,

- regulują transport wybranych substancji z i do komórki,

- reagują na bodźce chemiczne, termiczne i mechaniczne,

- pełnią także funkcje enzymatyczne, katalizując różne reakcje metaboliczne,

- utrzymują równowagą między ciśnieniem osmotycznym wewnątrz i na zewnątrz komórki.

  1. Mitochondria - struktura i funkcje

Są to organelle o wysokim stopniu organizacji, wyspecjalizowane w przemianach tlenowych i będące wyrazem przystosowania komórek eukariotycznych do tlenowych warunków życia. kształt mitochondriów jest kulisty, podłuzny lub nieregularny. Od cytoplazmy oddziela je otoczka mitochondrialna złozona zdwóch równoległych błon przedzielonych przestrzenią międzybłonową. Błona zewnętrzna jest gładka i dośc łatwo przepuszczalna, natomiast wewnetrzna jest trudno przepuszczalna i tworzy do wnetrza mitochondrium głębokie prostopadłe wpuklenia, inaczej grzebienie, o kształcie blaszkowatym, woreczkowatym lub rurkowatym. Na błonie wewnętrznej, po stronie zwróconej do wnętrza mitochondrium, znajdują się ponadto drobne buławkowate wypukłości. Wnetrze mitochondrium wypełnia jednorodna macierz mitochondrialna.

Organelle te stanowią komórki będące głównym miejscem produkcji energii w formie wysokoenergetycznego związku- ATP. Macierz mitochondrialna zawiera enzymy katalizujące przemianę kwasu pirogronowego lub produktów rozkładu kwasów tłuszczowych w aktywny octan- acetylokoenzym A, oraz enzymy utleniające acetylokoenzym A w cyklu kwasu cytrynowego, z wytworzeniem dwutlenku węgla i zredukowanego (NADH). Utlenianie NADH, z przeniesieniem elektronów i protonów na tlen, odbywa się w wewnętrznej błonie mitochondrialnej, w którą wbudowane są enzymy łańcucha oddechowego. Również w błonie wewnętrznej, we wspomnianych buławkowatych jej wypukłościach, znajduje sie syntaza ATP.

Mitochondria są organellami półautonomicznymi, zawierającymi własny, mitochondrialny DNA w formie podwójnej helisy nie związanej z białkami. Informacja genetyczna zawarta w mitochondrialnym DNA pozwala na syntezę tylko niewielkiej części białek znajdujących się w mitochondriach. Większośc białek pochodzi z cytoplazmy, gdzie powstają na cytoplazmatycznych rybosomach i na podstawie informacji (zawartej w informacjach RNA) pochodzącej z jądra.

- Składają się głównie z białek i lipidów

- Występuje w nich niewielka ilość DNA i RNA

- Składnikami czynnościowymi mitochondriów są głównie enzymy oddechowe

- Fałdy błon mitochondrium zwane grzebieniami mitochondrialnymi mają na sobie liczne, drobne mikrogranule umieszczone na łodyżkach. Są to miejsca gdzie zachodzą reakcje oddychania komórkowego

  1. Redikulum endoplazmatyczne - struktura i fukcje

- siateczka endoplazmatyczna, składa się głównie z lipidów i białek

- RE jest siateczką

- Błony RE wypełniają wszystkie okolice cytoplazmy, łączą się z błoną komórkową i jądrową

- W niektórych przypadkach RE przenika do drugiej komórki

- Do układu błon RE przytwierdzonych jest wiele organelli cytoplazmatycznych

RE spełnia funkcje:

  1. Jest siecią dla ruchu substancji w komórce wyznaczając kanały ich przewodzenia

  2. transport substancji odbywa się z jednej okolicy komórki do drugiej. Na zewnątrz komórki lub odwrotnie. Transportowane substancje mogą przemieszczać się wzdłuż wąskich przestrzeni między błonami

  3. Łącząc miedzy sobą inne organella RE tworzy ultrastrukturalny zrąb utrzymując stałe składniki cytoplazmy w określonych położeniach względem siebie. Utrzymuje ono porządek w komórce

Siateczka śródplazmatyczna, siateczka wewnątrzplazmatyczna, wewnątrzkomórkowy i międzykomórkowy system kanałów odizolowanych od cytoplazmy podstawowej błonami (membranami) biologicznymi. Tworzy nieregularną sieć cystern, kanalików i pęcherzyków.

Rozróżnia się dwa typy retikulum:

-szorstkie - charakteryzujące się obecnością licznych rybosomów, osadzonych na jego zewnętrznej powierzchni, rozbudowywana w komórkach szybko rosnących oraz w komórkach w których zachodzi biosynteza białek

-gładkie- niezwiązane z rybosomami, stąd jego nazwa - gładkie. Rozwinięta w komórkach syntezujących niebiałkowe produkty organiczne

Jej specjalizacją jest detoksykacja. Jest odpowiedzialne m.in. za syntezę tłuszczów - tworzenie sferosomów.

Funkcje

  1. Rybosomy i ich funkcje

Rybosomy - organelle służące do produkcji białek w ramach translacji. Są zbudowane z rRNA i białek. Katalityczna aktywność rybosomu związana jest właśnie z zawartym w nim rRNA, natomiast białka budują strukturę rybosomu i działają jako kofaktory zwiększające wydajność translacji.

Rybosomy występują u wszystkich organizmów żywych, zarówno u prokariotów jak i eukariotów, a także we wnętrzu chloroplastów i mitochondriów.

Rybosomy są bardzo małe i widoczne tylko pod mikroskopem elektronowym. Pojedynczy rybosom składa się z 2 podjednostek i z wyglądu przypomina mały spłaszczony grzybek. Zespół rybosomów połączonych nicią matrycową (mRNA) stanowi polirybosom zwany inaczej polisomem. Podjednostki rybosomu są ze sobą połączone tylko podczas translacji - po zakończeniu translacji danego łańcucha białkowego podjednostki rozdzielają się, a podczas inicjalizacji translacji jakieś blisko siebie znajdujące się podjednostki (jedna duża i jedna mała) łączą się ze sobą, odtwarzając rybosom.

