Biologia komórki roślinnej #2.doc

(247 KB) Pobierz
Wykład 2

Wykład 2

 

Funkcje cytoszkieletu aktynowego

·         włókna te mają zdolność do łączenia się w pęczki- dobrze widoczne w mikroskopie fluorescencyjnym

 

-podjednostką budowy jest podjednostka globularna (kłębuszek białkowy G-aktyny) z miejscem wiązania ATP; posiada tez oś polarności

-polimeryzacja kolejnych kłębuszków aktynowych polarnych daje F-aktynę –osie polarności układają się w jednej linii

  cechą F-aktyny jest istnienie dwóch łańcuchów oplecionych helikalnie=> włókno jest elastyczne

                                

 

                 

-          miozyna oddziałuje z F-aktyna

 

                                

                                                                   (rys. przedstawia miozynę- jeden z rodzajów)

 

-          białka lekkie(ogonek), zbudowane z kilku łańcuchów o strukturze czwartorzedowej

-          czast. miozyny (monomer wygląda jak kijanka- główka z ogonkiem)

-          miozyny można fragmentować, np. trypsną- okazuje się, ze w części globularnej są miejsca odp. za  wiązanie miozyny z aktyną, bo maja grupy sulfhydrylowe –SH

[sama główka bez ogonka przyczepi się tez do aktyny]

 

LMM – lekka część miozyny- ogonek

HMM – miozyna ciężka- główka

 

Mikrofilamenty aktynowe

   Białka oddziałujące z aktyną- ARP:

Inhibitory aktynowe- naturalne, produkowane przez grzyby, gąbki i rośliny w odpowiedzi na infekcje (jako broń chemiczna):

1.      Latrunkulina-(Gąbki) blokujące podjednostki, uniemożliwia polimeryzację

2.      Falloidyna-(grzyby) stabilizuje (usztywnia) MF, zapobiega depolimeryzacji-ważne w preparatyce, badaniach; zatrucia muchomorami sromotnikowymi;

3.      Swinholid- fragmentuje MF

4.      Cytochalazyna B-(grzyby) blokuje dodatni koniec MF

*sztuczne zaburzenie funkcji w/w związków jest zazwyczaj śmiertelne

 

-geny kodujące aktynę są bardzo konserwatywne

-możemy G-aktyne pozystac z kom. mięśni zwierzęcych- owadów, drożdży=> kopolimeryzacja jest możliwa, bo miejsca aktywne są takie same

 

Funkcje cytoszkieletu aktynowo-miozynowego w kom:

1.ruch pełzakowaty (ameboidalny)

2.generowanie ruchu cytoplazmy (cykloza)- ramienice Chara i Nitella to bardzo dobre obiekty do badań cyklozy

3.reakcja grawitropijna

4.skurcz komórek mięśniowych

 

 

·         Kamiya Kuroda- japońska  i szkoła austriacka- liderem był Jarosz (ruchy saltacyjne)=> ich obiektem badań była cykloza u Ramienic

 

 

·         miozyna występuje w komórkach Ramienic- m.in. odpowiada za generowanie ruchów cytoplazmy

 

                Chara:

-przypomina skrzyp, duże komórki

-są odgałęzienia boczne w węzłach

-są tez międzywęźla

-okorowania rdzenia są duże

-są chloroplasty, które nie płyną z cytoplazmą- są unieruchomione w ektoplaźmie (w warstwie korowej)

-przepływ cytoplazmy jest w endoplaźmie

-pomiędzy chloroplastami jest wyraźna szczelina i jak się przyjrzymy ruchom cytoplazmy, to okaże się, że wyst. granica miedzy przeciwnymi ruchami cytoplazmy (cytoplazma płynie po ósemce-rys)

 

-różne kształty chloroplastów





-w odgałęzieniach bocznych okorowanie jest lewoskrętne (S), a w osi głównej jest prawoskretne (Z), u dzisiejszych w oogoniach Chara (w bocznych odgałęzieniach)- jest lewoskrętny

















                                                                  

 

 

 









Podział Z (po lewej) i S (po prawej)                                                                                                   

        przy każdym moim rysunku (a tym szczególnie) należy max wysilić swoje szare komórki i uruchomić wyobraźnię :/

 

Na przekroju poprzecznym przez kom. Chara widać ruchy cytoplazmy w przeciwnych kierunkach:

 

 

                      

                                

Izolowane krople endoplazmatyczne (powstały po wyciśnięciu cytoplazmy z kom. przez japończyków) nie wykazywały ruchów, ale dała dobry materiał badawczy do badań: pomiarów prędkości ekto-(zero) i endoplazmy oraz badań zjawisk na zewnątrz tych kropli. Na granicy ekto- i endoplazmy prędkość była bardzo duża (duży skok), a coraz bliżej wakuoli- malała









                                      ekto-                                                      max

 

                                           endo-



                                 

                                   tonoplast

                             

-w kroplach enzymatycznych widać pęczki aktynowe poruszające się:

a)      układ liniowy- do przodu

b)     kolisty (w przybliżeniu)- koliście























 

 

 

 

 

 

 

 

        przy wyciskaniu czasem chloroplasty się przedostawały do kropli=> wtedy poruszały się ruchem rotacyjnym lub kierunkowo- trwało to do kilku dni, do wyczerpania rezerw ATP

        potraktowano krople enzymatyczne cytochalazyną B- inhibitor  aktyny=> ruchy zamierały

oraz

-N-etylomaleimid (NEM)- inhibitor miozyny=> ustanie zjawisk ruchowych

-potem dodano do kom. potraktowanych NEM meromiozynę i nic...- kom nie były wskrzeszane=> inhibitor (NEM) nie całkowicie się łączy

-DTT(ditiotreitol)- ma zdolność wiązania wolnego NEM=> nie ma już wolnego, inhibitor hamujący ruch cytoplazmy, czy chloroplastów

-po usunięciu NEM i znów dodaniu HMM ruch nadal był- nie wiem o co chodzi, bo HMM to przecież łańcuchy ciężkie miozyny...

 

-na granicy ekto- i endoplazmy jest aktyna, a miozyna(gł, w endoplazmie)- ona maszeruje i ciągnie za sobą wszystko co się da

 

Sposoby wykorzystania transportu:

        jedno włókno aktynowe może być transportowane po drugim przymocowanym do ściany

        skracanie lub wydłużanie włókien

*nie wiadomo skąd komórka wie jak zbudować trajektorię transportu po najkrótszej drodze

 

 

                                                       

-w miękiszu palisadowym chloroplasty mogą się przemieszczać (m.in. związane z natężeniem światła)=> mechanizm wykorzystania energii świetlnej; ruch ten związany jest z ruchem aktyny i miozyny









*ustawienie peryklinalne -słabe światło







                                        

 

 

                  *silne światło- chloroplasty przy ścianach antyklinalnych

 

-w komórkach glona B......(nie mam nazwy) ruch chloroplastów do lub od światła (dużą lub małą powierzchnią chloroplastu=> odwracanie o 90* tez jest kontrolowane ruchami aktyny i miozyny

 

-ruch pełzakowaty (ameboidalny) kształtowany jest przez aktynę (=> bardzo oplecione- dużo energii, słabo oplecione- mało energii)

 

        Jarosh spostrzegł ,że organelle komórkowe mogą wykazywać ruch skokowy. Jest to związane z energia nagle wyładowanej w nadskręconej aktynie [nadskręcenie- obie końcówki są unieruchomione we włóknie aktynowym; gdy uwolni się jeden z nich, energia zostaje nagle uwolniona powodując ruch skokowy]. 

...
Zgłoś jeśli naruszono regulamin