Cytoplazma

Question 1

Jakým způsobem vznikne ze zygoty blastomera?

Co to jsou embryonální kmenové buňky?

Answer 1

Blastomery jsou dceřinné buňky zygoty, jejichž části (embryoblasty) se diferencují v jednotlivé tkáně.

Buňky, které vzniknou explantací embryoblastu, diferenciují se do tkání.

Question 2

Jaké zásadní role hraje buněčná membrána?

Z jakých látek se skládá?

Answer 2

1. fyzikální bariéra uzavírající buněčný obsah
2. reguluje výměnu mezi buňkou a ECM
3. udržuje stálou hladinu membránového potenciálu
4. komunikuje s ECM a dalšími buňkami

Fosfolipidy, cholesterol, proteiny, sacharidy

Question 3

Jakou roli hrají v buněčné membráně integriny?

Co je to glykokalyx?

Jaký je rozdíl mezi integrálními a periferními proteiny?

Answer 3

Jsou to proteiny, které se váží na cytoskelet buňky, a tím jí upevňují v ECM a usnadňují komunikaci.

Vrstva oligosacharidů na povrchu plasmolemmy.

Integrální proteiny jsou zabudované přímo do membrány – buď jí procházejí jednou nebo vícekrát.
Periferní proteiny se nacházejí pouze na jedné straně membrány.

Question 4

Co představuje model tekuté mozaiky?

Jaký efekt má na laterální mobilitu gap junctions a cytoskelet?

Co to jsou lipidové rafty?

Answer 4

Plazmolemma je fluidní a jednotlivé její části se pohybují zejména laterálně (může však také docházet k přesmyku apikální a laterální strany). Vyšší hustota cholesterolu a membránových proteinů tuto fluiditu snižuje. Vysoká teplota ji naopak zvyšuje.

Snižují ji, zejména pro membránové proteiny.

Jedná se o zóny s vyšší husototou cholesterolu a nasycených mastných kyselin, které zvyšují hustotu membrány a zvyšuje výkonnost membránových receptorových proteinů.

Question 5

Jaké typy transportu skrze membránu existují?

Co je tzv. transcytóza?

Answer 5

1. Difúze (pro malé, lipofilní, nepolární molekuly, zpravidla plyny)
2. pasivní transport (založen na koncentračním gradientu skrze membránové kanály, zpravidla pro menší polární molekuly)
3. aktivní transport (proti koncentračnímu gradientu, pro nabité částice a velké molekuly; spotřeba ATP)

Váček je endocytován a poté exocytován na druhé straně buňky.

Question 6

Jaké typy endocytózy existují?

U jakého trasportu se uplatňuje kalveolin?

Answer 6

1. pinocytoza (pohlcení tekutiny a vznik vezikul)
2. fagocytoza (pohlcení organické hmoty a vznik fagozomu)
3. receptory zporstředkovaná endocytoza (vznik vezikuly zprostředkované clathrinem)

U endocytozy zprostředkované receptory, vytváří tzv. kaveoly (vezikuly)

Question 7

Jakou roli hrají při endocytóze Rab proteiny?

Jaký je osud váčku při receptorově zprostředkované endocytóze?

Answer 7

Hrají roli při pohybu kaveol či jiných vezikul do endosomálního kompartmentu (působí jako molekulové motory). Jedná se o specifické G-proteiny.

Stane se součástí endosomálního kompartmentu.

Question 8

Jaký je rozdíl mezi konsekutivní a regulovanou sekrecí?

Answer 8

1. konsekutivní sekrece – buňka exocytuje produkt hned po vyprodukování
2. regulovaná sekrece – buňka produkt ukládá v sekrečních granulech či vezikulách, které se na chemický podnět (např. Ca ionty) exocytují

Question 9

Jaké typy signalizace existují?

Jaké typy receptorů existují?

Kde se nacházejí receptory pro steroidní hormony a lipofilní látky?

Answer 9

1. Autokrinní (buňka je ovlivňována vlastním signálem)
2. parakrinní (signálem jsou ovlivňovány buňky v blízkém okolí)
3. endokrinní (signál je šířen krví do cílové tkáně)
4. synpatické (nervové buňky)
5. juxtakrinní (embryonální buňky – signál je šířen přímým kontaktem dvou buněk)

spřažené s G-proteiny, iontové kanály, enzymově spřažené (proteinkinázy)

V cytoplazmě, jelikož lipofilní látky difundují membránou. Není třeba druhých poslů a signálních sekvencí – komplex hormon-receptor zahajuje rovnou genovou expresi průchodem do jádra na promotorové místo.

Question 10

Jaké jsou funkce cytosolu?

Answer 10

1. Obsahuje velké množství enzymů (např. glykolytické enzymy), které produkují stavební kameny pro buňku.
2. Slouží jako prostředí s velkým množstvím volných živin a stavebních látek.

Question 11

Z čeho se skládá ribosom?