- Są to ziarnistości, które przytwierdzone są do retikulum lub też luźno leżą w cytoplazmie

- Zawierają RNA oraz enzymy biorące udział w syntezie białek

U eukariontów można wyróżnić dwie lokalizacje rybosomów:

- rybosomy wolne - swobodnie pływające w cytoplazmie (służą one do syntezy białek nieeksportowanych poza komórkę, takich jak enzymy wewnątrzkomórkowe, białkowe elementy błon komórkowych, białka wędrujące do jądra, białka cytoplazmy czy białka cytoszkieletu. Do tej klasy można zaliczyć także rybosomy w organellach: mitochondrium lub chloroplaście;

- rybosomy związane z błoną - lub przyczepione do retikulum endoplazmatycznego (szorstkiej siateczki śródplazmatycznej), w których następuje synteza białek eksportowanych transportowanych przez siateczkę śródplazmatyczną także poza błony komórki - hormony białkowe, kolagen, białka wydzielnicze, enzymy lizosomalne, białka wchodzące w skład błon, nici elastynowe dla tkanki łącznej).

  1. Aparat Golgiego - struktura i funkcje

- aparat ten stanowi skupisko cienkich, płytkowatych warstw białkowo lipidowych

- Organella te biorą udział w syntezie produktów wydzielniczych komórki np. w komórkach gruczołowych, które wytwarzają charakterystyczne wydzieliny o określonej funkcj Aparat Golgiego jest bardzo dobrze wykształcony

Aparat Golgiego-To struktury błoniaste złożone z płaskich rurek, cystern i pęcherzyków, ułożone jedna na drugiej. Podstawową strukturą aparatu Golgiego jest diktiosom, czyli płaskie pęcherzyki (cysterny) układające się niczym zmniejszające się spodeczki. W jednym diktiosomie jest od 4 do 6 cystern, od których odpączkowują drobne pęcherzyki błonowe.

Aparat Golgiego występuje w pobliżu jadra komórkowego oraz pozostaje w ścisłym związku z lizosomami, siateczką śródplazmatyczną i plazmolemmą.

Przejmuje i modyfikuje cząsteczki wytworzone w retikulum endoplazmatycznym, gromadzi wydzieliny oraz produkty syntezy, a następnie kieruje je na zewnątrz komórki lub do innych miejsc w komórce. Modyfikuje białka wytworzone w siateczce śródplazmatycznej, jest miejscem syntezy wielocukrów, pektyn, hemicelulozy, śluzu i innych wydzielin komórkowych.

Do najważniejszych funkcji aparatu Golgiego należą

- Powstawanie biologicznie czynnych białek, dzięki usunięciu przez pewne enzymy fragmentu łańcucha polipeptydowego

- Powstawanie pęcherzyków z enzymami proteolitycznymi

- Powstawanie glikolipidów i proteoglikanów

- Wydzielanie komórkowe

  1. Jądro komórkowe

- składa się z nukleoplazmy, w której zawieszone są chromosomy i jedno lub kilka jąderek

- Chromosomy są głównymi organellami komórkowymi. Składają się z kwasów nukleinowych i białek połączonych w zespoły zwane nukleoproteidami.

- w jądrze głównym kwasem jest kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) oraz kwas rybonukleinowy (RNA)

- chromosomy są siedliskiem genów. Czynnikami sterującymi procesami komórkowymi

- Liczba chromosomów występująca w jądrze jest cechą gatunkową. U człowieka jest 46 chromosomów

Rola jądra komórkowego wynika z faktu, że zawiera ono materiał genetyczny komórki ( DNA ). Tu zaczyna się proces realizacji informacji genetycznej, tym samym jądro steruje wszystkimi procesami metabolicznymi komórki. W czasie podziału komórki jądro odpowiada za precyzyjne rozdzielenie materiału genetycznego do komórek potomnych.

Budowa jądra komórkowego

Jądro otoczone jest podwójną błoną białkowo - lipidową , w której znajdują się otworki zwane porami. Dzięki nim kontaktuje się ono z cytoplazmą. Wewnątrz jądro wypełnione jest substancją podobną do cytoplazmy, nazywaną sokiem jądrowym albo kariolimfą. Znajdują się w niej m.in. enzymy odpowiedzialne za syntezę DNA i RNA. W soku jądrowym zawieszona jest chromatyna. Jest to wielokrotnie zwinięta nić DNA połączona z białkami. W czasie podziału komórki chromatyna układa się w widoczne pod mikroskopem świetlnym wydłużone struktury zwane chromosomami. W obrębie chromatyny można wyróżnić jedną do kilku kulistych struktur, nazywanych jąderkami. Zadaniem jąderka jest synteza składników rybosomów.

Jądro komórkowe jest elementem niezbędnym do życia. Komórka eukariotyczna nie jest zdolna do samodzielnego istnienia bez jądra. W organizmie człowieka czerwone ciałka krwi, w wyniku specjalizacji tracą jądro komórkowe, dlatego czas ich życia ograniczony jest do 3 miesięcy.

  1. Jąderko - struktura i funkcje

- jest ciałem złożonym głownie z białek i RNA

- Każda komórka charakteryzuje się określoną liczbą jąderek

- Wytwarzane przez chromosomy jąderka biorą udział w procesie syntezy białek

Jąderko - ultraelement jądra komórkowego odpowiedzialny za syntezę RNA, głównie rRNA. Jakościowo stanowi zagęszczenie chromatyny. W trakcie podziału komórkowego jąderko zanika. Można to uzasadnić zablokowaniem transkrypcji genów kodujących rRNA, ponieważ wtedy chromosomy ulegają kondensacji.

