7. GAIA: BILDUKIN ZELULARRA
0. SARRERA ●
●
●
●
Zelula biziak bildukinarekin inguraturiko molekula multzo konplexu gisa labur dezakegu. Bildukinak isolatu egiten ditu osagai zelularrak kanpoaldetik, eremu mugatuan metatuz eta euren arteko erreakzioak erraztuz. Bildukin zelularra, hortaz, erabakigarria izan zen lehenengo bizi-formen garapenean. Ondoren, zelulek bestelako bildukinak garatu zituzten, horma zelularra kasu.
1. MINTZ PLASMATIKOA ●
Mintz plasmatikoa zelula-mota guztietan dagoen bildukin zelular bakarra da. Oinarrizko egitura berdina da guztietan: ●
●
●
Funtsean lipidoek, proteinek eta, neurri txikiagoan, karbohidratoek osatutako egitura jarraia da. Zelula inguratzen du eta, hortaz, alde batetik kanpo ingurunearekin kontaktuan dago eta bestetik, zitoplasmarekin zitoplasmarekin . 75-100 Å-eko (1Å= 10 -10m) lodiera du, ezin da mikroskopio optikoaz aztertu.
●
1957an aztertu zen mikroskopio elektronikoz lehen aldiz eta zera ikusi zuten: 2 lerro paralelo ilun eremu argi batez banandurik.
●
●
●
Hartzaile espezifikoak ditu, mezulari kimikoekin elkarreragin eta erantzuna emanez. Jariakortasun eta iragazkaitasun-propietateen iragazkaitasun-propietateen eraginez, zelula ingurunetik isolatu (nahiz substantziei modu hautakorrean igarotzen utzi) eta funtzio asko egiteko gaitasuna dauka.
1972an Singer eta Nicolsonek MOSAIKO FLUIDOAREN EREDUA proposatu zuten mintz zitoplasmatikoaren egitura azaltzeko.
1.1. OSAGAIAK A.- LIPIDOAK ●
FOSFOLIPIDOAK Funtsezko osagaiak Izaera anfipatikoa dute: Geruza bikoitzean buru hidrofiloa kanpoazalerantz eta buztan hidrofoboak barrurantz – –
●
KOLESTEROLA Fosfolipidoen geruzan txertatuta. Animali-zeluletan batez ere. –
–
B.- PROTEINAK ●
●
●
Izaera anfipatikoa dute, honek geruza bikoitz lipidikoan txertatzea ahalbidetzen die. Tamaina eta egitura aldakorra: α-helize txikiak zein proteina globular handiak TRANSMINTZEKO PROTEINAK Fosfolipido eta kolesterolari estu lotutako proteinak, geruzaren zeharkatzen dute. –
●
PROTEINA PERIFERIKOAK Gainazalera nahiko gogor itsatsirikoak –
●
Mintzeko lipidoei lotura kobalente bidez lotutako proteinei PROTEINA INTEGRAL edo INTRINTSEKO deritze. ●
●
Hauek mintzetik banatzeko prozedura drastikoak behar dira, geruza bikoitza apurtzen duten detergenteak erabiliz, adibidez.
Mintzeko beste proteina batzuetara lotura ezkobalente bidez lotutako proteinei PROTEINA ESTRINTSEKO deritze. ●
Hauek erraz isolatzen dira, prozedura leunak erabiliz.
C.KARBOHIDRATOAK ●
●
Batez ere lipidoekin eta proteinekin lotura kobalente bidez lotutako oligosakaridoak: glukolipidoak eta glukoproteinak . Batzutan, kantitate handitan mintzaren kanpoaldean glukokalixa izeneko egitura eratzen agertzen dira.
