hücre İskeleti hücreler arası bağlantılar yrd.doç.dr.sevda söker
TRANSCRIPT
Hücre İskeleti Hücreler Arası Bağlantılar
Yrd.Doç.Dr.Sevda Söker
Hücre yüzey özelleşmeleri
Hücre membranında hücrenin fonksiyonuna göre bazı özel farklılaşmalar görülür.
1-Madde alışverişini gerçekleştirmek,2-Hücreye hareket kazandırmak,3-Hücrelerin birbirlerine bağlanmalarını sağlamak.
EPİTEL HÜCRELERİNDE YÜZLER veYÜZEY ÖZELLEŞMELERİ
Apikal yüz
Bazal membran (lamina)
Lateral (yan) yüz
Bazal yüz
Epitel hücrelerikutuplaşma gösterirler.Üç yüzeye sahiptirler
1-Apikal yüzey2-Lateral yüzey3-Bazal yüzey
EPİTEL HÜCRELERİNDE YÜZEY ÖZELLEŞMELERİ
Apikal:MikrovillusSilyaStereosilyaFlagellum
Yan (Lateral):
Zonula okludens (tight junction)Zonula adherensMakula adherens (DEZMOZOM)Gap junction (neksus)
Bazal:Bazal lamina (bazal membran)Bazal membran kıvrımlarıHemidezmozom
APİKAL YÜZÖZELLEŞMELERİ
•Mikrovillus•Silya
•Stereosilya•Flagellum
Mikrovillus: Hareketsiz, yüzey alanını arttıran uzantılardır. Silya ya da kinosilya: Hareketli uzantılardır.Stereosilya: Hareketsiz, dallanmış, yüzey alanını arttıran uzantılardır (epididimis, bazı kanallar) Flagellum: Hareketli ve daha uzun olan uzantılardır. SPERM hücresinde bulunur.
Hücre yüzeylerinde, madde alış – verişini sağlayan bazı özel yapılar ve değişimler mevcuttur.
MİKROVİLLUS
Plazma membranıyla çevrili parmakşeklindeki silindirik sitoplazmik uzantılardır.
Bir hücrede çok sayıdadırlar.
•Hücre yüzeyini artırırlar.•İntestinal absorbtif hücrelerde
çizgili kenar,böbrek proksimal tubul hücrelerinde
fırçamsı kenarolarak adlandırılırlar.Majör fonksiyonu; absorbsiyon ve
transportu kolaylaştırmaktır.Bağırsak epitel hücrelerinde çok sayıdadırlar.
2- Hücreye hareket sağlayan değişimler:
Hücreye hareketlilik kazandıran zar değişimleri arasında ise,
Silya veya kinosilyum (titrek tüy) ve flagellum (kamçı) vardır.
B) Titrek tüyler(kinosillium): Mikrovilluslar gibi sitoplazmanın çıkıntılaşması ile meydana gelir.
Hareketlidir. Solunum yolları,tuba uterina, epididiymisde bulunur.
SİLYA Tüy biçimli uzantılardır. Çatısını 9+2 mikrotübül sistemi
(çevrede 9 çift, merkezde 2 tek) oluşturur ve hareketi sağlar.
Bazal cisimlerden (9 üçlü tübül) başlayarak uzanır.
Aksonem içindeki 9 + 2‟lik mikrotübülüs düzeni, bunların bazal cisimciğe bağlanmış olduğu taban bölümü dışında, silyum uzunluğunun büyük bölümünde sürer.
Bazal cisimciğin yapısı, 9 üçlüden oluşması ve tekli içermemesi yönüyle bir sentriyolunkine benzer.
Sentriyol ve Sentrozom Sentriyoller ışık mikroskobunda bir çift çubuk benzeri
sitoplazmik silindir şeklinde görülür ve üçlü mikrotübüllerden oluşmuştur.
