 |  |
|
Organizarea ultrastructurala a celulei eucariote: organitele sintezei si secretiei celulare si organitele generatoare de energie
Citoplasma este formata din doua compartimente:
1.Citoplasma nestructurata sau hialoplasma (substanta fundamentala a citoplasmei),
2.Citoplasma structurata sau morfoplasma, reprezentata de organitele celulare.
In afara de organitele celulare, in citoplasma se pot gasi incluziunile celulare, produsi de secretie si acumulari de produsi exogeni.
Clasificarea organitelor celulare dupa functia lor in celula:
A. Organitele sintezei si secretiei celulare:
-reticulul endoplasmic,
-ribozomii,
-complexul Golgi.
B. Organitele generatoare de energie:
- mitocondriile.
C. Organitele digestiei celulare:
-lizozomii,
-peroxizomii.
D. Organitele motilitatii celulare:
-microfilamentele,
-microtubulii,
-centrul celular.
E. Incluziuni celulare
- substante proteice, de exemplu hemoglobina;
- lipide, sub forma de picaturi sferice
- glicogen-
- substantele minerale - fier, siliciu
A. ORGANITELE SINTEZEI SI SECRETIEI CELULARE:
1. RETICOLUL ENDOPLASMIC
|
Definitie |
Este un organit membranar, reprezentat de un sistem de canalicule si cisteme delimitate de endomembrane trilaminate cu o grosime de 5-6 nm. |
|
|
Localizare |
Comun tuturor celulelor cu exceptia hematiei adulte |
|
|
Numar |
Este prezent in numar mare in celulele angajate in sinteze de proteine, glucide si lipide, fiind bine dezvoltat in celulele secretorii exo- si endocrine. |
|
|
Tipuri: |
- RE neted |
- RE rugos (granular) |
|
Reprezentare in celule |
REN este bine reprezentat in celulele care sintetizeaza hormoni steroizi (glanda suprarenala, celulele)nterstitiale din testicul si ovar), glicogen (hepatocite) si pigmenti (melanocite). |
RER este bine reprezentat in celulele glandulare (pancreatice), in hepatocite (unde formeaza corpii Berg), in celulele nervoase (unde formeaza corpii lui Nissl). |
|
Forma , dimensiuni |
Este un sistem de canalicule si cisteme delimitate de endomembrane trilaminate cu o grosime de 5-6 nm. |
Este un ansamblu de structuri canaliculare si veziculare membranare, cu diametru de aproximativ 20 nm, pe suprafata carora se gasesc atasati ribozomi, prin subunitatea mare si care sintetizeaza proteine de export. |
|
Organizare structurala -MO |
Nu este vizibil la microscopul fotonic. |
Este vizibil la microscopul fotonic datorita prezentei ribozomilor |
|
Organizare ultrastructurala- ME |
Apare ca un labirint de canalicule care comunica cu sacii RER si la nivelul carora nu se ataseaza ribozomi. Membranele REN au aceeasi structura ca si a RER doar ca din loc in loc prezinta fenestrari asemanatoare porilor nucleari. |
Apare sub forma de saci aplatizati sau vezicule delimitate de membrane trilamelate care delimiteaza un lumen. Membranele REG se continua cu membrana externa a invelisului nuclear, iar lumenul, cu cisterna perinucleara. (figurile 1, 2) |
|
Evidentiere |
In celula musculara striata, REN, poarta numele de reticul sarcoplasmatic. |
cu hemalaun picro-indigo-carmin (culoare bruna), tricromul lui Ramony Cajal (tenta rosie), RER se evidentiaza bine in celulele glandulare (acinii pancreatici), unde ocupa o pozitie baza1a, in celulele nervoase (corpii Nissl), in hepatocite (corpii Berg) |
Figura 1. Localizarea RER si REN in celula in raport cu nucleul.
a.
b.
c.
