Ćwiczenie 2 _ultrastruktura komórki cz.1

Ćwiczenie 2 _ultrastruktura komórki cz.1

ĆWICZENIE 2. Temat: ULTRASTRUKTURA KOMÓRKI (1).
(MIKROSKOP ELEKTRONOWY, ORGANELLE KOMÓRKOWE).
1. Podstawy technik mikroskopowo-elektronowych (Schemat N/2/1)
2. Budowa i działanie mikroskopu elektronowego transmisyjnego i skanującego
(Schemat N/2/2)
3. Siateczka śródplazmatyczna gładka i ziarnista (Schemat 5/2)
4. Aparat Golgiego (Schemat 5/3)
5. Lizosomy (Schemat 5/4 i EM 5/4)
6. Mitochondria (Schemat N/2/3)
7. Glikosomy (EM i tekst N/2/4)
8. Model heterodimeru tubuliny (Schemat N/2/5)
Mikrotubule w astrocytach 9. Tworzenie protofilamentów tubulinowych (Schemat N/2/6)
SCEMAT N/2/1 - PODSTAWY TECHNIK MIKROSKOPOWO-ELEKTRONOWYCH
Według: Sobotta; Histologia. Kolorowy atlas cytologii i
histologii człowieka.
(Opracowany przez U.Welscha).(WydanieIII). 1998.
Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner
NajwaŜniejsze etapy przygotowania materiału do badań w mikroskopie elektronowym transmisyjnym.
SCHEMAT N/2/2 BUDOWA I DZIAŁANIE MIKROSKOPU ELEKTRONOWEGO
TRANSMISYJNEGO I SKANUJĄCEGO
A
B
C
Schemat budowy i powstawania obrazu w mikroskopie świetlnym (A), mikroskopie elektronowym transmisyjnym (B) i
mikroskopie elektronowym skanującym (C).
Według: Junqueira L.C., Carneiro J.: Basic Histology. (Eleventh edition). 2005. McGraw-Hill: zmodyfikowane
SCHEMAT NR 5/2
B
A
Schemat budowy siateczki śródplazmatycznej (RE)
gładkiej i ziarnistej (A).
Obraz ultrastrukturalny siateczki śródplazmatycznej
gładkiej (hepatocyt) (B) i ziarnistej
(komórka plazmatyczna) (C).
(A) Według: Stevens A., Lowe J.: Histologia człowieka. (Wydanie drugie). 2000
Wydawnictwo Lekarskie PZWL; Wydawnictwo Medyczne Słotwiński Verlag
(B) i (C) Według: Fawcett D.W.: Atlas zur Elektronenmikroskopie der Zelle. 1973
Urban & Schwarzenberg
C
SCHEMAT NR 5/3 APARAT GOLGIEGO
Schemat budowy i funkcji aparatu Golgiego (A).
Obraz ultrastrukturalny aparatu Golgiego (komórka ziarnista
jajnika) (B).
(A) Według: Stevens A., Lowe J.: Histologia człowieka. (Wydanie drugie). 2000.
Wydawnictwo Lekarskie PZWL; Wydawnictwo Medyczne Słotwiński Verlag
Schemat N/2/3. MITOCHONDRIA
A
B
C
D
Schemat budowy mitochondrium oraz rozmieszczenia i czynności niektórych enzymów mitochondrialnych (A).
RóŜne formy mitochondriów: z grzebieniami poprzecznymi (lamelarnymi) (komórka nabłonka najądrza) (B),
z grzebieniami podłuŜnymi (tubularnymi, rurkowatymi) ( komórka gruczołowa kory nadnerczy) (C)
i z grzebieniami okręŜnymi (komórka ziarnista jajnika) (D).
(A) Według: Stevens A., Lowe J.: Histologia człowieka. (Wydanie drugie). 2000.
Wydawnictwo Lekarskie PZWL; Wydawnictwo Medyczne Słotwiński Verlag
(B) Według: Fawcett D.W.: Atlas zur Elektronenmikroskopie der Zelle. 1973. Urban
& Schwarzenberg
SCHEMAT 5/4 LIZOSOMY
Schemat powstawania i funkcji lizosomów oraz ich relacji z
niektórymi strukturami cytoplazmatycznymi (A).
Obraz ultrastrukturalny lizosomów (komórka kory nadnerczy) (B).