Sentriyolun İşlevi: - Silya ve flagellum için gerekli olan bazal cisimciği sağlar- Bazal cisimcikler çoklu prosentriyolleri, sentriyollerin bölünmesiyle ortaya çıkarırlar. - Her prosentriyol, hücre yüzeyine göç ederek bazal cisimciği oluşturur. - Mikrotübüller, bazal cisimcikten dışarı doğru hücre zarını iter ve olgun silyumun şekillenmesini sağlar.
Sterosilya İnsan vücudunda, duktus epididimisde ve iç kulakta (kohleanın duyu kıl hücreleri üzerinde) bulunan uzun ve
hareketsiz uzantılardır.
Silyumlardan farklı olarak, içerdikleri aktin filamentİ dolayısıyla, oldukça serttirler.
Sterosilyalar, epididimiste yüzey alanını artırırlar ve testiküler sıvının emilmesini patolojik spermlerin fagosite edilmesini sağlarlar. İç kulağın kıl hücrelerinde ise, sinyal oluşturmada görev alırlar.
C-Flagellum(kamçılar):
Kinosillum gibi hareketli sitoplazmik uzantılardır.
FLAGELLUM
•Yapısı silya ile aynıdır (9+2=Aksonem).•Silya’lardan çok daha uzundurlar.•Bir hücrede yalnızca bir tane bulunurlar.•Hareketlidirler.
İnsanda erkek üreme hücresi olanspermiumlarda bulunurlar.
Spermiumun hareketinden sorumludurlar.
FLAGELLUM
HÜCRE BAĞLANTILARI
Hücrenin lateral yüze aitözelleşmeleri
Zonula okludens (Sıkı bağlantı) Zonula adherens Makula adherens (desmozom) Hemidesmozom Gap junction Lateral uzantılar
Yan yüz bağlantı kompleksleri fonksiyonelolarak;•Tutucu (sabitleyici) bağlantı
Zonula adherensMakula adherens (desmozom, hemidesmozom)
•Geçirgen olmayan(engelleyici)bağlantılarZonula okludens
•İletişim sağlayan bağlantılarGap junction
şeklinde sınıflandırılır.
1-Zonula ocludens(Sıkı bağlantı):
Epitel hücrelerin yan yüzlerinin en üst kısmındaki bağlaşmadır.
Hücrelerin yan yüz zarlarının dış yüzleri kaynaşmıştır.
Hücreler arası aralık yoktur. Sıkı bağlantıların iki işlevi
vardır:1- Zar proteinlerinin apikalden bazolateral bölüme hareketini önler2- Suda çözünen moleküllerin hücreler arasından geçişini önler.
Zonula adherens(Ara bağlantı):
Sıkı bağlantıların hemen bazalinde yerleşmiş bağlaşmalardır.
Sıkı bağlantılar gibi hücreyi çevrelerler.
Hücre zarlarını birbirine bağlamakla kalmaz, aynı zamanda da transmembran bağlayıcı proteinler aracılığıyla iki hücrenin iskeletini bağlar.
Zonula adherensin yapısında, (transmembran) adezyon molekülü olan E – kadherin .
E – kadherinin bir ucu, sitoplazmik tarafta katenin denilen bir başka moleküle bağlanır.
Kadherinle katenin arasındaki bu bağlantı neticesinde meydana gelen kompleks,
daha sonra vinküline ve alfa aktinine bağlanır ve bu bağlantı, kadherin moleküllerinin hücre iskeletinin yapısında bulunan aktin filamentleriyle olan etkileşimi için gereklidir.
E – kadherin moleküllerinin hücre dışına uzanan kısımları ise, ya kalsiyum iyonlarıyla veya hücre dışı bölgede yer alan diğer ek bağlantı proteinleriyle temastadır.
Dolayısıyla zonula adherensin biçimsel ve işlevsel bütünlüğü, kalsiyumun varlığına bağlıdır.
Kalsiyumun ortamdan uzaklaştırılması, E – kadherin moleküllerinin ayrışmasına ve komşu hücreler arasındaki bağlantının da kesilmesine yol açar.
