Biologia z Genetyką Ćwiczenia/Niemiec

Narząd -> organ, to zespół wzajemnie połączonych tkanek kilku typów pełniących specyficzne funkcje np. serce.

Miąższ narządu (parenchyma) -> zespół komórek i ich substancji; jest to typ tkanki różnorodnego pochodzenia, która wypełnia przestrzeń ciała u niektórych grup zwierząt lub miękisz roślin.

Zrąb narządu ( ) -> tkanka która podtrzymuje i odżywia; Najczęściej tworzony przez tkankę łączną, podtrzymuje miąższ narządu umożliwiając tym samym jego funkcjonowanie.

Tkanka -> zespół kom pełniące wyspecjalizowane funkcje i jest wytwarzana przez nie substancja pozakomórkowa.

Funkcje nabłonka:

- pokrywająca (naskórek),

- wydzielająca (gruczoły),

- wyściełająca (jamy ciała).

Klasyfikacja nabłonków:

• Jednowarstwowe:

- płaski (naczynia),

- sześcienny (gruczoły),

• Wielowarstwowe:

- płaski (naskórek)

W skórze występują WSZYSTKIE rodzaje tkanek: nabłonkowa (skóra), mięśniowa (gruczoły włosowe), nerwowa (unerwienie), łączka, tłuszczowa..

Poza kom występuje substancja pozakomórkowa.

Cytoszkielet -> jest w kom, pełni funkcje podporowe; sieć włóknistych struktur białkowych w komórce eukariotycznej, dzięki którym organella i substancje nie pływają swobodnie w cytoplazmie, ale zajmują pewne przypisane sobie miejsca. Cytoszkielet tworzą włókienka (filamenty) aktynowe, czyli mikrofilamenty, mikrotubule zbudowane z innego białka, a mianowicie tubuliny oraz filamenty pośrednie. Filamenty aktynowe są strukturami statycznymi, zaś mikrotubule są tworami dynamicznymi, kurczącymi się i wydłużającymi dzięki działalności białek motorycznych. Szkielet komórki wcale nie jest sztywny, tylko elastyczny - potrafi się szybko przebudowywać zgodnie z potrzebami komórki. Jest strukturą dynamiczną, uczestniczy w odżywianiu.

Polimeryzacja (skład) ↔ Depolimeryzacja (rozpad)

• Mikrotubule (podział kom, transport substancji); puste w środku rurki zbudowane z białka - tubuliny. Komórka wytwarza dwa główne rodzaje tego białka: alfa- i beta-tubulinę. Alfa-tubulina łączy się z beta-tubuliną tworząc heterodimery, z których powstają mikrotubule. Każda mikrotubula ma średnicę 25 nanometrów, więc jest kilkakrotnie grubsza od mikrofilamentu aktynowego.

• Filamenty pośrednie -> cytokeratynowe (kom nabłonkowe pochodzenia entodermalnego i endodermalnego), wimentynowe, desminowe, glejowe, neurofilamenty; Tworzą nieregularną, rozgałęzioną sieć w cytoplazmie (taka sieć często jest szczególnie gęsta dookoła jądra komórki). Jest ich szczególnie dużo w komórkach narażonych na szarpanie i miażdżenie przez siły mechaniczne (na przykład w komórkach naskórka); filamenty pośrednie są twarde i nadają komórkom sztywność. Można je porównać do twardych, grubych, mocno naprężonych lin. Właśnie do tych opornych na odkształcenia włókienek najlepiej pasuje sztywna nazwa 'cytoszkielet'.

• Filamenty aktynowe (uczestnictwo w ruchu); mikrofilamenty - cienkie włókienka zbudowane z aktyny. Pojedyncza cząsteczka aktyny jest białkiem o kształcie zbliżonym do kulki. Każdy mikrofilament składa się z wielu cząsteczek aktyny połączonych w dwa wzajemnie owinięte wokół siebie łańcuchy. Mikrofilamenty mają średnicę około 5-9 nanometrów; są dość giętkie i krótsze od mikrotubul (innego składnika cytoszkieletu).

