Komunikační systém buňky

Z WikiSkript

Do komunikačního systému buňky řadíme:

  1. plazmatickou membránu
  2. jádro
  3. jadérko

Cytoplazmatická membrána[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • jednotková (třívrstevná struktura)[1] = biologická
  • silná 7–10 nm, viditelná v elektronovém mikroskopu
  • selektivní bariéra (reguluje průchod určitých materiálů dovnitř a ven), na povrchu s receptory
  • mezi funkce cytoplazmatické membrány patří:
  1. udržování gradientů
  2. přenos vzruchu
  3. buněčné rozpoznávání
  4. komunikace (interakce) s prostředím

Složení[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Plazmatická membrána (CM) je složena z: fosfolipidů a cholesterolu ("lepidlo"), bílkovin a oligosacharidů spojených kovalentní vazbou k některým proteinům a lipidům. Membránové lipidy jsou nejstabilnější když jsou hydrofobní řetězce uprostřed a hydrofilní na okraji. Tyto 2 vrstvy nejsou totožné. Některé lipidy mohou mít navázány oligosacharidy → glykolipidy a ty vyčnívají nad rovinu → obě vrstvy nejsou souměrné.

Jsou v ní obsaženy glykosylované proteiny integrální a periferní. Integrální proteiny jsou zabudovány přímo do lipidové dvouvrstvy a periferní proteiny jsou volněji připoutány k zevnímu či vnějšímu povrchu membrány → jsou snadno oddělitelné od membrány, integrální – složitě, pomocí detergentů. Integrální proteiny jsou rozmístěny v podobě globulárních molekul vmezeřených mezi molekuly lipidů. Některé vyčnívají méně, jiné vyčnívají na obou stranách (často kanály k přenosu např. iontů).

  • nad povrch často vyčnívají glykoproteiny i proteoglykany → podstatná součást specifických molekul = receptorů
  • integrální proteiny jsou schopny pohybu difúzí v rovině buněčné membrány → čapkování (= capping) => shromažďování integrálních proteinů v určitém místě cytoplazmatické membrány
  • fluidní mozaikový model membránové struktury – polotekutá fosfolipidová dvojvrstvá a proteiny, které tvoří "mozaiku"

Průnik látek přes membránu[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Látky pronikají přes cytoplazmatickou membránu několika mechanismy:

  • pinocytóza = „buněčné pití“ – tekutina je zachycena do malých invaginací buněčné membrány a ve formě pinocytárních váčků putuje od membrány do nitra buňky, cestou často splyne s lysozomy; někdy ale může docestovat až na opačný pól buňky, kde opět splyne s CM a uvolní svůj obsah na povrch buňky → transcytóza
  • endocytóza – nutná přítomnost receptorů (volně, nebo povlečené jamky – coated pits)
  • fagocytóza – „buněčné pojídání“ – k pojídání bakterií, plísní, poškozených buněk, nepotřebných složek; extracelulární výběžky se po přisednutí bakterie na CM prodlouží a bakterii obejmou, pak se spojí a bakterie je uvězněna ve fagocytické vakuole; s vakuolou splývají lysozomy a tím bakterii zničí
  • exocytóza – splývání částic s CM → tím je membrána neporušena a obsah je vyloučen extracelulárně
  • membránová přeprava = během endocytózy se úseky CM mění na endocytární váčky a během exocytózy se zase membrána vrací zpět na povrch

Mezibuněčná komunikace[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Zprostředkování signálu – potřeba komunikace buněk mezi sebou – 3 způsoby komunikace:

  1. vylučování chemické látky;
  2. syntéza signálních molekul a jejich zabalení do CM váčků → ovlivnění buňky v bezprostředním fyzickém kontaktu;
  3. vytvoření buněčných spojení dovolujících vzájemnou výměnu malých molekul.

Extracelulární signální molekuly zprostředkují trojí druh spojení:

  1. endokrinní signalizacehormony jsou k cílovým buňkám dopravovány krví;
  2. parakrinní signalizace – chemické mediátory jsou rychle metabolizovány → účinkují jen na nejbližší buňky;
  3. synaptické signalizace – působení neurotransmiterů pouze na přilehlé nervové buňky ve zvláštních kontaktních oblastech.