Adheren (tutturucu, yapıştırıcı) bağlantılar epitel hücrelerinde, fibroblastlarda, kalp kası hücrelerindeki interkalar disklerde ve düz kas hücrelerinin arasında bulunur.
Desmozom (Macula adherens)
İlk iki bağlantıdan geride hücrenin alt bölümüne yakın bulunurlar.
İki komşu hücreyi birer yarımı karşılıklı yüzeylerde yer alan düğmecik biçimindeki oluşumlarla birbirine tutundururlar. ,
Her yarım desmozomdan çıkan tonofilamanlar karşılıklı hücrelerin sitoplazmaları içine doğru yayılırlar.
Hemidesmozom:
Desmozomların birer yarımlarına sahiptirler.
Hemidesmozomlar hem hücre iskeletinin bazaldeki tutunma yerleri olarak görev yaparlar, hem de bazal yüzde hücre membranının altaki bazal laminaya bağlanmalarını sağlarlar.
Transmembran bağlayıcı proteinlerin sitoplazmik kısmı, plağa bağlanır.
İntegrinler, hemidesmozomların transmembran bağlayıcı proteinleridir .
Gap junction
Desmozomlarda olduğu gibi, odaklar halinde olan gap junction’lar komşu hücrelerin membranları, aralarında sadece 2-4 nm’lik bir aralık bırakacak şekilde birbirine yaklaşırlar.
Gap junction’ların geçirgenlik derecesini Ca iyonları ayarlar.
Düz kaslardaki ve kalp kasındaki oluklu bağlantılar, genellikle “neksus” olarak adlandırılır.
BAZAL YÜZÖZELLEŞMELERİ
•Bazal membran (Bazal lamina)•Bazal kıvrımlar•Hemidesmozom
BAZAL MEMBRANEpitel ile altındaki bağ dokusu arasında bulunandar, asellüler yapıdır.•EM ile iki komponentten oluştuğu görülür:1.Bazal lamina: Epitelyal hücreler tarafından yapılır.2.Lamina retikülaris: Bağ dokusu hücrelerince yapılır.(bazal lamina+lamina retikülaris=BAZAL MEMBRAN)•PAS (+) boyanır.•Işık mikroskobu ile görülebilir.
BAZAL LAMİNA VE BAZAL MEMBRAN
Epitel dokusu daima özel bir hücrelerarası madde bileşeni olan bazal lamina (EM) ya da bazal membran (IM) üzerine oturur.
Bazal lamina (bazal membran) ışık mikroskobu düzeyinde PAS reaksiyonu ya da immünohistokimyasal yöntemlerle gösterilebilir.
Bazal laminave alttaki lamina fibroretikülarisbirlikte bazal membranı oluşturur.
Birbirine belli düzende tutunmuş olan 4 bileşenden oluşur.1-Laminin :Glikoprotein2-Tip IV kollagen3-Entaktin : Glikoprotein4-Perlekan : Heparan
sülfattan zengin bir proteoglikan
BAZAL LAMİNANIN YAPISI
BAZAL LAMİNANIN İNCE YAPISI
Lamina rara (lusida):Bazal hücre zarına komşu, soluk görünen tabakadır (40-60 nm)
Lamina densa :Lamina rara’nın altında koyu görünen tabakadır (40-60nm).
İkisi birlikte bazal laminayı oluştururlar.
Bazal laminanın altındaki lamina fibroretikülaris, retiküler lifler (Tip III kollagen) ve fibronektin glikoproteininden oluşur.
Bazal laminayla beraber bazal membranı meydana getirirler.
Tutundurucu görevine ek olarak bazal membran aynı zamanda özel bir filtre olarak da işlev görür.
Doku onarımında da rehber görevi görür.
BAZAL MEMBRANIN FONKSİYONLARI:•Epitel hücrelerinin kendisi üzerinde uzanacakşekilde migrasyonunu yönlendirir ve dokuorganizasyonunu sağlar.
