B.3, Hücre İskeleti ve Hareketi

Question 1

Hücre işkeleti 3 gruba ayrılır

Answer 1

• Mirotübüller–tubulin
• Intermediate filamentler–vimentin veya lamin
• Mikrofilamentler (aktin filametler)–aktin

Question 2

Mikrotübüller nerede bulunur, hareketleri

Answer 2

• Eritrositler hariç bütün ökaryotik hücrelerde sitoplazma içinde bulunur.
• Kromozomların kutuplara taşınması, sil ve kamçıların hareketi, veziküllerin taşınması.

Question 3

Mikrotübüllerin yapıları

Answer 3

-Protofilamentlerden yapılmıştır. Bu protofilamentlerin bir araya gelerek boş bir silindir şeklinde düzenlenir.
-Mikrotübüller tübülin denilen globüler bir proteinden
oluşmuştur.
-Tübülin, α-tübülin ve β-tübülin olarak adlandırılan iki
polipeptidden oluşan bir dimerdir.
-Ek olarak üçüncü bir tübülin tipi (γ-tübülin) spesifik olarak sentrozomda yer alır ve mikrotübül yapılanmasında kritik rol oynar.
- Protofilament içinde bu heterodimerler α-β-α- β olacak şekilde uç uca eklenirler. Böylece oluşan 13 protofilament silindir şeklinde sıralanarak mikrotübülleri oluştururlar.
- Protofilamentlerdeki bu α-β-α- β sıralanış nedeniyle mikrotübüllerde bir kutuplaşma ortaya çıkar.
- Mikrotübüller iki farklı ucu olan polar moleküllerdir: hızla büyüyen bir artı uç ve yavaş büyüyen bir eksi uç.
-Komşu mikrotübüller arasında ve mikrotübül ile intermediate filamentler arasında, fibröz
proteinlerden oluşan konneksin (connection) adı verilen bağlantı bölgeleri bulunur.

Question 4

Mikrotübüllerin yapısına katılan diğer proteinler

Answer 4

• Mikrotübüle bağlı proteinler (Microtubüle Associated Proteins = MAPs) olarak adlandırılan protein içermektedir.
• Sinir hücrelerinin aksonlarının ihtiva ettiği MAP, tau olarak adIandırılır.
• Tau protein, mikrotübüllere bağlanarak onları kalın demetler halinde toplama yeteneği akson mikrotübüllerinin stabilitesini artırır.
• Sinir hücreleri Tau’ya ilaveten MAPI ve MAP2 olarak
  adlandırılan iki çeşit protein daha ihtiva eder.
  a. MAPI, esnek çubuklar şeklinde olup hem aksonlarda hem de dendritlerde
  bulunur.
  b. MAP2 ise sadece dendritlerde bulunur.

Question 5

Kolşisin

Answer 5

Kolşisin, bitki ve hayvan hücrelerini metafaz evresinde bloke eder, fakat kromozomların kısalıp yoğunlaşmasını etkilemez. Kolşisin varlığında iğcik
oluşmaz ve kutuplara doğru olan kromozom hareketi gerçekleşmez.

Question 6

Mikrotübüller hareketi

Answer 6

Mikrotübüller iki farklı ucu olan polar moleküller, mikrotübül boyunca hareketin yönünü belirlemede önemlidir. Bu hareket GDPye bağlı tübülin moleküllerinin eksi uçtan sürekli kaybedilmesi ve aynı mikrotübülün artı ucuna GTP bağlı tübülin monomerlerinin eklenmesi ile gerçekleşen dinamik bir davranıştır. Tubulin ilavesiyle daha da uzar. Mikrotübüllerde GTP hidrolizi dinamik kararsızlık olarak bilinen, her bir mikrotübülün uzama ve kısalma döngüleri arasında gidip gelmesi olarak sonuçlanır.

Question 7

Aksonal taşınma nedir

Answer 7

Hücre içindeki organellerin akson boyunca taşınması. Organeller, hücre gövdesine (soma) doğru (retrograd) ya da hücre gövdesinden uzağa doğru (anterograd) iletilebilir. Proteinler ve çeşitli organeller gövdesinde oluşur ve aksondan sinaptik bölgeye taşınır.

Question 8

Sentrozom ile mikrotübül ilişkisi

Answer 8

Hayvan hücrelerinde asıl mikrotübül düzenleyici merkez interfazdaki
(bölünmeyen) hücrelerde nükleusa komşu olarak merkezde yerleşmiş olan
sentrozomdur

Question 9

Sentrozom ile mikrotübül ilişkisi

Answer 9

Hayvan hücrelerinde asıl mikrotübül düzenleyici merkez interfazdaki (bölünmeyen) hücrelerde nükleusa komşu olarak merkezde yerleşmiş olan
sentrozomdur.