Figura 2. Reticul endoplasmic neted si rugos, schema si ME
2. RIBOZOMII sau corpusculii lui Palade (1953)
|
Definitie |
Ribozomii sunt organite celulare submicroscopice, nemembranare, formate din ribonucleoproteine (ARNr) avand rol in procesele de sinteza a proteinelor. |
|
Localizare |
sunt prezenti in citoplasma tuturor celulelor, cu exceptia eritrocitelor |
|
Tipuri |
Pot fi de doua tipuri: - ribozomi liberi in citoplasma -izolati - grupati in poliribozomi (polizomi) -atasati de membranele reticulului endoplasmic si de fata citoplasmatica a invelisului nuclear |
|
Numar |
Numarul ribozomilor variaza in functie de tipul de celula. Astfel, ei se gasesc in numar foarte mare in celulele secretorii angajate in sinteza de proteine. |
|
Dimensiuni |
diametrul este cuprins intre 15 - 30 nm. |
|
Organizare structurala -MO |
ribozomii nu pot fi observati datorita dimensiunilor foarte mici, sub limita puterii de rezolutie. In celulele in care se desfasoara procese intense de proteogeneza (celulele foliculare din ovar), ribozomii formeaza zone intens bazofile in citoplasma. |
|
Organizare ultrastructurala- ME |
apar sub forma de granule ovalare sau elipsoidale cu diametrul mare de 20-30 nm si diametrul mic de 16-17 nm. Prezinta doua subunitati inegale ca dimensiune si diferite ca structura morfologica si biochimica, (figura 3, 4). - subunitatea mica, cu coeficient de sedimentare de 40SV; - subunitatea mare de 60SV, prevazuta cu un canal prin care trece lantul peptidic sintetizat |
Figura 3. Poliribozomii . Formarea lanturilor sinuoase in care ribozomii sunt uniti intre ei printr-o molecula de ARNmcare are forma unui filament gros.
Figura 4. Ribozomi atasati reticulului endoplasmic, ME.
La nivelul poliribozomilor liberi se sintetizeaza proteinele de structura (procese de diviziune si crestere), iar la nivelul ribozomi lor atasati membranelor RE se sintetizeaza proteine de export (enzime, hormoni, anticorpi).
3. APARATUL GOLGI
|
Definitie |
Este un sistem intracitoplasmatic de cavitati limitate de citomembrane, |
|
Localizare |
Este prezent atat in celulele vegetale cat si in celulele animale, cu exceptia hematiei adulte. Este diferita in functie de tipul si activitatea celulei - in neuroni este plasat perinuclear, in celulele secretorii exocrine se afla supranuclear, iar in celulele tiroidiene se deplaseaza intre cei doi poli ai celulei |
|
Organizare structurala -MO |
Retea de canalicule anastomozate si de vacuole de diferite marimi, dictiozomi(formatiuni izolate sau grupate sub forma de tubuli anastomozati intre ei sau sub forma de cisterne) |
|
Organizare ultrastructurala- ME |
« Corpii Golgi » se caracterizeaza ultrastructural prin : -saci turtiti formati din unitatea membranara , aranjati paralel cu extremitatile mai dilatate ce prezinta o fata proximala, de formare, orientata catre nucleu (cis) si o fata distala, de maturare, orientata catre plasmalema (trans) (figura 5). -vezicule, situate in extremitatea sacilor , in raport cu fata de maturare, cu diametrul de 25-50 nm -vacuole de 0,5-1micron situate langa fata de formare (pe fata concava) a sacilor paraleli (figurile 6,7,8,9) |
|
Evidentiere |
Poate fi evidentiat in celula proaspata cu colorantul rosu-neutru, iar in celula fixata prin colorare cu saruri de osmiu unde apare ca o retea filamentoasa anastomozata, situata peri sau paranuclear. |
Figura 5. Aparatul Golgi - dictiozomi - formati din cisterne aplatizate si vezicule delimitate de membrane lipoproteice
Au rol in formarea de endomembrane, sinteza complexelor de hidrati de carbon, formarea proteoglicani1or si a glicoproteinelor, maturarea lipoproteinelor , formarea lizozomi lor primari.