1.2. EGITURAREN ASIMETRIA ASIMETRIA ●
Mintza asimetrikoa da, mintzaren 2 aldeen artean ezberdintasunak daude: ●
●
Zelularen kanpoko aldea glukokalixeko azukreekin estalita dago. Zelularen barnealdean glukokalixik glukokalixik ez, bai, ordea, zuntzezko proteinak, mintza indartzeko funtzioa dutenak: ZITOESKELETOA edo KORTEX ZELULARRA
http://apbiosemonefinalreview.pbworks.com/w/page/11980965/Transport-%28Ch-7%29
1.3. EGITURAREN JARIAKORTASUNA ●
Mosaiko Fluidoaren ereduaren arabera geruza bikoitz lipidikoa fluido baten moduan jarduten du.
●
Lipido eta proteinak geruzan zehar higi daitezke: ●
ALBOKO DIFUSIOA: Alborantz mugituz.
●
ERROTAZIOA: Euren buruari bira emanez.
●
FLIP-FLOP HIGIDURA: Geruza batetik bestera
●
Mintzaren jariakortasuna 4 faktoreren menpe dago: 1.- KATE KATE HIDROKARBONA HIDROKARBO NATUEN TUEN LUZERA –
Katea zenbat eta luzeagoa, euren arteko lotura gehiago, beraz, mintza zurrunago. Alderantziz, kateak zenbat eta motzago, jariakortasun handiagoa.
2.- ASEGABETASUNA –
Buztan hidrokarbonatu asegabeek kurbadurak sortzen dituzte eta hortaz, loturak zaildu. Honek jariakortasuna handitzen du.
3.- KOLESTEROL PROPORTZIOA Kolesterolaren talde apolarra fosfolipidoen buru ondoan kokatzen da; egitura anular hidrofobiko eta gogorra, berriz, buztan apolarren ondoan, egitura zurrunduz. Hortaz, zenbat eta kolesterol gehiago, mintzaren jariakortasuna txikiagoa da. –
–
4.- TENPERATURA –
–
Zenbat eta tenperatura baxuagoa jariakortasuna txikiagoa da. Kolesterolak tenperaturaren eragina murrizten du.
1.4. MINTZ PLASMATIKOAREN PLASMATIKOAREN FUNTZIOAK ●
Funtzio asko ditu zelulan, azpiegituraren arabera ezberdina izan daitekeena: A.- GERUZA BIKOITZ LIPIDIKOA ●
●
Hesi hautakorra da, iragazgaiztasun handia du substantzia hidrosolubleei, hidrosolubleei, ioiei eta molekula biologiko gehienei. Adib.: – –
O2, CO2, H2O, etanol eta abarrekiko iragazkorra Na+, Ca2+, K+, glukosa, aminoazido eta abarrekiko iragazgaitza
B.- MINTZEKO PROTEINAK ●
●
●
●
●
●
Garraio aktiboa Molekula espezifikoen garraioa. Adib.: glukosa Ioien garraioa. Adib.: Adib.: Na/K ponpa, Ca ponpa Makromolekulen Makromolekulen aingurapena. Adib.: Adib.: zitoeskeletoa Seinale kimikoen hartzaileak, zelula barruko seinalea sortuz. Adib.: hazkuntza hormonen hartzaileak. Erreakzioen katalizadoreak dira (mintzeko entzimak). Adib.: Adib.: Mintzean dagoen adenilato ziklasak AMP ziklikoaren eraketa katalizatzen du, kanpo estimuluaren aurrean
C.- GLUKOKALIXA ●
●
●
●
Gainazala babestu eta lubrikatzen du (gainazal likatsua eratu). Adib.: Globulu zurien lubrikazioa, higidura erraztuz. Beste zelulen identifikazioa identifikazioa eta itsastea. Adib.: Adib.: Espermatozoideak Espermatozoideak obulua identifikatzeko. Substantzia eta partikulak identifikatu eta finkatu. Adib.: Makrofagoek, fagozitosi aurretik. Entzimen euskarri. Adib.: Hesteko epitelioko mikrobiloetan
2. MINTZAREN BIDEZKO GARRAIOA ●
●
Mintz plasmatikoa pareta erdi-iragazkor erdi-iragazkor moduan jokatzen du, hots, iragazki guztiz selktiboa da: substantzien sarrera eta irteera kontrolatzen du substantzia horien izaera eta tamainaren arabera. Garraio hori 2 modutan burutzen du: ●
