Organite nedelimitate de endomenbrana

Organite nedelimitate de endomenbrana

In citoplasma deosebim 2 mari grupe de organite:

-delimitate de endomembr

-nedelimitate de endomembrane: organite de forma granulara, reprezentate de ribozomi, altele au forma filamentoasa, iar altele au forma tubulara si erau reprez de microtubuli.

Ribozomii:

Acestia sunt prezenti in toate celulele, exceptie hematia matura. Au dimensiuni f mici, de aceea nu pot fi observati la MO. Diametrul lor variaza in jur de 15-30 nm, iar pozitia in celula ii putem gasi fie izolati, sau liberi in citoplasma, fie grupati, sau ii mai putem gasi atasati ret endoplasmic.

Nr. ribozomilor variaza cu tipul de celula, dar si cu activitatea celulei respective. Se gasesc in nr foarte mare in celulele secretorii angajate in procesul de sinteza a proteinelor.

La ME, s-a vazut ultrastructura ribozomilor si anume:

-fiecare ribozom este alcatuit din 2 subunitati inegale ca dimensiune, dar si dpdv al constantei de sedimentare;

-subunitatea mare are un diametru in jur de 20 nm, are o forma sferoidala si are o constanta de sedimentare de 60 de unitati.

-a doua subunitate, subunitatea mica, are o forma usor ovalara, are un diametru cuprins intre 10-maxim 20 nm, iar constanta de sedimentare este de 40 de unitati. La randul ei , subunitatea mica este alcatuita din 2 subunitati inegale.

-cele 2 subunitati ribozomale se separa atunci cand concentratia ionilor de magneziu scade in cioplasma sub 10^-3 Cand concentratia creste peste 10^-3, ribozomii se agrega (se aglomereaza) in grupari nefunctionale numite polimeri, revenirea la normal a concentratiei ionilor de Mg are ca rezultat desfacerea polimerilor si individualizarea ribozomilor.

-in citoplasma putem intalni grupari ribozomale functionale, numite poliribozomi sau polizomi, in momentul in care celula este angajata in procesul de sinteza a proteinelor.

-nr de ribozomi grupati depinde de marimea moleculei proteice ce urmeaza a fi sintetizata (ex: pt molecula de globina, care este o proteina proprie din citoplasma hematiei, sunt necesari 5 ribozomi), iar pt sinteza unei molecule de collagen, sunt necesari 100 de ribozomi.

-ARN-ul mesager are forma unui filament gros de 2 nm, el traverseaza fiecare ribozom intre subunitatea mare si subunitatea mica. Dupa ce proteinele au fost sintetizate, lantul de poliribozomi se rupe, ARN-ul mesager se desface, iar ribozomii se disperseaza in citoplasma.

Compozitia chimica:

-ARN-ul ribozomal

-proteine, ambele in concentratii egale.

-Apa, in cantitati foarte mici

-ioni de Ca si Mg (calciu si magneziu)

-Datorita prezentei ARN-ului, ribozomii sunt responsabili de bazofilia citoplasmei celulei, observate la microscopul optic.

-ARN-ul se gaseste in ambele unitati ribozomale si are in structura lui baze purinice (Adenina si Guanina), dar si baze pirimidinice (Uracil si Citozina).

-Proteinele din ribozomi se gasesc in interiorul subunitatilor, se cunosc aprox 50 de tipuri de proteine ribozomale, unele dintre ele sunt proteine structurale, iar altele sunt proteine cu functii speciale.

-ARN-ul ribozomal se sintetizeaza in nucleol , componenta a nucleului, in pars-fibroza.

-Subunitatile mici sunt primele care trec in citoplasma inaintea subunitatilor mari, prin porii invelisului nuclear, iar dupa ce s-au maturat in citoplasma, se asambleaza in prezenta unei concentratii optime a ionilor de Mg.

FUNCTIA RIBOZOMILOR:

-Reprezinta locul de sinteza a proteinelor dup ace se constituie in grupari functionale nu mite poliribozomi

-Acesti poliribozomi pot fi liberi in citoplasma si vor sintetiza proteine proprii sau de structura, sau se pot atasa ret endoplasmic, se formeaza ret endoplasmic rugos, ce sintetizeaza proteine de export (enzyme, hormone, anticorpi).

STRUCTURILE FILAMENTOASE (MICROFILAMENTE)

-Acestea se gasesc raspandite in toate celulele, sunt mai abundente in celulele cu accentuate miscari de deplasare.