Figura 6. Aparat Golgi, adenohipofiza, ME
Figura 7. Aparat Golgi, capsula Bowmann Figura 8. Aparat Golgi, epididim, ME
rinichi, ME
Figura 9. Aparat Golgi, Limfocit, ME
B. ORGANITELE GENERATOARE DE ENERGIE:
1. MITOCONDRIILE
|
Definitie |
Mitocondriile sunt organite membranare ce contin sisteme enzimatice necesare oxidarii materialelor nutritive, sintezei moleculelor de A TP si cuplarea acestor doua procese (fosforilarea oxidativa). |
|
Localizare |
Prezente in toate celulele cu metabolism aerob, cu exceptia eritrocitului adult. Sunt raspandite in intreaga citoplasma, cu predilectie la polii celulei sau perinuc1ear in momentele de intensa activitate de sinteza. |
|
Numar |
Depinde de gradul activitatii celulare, fiind mai numeroase in celulele in care activitatea functionala este intensa (ex. hepatocite). |
|
Dimensiuni |
Lungimea este de aprox. 7µm, iar grosimea de 0,5 µm; cu cat o celula este mai activa cu atat mitocondriile sunt mai mari. |
|
Forma |
- au o mare plasticitate - alungita in celulele pancreasului exocrin - granulara in hepatocite |
|
Organizare structurala -MO |
Ia microscopul fotonic in contrast de faza: sub forma de granule izolate in citoplasma, granule insiruite ca margelele sau filamente, (figura 10). |
|
Organizare ultrastructurala- ME |
Forma sferica, formate din doua membrane trilamelare: membrana externa si membrana interna care trimite in interior prelungiri ce formeaza crestele mitocondriale. Spatiul dintre cele doua membrane se numeste camera externa, iar intre membrana interna si crestele mitocondriale se afla camera interna sau matricea mitocondriala Membrana interna este alcatuita din particule elementare - unitatile tripartite care sunt alcatuite dintr-un cap sferic, o tija cilindrica si o baza patrulatera (figurile 11, 12, 13) |
|
Evidentiere |
Coloratii supravitale cu verde Janus B pentru celulele nefixate si hematoxilina ferica Regaud pentru celulele fixate |
Figura 10. Structura mitocondriei, schema. 1. Membrana externa, 2. Membrana interna ce trimite in interior prelungiri, 3. Cristele mitocondriale, 4. Matricea mitocondriala
Figura 11. Criste mitocondriale, ME Figura 12. Tubuli mitocondriali, ME
Figura 13
. Mitocondrii intermediare, ME
Metode de studiu ale biologiei celulare
Fractionarea celulara
Fractionarea celulara este o tehnica de « rupere » a tesuturilor si celulelor intr-un mod controlat. Se realizeaza astfel omogenizarea sau destructia legaturilor celulare prin diferite procedee, separarea fractiunilor celulare facandu-se in functie de densitate si volum.
Tehnica de fractionarea celulara are doua aplicatii majore:
-extragerea organitelor celulare, separarea lor de mediul normal celular, intr-o cantitate suficienta si de o mare puritate, pentru a putea fi studiate compozitia chimica si functiile lor; de exemplu: fractionarea celulara a fost folosita pentru intelegerea mecanismului fosforilarii oxidative desfasurat in mitocodrii, sau a evenimentelor care rezulta ca urmare a legarii ribozomilor la reticulul endoplasmatic.
-identificarea calizarii intracelulare a unor molecule specifice, alaturi de celelalte tehnici de citochimie.
Deoarece, morfologia multora dintre organite se modifica dupa dezbinarea celulei, tehnica fractionarii celulare necesita folosirea unor procedee analitice pentru identificarea fractiunilor celulare, nu doar dupa morfologia organitelor din care ele provin, ci si de asemenea, dupa constituentii chimiei si enzimatici.
Principiile fractionarii celulare
Primul pas in extragerea unor cantitati suficiente de organite celulare, il reprezinta ruperea membranelor plasmatice, prin diferite procedee mecanice si chimice, urmata de separarea fractiunilor celulare prin centrifugare, in functie de volum si densitate.
Centrifugarea se foloseste, pentru o rezolutie cat mai buna a diferentierii organitelor celulare, de diferentele dintre proprietatile lor fizice, din care cele mai importante sunt marimea si densitatea. Exista numeroase similitudini intre organite atat in ceea ce priveste marimea cat si densitatea lor, insa in general structuri care au un volum asemanator au densitati diferite.
Centrifugarea diferentiata presupune separarea fractiuni lor celulare fie doar in functie de marimea particulelor subcelulare, fie doar dupa densitatea lor.