MINTZA DEFORMATU DEFORMATU BARIK
●
MINTZA DEFORMATUTA
2.1.- MINTZA DEFORMATU BARIK ●
●
●
Molekula txiki eta ioien garraioan. Mintza zeharkatzen dute bere egituran aldaketarik egon gabe. 2 modutan:
A.- GARRAIO PASIBOA B.- GARRAIO AKTIBOA
A.- GARRAIO PASIBOA ●
●
●
●
Kontzentrazio gradiente edo gradiente elektrokimikoaren alde gurutzatzen dute mintza honela garraiatutako substantziek. Ez du energiarik behar edo kontsumitzen. Molekula mintzean solublea izan behar du. 3 modutan: A.1. DIFUSIO SOILA A.2. DIFUSIO ERRAZTUA A.3. OSMOSIA
A.1. DIFUSIO SOILA edo BAKUNA ●
●
●
Garraio mekanismo sinpleena eta hautakortasun txikiena duena. Kargarik gabeko molekula txikien garraioa: O 2, CO2, etanol, urea, hormona esteroideak... Mintza guztiz iragazkaitza da karga duten molekulekiko (ioiekiko, alegia)
A.2. DIFUSIO ERRAZTUA ●
●
●
●
Transmintzeko proteina garraiatzaileek errazturiko difusioa. Mintza difusio bakunez zeharkatu ezin duten molekula handi eta ioiak. Molekula polarren garraioa: ioi, azukre, aminoazido eta e ta metabolito zelular asko Garraioa gradientearen alde proteina garraiatzaileei esker egiten da. Proteinak izan daitezke: ●
GARRAIO-PROTEINAK edo
(carriers) ●
BIDE-PROTEINAK
KARRIERRAK
GARRAIO PROTEINAK (KARRIERRAK) ( KARRIERRAK) ●
●
Gluzidoak, aminoazidoak eta nukleosidoak garraiatzen dituzte. Garraiatu beharreko molekulari lotzean konformazioa aldatu eta molekula beste aldera bideratzen dute.
BIDE-PROTEINAK edo KANALAK ●
Mintza zeharkatzen duten kanal edo poro itxurako proteinak dira. Adibidez, kanal ionikoak. ●
●
●
Ioi inorganikoak garraiatzeko. Itxita egon ohi dira, arik eta tamaina eta karga elektriko egokiko molekula igarotzeko ireki arte. Azkarragoa da, baina ez hain hautakorra.
A.3. OSMOSIA ●
●
●
Ura osmosi izeneko garraio pasibo bidez igarotzen da mintz plasmatikoan zehar. Ura kontzentrazio txikieneko ingurunetik kontzentrazio handienekora mugituko da, bi kontzentrazioak berdindu aldera.Hortan, zelula aurkitzen deneko ingurunearen araberakoa izango da osmosia. Ez du energiarik behar.
● ●
BIDEOTXOAK http://www.northland.cc.mn.us/biology/biology1111/animations/transport1.html
●
http://www.youtube.com/watch?v=rmANPjbufrY
●
http://www.youtube.com/watch?v=JShwXBWGMyY
●
http://www.youtube.com http://www .youtube.com/watch?v=MFkjqISo /watch?v=MFkjqISoKOM&feature=related KOM&feature=related
●
B.- GARRAIO AKTIBOA ●
●
●
●
Ioiak eta molekulak Kontzentrazio gradiente edo gradiente elektrokimikoaren aurka garraiatzean datza. Energia behar edo kontsumitzen du: ATPa hidrolisatuz lortzen da energia hori. Beti transmintzeko proteinek egiten dute: PONPA esaten zaie. Aipagarrienak: ●
●
●
Na+/ K+ ponpa Ca2+ponpa H+ponpa
Sodio/Potasio ponpa
Protoi ponpa
2.2.- MINTZA DEFORMATUTA ●
●
Makromolekula, partikulak edo beste zelulen zatiak barneratu ala kanporatu ahal izateko mintza deformatu beharra dago. Garraio mota hau 3 motatakoa izan daiteke: ●
ENDOZITOSIA: zelulatik halako materia
barneatzeari. ●
●
EXOZITOSIA: zelulatik halako materia ateratzeari.
aldaketarik egon gabe. TRANSZITOSIA: Endozitosia eta exozitosia erabiltzen dituen garraio-sistema. garraio-sistema.