-Diametrul acestor filamente este cuprins intre 5-7 nm, deci nu pot fi vazute la MO.

-La ME, ele se prezinta fie isolate, fie grupate in citosol.

-Ultrastructural sunt formate din molecule de actina (filamente de actina), altele pot fi formate din molecule de miozina - filamente de miozina (ceva mai groase). Ex: in celulele nemusculare, cele mai multe filamente sunt formate din actina si numai un nr foarte mic sunt formate din miozina.

-Moleculele de actina se prezinta sub 2 forme:

-actina F sau fibrilara, prezenta in microfilamente

-actina G sau globulara si este prezenta adesea in citoplasma

-Microfilamentele contribuie la formarea citoscheletului, ele se leaga de plasmalema prin moleculele de alfa-actina si, pt ca intervin in formarea citoscheletului, au rol in mentinerea formei celulei.

-Intervin in miscarile celulare de locomotive (deplasare) cu ajutorul pseudopodelor, dar intervin si in miscarile intracitoplasmatice.

-Interventia lor este determinate de concentratia ionilor de Ca, a moleculelor de ATP, dar si a moleculelor de AMP cyclic, considerat un mesager de ordinul II intracelular.

-In celulele musculare, moleculele de actina si miozina formeaza miofilamentele, iar acestea, dispuse intr-o anumita ordine, formeaza miofibrilele ce au in jur de 1-2 microni (u) si pot fi observate la microscopul optic.

-Actina, si in celulele musculare, se gaseste sub cele 2 forme:

-filamentoasa (actina F)

-granulara (actina G)

-Miozina apare sub forma unui bastonas, interactiunea dintre actina si miozina, cu formarea complexelor acto-miozinice, necesita energie, provenita din scindarea (descompunerea) moleculelor macroergice de ATP sub actiunea enzimelor numite ATP-aze si rezulta ADP si o molecula de fosfat.

-In celulele musculare mai gasim si proteine, gasim si proteine reglatoare (ex: troponina, tropomiozina), dar mai gasim si calmoduline cu rol in reglarea multor activitati din celula.

-Mai intalnim spectrina, filamina etc.

Filamentele intermediare:

-sunt diferite de filamentele de actina si de miozina;

-au un diametru in jur de 10-11 nm si sunt de mai multe feluri (ex: microfilamente intermediare formate din prekeratina sau keratina, sunt caracteristice celulelor epiteliale, aceste filamente se asociaza de obicei cu desmozomi; ex2: microfilamente ce contin vimetina, le gasim in celulele mezenchimale; ex3: microfilamente ce contin desmina, le gasim in muschiul neted, in celuelele cardiace si in celulele musculare scheletale; ex4: neurofilamentele, le intalnim in celulele nervoase; ex5: gliofilamentele, le gasim in celulele gliale sau nevroglii)

-microfil intermediare, sunt supuse in general actiunii proteolitice, actiune ce are loc in special in prezenta ionilor de Ca. Rolul: intervin in formarea citoscheletului si implicit in mentinerea formei celulare; participa la miscarile celulare, dar si la miscarile cililor si flagelilor; rol in unele cellule au functii speciale (ex: in hepatocite, aceste microfilamente intermediare sunt implicate in eliberarea proteinelor si lipidelor sintetizate in ficat); au un rol deosebit in celulele nervoase, unde se gasesc atat in citoplasma celulei, dar si in prelungirile celulelor nervoase, unde mentin forma celulei, dar favorizeaza si transmiterea neuromediatorilor.

MICROTUBULI

-Sunt prezenti sub forma de cilindri subtiri in citoplasma celulelor

-Nu pot fi vazuti la microscopul optic

-La microscopul electronic au un diametru cuprins intre 20-30nm

-Pot fi observati fie izolati, fie grupati.

-Ultrastructural s-a vazut ca peretele tubului este format din siruri liniare de 12-13 molecule proteice, globuloase, numite molecule de tubulina. Exista 2 tipuri de molecule de tubulina (alfa-tubulina, sibeta-tubulina)

-Moleculele de tubulina sunt structuri labile, adica se asociaza sau se grupeaza si se dezasambleaza in functie de concentratia ionilor de Ca si a AMP ciclic. Ionii de Ca au un rol principal in procesul de agregare, iar ionii de Mg au rol activator al moleculelor.

