שיעור 3 + 4 שלד התא

Question 1

בכל תא אאוקריוטי, שלד התא בנוי מ-3 מרכיבים:

Answer 1

1. סיבי אקטין - הכי פחות עבים
2. סיבי ביניים
3. מיקרוטובולים - הכי עבים

Question 2

Protofilament = פרוטופילמנט

Answer 2

תת יחידה של מיקרוטובול
היא דימר של אלפא ובטא טובולין
הטובולין מסודרים בשורה ויוצרים מעין עמודים ארוכים
כל העמודים מרכיבים מעין צינור טבעתי
עמוד 13 בסיכום

Question 3

מיקרוטובולים

Answer 3

הסיבים העבים ביותר בעלי קוטר של כ- 25 ננומטר
מתפצלים מהצנטרוזום הנמצא בגרעין התא ומגיעים עד לממברנה הפלסמתית
עשוי מ13 פרוטופילמנטים לינאריים המורכבים מתת יחידה אלפא ובטא טובולין ראש לזנב

Question 4

צנטרוזום

Answer 4

נקרא גם microtubule organizing center
קומפלקס גדול ומוצק של כמה סוגי חלבונים המכיל בתוכו מבנים של צנטריולים (בניצב)
לא מהווה אברון ואינו עטוף בממברנה
מתוכו מתחילים המיקרוטובילים
במעטפת הצנטרוזום קיימות טבעות גמא טובולין שמהם נוצרים המיקרוטובולים .
הבנייה של המיקרוטובילים היא החוצה מהצנטרוזום כאשר קצה ה(-) קשור לטבעת גמא והבניה היא לכיוון קצה (+) שמתרחק

Question 5

בנייה ופירוק של מיקרוטובול

Answer 5

דימרים של אלפא ובטא טובולין נוספים בקצה ה(+) . כל דימר מגיע עם GTP העובר הידרוליזה לGDP זמן קצר לאחר חיבור הדימר
-אם קצב הוספת הדימרים מהיר יותר מהידרוליזת GTP נוצר GTP cap המקנה יציבות למקרוטובול. הוא יכול להמשיך להיבנות ולא יעבור פירוק
- אם קצב הוספת הדימרים איטי יותר אז חסר הGTP cap וישנו GDP בקצה כך שהמיקרוטובול אינו יציב ועובר פירוק בתהליך של הפרדת דימרים המקצר את המיקרוטובולים

Question 6

איך משפיעה הידרוליזת GTP על חלבון הטובולין

Answer 6

לאחר ההידרוליה הקונפורמציה של הטובולין משתנה, הקשר בין הדימרים הופך להיות חלש וקל יותר להפריד ביניהם

Question 7

אקסונים יכולים להיות מאוד ארוכים ולכן קשה לבנות פולימר אחד של מיקרוטובולי לאורכו של כל האקסון. מה הפתרון?

Answer 7

חלבונים הקושרים קצה של מיקרוטובולי אחד לקצה של אחר . גם כאן קצה (+) תמיד ימצא בכיוון הממברנה הפלסמטית. כלומר , חלק מן המיקרוטובולים לא נוצרים בצנטרוזום אלא בחלבונים אחרים

Question 8

2 סוגי חלבוני מנוע:

Answer 8

1. חלבון kinesis - חלבוני ממוע הנעים רק לכיוון קצה (+) , בעלי ראש הנקשר למיקרוטובולי וזנב הנקשר למטען. אנרגיה לתהליך מתקבלת מהידרוליזת ATP
2. חלבון dynesis - דינאין - חלבוני מנוע הנעים רק לכיוון קצה (-) , בעלי ראש הנקשר למיקרוטובולי וזנב הנקשר למטען, גם פה מקבל אנרגיה מהידרוליזת ATP

Question 9

תפקיד המיקרוטובולים במיטוזה

Answer 9

בשלב האינטרפרזה, בפאזות S וG2 , מתרחש שכפול של הצנטרוזום.
אחד מהצנטרוזומים, כאשר התא נכנס למיטוזה, מתחיל לנןע לכיוון השני של הגרעין עד לקבלה של שני צנטרוזומים המחוברים אחד לשני ברשת של מיקרוטובולים
בשלב הבא, הממברנה של הגרעין מתפרקת כך שהכרומוזומים חופשיים וכעת המיקרוטובולים יכולים להגיע עד לכרומוזומים
בשלב זה לצנטרוזומים קוראים כישור חלוקה.
לאחר מכן המיקרוטובולים מתחילים להתקצר באמצעות חלבונים שמערערים את היציבות של המיקרוטובולים. מה שגורם למשיכת כל זו כרומוטידות לקצה מנוגד .

