Genetika + Buněčné děje - okruhy

• struktura molekulárních motorů:

  • kulovitá „hlavička“ (většinou jich je více) = motorová doména, váže a štěpí ATP, také se váže k cytoskeletálnímu vláknu, po němž kráčí

  • „ocásek“ - interakce s nákladem

• tři velké skupiny proteinů fungující jako molekulární motory

  • MYOZINY:

    • pohyb po aktinových vláknech k plus konci

    • myozin II

      • vůbec prvním objeveným molekulárním motorem

      • zodpovědný za svalový stah, podílí se i na buněčném dělení

    • myozin V

      • účastní se transportu organel a membránových váčků po buňce

• KINEZINY:

  • pohyb po mikrotubulech k plus konci

  • objeveny v neuronech - transportují v axonech váčky směrem k synapsi

  • transport organel a váčků, úloha při jaderném a buněčném dělení

• DYNEINY:

  • pohyb po mikrotubulech k mínus konci

  • výrazně větší než myoziny a kineziny, nejrychlejší z molekulových motorů

  • ke své funkci ale potřebují mnoho dalších proteinů

  • plazmatické dyneiny: transport membránových váčků

  • ciliární dyneiny: rychlý a účinný klouzavý pohyb mikrotubulů, který řídí pohyb řasinek a bičíků

Vnitrobuněčný transport

• Proudění (cirkulace) cytoplazmy – cyklóza

  • jev zprostředkovaný funkcí mikrofilament a závislý na dodání energie

  • Nejznámějším typem cirkulace cytoplazmy je cyklóza u rostlinných buněk. Jednosměrný pohyb vrstvy cytoplazmy mezi membránou a vakuolou je pozorovatelný podle pohybu přítomných chloroplastů

• Transport membránových struktur a organel

  • migrace pigmentových zrn v melanocytech (pigmentové buňky) - uplatnění mikrotubul

• Pohyb chromozomů při mitóze a meióze (karyogeneze)

  • zprostředkován mikrotubuly dělícího vřeténka

  • Jestliže dojde k poruše dělícího vřeténka, např. působením kolchicinu, zastaví se dělení, chromozomy se nerozejdou do dceřiných buněk. Pokud se chromozomy nemohou vůbec rozejít, může vzniknout tetraploidní buňka,

• Dělení cytoplazmy (cytokinezi) při buněčném dělení

  • podílejí se mikrofilamenta – tzv. kontraktilní prstenec. Jestliže již došlo k rozdělení jádra – karyokinezi, ale v důsledku poruchy funkce mikrofilament nenastala cytokineze, může vzniknout vícejaderná buňka.

Améboidní pohyb (měňavkovitý)

• založen na vysílání výběžků (panožek) ve směru pohybu buňky

• růst panožek je zprostředkován klouzáním mikrofilament za pomocí molekulového motoru myozinu I

• po přichycení panožky k podkladu dojde ke kontrakci zadní části buňky a přelití cytoplazmy ve směru vytvořené panožky

• pohyb je charakteristický pro jednobuněčné měňavky (améby); u živočichů se takto pohybují např. makrofágy při fagocytóze

Pohyb bičíků a řasinek Eukaryot (tzv. kinocilií)

• podmíněn klouzáním mikrotubulů poháněných molekulovými motory dyneiny

• hlavní strukturou kinocilií je svazek 10 párů mikrotubulů (struktura 9+2, tj. 9 párů po obvodu a 2 mikrotubuly ve středu, viz obr.)

• kinocilie jsou na povrchu kryty cytoplazmatickou membránou a v buňce jsou pevně zakotveny v tzv. bazálních tělískách.

• Bičíky jsou dlouhé a jejich počet bývá malý (1-8).

• Řasinky (brvy) jsou krátké a většinou pokrývají celý povrch buňky (u jednobuněčných nálevníků, na povrchu ploštěnek a v dýchacích cestách savců)