FUNCTIA MICROTUBULILOR

-Intervin in formarea citoscheletului impreuna cu microfilamentele si rol in mentinerea formei celulei

-Participa la miscarile celulare

-Pot avea si functii speciale

-In anumite conditii, aceste formatiuni pot sa se organizeze stabil si sa dea nastere unor organite cum ar fi: miofibrilele, neurofibrilele, tonofibrilele, microvili, cili .

Miofibrilele le intalnim sub forma de structuri bine organizate in celulele musculare scheletale, au un diametru de 1-2u si sunt dispuse paralel cu axul mare al celulei musculare scheletale.

-La MO, miofibrilele prezinta o alternanta de discuri clare si intunecate.

-La ME, discul clar este format din filamente de actina subtiri dispuse ordonat unele sub celelalte. Discul intunecat este alcatuit din filamente groase de miozina dispuse si ele ordonat unele sub celelalte. Se mai pot observa filamente intermediare, dar si proteine reglatoare (troponina, tropomiozina).

Neurofibrilele:

-Le intalnim in nr mare in citoplasma celulelor nervoase, dar si in prelungirile lor

-La MO se evidentiaza prin colorare cu saruri de Ag, care favorizeaza aglutinarea sau gruparea neurofilamentelor si neurotubulilor, rezultand neurofibrilele colorate in brun pana la negru.

-La ME, ele sunt formate din neurofilamente si neurotubuli.

Tonofibrile

-Sunt localizate in celulele epiteliale

-Participa la formarea lizozomilor ce au rol in adezivitatea intercelulara.

-Au un diametru cuprins intre 1 pana la 2 microni.

-La ME sunt alcatuite din filamente intermediare cu diametru de 10 nm de prekeratina si keratina.

-Pot fi dispuse izolat sau grupate.

ROL: Intervin in adezivitatea celulara

Microvilii:

-Se gasesc la polul apical al celulelor din intestine, numite enterocite, dar si la nefrocite, celulele epiteliale din tubul urinifer.

-Fiecare microvil, la microscopul electronic, contine in axul sau un manunchi de 20-30 de filamente de actina, dispuse paralel cu axul mare si paralele intre ele.

-La vf microvilului, filamentele sunt fixate de fata interna a membranei celulare prin molecule de alfa-actina.

-Filamentele sunt unite intre ele prin punti transversale, dar sunt unite si de membrane celulara de catre microfilamente de vilina.

-La baza microvilului se gaseste o retea terminala formata din filamente scurte de miozina, dar si microtubule. Se presupune ca miscarea/contractia microvilului se realizeaza prin interactiunea actina/miozina, miozina aflata in reteaua terminala.

-La MO, microvilii apar sub forma de platou striat la nivelul intestinului si sub forma de margine in perie la nivelul tubului urinifer.

CENTRIOLII

-Sunt organite microtubulare stabile, localizate in citoplasma celulelor, au un diametru de 0.15u si o lungime de 0.5u.

-Intra in structura centrului cellular, localizat frecvent langa nucleu.

-Centrul celular poate cuprinde 1-2 centrioli inconjurati de o zona de citoplasma clara.

-La ME, fiecare centriol apare ca un cilindru perpendicular pe celalalt.

-Peretele centriolului este format din 9 triplete de microtubuli ce inconjoara o zona clara.

ROLUL:

-initiaza si declanseaza diviziunea celulara, formand fusul de diviziune.

CILII

-La MO, ii putem observa la polul apical al celulelor epiteliale din trahee, bronhiile mari si apar sub forma de prelungiri celulare fibrilare, dispuse de obicei la polul apical al celulelor.

-La ME, sunt alcatuiti din membrane celulara la periferie, in centru citoplasma numita axonema, in aceasta axonema se observa microtubuli si anume: 2 situati central, inconjurati la periferie de 9 dublete de microubuli. In fiecare dublet exista o subfibra A formata din 13 proto-filamente si o subfibra B formata din 11 proto-filamente. De la subfibra A a unei perechi pornesc spre subfibra B 2 brate simetrice formate din molecule proteice de dineina, aceasta este o protein-enzima bogata in ATP-aza. Miscarea cililor se realizeaza prin alunecarea unui dublet periferic in raport cu dubletul vecin lui. Aceasta ancorare este dependenta de legarea dineinei dintr-un dublet de subfibra dubletului B vecin.

-Dineina bogata in ATP-aza actioneaza asupra ATP-ului, il scindeaza si elibereaza energia necesara miscarii.

-Miscarea cililor este dependenta de concentratia moleculelor macroergice de ATP si a ionilor de Ca.