•Epitelden türeyen tümör hücrelerinin bazallaminayı parçalayıp alttaki dokulara geçipgeçmediklerine bakılarak,tümör hücrelerinin invaziv karakterleri vebazı tümörlerin malinitederecesinin değerlendirilmesinde tanısal önem
taşır.
.
EKSTERNAL LAMİNA
Kas hücreleri, schwan hücreleri ve yağ hücreleri gibi kutuplaşma göstermeyen bazı hücreler bazal laminaya eş yapıda bir membranla çevrilidirler.
Hücreleri çepeçevre sardıklarından bu yapılar bazal lamina yerine eksternal lamina olarak isimlendirilir.
BAZAL KIVRIMLAR İyon transportu yapan
hücrelerin bazal plazmamembranlarında çok sayıdadır.
Bazal plazma membranının yüzeyini artırırlar.
Kıvrımların içindeki bazal sitoplazmada vertikal pozisyonlu çok sayıda mitokondrionbulunur (aktif iyon transportu için gerekli enerjiyi sağlarlar).
Hem membran kıvrımları hem de vertikalmitokondrionlar ışık mikroskobik düzeyde bazalsitoplazmaya çizgili bir görünüm verir.
Pankreasta ve tükrük bezlerinin bazı duktuslarında görülenbu özellik nedeniyle bu duktuslara çizgili duktusadı verilir.
Proksimal renal tubullerdeki hücrelerdede bulunmaktadır.
Bazal lamina (bazal membran)
Bazal kıvrımlar
Bazal lamina (bazal membran) ve
Bazal kıvrımlar
Bağlantı kompleksleri
Fasiya Adherens
Zonula adherense benzer fakat, hücreyi tamamen sarmaz.
Bu oluşum, hücreyi kuşak yerine kurdela tarzında ve kısmen sarar.
Epitel yapısında olmayan dokulara desteklik sağlar ve sağlamlık kazandırır.
Kalp kası hücreleri, birbirlerine fasiya adherens yoluyla tutunurlar.
. Bu hücrelerin arasında bulunan diskus interkalarislerde
makula adherens, gap junction ve fasiya adherensbulunur .
Makula adherens, kalp kası hücrelerini bağlar ve devamlı kasılma işlevinde çekilmeyi ve ayrılmayı engeller.
Gap junction, bitişik hücreler arasındaki iyon devamlılığını sağlar.
Diskus interkalarisler, ışık mikroskobunda demirli hematoksilen ile boyanan kalp kası hücrelerinin uzunlamasına kesitlerinde çok net seçilir.
HÜCRE İSKELETİ
Hücrede protein yapısında filamanların ve tübüllerin oluşturduğu destek çatısınahücre iskeleti denir.
Sürekli reorganize olan dinamik bir yapıdır.
Bu yapısal proteinler sadece hücrenin şekil ve biçimini korumakla kalmaz, aynı zamanda sitoplazma ve hücre hareketinde de rol oynarlar.
Hücre İskeletinin Görevleri Hücreye yapısal desteklik sağlamak, Hücre hareketlerini gerçekleştirmek, Endositoz, fagositoz ve sekresyon gibi olaylarda
işlevsel öneme sahip olmak, Hücre bağlantılarının stabilizasyonunda görev
almak, Kas hücrelerinde kasılmayı sağlamaktır.
Hücre İskeletinin Temel Elemanları
Mikrofilamanlar Aktin (F ve G)
Mikrotübülüsler Tübülün (alfa,
beta) Ara Filamanlar
Vimentin Desmin Laminin Nörofilamin Keratin
MİKROFİLAMANLAR
Mikroflamanlar İpliksel organel şeklindedir. Bulundukları hücre türüne göre 4-16 nm
kalınlıkta olabilir. Mikroflamanlarda mikrotubuluslar gibi protein moleküllerinden
oluşurlar. Ancak boru şeklinde değil gerçek iplik kuruluşundadır.
