Buňka - Golgiho aparát + lysozomu

Golgiho aparát (GA)

Struktura z váčků a rovnoběžně na sebe naléhajících cisteren (vnitřek = lumen GA); má vstupní cis stranu (směrem k ER) a výstupní trans stranu

Model zrání cisteren (Cisternal maturation)

Cis cisterny vznikají z vezikul ER obsahující materiál, posouvají se dopředu (stávají se mediální a pak trans) a rozpadají se na vezikuly

vesicular transport model

cisterny zůstávají na místě a materiál putuje pomocí vezikul

Modifikace proteinů v GA

Zkrácení N-glykosylace, O-glykosylace, fosforylace

O-vázaná vs. N-vázaná glykosylace

N-vázaná glykosylace - vázaní předem hotového oligosacharidu na amino kyselinu asparagin, O- vázaná - monosacharidy jsou přidávány jeden po druhém, jak se protein pohybuje Golgiho aparátem na aminokyselinu serin nebo threonin

Monosacharidy

základní a nejjednodušší sacharidy, které tvoří všechny složitější sacharidy (oligosacharidy, polysacharidy).

Glykosyltransferáza

enzym, který k molekule naváže sacharid

Glykosylace

navázání molekuly sacharidu na jinou molekulu

Makromolekula

molekula složená z velkého počtu kovalentně vázaných atomů, s relativní molekulovou hmotností přesahující 103. Makromolekuly se skládají z většího množství strukturních jednotek.

fosforylace v GA

fosfát je navázán na monosacharid manóza, který je součástí oligosacharidu proteinu - tyto proteiny se stávají součástí lysozómů

Cílová místa proteinů z GA

Membrány organel, vyloučení ven z buňky, vnitřek lysozomů nebo vnitřek GA

Regulovaná sekrece

vezikuly čekají v cytoplazmě, dokud buňka neobdrží specifický signál (např vezikuly obsahující insulin – vyloučen, když hladina cukru v krvi dosáhne určité hodnoty)

výchozí sekrece

vezikuly jsou automaticky bez signálu přeneseny k cytoplazmatické membráně (např. složky extracelulární matrix, protilátky zralých B-lymfocytů

Zdroje materiálu pro lysozomální degradaci

Endocytóza zprostředkovaná receptorem, fagocytóza, autofagie

autofagie

buňka v sobě vytvoří membránu okolo starých a nepotřebných organel

fagozom

vezikula která vzniká při fagocytóze

autofagozom

vezikula, která vzniká při autofagii

hydrolytické enzymy

fosforylizované glykoproteiny z GA, které slouží k degradaci

druhy hydrolytických enzymů v lysozomu a co rozkládají

Nukleázy (DNA/RNA), proteázy (proteiny), lipázy (lipidy) a glukosidázy (sacharidy)

Vznik časného endozomu

Vezikuly z GA s hydrolytickými enzymy navázanými na receptory se v cytoplazmě spojují a dávají vznik časného endozomu (pH 6,5)

vznik lysozomu

Při pH 5–4 dochází k uvolnění a plné aktivaci hydrolytických enzymů, čímž vzniká lysozom

Vznik pozdního endozomu

Čerpáním H+ pumpamy na membráně časného endozomu klesá pH na hodnotu 6–4,5 a vzniká pozdní endozom.

jaký typ materiálu je získán receptorem zprostředkovanou endocytózou

hormony proteiny metabolity

Stav nákladu při transportu do endozomu

Uvnitř vezikuly zůstává přijatý náklad stále navázán na svůj konkrétní receptor.

Vliv změny pH na náklad

nákladu se z receptoru uvolní nebo neuvolní

Osud volných receptorů

jsou recyklovány (vráceny zpět do cytoplazmatické membrány nebo Golgiho aparátu)

Osud obsazených receptorů

podstoupí degradaci společně se svým nákladem

Degradace většího materiálu (fagocytóza/autofagie)

Vezikula s materiálem splyne s pozdním endozomem a hydrolytické enzymy se aktivují po dostatečném okyselení

Vznik fagolysozomu

pozdní endozom + fagozom

Vznik autofagolysozomu

pozdní endozom + autofagozom

Co zbyde po degradaci Proteinů

aminokyseliny

Co zbyde po degradaci lipidů

mastné kyseliny

co zbyde po degradaci nukleových kyselin

nukleotidy

co zbyde po degradaci sacharidů Sacharidů

monosacharidy

Osud zbytkového materiálu z lysozomu (možnosti)

Využití v metabolických reakcích, nebo hromadění v cytoplazmě, nebo Vyvržení ven z buňky

Lipofuscin

nahromaděný zbytkový materiál z lysozómů v cytoplazmě; přibývá s věkem (v srdečních, nervových a jaterních buňkách).

Vyvržení obsahu lysozomu u neutrofilů

po strávení patogenu, vyvrhnou část jejich antigenu a ten putuje lymfatickým systémem, kde ho ostatní buňky imunitního systému zachytí

Autolýza

Samostrávení buňky vypuštěním hydrolytických enzymů z lysozómů do cytoplazmy při jejím rozsáhlém a nenapravitelném poškození