V jakém směru běží mRNA menší podjednotkou ribosomu?

Jakým způsobem je syntetizován ribosom. Jakou funkci plní rRNA?

Answer 11

Z malé podjenotky (jeden typ rRNA + 30 bazických proteinů) a velké podjednotky (3 typy rRNA + 50 bazických proteinů).

od 5’ konce ke 3’ konci.

Ribosomální proteiny jsou syntetizovány přímo na ribosomech, poté putují do jádra a dávají vznik ribosomům, které znovu putují do cytoplazmy. Rolí rRNA je kromě stavební funkce také regulace a “ukotvení” tRNA při translaci a stabilizace vzniku peptidové vazby mezi jednotlivými AMK.

Question 12

Jaké proteiny vytváří ribosomy v cytoplazmě?

Který protein zodpovídá za správnou konformaci proteinů v ribosomu?

Který protein denaturuje patologické proteiny? V jaké organele dochází k jejich degradaci?

Answer 12

Proteiny v cytosolu a cytoskeletu a proteiny importované do mitochondrií, peroxisomů a jádra.

Chaperon a chaperonin.

Ubikvitin, k degradaci dochází v proteasomu.

Question 13

Na jaké části se dělí endoplazmatické retikulum? Co je jejich funkcí?

Jakým způsobem se protein dostane do ER?

V jaké části se vyskytuje rodina cytochromů c P-450?

Answer 13

1. Granulární ER: syntéza membránových proteinů, posttranslační modifikace, glykosylace, folding
2. Hladké ER: syntéza fosfolipidů, steroidních hormonů, ukládání vápníku, detoxikace buňky

Pomocí signálních peptidů a jejich spřažení s SRP a translokonem.

V hladkém ER: podílejí se na biotrasnformačních reakcích I. řádu

Question 14

Jakou roli hraje Golgiho aparát?

Jak se bude barvit v HE?

Jaký je rozdíl mezi cis- a trans- cisternami?

Answer 14

Posttranslační modifikace proteinů (glykosylace, sulfatace, fosforylace)
nasměrování proteinů do cíle buňky (pomocí váčků)
* COP I (retrogádně z Golgi do ER)
* COP II (anterográdně z ER do Golgi)
* Clathrin (z trans-Golgi do membrány)

Nebude, lipidy v Golgi membráně to znemožňují.

cis- cisterna je první cisterna umístěná směrem k ER, zatímco trans- cisterna je poslední cisterna směrem k membráně. Z trans- strany vystupují četné váčky z enzymy.

Question 15

Z jaké organely vystupují sekreční granula?

Co popisují tzv. zymogenní granula?

Na jaké straně buňky se granula většinou vyskytují? Jakým způsobem jsou z buňky vypuzovány?

Answer 15

Z Golgigo aparátu.

Granula s trávicími enzymy.

Zpravidla na apikální straně. Reagují na nervový přenos (sekrece může být buď kontinuální nebo řízená, podle způsobu sekrece pak merokrinní, apokrinní či holokrinní).

Question 16

Jaké látky se nacházejí uvnitř lyzozomů?

V jakých buňkách se hojně vyskytují?

Jakým způsobem jsou v Golgi označeny enzymy putující do lysosomů?
Jak se nazývá organela, která vznikne splynutím lysosomu s endosomem?

Answer 16

Asi 40 trávicích enzymů (lipázy, hydrolázy, protázy, nukleásy apod.).

Ve fagocytujících buňkách (makrofágy, neutrofily).

Jsou glykosylovány M6P (mannosa-6-fosfátem).
Sekundární lysosom (po natrávení se nestravitelné zbytky přemění na reziduální tělísko obsahujíc lipofuscin).

Question 17

Na jakém principu funguje proteasom?

Kde tato reakce probíhá?

Jaký je osud ubikvitinu při této reakci?
K čemu může dojít při nesprávné funkci ubikvitinu?

Answer 17

Patologické proteiny jsou označeny ubikvitinem a sbaleny do proteasomu, kde jsou příslušnými proteázami rozštěpeny na AMK za spotřeby ATP.

Zpravidla v cytoplazmě.

Po označení proteinu je regenerován nebo v případě potřeby také rozložen.
K hromadění patologických proteinů v cytoplazmě a poškození buněk. Na tomto principu funguje např. Alzheimerova nemoc.

Question 18

Jaká je hlavní role mitochondrií? V jakém prostoru (organelách) probíhají jednotlivé reakce?

Jaké je zastoupení membránových proteinů v membráně mitochondrií?

Jaké je složení vnitřní mitochondriální membrány?

Answer 18

Buněčné dýchání (katabolismus glukosy za vzniku ATP).
1. glykolýza (přeměna Glc na pyruvát v cytoplazmě)
2. Krebsův cyklus (matrix, přeměna pyruvátu na AcCoA a redukce NAD)
3. dýchací řetězec (krista, vznik protonového gradientu a generace ATP)

Je větší v porovnání s plazmalemmou (vyšší koncentrace porinů, TIM+TOM)

Obsahuje jiné fosfolipidy (které zvyšují nepropustnost membrány pro ionty).