Substancja pozakomórkowa

W tk łącznej otacza kom ze wszystkich stron w nabłonkach tworzy bł podstawną

Naskórek:

Warstwa zrogowaciała (kom martwe, płytki rogowe, zrogowaciałe)

- korneocyty

- NMF w korneocytach

- płaszczy lipidowy z zawartością keratynocytów

Warstwa jasna (ostatnie etapy rogowacenia),

Warstwa ziarnista (proces rogowacenia)

- w cytoplazmie są ziarnistości keratynohialinowe, które zawierają profigryne → filagryna → agregacja włókien keratynowych (tonofibryli),

Warstwa kolczasta (początek procesu rogowacenia)

- desmosomy,

- płaszcz lipidowy,

Warstwa podstawna (podział keratynocytów)

- kom niezbędne to prawdopodobnie kom macierzyste,

- kom macierzysta jest w stanie odtworzyc (zregenerowac) całą tkankę,

- kom ta dzieli się asymetrycznie, tzn kom macierzysta zostanie macierzystą, a jej potomstwo dzieli się dalej.

Skład NMF - rozpad jąder keratynocytów, proteolizy filagryny/
NMF - NATURALNY CZYNNIK NAWILŻAJĄCY

o Są to składniki warstwy rogowej i płaszcza hydrolipidowego skóry.
o Nadaje im właściwości higroskopijne i hydrofilne.
o Składniki te powstają podczas procesu keratynizacji z dezintegracji jąder komórkowych rogowaciejących komórek naskórka.
o Skład procentowy;
- 40% aminokwasów - glicyna, seryna, prolina, kwas glutaminowy
- 18,5% sole mineralne - sód, wapń, potas, magnez, chlorki, fosforany
- 12% mleczanu sodu
- 12% sól sodowa kwasu piroglutaminowego ( PCA - Na)
- 7% mocznik
- 1,5% amoniak, kwas moczowy, glikozamina, keratynina, substancja niezidentyfikowane
o Może być wypłukiwany z warstwy rogowej przez wodę, rozpuszczalniki i detergenty.
o Lipidy chronią NMF tworząc razem z nimi układ ciekłokrystaliczny, który pokrywa zrogowaciałe korneocyty.
o Za głównie wiążące wodę uważa się:
- mleczan sodu
- glicynę
- PCA - Na
o 10 - 15% jest wody w warstwie rogowej.

Płaszcz lipidowy
PTS - PŁASZCZ TŁUSZCOZWY SKÓRY

o Tworzy go mieszanina substancji pochodzących z różnych źródeł, z których największe znaczenie ma łój, nie pomijając lipidów z komórek naskórka.
o Zalega na powierzchni naskórka.
o Składa się z;
- tłuszczy
- wosków
- kwasów tłuszczowych
- bakterio- i grzybobójczego skwalenu
- cholesterolu
- trójglicerydów
o Hamuje przenikanie wody i substancji hydrofilnych.
o Chroni przed utratą wody z ustroju .
o Utrzymuje pH skóry na poziomie 5,5.
o Ze względu na duże stężenie jonów wodorowych jest barierą dla elektrolitów dodatnich.
o Chroni przed czynnikami chemicznymi, działaniem wirusów, grzybów.

TEWL - Transpidemalna ucieczka wody

Analogiczne mechanizmy transportu wody występują w skórze, pomimo istotnych różnic morfologicznych dotyczy to w jednakowym stopniu naskórka i skóry właściwej. Dyfuzję wody w tych obszarach warunkuje gradient stężeń i zgodnie z nim przepływ zawsze jest skierowany do powierzchni skóry. Końcowym efektem jest przejście przez warstwę rogową i odparowanie do otoczenia. Na ilość traconej w ten sposób wody ma wpływ przede wszystkim stan warstwy rogowej naskórka i jego przepuszczalność (ilość wody, która może w określonych warunkach przeniknąć przez stratum corneum w jednostce czasu). Wartość tę określamy jako transepidermalną utratę wody (TEWL).

Najważniejszą barierą ograniczającą transepidermalną utratę wody jest warstwa rogowa naskórka (stratum corneum). Warstwa rogowa jest zbudowana z martwych komórek (korneocytów), pomiędzy którymi znajduje się spoiwo zwane cementem międzykomórkowym. W uproszczeniu można powiedzieć, że pełni ono rolę uszczelniacza - wypełnia przestrzenie pomiędzy komórkami i powoduje, że warstwa rogowa bardzo trudno przepuszcza wodę.

