RIBOZOMI- ENDOPLAZMIN RETIKULUM- KOMPLEKS GOLDŽI KOMPARTMENTI ĆELIJE UKLJUČENI U SINTEZU I OBRADU PROTEINA I LIPIDA

(1)

RIBOZOMI

-

ENDOPLAZMIN

RETIKULUM

-

KOMPLEKS GOLD

Ž

I

KOMPARTMENTI ĆELIJE UKLJUČENI U SINTEZU I OBRADU PROTEINA I LIPIDA

(2)

• Ćelijske organele zadužene za translaciju iRNK (sintezu proteina)

• Na nivou SM – bazofilija

• Na nivou TEM, očavaju se kao male (25 nm) elektron-tamne partikule koje mogu biti slobodne u citoplazmi ili zakačene za membranu ER.

• Citoplazmatski (slobodni, nemembranski) ribozomi su zaduženi za sintezu:

o Citoplazmatskih,

o Nukleusnih,

o Mitohondrijalnih,

o Peroksizomalnih proteina

• Ribozomi na membrani grER (membranski, vezani) su zaduženi za sintezu:

o Sekretornih proteina, o Lizozomskih enzima, o Proteina ćel. membrane,

o Proteina ER,

o Proteina kompleksa Goldži

• Najčešće se organizuju u formu POLIRIBOZOMA

(POLIZOMA) – klasteri ribozoma na iRNK koji istovremeno vrše translaciju.

(3)

(4)

• Dve subjedinice koje su grañene od rRNK i proteina

• Sinteza ribozomskih subjedinica počinje u nukleolusu

• Do sklapanja male i velike subjedinice dolazi tek pri kačenju male subjedinice za iRNK i prvu, inicijatorsku tRNK

Sklopljen ribozom poseduje četiri, za sintezu proteina, važna mesta:

•iRNK-vezujuće mesto •mesta za vezivanje tRNK:

o A (aminoacil-tRNK) mesto – vezuje novo

pristiglu tRNK koja nosi odgovarajuću aminokiselinu

o P (peptidil-tRNK) mesto – vezuje tRNK sa rastućim polipeptidnim lancem

o E (exit) mesto – mesto sa kojeg tRNK

napušta ribozom nakon što se otkači od rastućeg polipeptidnog lanca

(5)

FUNKCIJA RIBOZOMA – TRANSLACIJA iRNK (SINTEZA PROTEINA)

1.INICIJACIJA

2.ELONGACIJA (vezivanje novih tRNK, formiranje peptidne veze, translokacija iRNK)

(6)

(7)

P

O

L

IIII

Z

O

M

IIII

1. SLOBODNI, NEMEMBRANSKI

--

CITOPLAZMATSKI

-

-2.

2. VEZANI, MEMBRANSKI

VEZANI, MEMBRANSKI

--

grER

-

-•citoplazmatski •nukleusni •mitohondrijalni •peroksizomalni •sekretorni proteini •lizozomski enzimi •plazmina membrana •membrane ER-a

(8)

(9)

ENDOPLAZMIN RETIKULUM

• Najveći membranski kompartment eukariotskih ćelija

• U vidu kontinuirane 3D mreže (retikuluma) spljoštenih membranskih sakula (kesa), tubula i pridruženih vezikula koja se pruža od nukleusnog ovoja do površine ćelije. • Organizacija i pružanje ER – mikrotubule i

njihovi molekulski motori.

• Na nivou SM ER se uočava samo pri specijalnim bojenjima i obeležavanjima • Na nivou TEM – dve forme ER:

Glatki ER

(10)

Granulisani ER – grER Glatki ER – glER

• Poseduje poliribozome na membrani – bazofilija na nivou SM

• U vidu spljoštenih, pločastih,

paralelno naslaganih kesa (sakula) • U kontinuitetu sa nukleusnim ovojem

•

• ERER--eksportni domen (tranzicioni eksportni domen

domen) tubulovezikularna forma, bez polizoma – na mestu odvajanja

vezikula sa ER na kompleks Goldži

• Ne poseduje poliribozome na membrani – bazofilija na nivou SM

• U vidu tubularnih, nepravilno

rasporeñenih kesa

(11)

(12)

Funkcije glER:

• Sinteza membranskih lipida (fosfolipidi i holesterol) • Sinteza lipidnih tela

• Sinteza steroida – holesterol (jetra) i steroidni hormoni (steroidogene ćelije) • Detoksikacija (u jetri) – barbiturati, policiklični ugljovodonici

• Metabolizam ugljenih hidrata – razgradnja glikogena (jetra, bubrezi, creva) • Deponovanje jona kalcijuma – sarkoplazmin retikulum (mišićne ćelije)

Funkcije grER

Funkcije grER - mesto sinteze i obrade proteina

1. Sinteza membranskih i solubilnih proteina na membrani grER

2. Unos polipeptida u membranu ili lumen grER 3. Savijanje polipeptida

4. Sklapanje multimernih proteina

5. Uklanjanje loše savijenih ili sklopljenih proteina-ubikvitin-proteazom

6. Sortiranje proteina – dodavanje i obrada oligosaharidnih grupa glikoproteina

(13)

UNOS POLIPEPTIDA U grER

GLIKOZILACIJA PROTEINA

(14)

