Organelle i transport między nimi
Komórka eukariotyczna
wydzielanie
Retikulum Aparat Golgiego
endoplazmatyczne
Błona komórkowa
Sekwencje
Mitochondrium
sygnalne
Jądro
Białka
komórkowe
Sekwencje
sygnalne
Sekwencje
sygnalne
Białka
Peroksysom
Chloroplast
PRZEDZIAA
Y KOMÓRKOWE-
ORGANELLE
" Cytozol- szlaki metaboliczne
" Jądro- synteza DNA, RNA, modyfikacje białek i kwasów nukleinowych
" Reticulum endoplazmatyczne  synteza lipidów,
sortowanie i znakowanie (modyfikacje) białek
" Aparat Golgiego - sortowanie i znakowanie białek
" Lizosomy - degradacja
" Endosomy  sortowane materiału pobranego z zewnątrz
" Mitochondria- synteza ATP, fosforylacja oksydacyjna
" Chloroplasty (rośliny)  synteza ATP, fotosynteza
" Peroksysomy  procesy utleniania
Organelle
Organellum Liczba w komórce Procent objętości
" Cytosol 1 ~50%
" Mitochondria ~2000 ~20%
" Reticulum endoplazmatyczne 1 ~12%
" Jądro 1 ~6%
" Aparat Golgiego 1 ~3%
" Peroksysomy ~400 ~1%
" Lizosomy ~300 ~1%
" Endosomy ~200 ~1%
Kwasy tłuszczowe
Hydrofilowa głowa
Hydrofobowy ogon
Lipidy
Lipidy są definiowane jako komórkowe cząsteczki
nierozpuszczalne w wodzie a rozpuszczalne w
rozpuszczalnikach organicznych.
" pochodne kwasów tłuszczowych
" pochodne poliizoprenoli
" sterydy
FOSFOLIPIDY
Główna kategoria lipidów tworzących błony, najczęściej złożone są z dwóch
łańcuchów kwasów tłuszczowych połączonych poprzez fosforan glicerolu z
grupami polarnymi
Grupy
hydrofilowe
cholina
Fosforan glicerolu
Hydrofobowe
łańcuchy
kwasów tłuszczowych
Fosfatydylocholina
Struktura fosfolipidu
Fosfolipidy tworzą błony
Organelle komórkowe
endosom
cytosol
lizosom
aparat Golgiego
peroksysom
mitochondrium
siateczka śródbłonkowa
(reticulum endoplazmatyczne)
ze związanymi polirybosomami
wolne polirybosomy
jądro komórkowe
Siateczka endoplazmatyczna
Aparat Golgiego
" Organelle komórkowe zajmują przestrzeń
w komórce
SIATECZKA ENDOPLAZMATYCZNA Makrocząsteczki transportowane
są
" Z zewnątrz do wewnętrznych
przedziałów komórkowych
APARAT GOLGIEGO
" Ze struktur wewnętrznych na
zewnątrz
CIAA
KA
PÓy
NE
SEKRECYJNE
ENDOSOMY
Struktury komórkowe
uczestniczące w transporcie
Błona komórkowa
Endosomy
LIZOSOMY
Ciałka transportujące
Aparat Golgiego
Retikulum endoplazmatyczne
WCZESNE
(siateczka endoplazmatyczna)
ENDOSOMY
PRZESTRZEC
POZAKOMÓRKOWA
Białka i cząsteczki produkowane w komórce
pełnią różnorodne funkcje w określonych
strukturach komórki lub poza komórką i muszą
być do tych struktur swoiście transportowane
Sekwencje sygnałowe kierujące białka do organelli
" Import do ER (N)-Met-Met-Ser-Phe-Val-Ser-Leu-Leu-Leu-Val-Gly-Ile-
Leu-Phe-Trp-Ala-Thr-Glu-Ala-Glu-Gln-Leu-Thr-Lys-Cys-Glu-Val-Phe-Gln
" Zatrzymanie w ER Lys-Asp-Glu-Leu (C)
" Import do jądra -Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val-
" Import do mitochondriów (N) Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-