Markery:

- w. rogowa

- w. jasna

- w. ziarnista - lorykryna, filagryna, inwolukryna

- w. kolczasta - keratyna I i X,

- w. podstawna - keratyna V i XIV, ERβ, EGFR, KGFR

Skóra właściwa:

SKÓRA WŁAŚCIWA

o Zbudowana jest z tkanki łącznej właściwej.
o Zawiera naczynia krwionośne, limfatyczne, nerwy, gruczoły potowe i łojowe.
o Osadzone są w niej przydatki skóry - włosy i paznokcie
o Dzieli się na dwie warstwy: brodawkową i siateczkową.
o Granica między skórą właściwą a naskórkiem jest falista - błona podstawna łączy naskórek ze skórą właściwą, złożona jest z białek i proteoglikanów wytwarzanych przez komórki naskórka oraz komórki tkanki łącznej skóry właściwej

o Wpuklenia do skóry właściwej to sople.
o Wpuklenia skóry właściwej do naskórka do brodawki - warstwa brodawkowa.
o Pod nią jest warstwa siateczkową zbudowana z włókien które tworzą siateczkę.
o Wyróżniamy w niej: komórki, włókna, międzykomórkową substancję podstawową.

BUDOWA:
TRZY RODZAJE WŁÓKIEN:

- kolagenowe (dwa typy)
- elastylowe
- retikulinowe

KOLAGENOWE

o Są podstawową masą skóry właściwej.
o Zbudowane z białka zwanego kolagenem.
o Mają kształt falisty.
o Są długie, grube.
o Elastyczne, rozciągliwe, odporne na urazy mechaniczne.
o Mają ograniczoną możliwość rozciągania.
o Połączone są w pęczki - są związane za pomocą mukopolisacharydów.
o Stanowią rusztowanie dla skóry właściwej.
o Obecne w warstwie siateczkowej i brodawkowej - nieco mniej.
o Wyróżniamy ok. 14 typów kolagenu w organizmie z czego
o 2 typy kolagenu: I i III mają znaczenie dla skóry

• KOLAGEN TYP III
- Buduje głównie włókna kolagenowe u dzieci i osób młodych.
- U osób dorosłych jest go poniżej 18%.
- Synteza kolagenu III ustępuje w wieku 30lat, a potem zanika ze struktury dermicznej (40, 50 lat).
- Jest delikatny.
- Nadaje skórze elastyczność, jędrność.
- Jest zdolny do pochłaniania wody - odpowiada za nawilżenie skóry.

• KOLAGEN TYP I
- Przeważa u osób dorosłych.
- Stanowi ok. 80%.
- Nie ma właściwości pochłaniania wody.
- Tworzy masę grubych włókien, odgrywając role podpory.
- Wraz z wiekiem kolagen III zastępowany jest kolagenem I.
- 18% kolagenu III.

ELASTYNOWE - SPRĘŻYSTE

o Zbudowane z białka zwanego elastyną.
o Mniej liczne niż kolagenowe.
o Cienkie, krótkie, delikatniejsze.
o Po rozciągnięciu mają zdolność powrotu.
o Określają sprężystość i elastyczność naszej skóry.
o Absorbują wodę i zatrzymują ja w tkankach.
o Oplatają włókna kolagenowe.

Proteoglikany -> trzymanie wody; wielkocząsteczkowe składniki substancji pozakomórkowej złożone z rdzenia białkowego połączonego kowalencyjnie z łańcuchami glikozaminoglikanów o wysokim stopniu zróżnicowania.

W skład proteoglikanów nie wchodzi kwas hialuronowy ponieważ nie tworzy wiązań kowalencyjnych z rdzeniem białkowym.

Funkcje proteoglikanów:

• są składnikiem macierzy pozakomórkowej

• oddziałują z białkami adhezyjnymi takimi jak np. lamina

• wiążą polikationy i kationy.