A. ENDOZITOSIA ●
Zelulak partikulak hartzen ditu kanpoingurunetik, partikula horiek mintz plasmatikoaren zati batekin inguratuz.
●
Endozitosirako pausuak:
●
●
1. Partikulak mintzeko leku batzuetan finkatzen dira. 2. Mintza barrurantz deformatzen da (inbaginazioa) eta partikulak deformazioaren barruan geratzen dira. Inbaginazioa mintzetik guztiz banantzen da, zitoplasmara igarotzen den besikula legez. Besikula barruko substantziak digeritu edo-eta askatu ondoren, besikula mintzera itzultzen da, han atzera ere fusionatuz.
●
Endozitosi motak 1. FAGOZITOSIA –
–
Partikula handiak barneratzen dira: bakteriak, hondar zelularrak edota zelula osoak. Mintzeko errezeptoreekiko kontaktuan, pseudopodoak eratzen dira, partikula inguratuz eta besikula sortuz: FAGOSOMA
–
Fagosoma lisosomekin lotzen da, FAGOLISOSOMA eratuz, partikula horren digestioa burutuko duten entzimekin elkartuaz.
2. PINOZITOSIA –
–
Kasu honetan harrapaturiko materiala likidoa da eta makromolekula nahiz partikula txikiak ditu. Oso ohikoa eukariotoetan.
●
3. ERREZEPT ERREZEPTOREEN OREEN BIDEZKO ENDOZITOSIA –
–
Makromolekulen sartze hautakorra ahalbidetzen du, horien identifikazio espezifikoa egiten duten errezeptoreen bitartez. Errezeptoreak mintzeko leku jakin batzuetan metatu daitezke, klatrina izeneko proteinaz estalitako depresio edo sargune txikietan.
B. EXOZITOSIA ●
●
Zelulatik material handiak kanporatzeko prozesua. Golgiren aparatuaren trans deritzon sarean gemazioz sortzen diren besikulatxoetan egiten da garraioa.
C. TRANSZITOSIA ●
●
Zitoplasmaren bidezko garraio-sistem garraio-sistema a pinozitosia eta exozitosia konbinatzen dituena. Zelula endotelialetan ohiko mekanismoa da, adibideez, odol-kapilaretako hormetan; liserihodiko hormetako zeluletan...
3. MINTZAREN MINTZAREN BEREIZKETAK. BEREIZKETAK. LOTURAK ●
Mintz plasmatikoko zona batzuek funtzio espezifikoak betetzeagatik egokitze edo bereizketa espezifikoak izaten dituzte. ●
Adibidez , hesteetako paretetako zelulak mikrobilo edo inbaginazio izeneko egiturak dituzte xurgapenazalera handitze aldera.
●
Halaber, zelulen arteko lotura egiturak izan ditzakete, ehunen eraketa eta funtzionamendua funtzionamendua egonkortzeko. Lotura horietako lau aztertuko ditugu:
1. ITSASTE MEKANIKOAK 2. LOTURA ESTUAK 3. GAP GAP MOTAKO MOTAKO LOTURA LOTURA 4. PLASMODESMOAK
3.1.- ITSASTE MEKANIKOAK ●
●
●
Tentsio handien eraginpean dauden ehunetan agertu ohi dira, adibidez, ehun epitelialetan (larruazala...), (larruazala...), gihar kardiakoan, e.a. Funtzioa: indar mekanikoa ematea. 3 mota: A.- ITSASTE-ZERRENDAK B.- DESMOSOMAK C.- HEMIDESMOSOMAK
A.- ITSASTE-ZERRENDAK (zonula adherens) ●
●
Zelula epitelialen mutur apikaletik hurbil egoten dira. Kadherina izeneko transmintzeko proteinak lotuz eratzen dira lotura hauek, zeinak zelula barruko aktina harizpiekin (zitoeskeletoa) lotzen diren katerina izeneko proteinen bidez.
