ĆWICZENIE 2. Temat: ULTRASTRUKTURA KOMÓRKI (1). (MIKROSKOP ELEKTRONOWY, ORGANELLE KOMÓRKOWE). 1. Podstawy technik mikroskopowo-elektronowych (Sc hemat N/2/1) 2. Budowa i działanie mikroskopu elektronowego tran smisyjnego i skanuj ącego (Schemat N/2/2)

Mikrotubule w astrocytach

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) 9. Tworzenie protofilamentów tubulinowych (Schemat N/2/6)

SCEMAT N/2/1 - PODSTAWY TECHNIK MIKROSKOPOWO-ELEKTR ONOWYCH

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 ELEKT RONOWEGO

TRANSMISYJNEGO I SKANUJ ĄCEGO 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

SCHEMAT NR 5/3 APARAT GOLGIEGO

Schemat budowy i funkcji aparatu Golgiego (A). Obraz ultrastrukturalny aparatu Golgiego (komórka z iarnista jajnika) (B).

(A) Według: Stevens A., Lowe J.: Histologia człowieka. (Wydanie drugie). 2000. Wydawnictwo Lekarskie PZWL; Wydawnictwo Medyczne Słotwiński Verlag

A

B

C

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

Schemat N/2/3. MITOCHONDRIA A B C D

Schemat budowy mitochondrium oraz rozmieszczenia i czynno ści niektórych enzymów mitochondrialnych (A). RóŜne formy mitochondriów: z grzebieniami poprzecznymi (lamelarnymi) (komórka nabłonka naj ądrza) (B),

z grzebieniami podłu Ŝnymi (tubularnymi, rurkowatymi) ( komórka gruczołow a kory nadnerczy) (C) i z grzebieniami okr ęŜnymi (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 re lacji z niektórymi strukturami cytoplazmatycznymi (A).

Obraz ultrastrukturalny lizosomów (komórka kory nad nerczy) (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 s ą to organele komórkowe, niemaj ące własnej błony. Składaj ą się z glikogenu oraz grupy enzymów zwi ązanych z jego metabolizmem. Nale Ŝy do nich syntetaza glikogenu, enzym rozgał ęziający, fosforylaza, enzym usuwaj ący rozgał ęzienia oraz enzymy regulatorowe. W glikosomie maj ącym średnic ę 20 ~ 30 nm glikogen wyst ępuje w postaci ziarenek o średnicy 2 ~ 3 nm. Przestrze ń pomi ędzy tymi ziarenkami wypełniaj ą białka. Glikosomy wyst ępują w dwóch formach. Lioglikosomy łatwo jest usun ąć z komórki, na przykład za pomoc ą gor ącej wody lub amylazy. Desmoglikosomy za po średnictwem białek wi ąŜą się z innymi strukturami komórki (mitochondriami, aparatem Golgiego, szorstk ą i gładk ą siateczk ą śródplazmatyczn ą, miofibrylami, itd.) i s ą trudne do usuni ęcia. Nie ulegaj ą strawieniu przez amylaz ę, która zapewne nie ma dost ępu do glikogenu na skutek opłaszczenia go przez bia łka. Lioglikosomy dominuj ą w komórkach w ątroby a desmosomy licznie wyst ępują w komórkach mi ęśniowych. EM N/2/4. Ryc. 1. Elektronogram włókna Purkinjego z serca psa kontrastowany za pomoc ą soli uranu i ołowiu. W cytosolu wida ć glikosomy w postaci pojedynczych ziarenek (cienkie strzałki) lub zgrupowane szeregow o (grube strzałki). Zabarwione s ą białka glikosomów. Ryc. 2. Ten sam materiał co na rycinie 1 ale barwio ny metod ą cytochemiczn ą wykrywaj ącą glikogen (kwas nadjodowy tiosemikarbazyd białczan srebra). Widać ziarenka glikogenu o średnicy 2~3 nm.

Zdjęcia pochodz ą z pracy: K. Kielan Rybicka Glycosomes

the organelles of glycogen metabolism. Tissue & Cel l; 1996, 28: 253 265.

Opracował prof. Stanisław Moskalewski

Schemat N/2/5 MODEL HETERODIMERU TUBULINY

Mikrotubule zbudowane s ą z tubuliny. Wyst ępuj ą cząsteczki α i β tubuliny, które tworz ą dimery (dimer złoŜony z dwóch ró Ŝnych podjednostek nazywany jest heterodimerem) poli meryzuj ące nast ępnie z utworzeniem protofilamentów i mikrotubuli. C – koniec karboksylowy polipeptydu, N – koniec aminowy peptydu, GTPn – GTP – niewymienne i niepodlegaj ące hydrolizie, GTPe – GTP wymienne i podlegaj ące hydrolizie, Czarne pole – region trwałego poł ączenia cz ąsteczek α i β tubuliny. W roztworze zawieraj ącym heterodimery i GTP lub GDP, cz ąsteczka GTP zwi ązana z tubulina α nie ulega wymianie, natomiast cz ąsteczka zwi ązana z tubulin ą β moŜe ulec wymianie na inn ą cząsteczk ę GTP lub na cząsteczk ę GDP.

opracował prof. Stanisław Moskalewski Schemat N/2/6 TWORZENIE PROTOFILAMENTÓW TUBULIN OWYCH

Heterodimery tubuliny ł ączą się ze sob ą w regularny sposób „głowa-ogon”. Ł ączenie przebiega nieco odmiennie na obu ko ńcach protofilamentu. Na końcu oznaczonym minus cz ąsteczka β tubuliny heterodimeru wolnego ł ączy si ę z cząsteczk ą α heterodimeru zwi ązanego. Hydrolizie uległo GTP cz ąsteczki dołączającej si ę. Na końcu oznaczonym plus ł ączy si ę cząsteczka α wolnego heterodimeru z cz ąsteczk ą β heterodimeru związanego. Hydrolizie do GDP podlega GTP heterodimeru związanego.

opracował prof. Stanisław Moskalewski