Question 10

Mikrotubullerden oluşan yapılar

Answer 10

Sil, kamçı, bazal cisim ve sentrioller.

Question 11

Kamçının yapısı

Answer 11

Bütün sil ve kamçılar, aksonem adı verilen aynı genel yapıya sahiptir. Aksonem mikrotübül demeti plazma zarı ile kuşatılmıştır.

Question 12

Bazal cisim ve sentriol’ün yapısı

Answer 12

• Sil ve kamçılar sitoplazmik uçlarından bazal cisim olarak adlandırılan ve mikrotübül ihtiva eden yapılara tutunurlar.
• Bazı durumlarda bazal cisimler ve sentriollerin yapısı birbirine dönüşebilir.
• Sil ve kamçılar sitoplazmik uçlarından bazal cisim olarak adlandırılan ve mikrotübül ihtiva eden yapılara tutunurlar.
• Aynı şekilde mitoz ığciğindeki mikrotübüllere sentriol olarak adlandırılan yapılara tutunurlar.

Question 13

Intermediate filamentleri nerede bulunur, neyden oluşur

Answer 13

• Epitel hücreleri, sinir aksonları ve kas hücrelerinde bol bulunurlar.
• Protein monomerleri fibröz proteinlerden oluşur. Bu monomerler, amino uç (baş), karboksil uç (kuyruk) ve merkezi bölge (gövde) olmak üzere 3 kısımdan meydana gelmişlerdir.

Question 14

Intermediate filamentler ve onların bulundukları yer

Answer 14

Vimentin ve vimentin benzeri filamentler (mezenşim orijinli hücreler, kas, glial hücreleri, swann hücreleri, nöronlar), keratin filamentler (epitel hücreleri ve saç, tırnak gibi onlardan türeyenler) ile nörofilamentler (nöronlar) olmak üzere 3 sınıfa ayrılır. Bunlara ilaveten, nükleus içerisinde yer alan nüklear laminler (ökaryotic hücrelerin nuklear laminası) de intermediate filamentlerin özel bir sınıfıdır.

Question 15

Aminoasit dizilişlerine göre keratinler iki tipe ayrılır

Answer 15

• Tip I (Asidik) keratinler

- Tip II (Nötral/bazik) keratinler

Question 16

Memelilerde 3 tip nörofilament (NF)

Answer 16

Molekül ağırlığına göre NF-L, NF-M ve NF-H olarak adlandırılırlar.

Question 17

Nüklear laminler nedir, yapısı nasıl

Answer 17

-Nüklear lamina, ökaryotik hücrelerde nükleus iç zarının iç yüzünde uzanan intermediate filament ağıdır.
-Nüklear laminler, kas hücrelerinde bulunan miyosinlere çok benzerler. Giobüler bir baş kısma ve
çubuk şeklinde uzayan kuyruk kısma sahiptirler. Miyosinlerden farklı olarak daha küçük moleküllerdir.

Question 18

Nükleer lamin ile miyosin arasındaki fark

Answer 18

1. Merkezi bölgeleri daha uzundur
2. Nüklear taşınma sinyalline sahiptirler.
3. İki yönlü tabaka şeklinde düzenlenirler.
4. Oluşturdukları ağ çok dinamik olup mitoz bölünme başlangıcında dağılır ve mitoz sonunda yeni
   den oluşur. Bu dağılıp yeniden şekillenme özel serin rezüdülerin fosforilasyonu ve defosforilasyonuyla
   gerçekleşir

Question 19

Aktin filamentlerin yapısı

Answer 19

Çoğu hücre için ana hücre iskeleti proteini aktin’dir. Aktin molekülü birbirine benzeyen iki yarım kısım ile bu iki yarımı birbirine bağlayan ATP bağlanma bölgesinden ibaret bir yapıya sahiptir.

Question 20

Aktin filamanların işlevleri

Answer 20

Aktin filamanları özellikle plazma zarının hemen altında; mekanik destek sağlayacak, hücre şeklini belirleyecek ve hücrelerin yüzey hareketlerinin gerçekleşmesine böylece hücrelerin göç etmesi, partikül alması ve bölünmesine olanak sağlayacak bir ağ oluşturur.