B.- DESMOSOMAK (macula adherens) ●
●
Elkarren ondoko zelulen arteko lotura. Hauek ere kadherinen familiako transmintzeko proteinen bidez eratzen dira, kasu honetan, mintz barruan disko formako plaka batean, plaka desmosomikoan , ainguratzen dira. Plaka horiei, aldi berean, zitoeskeletoko bitarteko harizpiak (keratina) lotzen zaizkie.
C.- HEMIDESMOSOMAK (zónula ocludens) ●
●
Zelula epitelialen oinarrian agertu ohi dira, kanpo matrizearekin (ehun konektiboa) euskarritzeko egitura moduan. Desmosoma erdiaren antzerako egitura dute. Bitarteko harizpiak transmintzeko proteinak dituen plaka batekin lotzen dira; azken hauek, aldi berean, azpiko ehun konektiboarekin lotuta daude.
3.2.- LOTURA ESTUAK (zonula occludens) ●
●
●
●
Epitelioan elkarren ondoan dauden zelulak ixten dituzte, ez diete molekulei edo ioiei zelula alboetatik igarotzen uzten. Transmintzeko proteina batzuen ( klaudina eta okludina) harizpi-sare batek osatzen d; harizpi hauek zelularen perimetro osoan zehar bananduta daude eta euren modukoak diren beste batzuekin lotzen dira ondoko zeluletan. Lotura hauek ezinbestekoak dira zurgapen funtzioa duten zeluletan. Lotura hauek beste motetako loturekin (GAP lotura, itsaste-mekanikao...)agertu itsaste-mekanikao...)agertu ohi dira LOTURAKONPLEXUAK
3.3.- GAP MOTAKO LOTURAK ●
●
●
Animali-ehuneko zelula gehienetan agertzen dira. Konexina izeneko transmintzeko proteinek eraturiko egiturak dira. Konexinak 6ko taldetan elkartu eta konexonak eratzen dituzte. Hauek kanalen antzeko egitura dute, elkarren ondoko zelulen arteko bide irekiak eratuz. Zelulen erantzun koordinatua eragiten dute, adibidez, gihar kardiakoaren uzkurduran.
3.4.- PLASMODESMOAK PLASMODESMOAK ●
●
Landare-ehunen komunikaziorako bideak dira, GAP loturen antzeko funtzioa dute. Zelula baten mintz plasmatikoa jarraitua da ondoko zelularen mintzarekin, eta horma zelularrak puntu horretan eten egiten dira, ioien eta bestelako molekula txikien trukea ahalbidetuz.
BIBLIOGRAFIA
●
http://webs.uvigo.es/mmegias/5-celulas/2-complejos.php
●
http://cellbiology.med.unsw.edu.au/units/science/lecture0808.htm
●
http://www.cytochemistry http://www .cytochemistry.net/cell-biology/membrane3.htm .net/cell-biology/membrane3.htm
●
4. BESTE BILDUKIN ETA ESTALKI ZELULAR BATZUK 4.1. ZELULA ZELULATIK TIK KANPOKO KANPOKO MA MATRIZEA TRIZEA 4.2. HORMA ZELULARRA
4.1. ZELULATIK ZELULATIK KANPOKO MATRIZEA ●
Animali-zeluletan agertzen da ehun
konjuntiboa eratuz. ●
Proteinez eta polisakaridoz eraturik dago: ●
PROTEINAK: Kolagenoa : iraunkortasunaeta egitura ematen dio. Elastina: elastikotasuna POLISAKARIDOAK Glukosaminoglukanoetan (GAGS) oinarritutako gel itxurakoa, ugarien azido hialuronikoa. – –
●
–
●
Kanpo-matrizearen funtzioak: ●
●
●
●
Zelulen arteko espazioa betetzea Ehunei egitura-euskarria eskaintzea, bai erresistentzia-mekaniko erresistentzia-mekaniko gisa, bai ainguratze gisa. Substantziak hedatzea eta trukatzea, ingurune homeostatiko eta nutritiboa da. Identifikazio zelularrean eta metabolismoko metabolismoko jarduera batzuetan parte hartzea
4.2. HORMA ZELULARRA ●
●
●
Landareen, algen, onddoen eta moneroen zeluletan agertzen da.