Question 19

Jaká je role cytochromu c v buňce?

Co se stane, když se cytochrom C objeví v cytoplazmě?

Answer 19

Nachází se ve vnitřní mitochondriální membráně a je součástí dýchacího řetězce. Jeho rodina P-450 biotransformuje látky v hladkém ER.

Způsobí aktivaci protéáz a apoptózu buňky.

Question 20

Jaké enzymy obsahují peroxizomy? Jaká je jejich hlavní funkce?

Mají jádro?

V čem spočívá porucha peroxizomu?

Answer 20

1. Kataláza (rozklad peroxidu vodíku na vodu a kyslík)
2. Oxidáza (oxidace substrátů za vzniku vody)
3. Hlavní funkcí je chránění před oxidativním stresem, ale také i metabolismus delších MK (nad 18 uhlíků) a syntéza žlučových kyselin

Ano, mají.

Např. novorozenecká adrenoleukodystrofie je porucha membránového proteinu peroxizomu přenášejícího mastné kyseliny do organel. Hromadění MK v tkáních ničí myelinové pochvy a působí neurodegenerativně.

Question 21

Jaká je hlavní role cytoskeletu? Z jakých vláken sestává?

Které z těchto látek tvoří tetramery?

Answer 21

1. Mirotubuly (dělící vřeténko, pohyb buňky, tvar buňky, transport organel)
2. mikrofilamenta (kontrakce a pohyb buňky, cytokineze, proudění cytoplazmy)
3. intermediární filamenta (tvar a odolnost buňky, tvar jádra)

Intermediární filamenta

Question 22

Z polymerizace jakých proteinů sestává mikrotubul? V čem spočívá jejich princip?

Čím je řízena polymerizace mikrotubulů?

Jakým způsobem se mikrotubuly pohybují?

Answer 22

Z alfa- a beta- tubulinu.
Heterodimer polymerizuje pomocí MTOC (např. centrozom) a GTP (každý heterodimer má jednu molekulu v sobě). Vždy se připojují na (+) konec a na GTP-heterodimer.

Pomocí MTOC či iontů (Ca, Mg)

Pomocí molekulárních motorů (kynesin a dynein).

Question 23

Z kolika jednotek mikrotubulů se skládá centriola?

Z kolika centriol se skládá centrosom?

Jaké uspořádání je v axonnemě (v bičících a řasinkách)?

Answer 23

Devět tripletů miktrobul vzájemně propojených proteiny (např. nexin)

Ze dvou.

Devět tripletů mikrotubul obíhá okolo páru mikrotubul uprostřed.

Question 24

Na jakém principu spočívá generace aktinových vláken?

V jaké formě se aktin vyskytuje v buněčném kortexu?

Co jsou to stresová vlákna?

Answer 24

Monomery G-aktinu za přítomnosti K a Mg polymerizují v dvoušroubovici F-aktinu. G-aktin je obvykle připojován k již existujícím vláknum pomocí proteinů (formin, Arp 2/3). Jedná se o polarizované a dynamické struktury podobně jako mikrotubuly (zde figuruje hydrolýza ATP).

Ve formě globulárního monomeru (buněčný kortex = přímo pod membránou).

Velmi pružná vlákna aktinu, která dovolují se buňce pohybovat a dostatečně natáhnout (např. při pohybu pomocí lamelipodií).

Question 25

Které proteiny se účastní zpevnění a zesíťování vláken aktinu?

Jakou roli hraje aktin při mitóze?

Answer 25

Spektrin (napojení na membránu), villin + fimbrin (zesíťování vláken).

Vytváří kontraktilní prstenec, který oddělí jádra od sebe (cytokineze).

Question 26

Jakou strukturu zaujímají intermediární filamenta?

Jaká intermediární filamenta se v buňce vyskytují nejčastěji?

Jakou roli hrají neurofilamenta a laminy?

Answer 26

Stočené dimery polymrizují v tetramery (tzv. protofibrily), které jsou stabilizovány vazbami mezi sebou.

Cytokeratiny (keratin), vimentin (mezenchym), desmin (svaly),

Neurofilamenta: intemediární filamenta neuronů.
Laminy: struktura jaderné laminy.

Question 27

Co to jsou buněčné inkluze?

Jakou roli hraje lipofuscin?

Co patří mezi buněčné inkluze?

Answer 27

Organely obsahující produkty látkové přeměny, které nejsou metabolicky aktivní. Jedná se zpravidla o přechodné organely, které čekají na další využití.

Vzniká jako produkt v reziduálních tělískách (zejména neurony).

1. lipidové kapénky (adipocity, medulla adrenalis)
2. glykogenová granula (hepatocyty)
3. melanin (pigment, protekce před UV)
4. hemosiderin (produkt metabolizace ferritinu, hnědá)