(A) Według: Stevens A., Lowe J.: Histologia człowieka. (Wydanie drugie). 2000
Wydawnictwo Lekarskie PZWL; Wydawnictwo Medyczne Słotwiński Verlag
B) Według: Fawcett D.W.: Atlas zur Elektronenmikroskopie der Zelle. 1973
Urban & Schwarzenberg
EM. 5/4: Lizosomy
a. lizosom pierwotny
b. lizosom wtórny – fagolizosom
c. lizosom wtórny – autofagolizosom
d. ciałko resztkowe
ciemne, ziarniste strąty na zdjęciu a-d są miejscami aktywności fosfatazy kwaśnej
GLIKOSOMY tekst N/2/4
Glikosomy są to organele komórkowe, niemające własnej błony. Składają się z glikogenu oraz
grupy enzymów związanych z jego metabolizmem. NaleŜy do nich syntetaza glikogenu, enzym
rozgałęziający, fosforylaza, enzym usuwający rozgałęzienia oraz enzymy regulatorowe.
W glikosomie mającym średnicę 20 ~ 30 nm glikogen występuje w postaci ziarenek o średnicy
2 ~ 3 nm. Przestrzeń pomiędzy tymi ziarenkami wypełniają białka. Glikosomy występują w
dwóch formach. Lioglikosomy łatwo jest usunąć z komórki, na przykład za pomocą gorącej
wody lub amylazy. Desmoglikosomy za pośrednictwem białek wiąŜą się z innymi strukturami
komórki (mitochondriami, aparatem Golgiego, szorstką i gładką siateczką śródplazmatyczną,
miofibrylami, itd.) i są trudne do usunięcia. Nie ulegają strawieniu przez amylazę, która zapewne
nie ma dostępu do glikogenu na skutek opłaszczenia go przez białka. Lioglikosomy dominują w
komórkach wątroby a desmosomy licznie występują w komórkach mięśniowych.
EM N/2/4.
Ryc. 1. Elektronogram włókna Purkinjego z serca psa
kontrastowany za pomocą soli uranu i ołowiu. W
cytosolu widać glikosomy w postaci pojedynczych
ziarenek (cienkie strzałki) lub zgrupowane szeregowo
(grube strzałki). Zabarwione są białka glikosomów.
Ryc. 2. Ten sam materiał co na rycinie 1 ale barwiony
metodą cytochemiczną wykrywającą glikogen (kwas
nadjodowy
tiosemikarbazyd
białczan srebra).
Widać ziarenka glikogenu o średnicy 2~3 nm.
Zdjęcia pochodzą z pracy: K. Kielan Rybicka Glycosomes
the organelles of glycogen metabolism. Tissue & Cell;
1996, 28: 253 265.
Opracował prof. Stanisław Moskalewski
Schemat N/2/5 MODEL HETERODIMERU TUBULINY
Mikrotubule zbudowane są z tubuliny. Występują cząsteczki α i β tubuliny, które tworzą dimery (dimer
złoŜony z dwóch róŜnych podjednostek nazywany jest heterodimerem) polimeryzujące następnie z utworzeniem
protofilamentów i mikrotubuli.
C – koniec karboksylowy polipeptydu,
N – koniec aminowy peptydu,
GTPn – GTP – niewymienne i niepodlegające hydrolizie,
GTPe – GTP wymienne i podlegające hydrolizie,
Czarne pole – region trwałego połączenia cząsteczek α i β tubuliny.
W roztworze zawierającym heterodimery i GTP lub GDP, cząsteczka GTP związana z tubulina α nie ulega
wymianie, natomiast cząsteczka związana z tubuliną β moŜe ulec wymianie na inną cząsteczkę GTP lub na
cząsteczkę GDP.
opracował prof. Stanisław Moskalewski
Schemat N/2/6 TWORZENIE PROTOFILAMENTÓW TUBULINOWYCH
Heterodimery tubuliny łączą się
ze sobą w regularny sposób
„głowa-ogon”. Łączenie przebiega nieco
odmiennie na obu końcach protofilamentu.
Na końcu
oznaczonym minus cząsteczka β
tubuliny heterodimeru wolnego łączy się z
cząsteczką α
heterodimeru związanego.
Hydrolizie uległo GTP cząsteczki
dołączającej się.
Na końcu oznaczonym plus łączy się
cząsteczka α wolnego
heterodimeru z cząsteczką β heterodimeru
związanego.
Hydrolizie do GDP podlega GTP heterodimeru
związanego.
opracował prof. Stanisław Moskalewski