Pentru ruperea membrane lor plasmatice, celulele sunt suspendate intr-o solutie ce contine o sare cu un pH apropiat cu al mediului intracelular, de ex. sucroza- izotonica. Ulterior este necesara agitarea suspensiei celulare la o viteza foarte mare (variaza in functie de tipul organitului celular care trebuie separat), prin centrifugare, sau prin plasarea sa intr-un camp sonie de inalta frecventa (ultrasonare) .
Izolarea organitelor celulare
Procesul de separare a organitelor celulare presupune parcurgere a urmatoarelor etape:
-ruperea membranelor celulare, de obicei prin tehnici mecanice;
-fractiunile concentrate de organite sunt apoi pregatite pentru separarea prin centrifugarea diferentiata;
-purificarea tipurilor de organite celulare, bazata pe diferenta gradientelor de densitate.
Prima etapa consta in distrugerea membranei celulare, in conditii care sa produca afectarea minima a organitelor celulare, se realizeaza folosind un omogenizator mecanic.
In functie de tipul de celule, se cunosc tehnici diferite pentru fragmentarea membranei celulare (omogenizatorul Dounce este de obicei utilizat pentru culturile de celule, omogenizatorul Potter-Elvehjem pentru tesuturile fragile -ficat).
Omogenizarea celulelor sau a tesuturilor cauzeaza de obicei distrugerea partiala a unor organite.
Dupa fractionarea peretelui celular, suspensiile respective sunt centrifugate pentru separarea diferitelor tipuri de organite. Viteza de centrifugare este initial foarte mare (4000 rot. / min.), pentru cateva ore), timp in care fiecare particula subcelulara migreaza la o pozitie de echilibru; in functie de marimea lor si de densitate, acestea sunt redistribuite in sediment dupa centrifugare, astfel: nuclei, mitocondrii, lizozomi si peroxizomi, RE si aparatul Golgi, si in final ribozomii liberi.
In urma centrifugarii fiecare oragnit va ramane la un anumit nivel in eprubeta, in functie de densitatea lui de echilibru, cu formarea unor benzi (faze), ce reprezinta fiecare fractiune celulara separata.
Lizozomii si peroxizomii, care au marimi si densitati asemanatoare, sunt mai greu de separat. De asemenea, fragmentele membranare derivate din REN, complexul Golgi, endozomi si membranele plasmatice sunt recunoscute prin formarea de vezicule cu suprafete netede, dar care frecvent sunt greu de separat.
Izolarea unui anumit organit celular poate fi facilitata prin cresterea numarului lor. De exemplu, cand cobaii sunt tratati cu clofibrat, numarul peroxizomilor in celulele hepatice creste considerabil. Cresterea numarului de organite celulare, care apare dupa administrarea diversilor compusi chimici, are ca rezultat imbunatatirea purificarii pe tipuri de organite.
Activitate practica:
Evidentierea Corpusculilor Nissl cu Violet Cresyl
Fixatori: alcool etilic absolute sau 95%, Carnoy sau formol neutru salin
Solutii
Solutia de Cresyl violet :
-cresyl violet . . . . . . .0,5g
-apa distilata . . . . . . 100ml
Solutia diferentiatoare :
-acid acetic glacial . . . . 0,25ml
-alcool etilic . . . . . . . 100ml.
Tehnica de colorare:
-deparafinare
-hidratare
-colorare cu Cresyl violet, 10-20 minute
-spalare in apa distilata
-diferentiere in alcool acid 4-8 secunde (pana nu se mai scurge colorant)
-trecere scurta prin alcool absolut
-diferentiere in xilen (control microscopic, la nevoie se reia diferentierea)
-montare in balsam de Canada.
Rezultate: (figura 14)
-corpusculii Nissl si nucleolii apar albastru-inchis
-neuronii se coloreaza albastru palid
-nucleii se coloreaza albastru deschis.
Figura 14. Corpi Nissl, col. Violet Cresyl, ob.X40
Acest document nu se poate descarca
| E posibil sa te intereseze alte documente despre:
|
| Copyright © 2024 - Toate drepturile rezervate QReferat.com | Folositi documentele afisate ca sursa de inspiratie. Va recomandam sa nu copiati textul, ci sa compuneti propriul document pe baza informatiilor de pe site. { Home } { Contact } { Termeni si conditii } |
Documente similare:
|
Cauta document |