Wykład 1 I 2 Flashcards
Wnioski z teorii komórkowej
Wszystkie organizmy żywe zbudowane są z komórek. Komórka to najmniejsza jednostka życia
Błona komórkowa inaczej
Plazmolema
Protoplazma
Zywa materia wypełniająca wnętrze komórki:
Jądro komórkowe,cytoplazma
Cytoplazma
Wliczają się w nią organelle obłonione, tj mitochondria, lizosomy, aparat Golgiego
Cytozol
Kompargment cytoplazmy bez obłonionych organelli. Np. Rybosomy
Komórka prokariotyczna, budowa
Ściana komórkowa, błona komorkowa, nukleoid oraz plazmidy, wypustki cytoplazmatyczne - fimbrie, na zewnątrz błony otoczka o charakterze wielocukrowym, która pod wpływem wody tworzy śluz, witka z flageliny, brak systemu błon wewnętrznych, brak cytoszkieletu
Genom komórki prokariotycznej
Mały, od 1 tys- 6tys genów. DNA bez histonów. U archeonów białka histopodobne. Brak intronów!
Transkrypcja i translacja zachodzą jednocześnie
Jakie rybosomy występują w komórce prokariotycznej ?
70s
Ruch komórek prokariotycznych
- Za pomocą witek (bez aksonemy)
- Ruch ślizgowy lub wyginanie ciała
Archea
Morfologicznie nie różnią się od Eubacteria, zamieszkują środowiska ekstremalne ale też glebę, jeziora, florę bakteryjną zwierzat, licznie w planktonie morskim
Błona komorkowa Archea
Inne lipidy niż u pozostałych komórek- lipidy prenylowe (zamiast kwasow tłuszczowych łańcuchy prenylowe
Metabolizm i mechanizmy molekularne Archea
Metabolizm podobny do bakterii, mechanizmy molekularne bardziej podobne do tych u eukariontów
Białka histopodobne tworza archeasomy, występują kompleksu egzosomowe, zdolność do metanogenezy.
Nie tworzą form przetrwalnikowych
Komórka eukariotyczna
-Od tysiąca do 10tyd razy większe od prokariotycznych, obecność jądra komórkowego, system błon wewnętrznych, liczne elementy cytoszkieletu
-materiał genetyczny upakowany w chromosomach o charakterze liniowym
-DNA związane z histonami, które tworzą nukleosomy
-występują introny
- przestrzenne i czasowe rozdzielenie transkrypcji i translacji
- liczne regulatorowe RNA
W jakich komórkach występują plasmodesmy
W roślinnych
Podział komórki roślinnej
Z udziałem fragmiplastu i fragmosomu
Substancje zapasowe komórki roślinnej
- polisacharydy (skrobia, hemicelulozy)
- białka (albuminy, prolaminy)
Substancje zapasowe komórek zwierzęcych
-glikogen
-krople lipidowe
Kiedy pojawiły się pierwsze komórki na ziemi
2,8-3mld lat temu
Kiedy pojawiło się życie na ziemi
4,5mld lat temu
Błona komorkowa
Otacza całą strukturę komórki. Za błoną jest macierz miedzykomorkowa o innych cechach niż cytoplazma
Funkcje błony komórkowej
-utrzymywanie struktury przestrzennej komórki
-ogranicza przepuszczalność (utrzymywanie homeostazy)
-utrzymywanie gradientów stężeń
-transport przez kanały i białka przenośnikowe
-sygnalizacja za pomocą receptorów
- oddziaływania pomiędzy komórkami
Dwuwarstwa lipidowa
Lipidy amfipatyczne (fosfo i glikolipidy, cholesterol)
Frakcja białkowa w błonie
Białka powierzchniowe i integralne (w tym transbłonowe)
Cukry złożone w błonie
Glikolipidy, proteoglikany (glikokaliks)
Metody utrwalenia struktury błony komórkowej
-Czterotlenkiem osmu (białka silnie wiążą się z nim)
-metoda freeze -fracture
Na czym polega metoda freeze-fracture
- Zamrożenie tkanki
- Rozłupanie preparatu
- Pokrycie powierzchni warstwą węgla
- Trawienie tkanki kwasem
- Pokrycie repliki warstwą złota
- Obserwacja w TEM
Jaką czesc błony stanowi dwuwarstwa lipidowa i co zawiera
50% masy błony. Zawiera: lipidy amfipatyczne, glikolipidy, sterole. Skład błony lipidowej różni się w zależności od tkanki i funkcji komórki
Lipid amfipatyczny
Zawiera rejony:
-hydrofilowy, polarny - głowa
-hydrofobowy, niepolarny - ogon
Glikosfingolipidy
Glikolipidy będące podchodnymi sfingozyny. Występują w komórkach zwierząt
Glikozyloglicerydy