Zelulak berak kanpoalderantz isuritako makromolekulen bitartez eratzen da. 3 mota: A.- LANDAREEN ET ETA A ALGEN HORMA ZELULARRA
B.- ONDDOEN HORMA ZELULARRA C.- MONEROEN HORMA ZELULARRA
A.- LANDAREEN ET ETA A ALGEN HORMA ZELULARRA ●
Funtsean zelulosaz eta proteinaz eratuta dago.
●
3 geruza ditu: ●
●
ERDIKO ORRIA –
Sortzen den lehen geruza da.
–
Pektina eta ligninaz osatuta oro har.
HORMA PRIMARIOA –
–
–
Nahiko mehea eta erdi-gogorra denez, hazkundea ahalbidetzen du. Batez ere zelulosa zuntzez eratuta eta berauek dauden matrizeak (ura + polisakaridoak/hemizelulosa + pektina + monosakaridoak + egitura-proteinak). Geruzetan antolatutako eta hemizelulosa eta pektina moduko molekulen bitartez lotutako zelulosa-zuntzen
●
HORMA SEKUNDARIOA Lodia eta gogorra denez hazkuntza zelularra ekiditen du. Normalean hazkunde zelularra amaitu ondoren eratzen da, mintzaren eta horma primarioaren artean geruza berriak metatzearen ondorioz. Horma primarioaren antzerako osaketa dauka, baina zelulosa gehiagorekin eta pektina gutxiagorekin . Orri-egitura hartzen dute geruza ezberdinek, batetik bestera zelulosa-zuntzek orientazioa aldatzen dutelarik. Sarritan ligninarekin indartzen da egitura. –
–
–
–
–
Scanning electron microscopy image of lignin fusion with cellulose fibers and wood cells (tracheids) immersed in it obtained during welding at 100 magnification showing the entangled and detached tracheids, a fused intercellular lignin mass and tracheids and fibers immersed in the fused lignin matrix.
B.- ONDDOEN HORMA ZELULARRA ●
Zelulak berak jariaturiko estalki gogorra.
●
Gehienbat polisakaridoz osatuta dago, ugarien kitina izanik.
C.- MONEROEN HORMA ZELULARRA ●
Bakterioetan
●
Estalki porotsu eta gogorra da.
●
●
Osagai nagusia peptidoglukanoa da, tartean mureina izenekoa; mureina oso erresistentea den polimeroa da, zelula hormari sendotasuna ematen diona. Monero ezberdinen artean ezberdintasun handiak daude: ●
Bakterio guztiek ez dute zelula horma berdina. Bakterio Gram positiboek Gram negatiboek baino horma lodiago dute. Hain zuzen ere, hormaren egiturak eragiten du Gram tindaketaren emaitza, koloranteak horman finkatzen baitira.
–
Bakterio Gram positibo en zelula hormaren osagaiak
–
peptidoglikanoa %90ean eta azido teikoikoa %10ean dira. Azido hau polimero bat da eta zelula mintzean agertzen da antigeno gisa. Gure gorputzeko antigorputzek ezagutu egiten dute. Bakterio Gram negatibo ek %10 peptidoglikano dute periplasman, hau da, zelula mintz eta kanpo mintzaren artean. Gainerako osagaiak fosfolipidoak, proteinak, lipoproteinak eta lipopolisakaridoak dira.