Question 21

Aktin filamanların yapılanması ve ayrışması

Answer 21

• Aktin filamanlarının yapılanması in vitro koşullarda aktin solüsyonunun iyonik gücünün düzenlenmesi ile çalışılabilir.
• Düşük iyonik güçteki solüsyonlarda aktin filamanları monomerlerine ayrışır. Eğer iyonik güç fizyolojik olarak artırılırsa aktin kendiliğinden polimerize olur.

Question 22

Aktin filamanlarının polimerleşmesinin basamağı

Answer 22

-Aktin polimerleşmesinin ilk basamağı üç aktin monomeri içeren küçük bir birikim oluşumudur.
-Böylece monomerlerin her iki uçtan ters olarak eklenmesiyle aktin filamanları büyüyebilir, ancak uçlardan birisi (artı uç) eksi uca göre daha hızlı uzar.
-Bu da her iki uçta polimerizasyon için gerekli monomerlerin kritik konsantrasyonlarının farklı
olmasına neden olur. Bu fark yürüme olarak bilinen bir fenomen ile sonuçlanır.

Question 23

Aktif filamanların iki ana tipi

Answer 23

• Demetlerdeki aktin filamanları, sıkıca paketlenmiş paralel diziler halinde çapraz bağlantılar yapar. Demetlerdeki aktin filamanlarına çapraz bağlanan proteinler (aktin demetleyici proteinler) genellikle filamanları birbirlerine yakınlaştırmaya zorlayan küçük katı proteinlerdir.
• Ağlardaki aktin filamanları, yarı katı jel özelliğinde üç boyutlu tabaka oluşturacak şekilde çapraz bağlantılar yapar. Aktin filamanlarının ağlar şeklinde düzenlenmesini sağlayan proteinlerse dikey filamanlarla çapraz bağlantılar yapabilen büyük esnek proteinlerdir.

Question 24

Aktin demeti tipi

Answer 24

• Birinci tip; paralel yerleşimli, yakın aralıklı aktin filamanlarını içerir ve plazma zarındaki mikrovillus gibi çıkıntılara destek olur. Örn, fimbrin.
• İkinci Tip; geniş aralıklı filamanlardan oluşmuştur. Örn, filamin.

Question 25

Aktin filamanlarının plazma zarı ile ilişkileri

Answer 25

Hücre şeklini belirler ve hareketi de içeren çok sayıda hücre aktivitesi ile ilişkilidir. Mesela insan eritrositlerinin hücre iskeleti elemanları yoktur, bu yüzden kortikal hücre iskeleti eritrosite bikonkav disk şeklini veren asıl belirleyicidir. Bu iskeletin yapısal temelini oluşturan ana protein bir aktin bağlayan protein olan spektrindir.

Question 26

Hücre yüzey çıkıntıları

Answer 26

• Mikrovillus–emilim ile görevlidir.

- Sterosiller– ses titreşimlerini saptayarak işitmeden sorumludurlar.

Question 27

Kas hücresi tipi

Answer 27

• düz kas–organların istemsiz hareketlerinden sorumlu
• kalp kas–kalpten kan pompalar
• iskelet kas–bütün istemli hareketlerinden sorumludur.

Question 28

İskelet kaslarının kasılması

Answer 28

Silindirik demetler halindeki miyofibriller, kalın miyozin filamanları ve ince aktin filamanlarından oluşur. Her miyofibril, sarkomerler olarak adlandırılan kasılabilir birimler zinciri olarak yapılanmıştır. Bu yapı iskelet ve kalp kasındaki çizgili görüntüden sorumludur.

• Kasılma sırasında her sarkomer Z disklerini birbirine yakın hale getirerek kısalır.
• A bandının genişliği değişmez, fakat her iki I bandı ve H hattı tamamen kaybolur.
• Aktin filamanları A bandına ve H bölgesine
  gider.

Question 29

Ara filaman proteinleri

Answer 29

• Asidik keratin
• Bazik/nötral keratin
• Vimentin (fibroblastları, düz kas hücrelerini ve beyaz kan hücrelerini de içerir)
• Desmin
• Nörofilaman/NF (sinir hücreleri)
• Nükleer laminler

Question 30

Epitelyal hücrelerdeki keratin filamanları, plazma zarlarına hangi bölgelerden sıkıca tutunmuşlardır.

Answer 30

• Desmozomlar (hücre-hücre) komşu hücreler arasındaki bağlantılardır ve bu hücre-hücre bağlantıları kaderinler ile ilişkili transmembran proteinler aracılığıyla düzenlenir.
• Hemidesmozomlar (hücre-yüzey) epitel hücreler ve altındaki bağ dokusu arasındaki morfolojik olarak benzer bağlantılardır.