Jąderko jest luźno zawieszone w nukleoplazmie. Nie jest obłonione, w czym przypomina rybosom.

Aktywne transkrypcyjnie jąderko składa się z:

- ośrodków włóknistych- zlokalizowane są w nich geny kodujące rRNA

- gęstego składnika włóknistego - utworzony jest z włókien o średnicy 4-5 nm i długości do 50 nm, gęsto upakowanych w pasma i często otaczająych ośrodki włókniste

- składnika ziarnistego- tworzą go ziarna o średnicy 15-20 nm w postaci pól wymieszanych z gęstym składnikiem włóknistym

- chromatyny związanej z jąderkiem

- wakuol jąderkowych

Można wyróżnić następujące typy strukturalno-czynnościowe jąderek:

- jąderka uformowane w nukleolonemę - znajdują się w większości komórek syntetyzujących jąderkowy RNA; struktury rybonukleoproteiny w takich jąderkach tworzą luźną gąbczastą strukturę

- jąderka zwarte - charakteryzuje je jednolite, ciasne ułożenie włókien i ziaren jąderkowych, zwykle wymieszanych. Najłatwiej uwidocznić je w jądrach młodych, szybko rosnących komórek

- jąderka zwarte z segregacją składników - w jąderku takim poszczególne składniki rybonukleoproteiny tworzą wyraźnie oddzielone od siebie strefy. W jąderkach tego typu nie zachodzi synteza rRNA

- jąderka pierścieniowate - charakteryzuje je obwodowe rozmieszczenie składników rybonukleoproteiny. Synteza RNA w takich jąderkach jest całkowicie zahamowana lub przebiega bardzo powoli, ale stan taki może być odwracalny

  1. Błona jądrowa - struktura i funkcję

Jądro od cytoplazmy oddzielone jest błoną jądrową zbudowaną głównie z białek i lipidów

Kieruje ono procesami wymiany między cytoplazmą a jądrem w toku procesów życiowych

Geny obecne w jądrze powodują, ze to właśnie ono zarządza procesami komórkowymi

Również cytoplazma obecna w jądrze wpływa na wiele procesów zachodzących w jadrze

Istnieje tu współzależność. Życie komórki należy rozpatrywać jako cykliczne współdziałanie pomiędzy jądrem a cytoplazmą

Błona jądrowa, otoczka jądrowa, kariolemma - podwójna błona białkowo-lipidowa odgraniczająca wnętrze jądra komórkowego od cytoplazmy

W obrębie otoczki jądrowej wyróżnia się:

  1. Wyjaśnij pojęcia indukcja, inhibicja jako procesów biologicznych

  1. Mikrotubule jego struktura i funkcje

Mikrotubula (microtubuli cellulares) - włóknista rurkowata sztywna struktura o średnicy 20 - 27 nm, powstająca w wyniku polimeryzacji białka tubuliny. Mikrotubule wraz z innymi strukturami pełnią funkcję cytoszkieletu nadając komórce kształt a nawet przyczyniając się do jego zmiany. Biorą udział w transporcie wewnątrzkomórkowym stanowiąc szlak, po którym przemieszczają się białka motoryczne, biorą udział w czasie podziału komórki tworząc wrzeciono kariokinetyczne, które rozdziela chromosomy do komórek potomnych. Mikrotubule mogą również tworzyć stałe struktury takie jak: rzęski lub wici, umożliwiające ruch komórki.

Struktura [edytuj]

Mikrotubule są zbudowane z podjednostek tubuliny, z których każda jest dimerem dwóch bardzo podobnych białek globularnych zwanych α-tubulina i β-tubulina powiązanych razem wiązaniami niekowalencyjnymi. Również podjednostki tubuliny tworząc mikrotubule łączą się ze sobą za pomocą wiązań niekowalencyjnych.

Całość tworzy długą cylindryczną strukturę zbudowaną z 13 równoległych protofilamentów. Każdy protofilament będący linearnym łańcuchem dimerów tubuliny ułożonych na przemian wzdłuż całego łańcucha ma strukturalną biegunowość wynikającą z naprzemiennego ułożenia α i β-tubuliny z czego na jednym końcu eksponowana jest α-tubulina a na drugim β-tubulina.

Dzięki takiemu zorganizowaniu wszystkich protofilamentów cała mikrotubula ma strukturalną biegunowość, koniec z α-tubuliną nazywany jest końcem minus (-) lub biegunem A, a koniec z β-tubuliną nazywany jest końcem plus (+) lub biegunem D. Polarność mikrotubuli, czyli zróżnicowanie jej końców pod względem chemicznym jak i zachowania się ma ogromne znaczenie nie tylko dla montażu, ale również dla funkcji, jaką ma pełnić po uformowaniu np. określanie kierunku transportu

  1. Jąderko - struktura i funkcje to co 18

jest ciałem złożonym głownie z białek i RNA

Każda komórka charakteryzuje się określoną liczbą jąderek

Wytwarzane przez chromosomy jąderka biorą udział w procesie syntezy białek

  1. Wyjaśnij pojęcie tkanki

- to zespół komórek, które współdziałają między sobą spełniając poszczególne funkcje

  1. Co rozumiesz pod pojęciem narząd, podaj przykład

jest współdziałającym zespołem tkanek , np. narząd zmysłu, równowagi,

  1. Co rozumiesz pod pojęciem układ, wymień znane Ci układy i opisz jeden z nich

jest zespołem współdziałających ze sobą narządów np. układ pokarmowy, oddechowy, nerwowy, moczowy, krwionośny, wydalniczy, limfatyczny.