Glikolipidy, będące pochodnymi glicerolu. Występują głównie w komórkach bakterii i roślin
Sterole
Grupa OH stanowi część hydrofilową w tych cząsteczkach. Część cholesterolu zbudowana z pierścieni jest dość sztywna, część z łańcuchów płynniejsza
W jakich komórkach występuje cholesterol
Zwierzęcych
W jakich komórkach występuje ergosterol
Grzybów
W jakich komórkach występuje sitosterol
Roślinnych
Jak się zachowają cząsteczki amfipatyczne w środowisku wodnym
Spontanicznie utworzą dwuwarstwe - jest to najmniejsza energia swobodna układu
Struktury komórkowe zbudowane z błon
Lizosomy, peroksysomy, mitochondria, aparat Golgiego i pęcherzyki transportujące, osłonka jądrowa, siateczki śródplazmatyczne szorstka i gładka
Liposomy
Środowisko wodne wewnętrzne i zewnętrzne ściana to dwuwarstwa lipidowa
Micele
Środowisko zewnętrze wodne, w środku hydrofobowe l, ponowarstwa lipidow amfipatycznych. Krople lipidowe (LD) składając się z rdzenia (Tri lub eCh) i kory (Ph i Ch)
Rdzeń micelu Tri
Triacyloglicerole
Rdzeń micelu eCh
Estry cholesterolu
Kora micelu Ph
Fosfolipidy
Kora micelu Ch
Cholesterol
Tratwy lipidowe
Domeny błonowe, średnica ok. 50-100nmz skład bogaty w sterole, glikosfingolipidy. Funkcje: sygnalizacyjne, transportowe
Metody ograniczenia ruchu białek wzdłuż błony
-bariery dyfuzyjne
-organizacja dużych agregatów białkowych
-wiązanie białek błonowych ze strukturami macierzy międzykomórkowej
-wiązanie białek z elementami kory cytoplazmy
- Wiązanie białek błonowych sąsiadujących komórek
Glikokaliks
Glikolipidy, glikoproteiny, proteoglikany. Oligo i polisacharydy
Funkcje glikokaliksu
-ochrona przed uszkodzeniami mechanicznymi
-kotwiczrnie białek, rozpoznawanie komórek i ich adhezja
Czym można utrwalić glikokaliks
Czterotlenkiem osmu lub czerwienią rutenu
Asymetria błony komórkowej
Różnica w składzie fosfolipifow powoduje różnice w ładunku elektrycznym pomiędzy monowarstwami, dodatkowo białka błonowe oraz glikolipidy nie są rozmieszczone równomiernie
Białka w błonie komórkowej
-transportujące
-kotwiczące
-receptory
- enzymy
- adhezyjne (umożliwiają wiązanie ze sobą dwóch komórek)
Transport jonow sodu I potasu przez błonę
Przez pompę sodowo-potasową oraz kanały Na+ oraz K+ w błonie
Potencjał elektryczny na zewnątrz błony
-70mV
Cząstki przepuszczalne przez dwuwarstwe lipidową
-cz. Hydrofobowe (O2, CO2, N2, hormony steroidowe)
- małe spolaryzowane cząsteczki (H2O)
-duże cząsteczki obojętne, polarne (glukoza)
Transportery
Transport aktywny i bierny, sulegaja konformacją
Kanały
Raczej nie zmieniają struktury, transport tylko bierny
Uniport
Jedna cząsteczka, transport pasywny
Symport
Dwie cząsteczki w jedną stronę
Antyport
Dwie cząsteczki w różne strony. Transport aktywny
Źródła energii w transporcie aktywnym
Gradient, hydroliza ATP, bakteriorodopsyna. U bakterii, archeobakterii, w chloroplastach i mitochondriach również reakcje redox
Dyfuzja prosta
Zachodzi zgodnie z gradientem stężeń. Bez wykorzystania energii zewnętrznej, bez udziału kanałów i przenośników. Zgodnie z II zasadą termodynamiki: w układzie zamkniętym wraz z upływem czasu rośnie entropia. Z dyfuzja prostą związane jest ciśnienie osmotyczne.
Dyfuzja ułatwiona
Zgodnie z gradientem stężeń, bez wykorzystania energii zewnętrznej, z udziałem kanałów i transporterów.
Akwaporyny
- różne rodzaje - od AQP1 do AQP13
-każdy tworzy kanał o średnicy 3nm, przepuszcza H2O, blokuje przeplyw jonów
Struktura akwaporyny
- 6 domen transbłonowych
- cztery cząsteczki akwaporyny tworzą tetramer
Kanał bramkowany potencjałem
Posiada fragment białka naładowany elektrycznie, czyli czujnik potencjału
Kanał bramkiwany przekaźnikiem
zawiera w strukturze receptor, który może zmieniqc strukturę IV-rzędowa kanału
Kanał bramkowany mechanicznie
Np. Kanały wapniowe w mięśniach szkieletowych i sercu