• posiadają właściwości żelujące dzięki czemu "jak sita" wyłapują cząsteczki

• jako białka niekolagenowe tworzą strukturę kości (biglikan, dekorin)

• wpływają na ściśliwość chrząstki (agrekan)

• mogą występować również wewnątrz komórki

• specyficznie oddziałują z kolagenami i elastyną

Glikozaminoglikany -> grupa związków chemicznych - polisacharydy, które są zbudowane z powtarzających się jednostek dwucukrowych, z których jedna reszta to zawsze aminocukier, a druga to kwas uronowy. Niemal wszystkie GAG zawierają dodatkowo grupę siarczanową. W połączeniu z białkami tworzą proteoglikany. Glikozaminoglikany i proteoglikany stanowią elementy strukturalne organizmów żywych, mogą też pełnić rolę związków biologicznie aktywnych, odpowiedzialnych za rozmaite reakcje. Do przedstawicieli tej grupy związków zalicza się np.: kwas hialuronowy

ECM (hemidesmosom) w tkance łącznej:

• fibroblasty (produkty substancji pozakom),

• granulocyty (określa się rodzaj leukocytów, które w cytoplazmie zawierają liczne ziarnistości oraz posiadają podzielone na segmenty (segmentowane) jądro komórkowe.).

Hemidesmosomy są połączeniami typu zwierającego między komórkami i cząsteczkami ECM błon podstawnych. W obrazie mikroskopowym przypominają jakby połówkę desmosomu i stąd się wzięła ich nazwa zwyczajowa.

W przeciwieństwie do desmosomów białkami transbłonowymi są integryny, które są połączone z lamininą bony podstawnej.

Warstwa podstawna jest kluczowym elementem badań wielu naukowców. To właśnie w warstwie podstawnej znajdują się komórki macierzyste, które mają zdolność ciągłej odnowy.

Kom tłuszczowa (adipocyty) -> zraziki - wydzielanie przez przegrody łącznotk; różnią się u mężczyzn i u kobiet. Komórki białej tkanki tłuszczowej:Zawierają bardzo duże krople tłuszczu, są magazynem substancji zapasowych, tworzą również izolacje cieplną. Komórki brązowej tkanki tłuszczowej:Zawierają duże ilości małych kropelek tłuszczu. Odpowiadają za wytwarzanie ciepła i utrzymanie stałej temperatury ciała. U organizmów hibernujących warunkują wyjście ze stanu uśpienia do zwykłej aktywności.

Połączenia miedzykom:

- desmosomy -> katheryny (Są one białkami transbłonowymi zdolnymi do rozpoznawania i tworzenia połączeń z kadherynami tego samego rodzaju. Główna rolą tych białek jest ułatwianie przylegania do siebie komórek tego samego rodzaju),

- półdesmosomy -> integryny (przylacza się do błony podstawnej)

Błony podstawne z warstwą brodawkową są połączone kolagenem.

Komórki są połączone przez desmosomy i cytoszkielet.

Hormony i czynniki skory:

Stymulacja keratynocytów do podziałów:

- KGF najważniejsze

- TGF α

- EGF

- E stradiol

Działanie Estrogenów:

Sarzenie:

♂ ♀

Estrogeny pobudzają:

- zróżnicowanie,

- ziaren keratochialinowych, BRAK → suchość skóry, gorsza bariera ochronna.

- profifalacje.

Fibroblasty:

Stymulacja przez (do ich produkcji):

- estrogeny,

- TGF β.

Enzymy proteolityczne → degradacja → trawienia składników; są to grupy enzymów trawiennych posiadające zdolność do rozpraszania białek. Do grupy enzymów proteolitycznych możemy zaliczyć m.in. proteazę.

Inhibitory enzymów proteolitycznych -> hamowanie degradacji składników;

Rola estrogenów:

- Celulit.

Estrogen + fibroblast = produkt glikozaminoglikanów ucieczka obrzek (ucisk

Estrogen + śródbłonowe naczynie = rozszerzenie wody fibroblastu)

Estrogen + adypocyty = hamowanie lipolizy

↓

produkcja tłuszczów

↓

przerost adipocytów (brodawki tłuszczowej)

↓

Celulit

Fotostarznie -> opalani

- UVA - wchodzi w skórę -> wolne rodniki, trawienie substancji,

- UVB

Wolne rodniki - aktywacja receptorów doprowadzających do produkcji enzymów proteolitycznych, którę trawią kolagen i elastyny.

Przeciwdziałanie fotostarzeniu:

- filtry,

- antyutleniacze (wit A, E, C, koenzym Q),

- stosowanie MMP (TIMP) -> ma wyhamować proces starzenia (?).

---