Povrchová specializace buňky[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • apikální – mikroklky, kartáčový lem, řasinky
  • laterální – utěsňující (zonula occludens), adhezivní (zonula adherens a desmozomy) a nexy
  • bazální (bazolaterální labyrint) – transport vody a iontů, adhezivní – hemidesmosomy a fokální adheze.

Jádro[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • dokonale uspořádaná DNA (může být částečně i úplně zdvojována s nepatrnými defekty i zcela bez chyb)
  • kulovitá nebo protáhlá struktura umístěná obvykle ve středu buňky
  • mezi 5–10 μm
  • skládá se z: jaderné mebrány, chromatinu, jadérka a jaderné matrix

Jaderný obal[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • ve světelném mikroskopu jako tenká linie ohraničující jádro
  • v elektronovém je jádro obklopeno dvojicí paralelně uspořádaných jednotkových membrán oddělených úzkým prostorem = perinukleární cisternou
  • fibrózní lamina – proteinová struktura těsně přidružená k vnitřní vrstvě jaderného obalu; neobklopuje perinukleární póry; je tvořena třemi hlavními polypeptidy – součástmi jaderné matrix – laminy; s fibrózní laminou je spojen chromatin centromer interfazických chromosomů
  • k zevnímu listu jaderného obalu jsou často přisedlé polyribosomy a tato část jaderného obalu někdy přímo souvisí s drsným endoplazmatickým retikulem
  • po obvodu jaderného obalu v místech splynutí vnitřního a zevního listu jsou vytvořeny okrouhlé otvory → jaderné póly (= oktamery, spojení mezi jádrem a cytoplazmou, překryty elektrodenzní vrstvou)

Chromatin[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Rozlišujeme 2 typy chromatinu:

  1. heterochromatin – elektrodenzní, viditelný i ve světelném mikroskopu (bazofilní shluky nukleoproteinů)
  2. euchromatin – organizovaná struktura, pouze v elektronovém mikroskopu (světlé skvrny)
  • intenzita zbarvení jader chromatinem slouží k identifikaci různých typů buněk a tkání ve světelném mikroskopu
  • složen ze svinutých řetězců DNA vázaných na histony
  • základní strukturní jednotkou je nukleosom – ze 4 typů histonů tvořících jádro po dvou kopiích H2A, H2B, H3 a H4 ovinuté 166 páry bází; další segment o 48 Bp tvoří spojovací článek mezi sousedními nukleosomy a k tomuto řetězci se váže H1 nebo H5; struktura korálků navlečených na niti
  • největší podíl DNA, obsahuje tedy nejvíc genetické informace
  • syntéza prekurzorů pro mRNA, rRNA, tRNA
  • více aktivní jsou buňky se světlejšími jádry (větší prostor pro transkripci)
  • sexchromatin = v buňkách samic většiny savců, je to jeden z dvojice X chromosomů, pevně spiralizovaný, je inaktivní; malá hrudka přisedlá k jádru, nebo ve formě paličkovitého přívěsku jader

Jadérko[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • latinsky nucleolus, velikost do 1 μm
  • bohatý na rRNA a proteiny
  • v barvení HE je bazofilní
  • v elektronovém mikroskopu má 3 části – nukleolární organizátor, pars fibrosa a pars granulosa
  • organizátor jadérka (NO) kóduje RNA, rozložen na 5-ti párech lidských chromosomů (na akrocentrických)
  • pars fibrosa těsně souvisí s NO, klubko 5–10 nm ribonukleoproteinových vláken složené z primárních transkriptů genů pro rRNA
  • pars granulosa sestává z granul o průměru 15–20 nm → dozrávající ribosomy

Jaderná matrix[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Jaderná matrix je amorfní substance vyplňující prostory mezi chromatinem a nukleony

  • složena především z proteinů, metabolitů a iontů
  • součástí je i fibrósní lamina jaderného obalu

Děje probíhající v jádře[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • transkripce, replikace
  • syntéza 3 typů RNA
  • řídící centrum všech buněčných struktur a funkcí

Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Použitá literatura[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  • JUNQUIERA, L. Carlos, José CARNEIRO a Robert O. KELLEY. Základy histologie. 1. vydání. Jinočany : H & H 1997, 1997. 502 s. ISBN 80-85787-37-7.


Reference[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. JUNQUIERA, L. Carlos, José CARNEIRO a Robert O KELLEY, et al. Základy histologie. 1. vydání. Jinočany : H & H, 1997. 502 s. s. 25. ISBN 80-85787-37-7.