  1. Jakie znasz grupy tkanek

Większość tkanek zwierzęcych zakwalifikowana jest do grupy tkanek łącznych i nabłonkowych

Ten podział nie obejmuje specyficznych tkanek jak : tkanka nerwowa, mięśniowa, krew

  1. Co oznacza pojęcie tkanki specyficznej

  1. Opisz tkankę Łączną

Komórki są różnorodne. Wiele z nich to fibrocyty o wrzecionowatym kształcie. Prawdopodobnie to one wytwarzają włókna. Inne komórki to histocyty o amebowatych ruchach dzięki którym mogą otaczać ciała obce, bakterie

Cechą charakterystyczną tego typu tkanki jest luźny układ komórek i duże ilości substancji międzykomórkowej. Charakter tych składowych zależy od funkcji jaką pełni dana tkanka. Jest to tkanka dobrze ukrwiona i unaczyniona ze względu na swój intensywny metabolizm (wyjątek stanowi tkanka chrzęstna).

  1. Co wiesz o komórkach mezenchymatycznych

W tkance łącznej występują także komórki pigmentowe, tłuszczowe a przede wszystkim komórki mezenchymy

- komórki mezenchymy są słabo rozwinięte i mało wyspecjalizowane. Tworzą one całość tkanki zarodka i dają początek różnym typom komórek

- Komórki mezenchymy przemieszczają się do uszkodzonych okolic ciała biorąc udział w regenerowaniu tego miejsca tworząc bliznę

- Istotną rolę odgrywają przy bliznowaceniu ran

  1. Jakie znasz typy tkanki łącznej

1, tkanka łączna właściwa:

-zarodkowa

-wiotka

-zbita

-siateczkowa

-tłuszczowa

2. tkanka łączna oporowa

-chrzęstna :szklista, sprężysta, włóknista

-kostna_ zbita, beleczkowa

3. tkanka łączna płynna: krew i limfa

  1. Co decyduje o możliwości wyróżniania tkanki łącznej

Komórki są różnorodne. Wiele z nich to fibrocyty o wrzecionowatym kształcie. Prawdopodobnie to one wytwarzają włókna. Inne komórki to histocyty o amebowatych ruchach dzięki którym mogą otaczać ciała obce, bakterie

W tkance łącznej występują także komórki pigmentowe, tłuszczowe a przede wszystkim komórki mezenchymy

  1. Tkanka tłuszczowa charakterystyka

tkanka tłuszczowa jest tkanką spełniającą funkcje ochronne (chronią przed utratą ciepła i przed urazami mechanicznymi) oraz spichrzowe; jej komórki (= lipocyty) zawierają w swojej cytoplazmie kulki tłuszczu; liczba komórek tkanki tłuszczowej ustala się we wczesnym dzieciństwie i w ciągu życia komórki te mniej lub bardziej są wypełnione substancją zapasową

 zwykle jest to jedna, duża kula tłuszczu, która spycha na peryferie komórki cytoplazmę i inne organella - tkanka tłuszczowa żółta

 jeżeli kulek tłuszczu jest więcej tworzy się tkanka tłuszczowa brunatna, u człowieka występująca w okresie płodowym i niemowlęcym

  1. Charakterystyka tkanki ścięgnistej

Ścięgna są zbitym tworem zawierającym tylko fibrocyty i włókna twarde, które ułożone są w równoległe wiązki

  1. Charakterystyka tkanki włóknistej

Większość dojrzałych, zróżnicowanych komórek tkanki włóknistej elastycznej może przechodzić w inne komórki tej samej tkanki np. fibrocyt może stać się komórką tłuszczową lub histocytem potem znów fibrocytem a ten w komórkę pigmentową. Prawdopodobnie te komórki nie są do końca wyspecjalizowanymi jednostkami. Dzięki składnikom komórkowym tkanka włóknista sprężysta spełnia funkcję gromadzenia pokarmu, chroni ciało przez zakażeniami i urazami

  1. Tkanka kostna

  1. Kości płaskie leżące blisko powierzchni ciała są pochodzenia skórnego, powstają bezpośrednio z tkanki łącznej wewnętrznych warstw skóry

  2. Pozostałe kości szkieletu tworzące głęboko położone, wydłużone elementy wspierające rozwijają się jako kości zastępcze. Zawiązują się najpierw w chrząstce, która później zostaje zastąpiona przez substancję kostną

w kilku miejscach organizmu człowieka chrząstka nie ulega skostnieniu np. część szkieletu nosa, małżowiny uszne, Tkanki łączne stanowią strukturalny zrąb ciała

  Tkanka kostna. Jest to tkanka, która pojawia się później zarówno w toku ewolucji (u ryb kostnoszkieletowych) jak i w czasie rozwoju osobniczego zwierzęcia (powstaje w okresie płodowym, najczęściej na drodze kostnienia chrząstki szklistej lub z przekształcenia tkanki łącznej właściwej).

Budowa:

Jej istota podstawowa jest utworzona z osseomukoidu - substancji zawierającej śluzowielocukrowce i inne specyficzne związki organiczne oraz substancji mineralnych - głównie soli wapnia (węglanu i fosforanu) i magnezu (fosforanu). Tu znajdują się również elementy włókniste - liczne włókna kolagenowe (często zwane osseinowymi). W ciągu życia ilość substancji organicznych spada i mamy do czynienia z rosnącą kruchością kości. U kobiet w okresie po menopauzie może następować dodatkowo rzeszotowienie kości, czyli wypłukiwanie z substancji międzykomórkowej soli wapnia (= osteoporoza). Cechą charakterystyczną w budowie całkowicie wykształconych kości są tzw. blaszki kostne powstałe dzięki regularnemu układowi włókien kolagenowych. Komórki tkanki kostnej leżą na powierzchni blaszek i łącząc się wypustkami plazmatycznymi tworzą przestrzenną sieć umożliwiającą aktywny metabolizm komórek.
Wyróżniamy trzy typy komórek tkanki kostnej: komórki kostne (= osteocyty), komórki kościotwórcze (= osteoblasty) i komórki kościogubne (= osteoklasty). Osteoblasty dzięki swoim podziałom produkują nowe komórki kości (w czasie wzrostu organizmu lub w czasie regeneracji kości), produkują także kolagen i inne substancje organiczne wchodzące w skład substancji międzykomórkowej. Osteocyty, budujące kość, leżą w jamkach i kontaktują się kanalikami kostnymi. Osteoklasty, powstają najczęściej z przekształcenia osteocytów w miejscach uszkodzenia kości, produkują enzymy lizogenne, które trawią uszkodzone osteocyty. W miejscu regeneracji inne osteocyty przekształcają się w osteoblasty, czyli komórki kościotwórcze produkujące nowe komórki kostne.