Question 10

סיבי ביניים

Answer 10

רשת חזקה של סיבים, המתפזרים בכל תא ותפקידם להקנות חוזק לתאים ולממברנות. הסיבים הינם מאוד חזקים וגמישים , יותר מסוגי סיבים אחרים .
תהליך ההרכבה מתרחש בעקבות דה פוספורילציה
דוגמא לסיב ביניים: קרטין

Question 11

מבנה סיב ביניים

Answer 11

קיים מונומר ארוך בעל מבנה של אלפא הליקס
שני מונומרים בונים דימר coiled coil
שני דימרים בונים טטרמר - כאשר כל דימר ממוקם בכיווניות הפוכה
שמונה טטרמרים יחד יוצרים פולימר הבונה את סיב הביניים , מעין מבנה של חבל שבסופו כמה מהסיבים נקשרים אחד לשני ומתלפפים לתוך צורה של חוט הבנוי מחוטים קטנים יותר

Question 12

כל תא מכיל חלבונים שונים השייכים למשפחת סיבי ביניים

Answer 12

• בתאי אפיתל : קרטין
• בתאים של רקמת חיבור , תאי שריר ונוירוגליה : וימנטין/דמוי וימנטין
• תאי עצב : נוירופילמנטים

עד כה דיברנו על סיבי ביניים בציטופלזמה אך קיימים גם סיבי ביניים בגרעין הנקראים nuclear lamina . מבצעים את אותו התפקיד כמו סיבי הביניים הנמצאים בציטופלזמה .

Question 13

Nuclear lamina

Answer 13

סיבי ביניים הנמצאים בגרעין, יש להם אוצו תפקיד כמו לסיבי ביניים בציטופלזמה.
בגרעין יש בעיקר כרומטין ותפקיד סיבי הביניים להפריד ולקשור את הכרומטין לממברנת הגרעין
במיטוזה, ממברנת הגרעין מתפרקת ומי שאחראי על הפירוק זה סיבי הביניים nuclear lamina
הסיבים עוברים זרחון שגורם לאפיניות נמוכה בין תתי היחידות ופירוק הלמינה, פירוק הלמינה גורם גם לפירוק ממברנת הגרעין.
בסוף תהליך המיטוזה, מתרחשת בנייה מחדש של הגרעין על ידי דה פוספורילציה של הלמינה

Question 14

אקטין

Answer 14

בנוי בצורת מונומרים של אקטין המתחברים יחד לסיב
אין בניית דימרים אך ישנה כיווניות - לכל מונומר צורה וכאשר הם מתחברים יחד מופיע קצה (+) וקצה (-)
רוב האקטין מרוכז בקרבת ממברנת התא וקשור
אליה באמצעות חלבונים.
במיטוזה, בשלב הציטוקינזה, יוצר ביחד עם המיוזין את ה contractile ring

Question 15

Spectrin

Answer 15

רשת חלבונים הבנויה בצורת סיבים אך אינה מהווה חלק משלד התא
תפקידה לקשור בין סיבי אקטין

Question 16

בניית סיב אקטין

Answer 16

דומה לבניית מיקרוטובולים, מונומרים של אקטין מגיעים קשורים לATP. לאחר זמן מה מהחיבור מצרחשת הידרוליזה לADP מה שגורם ליציבות פחותה והיפרדות של המונומרים מהסיב .
כמו כן, באקטין ניתן להוסיף מונומרים של אקטין משני צידי הסיב , עם זאת ישנה עדיפות לקצה (+)
התהליך מתחיל עם חלבון G actin שזהו שם נוסף למונומר אקטין
בשלב הראשון ישנה כיווניות
בהמשך לאחר הוספת מונומרים משני הצדדים והידרוליזת ATP מתקבל F actin- פולימר של סיב אקטין. זהו מצב בו הוספה ופירוק של מונומרים מתרחשים בקצב שווה

