CYTOLOGIE II MUDr. Kateřina Kapounková, Ph.D. cytoplazma • Ektoplazma – úzký lem cytoplazmy pod buněčnou membránou ( metabolicky málo aktivní, síť aktinových vláken tvořících oporu buněčné membrány • Endoplazma – obsahuje organely, metabolicky aktivní • Cytozol- základní hmota buňky bez organel organely Membránové obalené dvojitou membránou • Mitochondrie Membránové obalené jednoduchou membránou • Granulární endoplazmatické retikulum • Hladké endoplazmatické retikulum • Golgiho komplex • Lysozom • Peroxizom Bez membrány • Ribozomy • Centrozom Obsahuje : organely + cytoskelet + buněčné inkluze 70-85% vody Cytoskelet • Mikrofilamenta • Intermediární filamenta • Mikrotubuly Cytoskelet Mikrofilamenta • Složena z aktinu Funkce • Umožňují vznik výběžků u některých bb – amébovitý pohyb • Podílejí se na růstu koncových částí výběžků neuronů ( axonů a dendritů) • Zajištují napětí a pohyb ve svalových bb (spolu s myozinem součástí kontraktilního aparátu) • Zajišťují tvar bb Obsahuje 3 základní typy vláknitých bílkovin: mikrotubuly, mikrofilamenta a intermediární filamenta Intermediární filamenta • Heterogenní skupina látek • Mohou připojovat organely k transmembránovým proteinům – tím zpevňují bb. -poskytují b. odolnost v tahu i tlaku Typy: • Gliofilamenta ( v astrocytech a Schwanových bb.) • Cytokeratin- v epitelových bb. • Neurofilamenta- v neuronech • Desmin- ve svalové tkáni V b. lze intermediární filamenta prokázat imunohistochemicky. Významá diagnostická metoda pro průkaz nádorů. Mikrotubuly • Duté trubičky, skládají se z podjednotek bílkovin (tubulinu) • Jejich uspořádání v bb. odpovídá typu a funkci buněk • Udržují tvar bb. • Vytvářejí vnitřní strukturu centriolu • Vytváří dělící vřeténko během mitózy • Podílí se na přenosu vezikul uvnitř b. • V neuronech zabezpečují axonální transport ( proudění cytoplazmy uvnitř axonů) Poškození mikrotubulů vede k zastavení buněčného dělení – princip účinku některých protinádorových léků ( vinblastin, kolchicin) Centrosom • Tvořen párem dutých válců ( centriolů), na sebe kolmých • Má význam při buněčném dělení • Doposud řada vlastností centrosomu nebyla vysvětlena Mitochondrie • Z evolučního pohledu původně bakterie • 2 membrány, podle metabolické aktivity bb ( několik set až desítek tisíc mitochondrií) • Vlastní genom • Dokáží si syntetizovat některé svoje stavební proteiny • Počet roste během buněčného dělení • Pro život buňky nepostradatelné ( chybí pouze v erytrocytech), v jaterní b. 500 – 4000 mitochondrií ( cca 14% objemu buňky), u kardiomyocytu až 40% objemu • Energetické centrum bb • Proměnlivý tvar • Vlastní DNA a ribozomy • Po oplození zanikají mitochondrie spermie- mitochondrie jen od matky Ribozomy • Tvořené komplexem bílkovin a RNA • Syntetizovány v jadérku – jadernými póry do cytoplazmy • Buď volně v cytoplazmě nebo vázané na membránu granulárního endoplazmatického retikula • V cytoplazmě se vážou dohromady - polyribozomy Ribozomy tvořeny: • Velká podjednotka • Malá podjednotka Endoplazmatické retikulum • Trojrozměrný systém dutin s jednou membránou • Dutiny vytváří cisterny, váčky a kanálky • Součástí tzv. membránového systému buňky ( spolu s Golgiho komplexem, lysozomy a sekrečními vezikuly) – podílí se na tvorbě, úpravě, ukládání a přenosu molekul v buňce • Tvoří se v něm látky, které jsou pak transportními vezikuly posílány ven z buňky • Dva typy: granulární( drsné) ER agranulární ( hladké) ER Hladké endoplazmatické retikulum • Syntéza fosfolipidů membrán, cholesterolu, lipoproteinů, neobsahuje ribozomy • Metabolismus glykogenu ( obsahuje enzym glukóza-6-fosfatázu) • Syntéza