Ze względu na strukturę tkanki kostnej wyróżniono dwa typy kości:

Kości pokrywa łącznotkankowa okostna (wyjątek stanowią powierzchnie stawowe), która spełnia funkcje odżywcze, ochronne i bierze udział w regeneracji kości.

  1. Tkanka nabłonkowa jej charakterystyka

tkanka zbudowana z komórek ściśle do siebie przylegających, nie wytwarza substancji międzykomórkowej. Komórki mogą mieć różny kształt, ale znajdują się na błonie podstawnej. Komórki tkanki odżywiane są za pomocą znajdującej się pod nabłonkiem unaczynionej tkanki łącznej.

Tkanka nabłonkowa pełni rozmaite funkcje; przede wszystkim oddziela organizm od otoczenia pokrywając skórę, przez co amortyzuje uszkodzenia mechaniczne, chroni przed utratą wody, umożliwia wymianę gazową, nabłonek zmysłowy pozwala na odbieranie bodźców, wyściela wszystkie jamy ciała i pokrywa narządy wewnętrzne.

Ze względu na pełnione funkcje nabłonek można podzielić na:

okrywający (naskórek wielowarstwowy, ścierający się i rogowaciejący, pokrywający narządy wewnętrzne)

- zmysłowy (odbieranie bodźców poprzez drażnienie nabłonka np. w siatkówce czy kubkach smakowych)

- transportujący (np. wchłanianie i przekazywanie do innych komórek substancji w jelitach czy kanalikach nerkowych)

- ruchowy (najczęściej posiada różnego rodzaju wypustki, rzęski, przesuwa np. zanieczyszczenie pyłowe w górnych drogach oddechowych

- gruczołowy (wydzielniczy, często komórki wydzielnicze tworzą gruczoły)

  1. Tkanka nerwowa scharakteryzuj

Tk. nerwowa składa się z neuronów. Neuron jest podstawową jednostką architektoniczną ukł. nerwowego. Wyróżniamy w nim ciało neuronu (plazmę i jądro), zwane zazwyczaj komórka nerwową, oraz dwa rodzaje wypustek tzw. włókna nerwowe: krótkie, rozgałęzione wypustki plazmatyczne - dendryty , oraz osiągającą często znaczną długość wypustkę osiową - neuryt.
Charakterystyczne dla komórki nerwowej jest występowanie w jej plazmie neurofibrylli i substancji tigroidalnej, tzw. ciałek Nissla.
Neurofibrylle są to włókienka plazmatyczne. Przenikają one plazmę neuronu gęstą siecią i wnikają do jego wypustek. Ciałka Nissla są ziarnami chromatyny leżącymi w plazmie poza obrębem jądra. W neuronach gromadzą się zapasy glikogenu, ciał lipidowych i pigmentu.
Włókna osiowe-neuryty-są to wiązki neurofibrylli otoczone niewielką ilością protoplazmy oraz błona komórkową-aksolemmą. Wiązka taka, zwana walcem osiowym (aksonem), może być prócz tego otoczona specjalnymi osłonkami.

  1. Wyjaśnij pojęcie transkrypcja, translacja

TRANSKRYPCJA-Przepisywanie informacji genetycznej z DNA na RNA. Transkrypcja jest realizowana jako synteza cząsteczki RNA na matrycy jednej z nici DNA (nić sensowna). W procesie transkrypcji uczestniczy kompleks enzymatyczny nazywany polimerazą RNA, a materiału budulcowego i zarazem energii dostarczają trifosforany nukleozydów (ATP, GTP, CTP, UTP). U prokaryota powstający RNA jest od razu wykorzystywany jako matryca do translacji, gdyż oba te procesy przebiegają w cytoplazmie (brak otoczki jądrowej). U eukariota powstały w jądrze RNA jest niedojrzały - tzw. pre-mRNA i podlega obróbce posttranskrypcyjnej (wycinanie intronów i łączenie egzonów) oraz zabezpieczeniu końcówek mRNA - poliadenylacji od strony 3' i dodaniu trójnukleotydowej czapeczki zawierającej m.in. zmodyfikowaną guaninę do końca 5'. Dojrzały mRNA a także tRNA i rRNA przez pory w otoczce jądrowej opuszczają jądro i na terenie cytoplazmy na rybosomach biorą udział w procesie translacji (synteza białek).

