RIBOZOMII – granulele lui Palade

Descopetriti de George Emil Palade, Laureat al premiului Nobel - 1974Localizarea ribozomilor

o Liberi - Se găsesc cel mai frecvent grupaţi de-a lungul unei molecule de ARNm, formând poliribozomi = polizomi

o Ataşaţi reticulului endoplasmic – tot sub formă de polizomi Ribozomii liberi

o Găsiţi în citoplasmă (citosol)o Pot apare singuri sau grupaţi sub formă de polizomio Mai numeroşi în celulele implicate în sinteza proteinelor proprii – solubile în

citoplasmă sau care formează structuri citoplasmatice importanteReticulul endoplasmic rugos

Polizomi ataşaţi pe suprafaţa RE Bine reprezentat în celulele care secretă proteine de export ( ex: celulele

pancreatice) Sintetizează proteine care vor intra în constituţia membranelor sau vor fi

împachetate în vezicule şi stocate în citoplasmă sau exportate înafara celulei Ribozomii =

Particule ribonucleoproteice, 15-30 nm, prezenţi atât la procariote cât şi la eucariote

Găsiţi în citosol, mitocondrii şi cloroplaste la toate celulele eucariote cu excepţia hematiei adulte

Se mişcă de-a lungul ARNm şi sintetizează proteine Leagă şi orientează ARNm şi aminoacil-ARNt Realizează interacţiuni între codoni şi anticodoni în aminoacil ARNt Catalizează formarea legăturilor peptidice între resturile aminoacidice

adiacente - ribozime Tipuri de ribozomi Ribozomi 70 S – la procariote

50 S + 30 SRibozomi 80 S – la eucariote

60 S + 40 SS = Svedberg – o măsură a ratei de sedimentare a unui component centrifugat, care depinde atât de greutatea moleculară cât şi de forma tridimensională a componentului Ribozomii 80S

Aspect ME: granule electronodense de 15-30 nm Structură: alcătuiţi din două subunităţi:

-subunitatea mare - subunitatea mică

Proprietăţile ribozomilor eucariotici

Funcţii Traducerea informaţiei genetice (sinteza lanţurilor polipeptidice):

Localizate în citosol à polizomii “liberi” Destinate exportului sau compartimentelor celulare delimitate de

endomembrane à polizomii ataşaţi REREtapele traducerii informaţiei genetice

- Iniţierea implică legarea la subunitatea mică a ARNm şi a Aminoacil ARNt, urmată de legarea subunităţii mari

- Elongarea sinteza legăturilor peptidice – cu ARNt legat la situsurile aminoacil (A) şi peptidil (P)

- Terminarea apare când codonul stop este atins Structura ARNt - universală

- 4 reg. cu baze complementare – tulpini- 4 reg. lipsite de baze complementare – bucle- Anticodonul recunoaşte codonul de pe ARNm- Capătul 3’ leagă aminoacidul sub acţ. aminoacil sintetazei

Situsurile de legare ARN ale ribozomului Situsul pentru ARNm Situsuri pentru ARNt

1. Situsul A: leagă aminoacil-ARNt2. Situsul P: leagă polipeptidul în curs de sinteză cuplat cu ARNt3. Situsul E: leagă o moleculă de ARNt fără rest aminoacil/peptidil

Sinteza aminoacil-ARNt Se realizează de către aminoacil-ARNt sintetaze – 20 de enzime ce recunosc specific cei 20 aminoacizi şi anticodonii asociaţi de la nivelul moleculeleor de ARNtAminoacil-ARNt realizează legătura dintre secvenţa codonilor din ARNm şi structura primară a proteinelorIniţierea sintezei lanţului polipeptidic

complex de preiniţiere - subunitatea mică ribozomală, - primul aminoacil-ARNt, “iniţiator”, (întotdeauna metionin-

ARNt) - factorii eucariotici de iniţiere eIF1 à eIF4- Complexul se ataşează pe ARNm şi detectează codonul start -

AUG complexul de iniţiere

- legarea subunităţii ribozomale 60S - pierderea factorilor de iniţiere. - Met-ARNt este situat în situsul P al ribozomului- În situsul A se ataşează aminoacil-ARNt corespunzător

următorului codon din ARNm catalizarea sintezei legăturii peptidice dintre metionină şi al doilea

aminoacid, cu transferul dipeptidului pe al doilea ARNt- Simultan, subunitatea mare ribozomală se deplasează cu 3 baze

în direcţia 3’ a ARNm, astfel încât ARNt iniţiator ajunge în situsul E

Elongarea Începe când ARNt-dipeptidil este transferat din situsul A în situsul P, proces care va continua pe toată lungimea ARNmÎntotdeauna în situsul A se va alinia un alt codon care va fi recunoscut de anticodonul corespunzător din ARNt şi care va lega un nou aminoacid la catena polipeptidică Terminarea sintezei lanţului polipeptidic In dreptul situsului A ajunge codonul stop (UAA; UAG; UGA) pentru care nu există ARNt cu anticodon complementarCodonii stop recunoscuţi de un factor de terminare, care se leagă în situsul A şi produce hidroliza legăturii dintre catena polipeptidică şi ARNt din situsul PLanţul polipeptidic este modificat în continuare prin hidroliza şi îndepărtarea radicalului metionil.