OBRADA POLIPEPTIDA U grER – kontrola kvaliteta

-3GLU -MAN

(15)

(16)

GOLDŽIJEV KOMPLEKS

1898. Camillo Golgi

specifično “bojenje” impregnacija solima srebra

Fluorescentna mikroskopija

(17)

• Serija paralelno naslaganih, spljoštenih kesa (sakula) diskoidalnog oblika

• Prosečno 3 – 8 sakula po KG • Nekolko KG po ćeliji

• Dinamična struktura okružena brojnim transportnim vezikulama • Dve strane u odnosu na položaj

ER:

• Cis-strana – bliže ER • Trans-strana

(18)

Funkciono

-

biohemijska polarnost KG

Cis

Trans

Med

Cis mreža-TVR Trans mreža-TVR *TVR- tubulo-vezikulo-retikularna oblast

kese

(19)

2 modela transporta materijala kroz KG:

MODEL STACIONARNIH CISTERNI

•Svaki kompartment je stabilan

•Transport se vrši vezikulama

MODEL MATURACIJE CISTERNI

•Kese postepeno sazrevaju i prelaze iz

cis- u med- pa u trans-kese

•Enzimi se vraćaju u kese u kojima su potrebni

(20)

FUNKCIJE

GOLD

Ž

I KOMPLEKSA

1. 1. 1.

1. OBRADAOBRADAOBRADAOBRADA PROTEINA I LIPIDA PROTEINA I LIPIDA PROTEINA I LIPIDA PROTEINA I LIPIDA ---- glikozilacijaglikozilacijaglikozilacijaglikozilacija

2. 2. 2.

2. SORTIRANJESORTIRANJESORTIRANJESORTIRANJE

3. 3. 3.

3. KONCENTRISANJEKONCENTRISANJEKONCENTRISANJEKONCENTRISANJE

4. 4. 4.

4. MEMBRANSKI MEMBRANSKI MEMBRANSKI MEMBRANSKI TTTTRANSPORTRANSPORTRANSPORTRANSPORT

iRNK, tRNK, preribozomi grER cis- med- trans-kompleks Goldži lizozomi lizozomi konstitutivna konstitutivna sekrecija sekrecija regulisana regulisana sekrecija sekrecija

(21)

Sortiranje i obrada lizozomskih enzima

(22)

Sortiranje i obrada sekretornih proteina

(23)

Konstitutuvna sekrecija

oslobañanje mukusa – epitel creva

(24)

Regulisana sekrecija

Nezrela sekretorna vezikula Goldži Trans-TVR Klatrin KONCENTRISANJE Zrela sekretorna vezikula zimogene granule

Fuzija vezikula sa ĆM nakon prijema signala (hormon ili nešto drugo)

(25)

Vezikularni transport

(26)

(27)

(28)

Po sastavu:

Depozicije glukoze

-glikogen

Depozicije lipida – lipidna

tela

Depozicije proteina –

proteinski kristaloidi

Depozicije pigmenata –

melanozomi i

lipofuscinske granule

Depozicije jona

Citoplazmatske

Nukleusne

Mitohondrijske

Peroksizomske

U specifi

č

nim vezikulama

Po lokalizaciji:

(29)

GLIKOGEN

SM – PAS bojenje TEM

Granati polimer glukoze

U formi glikogenskih

partikula

10 – 40 nm, u citoplazmi

Najbrojnije kod:

ć

elija jetre,

skeletnih i sr

č

anih miši

ć

a,

hondrocita, adipocita.

(30)

LIPIDNA TELA

SM – beli i mrki adipocit

TEM – Lajdigova ćelija testisa

Depoi neutralnih lipida – triglicerida i estara sterola

Veličina varira od 20 – 60 nm do 100 µm

Poseduju fosfolipidnu polumembranu

Prisutne kod svih eukariotskih ćelija – privremeno ili stalno, najizraženije kod:

adipocita, hepatocita, enterocita, steroidogenih

ćelija, epitelnih ćelija ml. žlezde tokom laktacije.

(31)

Formiranje lipidnih tela

Nastaju u glER – umetanjem

lipida u membranski dvosloj.

Rast lipidni tela – razli

č

iti

modeli:

Fuzija manjih LT

Vezikularni transport lipida i

proteina iz ER

Sinteza na površini LT

Mobilizacija lipida iz LT –

(32)

PROTEINSKI KRISTALOIDI

Depozicije proteina

U citoplazmi, nukleusu,

peroksizomima, ER,

mitohondrijama,

kompleksa Goldži...

Mogu da sadrže:

metabolite, enzime,

virusne proteine

Citoplazma – Reynke-ovi kristali Nukleus

(33)

PIGMENTI

Melanin

•U koži ga sintetišu melanociti u formi melanozoma a preuzimaju keratinociti

•Protektivna uloga

Lipofuscin

•„pigment starenja“, ceroid

•U formi lipofuscinskih granula •Nerastvorni produkt lizozomske degradacije (lipidi, proteini, joni metala)

(34)

DEPOZICIJE JONA

Depozicije jona gvožñ_a

•Feritinske granule

•u citoplazmi, nukleusu, mitohondrijama, serumu •Protein feritin – 24 subjedinice apoferitina

SM – jetra, Pearl-Prusko plavo bojenje

Depozicije jona kalcijuma

•Mitohondrijalne granule

•U formi Ca-fosfata