TRANSLACJA-synteza białek - tłumaczenie informacji genetycznej z języka nukleotydów na język aminokwasów. Translacja przebiega w cytoplazmie na rybosomach. Obejmuje trzy etapy: inicjację, elongację i terminację. Zsyntezowana w procesie transkrypcji nić mRNA, zawierająca skopiowaną informację genetyczną, łączy się z małą podjednostką rybosomu, która ma dołączone czynniki inicjacji. U eukariota mała podjednostka rybosomu rozpoznaje czapeczkę na końcu 5' mRNA (transkrypcja). Duża podjednostka rybosomu, zawierająca również czynniki inicjacji, oraz aminoacylo-tRNA przyłącza się do tego kompleksu wówczas gdy natrafi na kodon startowy na mRNA. U eukariota prawie zawsze kodonem inicjacyjnym jest AUG, więc pierwszym podstawionym w łańcuchu białkowym aminokwasem jest metionina (kod genetyczny). W rybosomie można wyróżnić dwa miejsca przyłączania: P (peptydylowe) i A (aminoacylowe). Podstawienie metioniny w miejsce P rybosomu uważa się za zakończenie inicjacji. Do rybosomu doprowadzane są kolejne aktywne aminokwasy (aminoacylo-tRNA) i następuje ich podstawianie w miejsce A rybosomu. Sekwencję aminokwasów przyłączających się do powstającego łańcucha peptydowego wyznaczają kodony na mRNA, które są rozpoznawane przez komplementarne do nich antykodony na cząsteczkach tRNA doprowadzających aminokwasy. Aminokwas nowo podstawiony w miejsce A oraz ten, który należy do utworzonego już łańcucha peptydowego (w miejscu P) łączą się ze sobą wiązaniem peptydowym i łańcuch przechodzi na miejsce A, wydłużając się zarazem o kolejne "ogniwo". Rybosom przesuwa się wówczas względem mRNA o jeden kodon, robiąc miejsce dla następnego aminoacylo-tRNA. Po jego podstawieniu kolejny aminokwas przyłącza się do łańcucha peptydowego i cykl się powtarza. Jest to elongacja. Uczestniczą w niej czynniki elongacyjne oraz wykorzystywana jest energia z GTP. Proces kończy się, gdy po kolejnym przesunięciu rybosomu w miejscu A znajdzie się kodon nonsensowny (UAG, UGA lub UAA), który nie koduje żadnego aminokwasu. Jest to ostami etap translacji - terminacja. Łańcuch polipeptydowy zostaje uwolniony z rybosomu, rybosom zaś rozpada się na podjednostki. Translacja zostaje zakończona, a utworzony łańcuch polipeptydowy ulega obróbce posttranslacyjnej. posttranslacyjna obróbka

  1. Co rozumiesz pod pojęciem apoteoza

Apoptoza- programowana śmierć komórki-fizjologiczna śmierć komórek- nekrobiozy pojedynczych komórek

- Znaczący postęp naukowy w tym zakresie dokonał Kerr śledząc ewolucję miąższu wątrobowego w następstwie podwiązania rozgałęzienia płatowego żyły wrotnej. Stwierdził, iż w wyniku niedotlenienia w pierwszych kilkudziesięciu godzinach po zabiegu pojawiły się w wątrobie rozległe ogniska martwicy, której towarzyszył odczyn zapalny

- Po kilkunastu kolejnych tygodniach w wątrobie realizowany był odrębny program likwidacji hepatocytów poprzez ich indywidualną zagładę, z pierwszoplanowymi zaburzeniami w organizacji chromatyny jądrowej ale bez zmian obrzękowych w cytoplazmie, aktywacji lizosomów i towarzyszących nacieków składających się z komórek zapalnych

- KERR opisał także w latach 70-tych przebieg apoptozy na poziomie ultrastrukturalnym. Wykazał on, iż faktyczny proces morfologicznego obumierania hepatocytów, trwający kilka godzin poprzedzają zaburzenia w organizacji chromatyny jądrowej z jej skupieniem się w postaci rozbudowanych ziarnistości w bezpośrednim sąsiedztwie otoczki jądrowej.

- W cytoplazmie natomiast w przeciwieństwie do śmierci martwiczej nie obserwowano obrzęków mitochondriów, RE, aktywacji enzymów lizosomalnych, generowania wakuoli z ich pączkowaniami do naczyń zatokowych a wręcz przeciwnie: cytoplazma obkurczała się i zagęszczała przy bardzo dobrze zachowanej strukturze organelli

- Autorzy tej obserwacji (KERR i SEORLE) zaproponowali aby ten typ obumierania nazwać APOPTOZĄ

  1. Zasięg apoptozy

Jest szeroki i obejmuje nie tylko procesy metamorfozy owadów i płazów, gdzie tkanki larwalne zastąpione zostają przez tkanki dorosłych osobników oraz różne fazy rozwojowe ssaków a także procesy hormonalnej przebudowy narządów

Fizjologiczną śmierć komórkową odnotowuje się na wczesnych stadiach rozwojowych . Trofoblast zarodka likwiduje tą drogą komórki endometrium umożliwiając z jednej strony rozwój łożyska a z drugiej stwarza warunki do embriogenezy, kształtowania listków zarodkowych, organogenezy itp..

- W układzie nerwowym dzięki apoptozie giną neurony , które w odpowiednim momencie nie były wstanie wykształcić między sobą połączeń

- Ten sam rodzaj śmierci odgrywa istotną rolę w kształtowaniu jelita, rozwoju kończyn, chrząstek, zrastania się podniebienia, formowania siatkówki itp.

- Programowana śmierć jest niezbędna dla zachowania homeostazy liczby komórek , ich struktury, poziomu przemian biochemicznych u osobników dorosłych

- Dzięki apoptozie w układzie immunologicznym giną limfocyty B i T, którym nie powiodło się rozmieszczanie receptorów immunologicznych w momencie samoaktywacji lub rozpoznawania antygenów

- Cytotoksyczne limfocyty T inicjując apoptozę likwidują zainfekowane wirusem komórki gospodarza

- Dzięki apoptozie uwstecznia się gruczoł mlekowy po zakończeniu laktacji, zmienia się macica po porodzie, w cyklu menstruacyjnym zmienia się rytmicznie błona śluzowa trzonu macicy

- apoptozę uruchamiają w komórkach tarczowych cytotoksyczne limfocyty T

- apoptozę obserwujemy w nadnerczach płodów i organizmach dorosłych, w gruczole krokowym, w jajnikach po ograniczeniu podarzy odpowiednio ACTH, androgenów, progesteronu

- Apoptozę stymulują metabolity witaminy A

- Drogą apoptozy ulegają likwidacji komórki nowotworowe, białe ciałka krwi, megakariocyty