Ser-Ile-Arg- Phe-Phe-Lys- Pro-Ala Thr-Arg-Thry-Leu-Cys-Ser-Ser-Arg-Tyr-Leu-Leu-
" Import do peroksysomów  Ser-Lys-Leu-
- Naładowane ujemnie
- Hydrofobowe
- Naładowane dodatnio
Siateczka endoplazmatyczna
Produkcja lipidów
Modyfikacje białek przeznaczonych do wydzielania i lokalizacji w
innych przedziałach
Większość białek znajdujących się w siateczce endoplazmatycznej
syntetyzowana jest w ścisłym kontakcie z tą strukturą
Białka przeznaczone do siateczki endoplazmatycznej mają sekwencję sygnalną
W siateczce endoplazmatycznej zachodzi glikozylacja białek
N-acetyloglukozoamina
Mannoza
Glukoza
Obraz z mikroskopu
elektronowego, barwienie
fosforanem ołowiu, substratem
kwaśnej fosfatazy.
Lizosom
Lizosomy zawierają kwaśne hydrolazy, enzymy
hydrolityczne aktywne w niskim pH. Niskie pH
jest utrzymywane przez ATPazy pompujące H+
do wnętrza lizosomu
Enzymy występujące w lizosomach
Nukleazy
Proteazy
Glikozydazy
Lipazy
Fosfatazy
Sulfatazy
Fosfolipazy
Szlaki transportowe komórki
Transport odbywa się w ciałkach
transportujących
DONOR
CIAA
KO TRANSPORTUJ
CE
BIORCA
P
CZKUJ
CE
CIAA
KO
Badania na mutantach drożdży doprowadziły do identyfikacji ponad 25 genów
kodujących białka zaangażowane w transport sekrecyjny
Układ eksperymentalny in vitro do badań przemieszczania się białek
między organellami
Aparat Golgiego z komórek nie produkujących
Aparat Golgiego z komórek prawidłowych
eznzymu - transferazy N-acetyloglukozaminy
Ciałko
transportujące
Białko wirusowe
Białka wirusowe nie ulegają
N-acetyloglukozoaminacji
Białka wirusowe zmodyfikowane
Pojawianie się glikozylowanych
białek wirusowych świadczy o
transporcie z jednego aparatu do
drugiego w warunkach in vitro
Ilość znakowanego
GlcNAc w białku
Doświadczenie z błonowym białkiem
wirusowym posiadającym mutację, która nie
pozwala na opuszczenie siateczki
endoplazmatycznej w temperaturze normalnej Badanie przemieszczania się białek przy
użyciu fluorescencyjnych białek fuzyjnych
np. green fluorescent protein (GFP)
Metody:
Białka fuzyjne
FRAP (fluorescence recovery after photobleaching)
FLIP (fluorescence loss in photobleaching)
Zmutowane białka wirusowe
Temperatura wysoka  białko pozostaje
w siateczce endoplazmatycznej
Temperatura obniżona  białko w Temperatura obniżona  po pewnym
Temperatura obniżona  po pewnym
siateczce endoplazmatycznej gromadzi czasie  białko wędruje do błony
czasie  białko wędruje do aparatu
się w miejscach tworzenia ciałek komórkowej
Golgiego
transportujących
Zdjęcie elektronowe z tworzenia ciałka transportującego pokrytego klatryną
Różne typy ciałek transportujących - obrazy z mikroskopu elektronowego
Klatryna
COP I
COP II
Struktury tworzone przez klatrynę
Klatrynowe ciałka transportujące
Triskelion, struktura tworzona przez trzy
łańcuchy ciężkie i trzy lekkie klatryny - obraz z
mikroskopu elektronowego i schemat cząsteczki