steroidních hormonů ( glukokortikoidy, mineralkortikoidy, testosteron, estrogeny a gestageny) • Biotransformace a odbourávání cizorodých látek ( například léčivých látek, jedů) • Účast při kontrakci a relaxaci kosterního a srdečního svalu ( vyplavení nebo vychytávání Ca iontů – zde označováno jako sarkoplazmatické retikulum) • Sekrece Cl iontů při tvorbě HCl v krycích buňkách žaludeční sliznice • Hodně ER: jaterní bb, Leydigovy bb varlet, bb kůry nadledvin, myocyty a kardiomyocyty Tubuly + cisterny , bez ribozomů Granulární endoplazmatické retikulum (GER) • Nově vznikající bílkovinný řetězec z ribozomu vstupuje do nitra retikula a projde úpravami pak se posunuje do Golgiho aparátu • Hodně GER: jaterní epitelové bb( syntetizují bílkoviny krevní plazmy), plazmatické bb ( syntetizují protilátky), bb nervové ( syntetizují neuromediátory), fibroblasty ( syntetizují vláknitou i základní amorfní mezibuněčnou hmotu vaziva), serózní bb exokrinních žláz ( tvoří vodnatý sekret s vysokým obsahem bílkovin) Tubuly + cisterny + připojena velká podjednotka ribozomů (prostřednictvím bílkoviny riboforin) Golgiho aparát (GA) • Soustava plochých cisteren (měchýřků) a kanálků • Cisterny na konci rozšířené a oddělují se zde sekreční vezikuly • V buňce v blízkosti jádra a granulárního endoplazmatického retikula • Probíhá zde posttranslační modifikace bílkovin do jejich konečné podoby • 2 funkce: modifikace bílkovin a přenosová funkce( uvolňování vezikul, které buď zůstanou v b. ( lysozomy)nebo se uvolní ven exocytózou ( důvodem je, že řada látek, které vznikají v bb neprojde samostatně přes membránu – velké částice) • 3-7 cisteren = diktyozom • Diktyozom má dvě strany ( cis- strana, trans- strana) Příjem měchýřků Oddělování vezikul GA dokáže roztřídit bílkoviny ( na ty co mají zůstat v b a na ty co mají b opustit) Lyzozomy • Obsahují přes 50 rozmanitých enzymů Hlavní funkce: • Nitrobuněčné trávení – rozklad látek přijatých do bb pinocytózou • Rozklad různých součástí b – rozkládají opotřebované, poškozené organely • Podíl na autolýze b- při nekrotickém rozpadu • Skladování látek ( nepotřebných, potřebných- játra Fe) Typy • Primární lyzozom – obsahují enzymy, ale chybí substrát, který má být rozložen • Sekundární lyzozom- probíhá zde enzymatické odbourávání a trávení substrátu • Terciární lyzozom- vznikají při vyčerpání enzymatické aktivity, kdy už není lyzozom schopen zpracovat další substrát Organely kulovitého nebo věnčitého tvaru, jedna membrána Peroxizomy • Vznikají z ER nebo rozdělením existujících peroxizomů • Doba jejich existence cca 2 dny Funkce: • Alfa a beta oxidace karboxylových kyselin • Syntéza cholesterolu • Oxidace látek buňce nebezpečných (H2O2 – hydrogen peroxid) Buněčné inkluze • Nahromaděním různých metabolitů • Mohou mít i zásobní funkci • Sacharidové, tukové či látky bílkovinné povahy (tukové kapénky, glykogenová zrnéčka, krystaloidní zrnéčka) adipocyty hepatocyt Steatóza – hromadění tukových kapének v játrech Při cukrovce hromadění glykogenu v buněčném jádře Exogenní pigmenty po vniknutí do těla z vnějšku ( tetování – poranění kůže, trávicí soustavou- argyróza, stříbro do kůže, chryzocyanóza, zlato do kůže, dýchacími cestami- antrakóza, zaprášení plic částicemi uhlíku, tabakóza) Steatóza jater Pigmentová zrnéčka • Chemické látky různého složení a barvy • Endogenní pigmenty – vznik během látkové výměny melanin, neuromelanin, lipofuscin, lipochrom • Hematogenní pigmenty myoglobin, hemoglobin, hemosiderin, bilirubin, hematin • Exogenní pigmenty ( vniknutí pigmentu do těla z vnějšího prostředí) argyróza pneumokonióza