  1. Czynniki apoptozy

- In vitro apoptozę w tymocytach, czyli w niedojrzałych limfocytach T uruchamiają glikosterydy. Podobne działanie wykazują:

-jony wapnia

-ATP

-Aktynomycyna

-cyklofosfamid

-Gliotoksyna

-TNF-alfa

-monoklonalne przeciwciałaTcCD3

-hypertermia

-promieniowanie jonizujące

-Istnieje lista substancji względnie czynników o charakterze hormonów białkowych, witamin, cytokin, monokin, antygenów antagonistów receptorowych, które w organizmach znajdujących się w fazie rozwojowej jak i po zakończeniu kształtowania wprowadzają komórki w apoptozę

Start procesu obumierania wynika z ograniczenia podaży określonych hormonów lub wręcz przeciwnie- z nadmiaru czynników apoptozy w pobliżu wytypowanych do likwidacji komórek

  1. Czynniki przeżycia

- podanie mitogenów , czyli tzw. czynników przeżycia w bardzo ściśle określonym momencie apoptozy może przerwać jej bieg.

Takimi substancjami są:

  1. Wydarzenia morfologiczne w apoptozie

stanowią końcową fazę apoptozy i można łatwo ich przebieg rejestrować klasycznymi technikami histologicznymi. Zmiany te rozpoczynają się w komórkach wolno krążących-w limfocytach od utraty mikrokosmków. Natomiast w narządach o zwartej budowie od zaniku wyspecjalizowanych złączy komórkowych. W wątrobie likwidowane są zarówno desmosomy punktowe i strefy zamykające. Szybciej niż w śmierci martwiczej narastają zaburzenia w organizacji chromatyny jądrowej w postaci grubych ziaren na obwodzie tuż pod otoczką jądrową. Komórka jako całość ulega nieznacznemu obkurczeniu. Organella pozostają niezmienione w obserwacji w mikroskopie świetlnym i elektronowym

- W późniejszej fazie jądro i cytoplazma rozpada się tworząc ciemne ciałka apoptyczne, które zawierają pozostałości materiału jądrowego

- Apoptoza ma charakter asynchroniczny i dotyczy ograniczonej liczby komórek

- Ciałka apoptyczne są błyskawicznie fagocytowane najczęściej przez sąsiadujące komórki. W narządach jamistych usuwane są na zewnątrz. W wątrobie są likwidowane przez komórki Browicza-Kupffera

- Programowanemu obumieraniu nie towarzyszy koncentracja wyspecjalizowanych komórek i nie obserwujemy zmian zapalnych

- Na drodze śmierci toksycznej uszkodzeniu ulegają duże zespoły komórek, sąsiadujące między sobą. Zarówno komórki i organella ulegają zwyrodnieniu, maleje w nich zawartość glikogenu, gwałtowanie wzrasta aktywność enzymów lizosomalnych, z komórek wyciekają składowe , w osoczu narasta poziom LDH, ALAD, AspAD i innych enzymów wskaźnikowych

- Zmianom martwiczym towarzyszy silny odczyn zapalny

Ten skrócony opis cech morfologicznych wykazuje zdecydowane różnice między apoptozą a śmiercią toksyczną

  1. Wydarzenia biochemiczne w apoptozie

- Bardzo istotnym jest, iż komórki ginące na drodze apoptozy długo zachowują zdolność wytwarzania i potęgowania syntezy ATP . Komórki te umieją gospodarować wykorzystując ATP w celach uruchamiania procesów transkrypcji i translacji

- Wiele białek niezbędnych do rozbicia DNA i tworzenia wiązań krzyżowych pomiędzy białkami w cytoplazmie

- Najistotniejszym i najbardziej spektakularnym wydarzeniem jest rozbicie struktury chromatyny na odcinku łącznikowym

- Chromatograficznie na żelu agarowym obraz ten manifestuje się w postaci charakterystycznej drabinki przedstawiającej rozfragmentowanego DNA.

- W śmierci martwiczej rozpad chromatyny jest nieuporządkowany

- Nie jest wiadomo czy w apoptozie uczestniczy endonukleaza czy inne enzymy, ponieważ nie udało się ich wyizolować. Być może rozbicie DNA odbywa się przy udziale innych białek katalitycznych względnie endonukleazy powstałej de novo w momencie przebiegu apoptozy. Jest tu wiele niewiadomych. Być może mechanizm ten jest wynikiem zakwaszenia cytozolu i jądra ginących komórek

- Apoptozę wyzwalają niektóre leki

  1. Różnice histopatologiczne w komórce w przebiegu apoptozy i śmierci toksycznej komórki

Termin apoptoza dobrze oddaje przemiany jakie następują w strukturze histologicznej ginących komórek, czyli:

- Wpierw następują zaburzenia w organizacji chromatyny w jądrze- w postaci rozbudowanych ziarnistości , skupiających się bezpośrednio w sąsiedztwie błony jądrowej; cytoplazma natomiast obkurcza się i zagęszcza w pobliżu organelli komórkowych zachowujących swój normalny wygląd

- Apoptoza jest odpowiedzią komórek na docierające do receptorów błonowych lub jądrowych zróżnicowane sygnały natury chemicznej.