Mikroflamanlar, hemen hemen her hücre türünde az yada çok miktarda bulunurlar.
Hücre içinde tek tek yerleşeceği gibi demetler halinde de bulunabilirler.
Bu demetlere fibril adı verilir. Mikrofilamanların bir bölümü hücreye hareketlik
kazandırırlar. Diğer bölümü hareket olaylarına katılmazlar.
Hücreleri destekleyerek bunların belli şekiller kazanmalarını ve birbirlerine bağlanmalarını sağlarlar.
Kontraktil filamanların, Aktin ve Miyozin filamanları olmak üzere iki türü vardır.
Aktin filamanı,Esnek, yaklaşık 7 nm çapında, birkaç µm uzunluğundadır.
G-aktin ve F-aktin olmak üzere iki farklı şekilde bulunur.
Hızla büyüyen (+) uca ve daha yavaş büyüyen (-) uca sahiptirler.
Bazı proteinler aktini bağlamakla görevlidirler.
Miyozin,Alfa aktininSpektrinFimbrin
Aktin filamanları mikrovilluslarda bazı proteinlerle ve apikal hücre zarı ile birleşerek paralel demetler oluştururlar.
Mitotik bölünme sırasında bölünme halkası aktin filamanlarının katkısıyla oluşur.
Hücrede diğer birçok hareket olaylarını da yine aktin ve miyozin gerçekleştirirler.
Mikrovillusların ritmik olarak şişip daralmaları, bazı hücrelerin( mikrofajlar, makrofajlar, lenfositler ,fibroblastlar
vs.) yalancı ayaklar salıp, bunlarla hareket edebilmeleri aktin ve miyozin ile olur.
Kontraktil filamanlar, bir çok hücre türünde hücre membranının hemen altında yer yer toplanarak lokal hareketler kazandırır.
Periferdeki bu filamanlar hücre bölünmelerinde, sitoplazmanın boğumlanıp ikiye ayrılmasını da sağlarlar.
ARA FİLAMANLAR
Hücre için yapısal desteklik sağlarlar. Hücre iç yapılarını birbirlerine ve hücre zarına
bağlarlar. Hücre membranı ile hücre iskeleti arasındaki
bağlantıyı sağlarlar. Çekirdeği yerinde tutar. Mitoz sonrası reorganizasyon için yapısal destek
sağlarlar.
En sağlam hücre iskeleti filamanlarıdır. Her hücre türünde bulunmaz. Hücre türüne göre değişik yapıdadır ve
hücrenin türünü belirlemede kullanılır.• Kas hücresi – desmin• Bağ dokusu hücresi – vimentin• Gliya hücresi – GFAP (glial fibriller
asidik protein)• Sinir hücreleri – nörofilamin (NF)• Epitel hücreleri – sitokeratin• Hücre çekirdeği - laminin
vimentin nörofilamin
GFAP
MİKROTÜBÜLLER
Hücre içinde belirsiz uzunluktaki borucuklardır. 200-250. Angstrom çaplarında olabilir.
Zar ile çevrelenmezler Hücre bölünürken oluşan eksen mekiğinin yapısına radiyer
düzenle yer alır. Sentriyolerin yapısında özel düzenle (dokuz adet üçlü tubulus)
bir araya gelmiş mikrotubuluslar bulunur. Kinosilyumların iç yapısında 9+2 düzeninde mikrotubuluslar
yerleşir. Mikrotubuluslar hücreye desteklik yapan bir iç çatı oluşturacak
belirli bir biçim ve dirliğin korunmasını sağlarlar. Hücre bölünürken kromozomların kutuplara çekilmesini
sağlarlar.
Ökaryotik hücrelerin stoplazma matriksi içindeki tübüler yapılardır.
Mikrotübüllerin uzunluğu değişebilir.
Mikrotübüller alfa ve beta tübülin moleküllerinden oluşur.
Mikrotübül Organize Edici Merkezler
Bazal cisimcikler
Sentrioller Sentromerler