PROTEAZOMII

Descoperiţi in anii ’80 de Martin Rechsteiner si Alfred Goldberg

Degradarea proteinelorEsenţiala pentru celulă deoarece:

asigura aminoacizi pentru o nouă sinteză proteică elimină enzimele aflate în exces îndepărtează factorii de transcripţie (acţiunea genelor) care nu mai sunt

necesari a)Degradarea intracelulară a proteinelor

1.Lizozomi- proteine extracelulare ajunse în celulă prin endocitoză, endocitoză mediată de receptori şi fagocitoză

2.Proteazomi-proteine endogene, factori de transcriere, cicline ale ciclului celular, proteine codificate de virusuri, proteine incorect pliate datorita unor greşeli de translaţie şi proteine degradate de molecule din citosol.

Structura proteazomului 26S 2.400kDa particula centrală (miez) 2 particule reglatoare

Particula centrală 2 inele a2 inele b

Particulele reglatoare 19S Poplipeptide cu specificitate pentru ubiquitină14 proteine diferite, 6 fiind ATP-aze La bază PA28

Degradarea mediată de ubiquitină a proteinelor The Royal Swedish Academy of Sciences has decided to award the Nobel Prize in

Chemistry for 2004 "for the discovery of ubiquitin-mediated protein degradation" jointly to

Aaron CiechanoverTechnion – Israel Institute of Technology, Haifa, Israel,

Avram HershkoTechnion – Israel Institute of Technology, Haifa, Israel and

Irwin RoseUniversity of California, Irvine, USA 

Ubiquitinizarea o Precede procesul de degradare a proteineio “eticheta moleculară” = “sărutul morţii”o Ubiquitina - proteina globulară de 76 de aa cu un capat C-terminal aflat în

citosol.

INCLUZIUNI CELULARE

Spre deosebire de organite, incluziunile nu au funcţii specifice Exogene Endogene

Incluziunile celulare exogene • Fiziologice

– Caroten (solubil în lipide)• Prea mulţi morcovi • Pielea devine portocalie

• Patologice – Metale grele

• Plumb şi argint – Azbest, siliciu, carbon, praf

Incluziunile celulare endogene Picături lipidice

Găsite în adipocite, hepatocite, celule secretoare de steroizi Aspect clar pe preparatele MO standard , electronodense în MET Rezerve nutritive importante

Glicogen• Principala formă de depozitare a carbohidraţilor • Ficat,muşchi,cortico- suprarenală • Tehnici speciale de evidenţiere MO • In MET rozete de material electronodens • Depozite mari de glicogen - Boala Pompe: hepatomegalie, deficienţă

lizozomală

PRECURSORI ENZIMATICI• Zimogen

– La polul apical al celulelor – Conţin precursorii unor enzime – Pancreas

• tripsinogen – Celulele principale ale stomacului

• pepsinogen – Glande salivare

• Precursorul amilazei • Mucinogeni

– Secretaţi de celulele caliciforme • Găsite în epiteliul din tractul digestiv şi respirator

– Mucinogenii sunt eliberaţi din celulă prin exocitoză, se hidratează şi formează mucusul

• Rol de protecţie a mucoaselor – Iritaţiile locale duc uneori la eliberarea întregului conţinut celular

PIGMENTI• Melanina

– Conferă culoare pielii şi părului – Neuromelanina găsită în neuronii multipolari din substanţa neagră

• Conţine dopamină • Boala Parkinson

– Caracterizată prin tremor, rigiditate muscularăşi funcţii motorii încetinite

• Resultatul degenerării acestor neuroni • Tratată cu L-dopa

• Lipofuscină – Funcţie necunoscută, creşte cu vârsta, mai ales în neuroni – Galben maroniu, strălucitor – Reprezintă acumulări de materiale intracelulare insolubile rămase după

acţiunea lizozomilor (corpi reziduali) – Apare în SNC, muşchi, suprarenale, cord şi ficat

***Incluziuni pigmentare patologice Bilirubină în celulele Kupfer Bilirubină în hepatocite***Pigmenţi -patologie Hemosiderina în măduva osoasă hematogenă

CRISTALOIZI• Eozinofile

– Leococite granulare • Granulele specifice au un miez cristaloid lamelar • Ochi de pisică • Functionează ca lizozomi • Eozinofilele intervin în infecţii parazitare

• Celule Leydig testiculare • Cristaloizi ce plutesc liber în citoplasmă • Funcţie necunoscută