Question 17

Concentration critical

Answer 17

ריכוז המונומרים של האקטין באזור הקצה משפיע על קצב בניית ופירוק הסיב , כאשר ריכוז קריטי מסמל מצב יציב
אם יש עליה מהריכוז תתרחש יותר בנייה ואם ישנה ירידה יתרחש יותר פירוק

Question 18

Treadmilling

Answer 18

פירוט בעמוד 19 בסיכום
מכיוון שבקצה פלוס יש יותר עדיפות לבנייה אז בקצה זה הריכוז הקריטי נמוך יותר וגם בריכוזים נמוכים תתרחש בנייה
זאת לעומת קצה מינוס
כלומר יש טווח ריכוזים שבהם בצד פלוס תהיה בנייה ובצד מינוס פירוק
וזה נקרא treadmiling-התא מתקדם לכיוון פלוס
מצב זה חשוב לתנועה של תאים

Question 19

APR 2/3

Answer 19

קומפלקס חלבוני הנקשר לקצה מינוס של סיב אקטין ומחבר אותו לצד של סיב אחר.
באופן זה הקומפלקס מאפשר יצירה של נק התחלה לבניית רשת שיכולה לדחוף את הממברנה כלפי מעלה ואחראית על תנועת התא

Question 20

Integrins

Answer 20

משפחה של חלבוני ממברנה
אליהם נקשרים סיבי אקטין ויוצרים שלוחות filopodium שדוחפות את הממברנה

Question 21

כימוטקסיס

Answer 21

תנועה אל או מחומר כימי
סיגנל של חומר המגיע מחוץ לצא נקשר לרצפטורים שגורמים לתהליך העברת סיגנלים שבסופו מתרחשת תנועה מכוונת של השלד הודות לסיבי האקטין

Question 22

פוטוטקסיס

Answer 22

תנועה אל או מהאור
יש קשירה של חומר כלשהו לרצפטור שמפעיל מעבר אותות שבסופו מתרחשת תנועת שלד התא הודות לסיבי האקטין

Question 23

מיוזין

Answer 23

חלבוני מנוע הנעים על סיבי האקטין

Question 24

סרקומר

Answer 24

יחידה חוזרנית לאורך תא שריר המכילה מספר אזורים שונים:
1. סיבים עבים של מיוזין 2
2. סיבי אקטין
3. אזורים הנקראים z disc ומהווים את קצה הסרקומר אליו נקשרים סיבי אקטין
קצה פלוס של אקטין קשור z disc ומתקבלת כיווניות הפוכה (תמונה בעמוד 22 בסיכום)

Question 25

מיופיברילות

Answer 25

לאורכו של כל תא שריר קיימות מיופיברילות מכילות יחידות רבות וחוזרות של סרקומרים

Question 26

Titin

Answer 26

חלבון דמוי קפיץ קשור בצד אחד לאקטין וצד שני ל-z disc ברגע שסיבי האקטין מתנתקים אחד מהשני הקפיץ משחרר את הלחץ ועוזר לחזור לצורה המקורית של השריר במנוחה

Question 27

בקרה על כיווץ השריר

Answer 27

כאשר השריר במנוחה , ישנם חלבונים שתפקידם לעכב קישור מיוזין לאקטין בקרה זו מתרחשת על ידי יוני סידן. במנוחה, בציטוזול יש מעט סידן. ברגע שמגיע פוטנציאל פעולה, סיגנל חשמלי מתא העצב גורם לפתיחת תעלות סידן וכניסת סידן לציטוזול הסידן גורם לחלבונים המעכבים לרדת וכך מתרחש קישור בין אקטין למיוזין וכתוצאה מכך כיווץ התא.

Question 28

מה אופייני לקצה הפלוס של סיבי אקטין פולאריים?

Answer 28

קישור לATP

Question 29

איזה סיבים מבין הבאים יש לסמן בצבע פלורסנטי כדי לעקוב אחרי ממברנת התא ? א. אקטין ב. מיקרוטובולי

Answer 29

אקטין

Question 30

contractile ring

Answer 30

במיטוזה, בשלב הציטוקינזה, יוצר ביחד עם המיוזין את ה contractile ring

Question 31

כמה מולקולות של חלבון גלובולרי ממוצע יכולה להחזיק וזיקולה ממוצעת?

Answer 31

כ-200 מולקולות