Tehnici de evidentiere a organitelor celulare implicate in sinteza celulara si in secretie - Ribozomii, Reticulul endoplasmatic, Complexul Golgi

Tehnici de evidentiere a organitelor celulare implicate in sinteza celulara si in secretie - Ribozomii, Reticulul endoplasmatic, Complexul Golgi

I. Ribozomii (corpusculii lui Palade)

Ribozomii sunt organite celulare submicroscopice, nemembranare, formate din ribonucleoproteine, avand rol in procesele de sinteza a proteinelor. Se gasesc in citoplasma tuturor celulelor, cu exceptia eritrocitelor si pot fi de doua tipuri: liberi in citoplasma (izolati sau grupati in poliribozomi) si atasati de membranele reticulului endoplasmatic si de fata citoplasmatica a invelisului nuclear.

I.1. Organizare structurala si ultrastructurala

La microscopul fotonic ribozomii nu pot fi observati datorita dimensiunilor foarte mici, sub limita puterii de rezolutie. In zonele in care au loc procese intense de proteogeneza, ribozomii formeaza zone intens bazofile in citoplasma. Prin tehnica citochimica Brachet (verde metil pironina), ribozomii se coloreaza in rosu, reactie care indica prezenta ARN-ului.

La microscopul electronic, ribozomii apar sub forma de granule ovalare sau elipsoidale cu diametrul mare de 20-30nm si diametrul mic de 16-17nm, cu un coeficient de sedimentare la eucariote de 80S (Svedberg). Tehnica colorarii negative pune in evidenta un sant care imparte acest organit in doua subunitati inegale ca dimensiuni, cu structura morfologica si biochimica diferita: subunitatea mica de 40S si subunitatea mare de 60S.(fig. 1)

Fig. 1. Aspectul ribozomilor

A subunitatea mica; B subunitatea mare. 1- subunitatea mare

1.cap, 2. platforma, 3. baza, 4.creasta,    2- subunitatea mica

5 protuberanta centrala, 6. spate, 7. ramura

8. fata

II. Reticulul endoplasmatic (R.E.)

Reticulul endoplasmatic este un organit membranar, comun tuturor celulelor cu exceptia hematiei adulte. Acesta este reprezentat de un sistem de canalicule si cisterne delimitate de endomembrane trilaminate cu o grosime de 5-6nm. Fiind implicat in sinteze de proteine, glucide si lipide, este foarte bine dezvoltat in celulule secretorii exo- si endocrine. El imbraca doua forme care comunica una cu cealalta dar difera prin structura si functii: reticulul endoplasmatic rugos (granular) si neted.

II. 1.Reticululul endoplasmatic neted (REN)

● nu este vizibil la microscopul fotonic;

● la microscopul electronic, apare ca un labirint de canalicule care comunica cu sacii RE rugos

si la nivelul carora nu se ataseaza ribozomi;

● este bine reprezentat in celulele care sintetizeaza hormoni steroizi (glanda suprarenala, celule

interstitiale din testicul si ovar), glicogen (hepatocite),pigmenti (melanocite);

● in celula muscular striata poarta numele de reticul sarcoplasmatic si are rol de rezervor de

Ca²⁺ si ATP, participand la cuplarea excitatiei cu contractia

Fig. 2 - Reticul endoplasmatic neted - microscopie electronic

II. 2. Reticululul endoplasmatic rugos (REG)

● este un ansamblu de structuri canaliculare si veziculare membranare, cu diametrul de

aproximativ 20nm, pe suprafata carora se gasesc atasati ribozomi, prin subunitatea mare si

care sintetizeaza proteine de export;

● este vizibil la microscopul fotonic datorita prezentei ribozomilor (ARN), fiind in numar mare

in celulele pancreatice, in hepatocite si in celulele nervoase;

● REG se evidentiaza prin colorare cu hemalaun picro-indigo-carmin (culoare bruna),

Tricromul lui Ramonz Cajal (tenta rosie), metoda Mann Doninici (culoare bleu)

(in celulele glandulare ocupa o pozitie bazala, care se dispun concentric formand corpii lui

Berg, in celulele nervoase unde formeaza corpii lui Nissl.

● la microscpoul electronic, apare sub forma de saci aplatizati sau vezicule delimiate de

membranene trilamare care delimiteaza un lumen;

Fig. 3 - Reticul endoplasmatic granulos (R.E.G.)

III. Complexul Golgi

Complexul Golgi este un sistem intracitoplasmatic de cavitati limitate de citomembrane fiind prezent atat in celulele vegetale cat si in cele animale cu exceptia hematiei. Localizarea difera in functie de tipul si activitatea celulei.

► Structura in microscopia fotonica

Pe preparatele permanente care contin celule specializate in sinteza si secretie (celule granulare) obtinute dupa prelucrarea cu tetraoxid de osmium, cobalt, nitrat de argint, complexul Golgi colorat in negru apare sub forma unei retele de filament neregulate situate intotdeauna in imediata vecinatate a nucleului.

► Structura in microscopia electronica

In microscopia electronica, complexul Golgi apare sub forma unor unitati structurale numite dictiozomi, alcatuite din cisterne aplatizate si vezicule de diferite marimi, delimitate de membrane lipoproteice, trilamelate.

Sacii turtiti se asociaza cate 4-8 fiind separati prin spatii de 20nm si avand o dispozitie paralela. Fiecare ansamblu de saci golgieni este o structura polarizata prezentand doua fete: una proximala si una distala. Fata proximala sau de formare este convexa si orientata spre nucleu si RE iar cea distala sau de maturare este concava, orientata catre zona de plasmalema pe unde vor fi evacuati produsii de secretie celulara.

Microveziculele sunt situate in vecinatatea fetei de formare; au un diametru de 20-60nm si un continut heterogen.

Microveziculele sunt in raport cu fata de maturare a sacilor golgieni; au un diametru de 60-200nm si continut amorf sau granular.

    Fig. 4 - Complexul Golgi

Fig. 5 - Complexul Golgi - microscopie electronica

Fig. 6 - Aparatul Golgi - microscopie cu florescenta

► Rol fiziologic

Cercetarile de citofiziologie au demonstrate ca dictiozomii plantelor indeplinesc multiple functii si anume: sinteza si transportul produselor de secretie, acumularea si transformarea proteinelor, sinteza si secretia polizaharidelor care intra in constitutia peretelui celular, generarea si regenerarea de membrane, geneza lizozomilor (inclusive a vacuolelor).