RIBOZOMIRIBOZOMI-- ENDOPLAZMIN ENDOPLAZMIN RETIKULUMRETIKULUM-- KOMPLEKS GOLDKOMPLEKS GOLDŽŽII

KOMPARTMENTI ĆELIJE UKLJUČENI U SINTEZU I OBRADU PROTEINA I LIPIDA

• 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.

RIBOZOMI

FUNKCIJA RIBOZOMA – TRANSLACIJA iRNK (SINTEZA PROTEINA )

• 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

FUNKCIJA RIBOZOMA – TRANSLACIJA iRNK (SINTEZA PROTEINA )

1.INICIJACIJA

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

3.TERMINACIJA

KLASTERI RIBOZOMA – POLIRIBOZOMI (polizomi )

PPPPPPPP

OOOOOOOO

LLLLLLLL

IIIIIIII

ZZZZZZZZ

OOOOOOOO

MMMMMMMM

IIIIIIII

1. SLOBODNI, NEMEMBRANSKI 1. SLOBODNI, NEMEMBRANSKI -- CITOPLAZMATSKI CITOPLAZMATSKI --

2.2. VEZANI, MEMBRANSKI VEZANI, MEMBRANSKI -- grER grER --

•citoplazmatski•nukleusni•mitohondrijalni•peroksizomalni

•sekretorni proteini•lizozomski enzimi•plazmina membrana•membrane ER-a•membrane kompleksa Goldži

Membranski poliribozomi Slobodni poliribozomi

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� Granulisani ER

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 eksportni domen (tranzicioni

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

� Sve ćelije poseduju oba tipa ER – različit odnos, zavisno od funkcije ćelije

grER i glER su u kontinuitetu

Funkcije glER: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 grER3. Savijanje polipeptida4. Sklapanje multimernih proteina5. Uklanjanje loše savijenih ili sklopljenih proteina-

ubikvitin-proteazom6. Sortiranje proteina – dodavanje i obrada

oligosaharidnih grupa glikoproteina

UNOS POLIPEPTIDA U grER

GLIKOZILACIJA PROTEINASržni oligosaharid: 2NAG+9MAN+3GLU

OBRADA POLIPEPTIDA U grER – kontrola kvaliteta

-3GLU-MAN

GOLDŽIJEV KOMPLEKS

1898. Camillo Golgi

specifično “bojenje”impregnacija solima srebra

Fluorescentna mikroskopija

Elektronska mikroskopija

• 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

FunkcionoFunkciono --biohemijska polarnost KGbiohemijska polarnost KG

CisCis

TransTrans

MedMed

Cismreža-TVR

Transmreža-TVR

*TVR- tubulo-vezikulo-retikularna oblast

kese

2 modela transporta materijala kroz KG:2 modela transporta materijala kroz KG:

MODEL STACIONARNIH CISTERNIMODEL STACIONARNIH CISTERNI•Svaki kompartment je stabilan•Transport se vrši vezikulama

MODEL MATURACIJE CISTERNIMODEL MATURACIJE CISTERNI•Kese postepeno sazrevaju i prelaze iz cis- u med- pa u trans-kese•Enzimi se vraćaju u kese u kojima su potrebni

FUNKCIJE FUNKCIJE GOLDGOLDŽŽI KOMPLEKSAI 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-

kompleksGoldži

lizozomilizozomi

konstitutivna konstitutivna

sekrecijasekrecija

regulisana regulisana

sekrecijasekrecija

Sortiranje i obrada lizozomskih enzimaSortiranje i obrada lizozomskih enzima

kasni

Sortiranje i obrada sekretornih proteinaSortiranje i obrada sekretornih proteina

Konstitutuvna sekrecija

oslobañanje mukusa – epitel creva

Regulisana sekrecijaRegulisana 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)

Vezikularni transportVezikularni transport

Ćelijske depozicije

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 specifičnim vezikulama

Po lokalizaciji:Po lokalizaciji:

GLIKOGEN

SM – PAS bojenje TEM

� Granati polimer glukoze� U formi glikogenskih

partikula� 10 – 40 nm, u citoplazmi� Najbrojnije kod: ćelija jetre,

skeletnih i srčanih mišića, hondrocita, adipocita.

LIPIDNA TELALIPIDNA 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.

Formiranje lipidnih tela

� Nastaju u glER – umetanjem lipida u membranski dvosloj.

� Rast lipidni tela – različiti modeli:�Fuzija manjih LT�Vezikularni transport lipida i

proteina iz ER�Sinteza na površini LT

� Mobilizacija lipida iz LT –lipoliza – fisija na manja LT

PROTEINSKI KRISTALOIDI

�Depozicije proteina�U citoplazmi, nukleusu,

peroksizomima, ER, mitohondrijama, kompleksa Goldži...

�Mogu da sadrže: metabolite, enzime, virusne proteine

Citoplazma –Reynke-ovi kristali

Nukleus

Peroksizom Virusni kristaloidi

PIGMENTIMelanin•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)•Nervne, mišićne i ćelije retine

DEPOZICIJE JONADepozicije jona gvož ña•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

TEM