Odróżnianie zatem śmierci komórek ginących wypracowanej własnym mechanizmem od śmierci prowokowanej przez czynniki zewnętrzne: infekcje, leki, promieniowanie jonizujące, temperatury itp. jest różne

Zdarza się, że w/w czynniki mogą wywołać nie martwiczą a apoptyczną śmierć komórki, ingerując przez fizjologiczne szlaki obumierania

  1. Przesłanki genetyczne sterowane procesem apoptozy

w ostatnich latach rozważa się możliwość genetycznego podłoża programowanej śmierci komórki. Sprawcą są badania prowadzone u nicienia zawierającego w całej postaci w pełni zróżnicowanej 1090 komórek i tracącego w trakcie życia na drodze apoptozy niezmienne 131. każdorazowo utrata ta w kolejnych pokoleniach w identycznych przedziałach życiowych oraz w różnych narządach wynosi wspomnianą liczbę komórek co wskazuje na wysoką precyzję sterowania tego procesu , zapewne procesu o charakterze genetycznym

- Udało się zidentyfikować 14 genów odpowiedzialnych za kolejne etapy fizjologicznej śmierci komórek nicienia

- Część genów odpowiedzialna jest za typowanie komórek , które podlegają likwidacji, inne za wykonanie programu śmierci, jeszcze inne za pochłanianie i usuwanie martwych resztek

- Niezwykle ważną informacją jest, iż ekspresja genu nuc-1, kodującego endonukleazę związaną z trawieniem DNA, następuje w momencie gdy komórka apoptyczna już nie żyje. Geny ced-3 i ced-4 bezpośrednio realizując program obumierania pełnią rolę genów śmierci. Podlegają one kontroli przez gen ced-9, którego ekspresja hamuje gen ced-3, ced-4. Pełni on rolę regulatorową pozostałych genów realizujących bezpośrednio program śmierci.

- W komórkach ssaków cechujących się tzw. odłożonym programem śmierci- szpik kostny, warstwa rozrodcza naskórka, krypty jelitowe, grudki chłonne węzłów chłonnych, śledziony zidentyfikowano gen bcl-2 oraz jego produkt białkowy rozmieszczony w blaszce wewnętrznej mitochondriów

- Gen bcl-2 spełnia rolę analogiczną do genu ocd-9 nicienia . Ekspresja tego genu przerywa apoptozę komórek mielodajnych i limfoidalnych w sytuacji pozbawienia ich niezbędnych cytokin lub czynników wzrostowych. Ten gen może także wykluczyć obumierania neuronów w sytuacji braku NGF-u. Ekspresja genu bcl-2 nie może przerwać śmierci komórek, którą inicjuje limfocyt T, komórki NK i K

- Jest to dowodem , ze funkcjonują dwa programy apoptycznej śmierci komórki

- Współczesne badania wskazują. Ze gen bcl-2, bcl-9 są w znacznym stopniu homologiczne. Przez analogię można przypuszczać, ze również w komórce człowieka gen bcl-2 ma geny śmierci podobne do ced-3 i ced-4 nicienia, mimo że jak dotąd nie zostały poznane i wyodrębnione. Rozważania te uzmysławiają , ze poszczególne komórki naszego organizmu różnią się sposobem ostatecznej likwidacji

  1. Apoptoza różnym czynnikiem regulacyjnym homeostazy w organizmie.

Apoptoza kształtuje ustrojową homeostazę, wymaga ona jednak niezwykle drobiazgowej i skomplikowanej regulacji. Każde zakłócenie obumierania polegające na zahamowaniu względnie przyspieszenie w określonych sytuacjach doprowadza do choroby

-przykładowo przedwczesna śmierć neuronów jest podłożem chorób degeneracyjnych- Alzheimera

i Parkinsona

Ubytek limfocytów T stanowi o ekspansji AIDS. Zahamowanie apoptozy pozwalające przetrwać aktywnym limfocytom T i B stwarza przesłanki do zaburzeń autoimmunologicznych

-Przeżycie komórek z uszkodzeniami genetycznymi wiedzie do wad oraz nowotworów

Wydarzenia molekularne

- Wydarzenia molekularne w śmierci programowanej komórki są dyskusyjne i słabo poznane-ciągle jest wiele niewiadomych.

Wydaje się, ze rozpad chromatyny jądrowej z uwolnieniem nukleosomów nie jest bezpośrednią przyczyną programowanej śmierci komórek.

Przyjmuje się, iż przyczyną może być wyczerpanie zasobów komórkowych ATP i NAD powodowane intensyfikacją procesów naprawczych w DNA katalizowanych przez polimerazę POLY


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Pytania na zaliczenie z pedagogiki, Studia, WSIZ, VII semestr, Pedagogika
Pytania- biologia medyczna (Z.Olszowy), Studia, WSIZ, VII semestr, Biologia medyczna
Psychologia, Studia, WSIZ, VII semestr, Psychoterapia z elemantami socjoterapii
Kinezjologia- zagadnienia, Studia, WSIZ, VII semestr, Kinezjologia
Terapia manualna, Studia, WSIZ, VII semestr, Terapia manualna
Zaopatrzenie ortopedyczne, Studia, WSIZ, VII semestr, Zaopatrzenie ortopedyczne
Pedagogika zdrowia, Studia, WSIZ, VII semestr, Pedagogika
Depresja, Studia, WSIZ, VII semestr, Psychoterapia z elemantami socjoterapii
Sporty osób niepełnosprawnych, Studia, WSIZ, VII semestr, Sporty osób niepełnosprawnych
Pytania na egzamin z BMZ, Studia UG, Psychologia, Semestr 1, Biologiczne mechanizmy zachowania się l
Pytania na kolokwium eksploatacja, PWr Energetyka, VII semestr, Eksploatacja Świetochowski
Pytania i odpowiedzi na egzamin, Budownictwo - studia, I stopień, I rok, Chemia
odpowiedzi na pytania z filozofii, Studia, Oligofrenopedagogika - st. licencjackie, Filozofia-zagadn
MIKROBIOLOGIA, Studia, WSIZ, II semestr, Mikrobiologia
Badanie dla potrzeb fizjoterapii, Studia, WSIZ, VI semestr, Fizjoterapia
pytania z dietetyki cz.2, WNoŻ, Studia inżynierskie, VII semestr, Dietetyka
Przykładowe pytania na zaliczenie ar, Studia, Materiały z inzynierii, Semestr III, Analiza ryzyka
Ściąga odpowiedzi na test z fizyki-1, POLITECHNIKA POZNAŃSKA, LOGISTYKA, semestr I, fizyka

więcej podobnych podstron