CITOLOGIJAKVASACA

STANIČNA STIJENKAposlijednjih 20-tak godina značajno su proširena saznanja o staničnoj stijenci kvasaca, (Fleet,1991; Klis, 1994; Stratford, 1994), koja čini 15-25% suhe tvari stanice

Osnovna uloga je zaštita stanice – bez st.st stanica bi se rasprsnula djelovanjem osmotskog tlaka unutar stanice (konc. otopljenih tvari unutar stanice je veća nego u njenoj okolini)

dinamičan i multifunkcionalni organel - daje stanici poseban oblik - određuje stanične interakcije: razmnožavanje, flokulacija i killer faktor - velik broj enzima (hidrolaza) je povezan sa staničnom stijenkom ili je smješten u periplazmatskom prostoru

Slojevita struktura u kojoj su kosim vezama postavljeni manoproteini koji su međusobno povezani hidrofobnim vezma ili S-S mostovima. U unutrašnjosti su povezani s fibrilarnim glukanima kovalentnim vezama (važni u određivanju poroziteta stanične stijenke)

Neki -glukani su u unutrašnjosti vezani kosim vezama s hitinom

Hitin je lokaliziran u manjim količinama u st. st. S. cerevisiae gdje ima različite funkcije kao: receptor za killer toksin i u održavanju osmotskog i morfološkog integriteta

Enzimi vezani uz st.st. smješteni su u periplazmatskom prostoru:

• Invertaza (β-fruktofuronozidaza) – katalizira hidrolizu saharoze u glukozu i fruktozu. To je termostabilan manoproprotein mase 270 000 Da (Dalton) vezan -1.6 glukanskim vezama za st.st.

• -glukozidaze, -galaktozidaze,melibiaze, trehalaze

aminopeptidaze i esteraze

• endo- i egzo- -glukanaze (-1,3 i -1,6) - uključene u oblikovanje stanične stijenke za vrijeme rasta i pupanja stanica (maksimalna aktivnost za eksponencijalne log faze)

• Stanice u stacionarnoj fazi i mrtve stanice kvasca sadrže u talogu ostatke -glukanazne aktivnosti, pa čak i

nekoliko mjeseci nakon završene fermentacije. Ti endogeni enzimi uključeni su u autolizu stanične stijenke za vrijeme starenja vina na talogu.

KEMIJSKA STRUKTURA I FUNKCIJANajvažniji spojevi kvašćeve stanične stijenke POLISAHARIDI (80-90%):

glukani (60% suhe tvari stanice)manani (25-50% suhe tvari stanice)hitin (1-2% suhe tvari stanice) linerni polimer sastavljen od jedinica N-acetil glukozamina (NAG), vezanih -1,4-

vezama. Prisutan je u malim količinama kod S. cerevisiae, većinom kod formiranja ožiljka pri pupanju. Candida albicans sadrži puno veće količine hitina

Ostale sastojke čine: PROTEINI, LIPIDI, ANORGANSKI FOSFATI.

Količine kemijskih sastojaka st.st ovise o vrsti, soju, starosti stanice i uvijetima rasta.

PLAZMATSKA MEMBRANA

KEMIJSKI SASTAV I ORGANIZACIJA:- membrana je sastavljena od lipida i proteina

S. cerevisiae sadrži 40% lipida i 50% proteina

J. Singer i G. Nicolson (1972) su predložili model tekućeg mozaika kao model opće organizacije bioloških membrana. Membrane su dvodimenzionalne otopine usmjerenih globularnih proteina i lipida.

LIPIDI- lipide membrane čine osnovni fosfolipidi i steroli

» fosfatidil-etanolamin (PE)» fosfatidil-kolin (PC)» fosfatidil-inozitol (PI)

1. FOSFOLIPIDI- postavljene su u 2 usporedna niza koje se nazivaju

fosfolipidni dvosloj, debljine oko 7.5 nm. Svaka molekula fosfolipida ima hidrofilni dio - polarna glava na površini dvosloja - fosfatna skupina i glicerol. - nepolarne hidrofobne repove – u unutrašnjosti dvosloja - čine masne kiseline - sadrže 14 do 24 C atoma. Mogu biti zasićene kao palmitinska kiselina (C16) i stearinska (C18) ili nezasićene kao oleinska (C18 s dvostrukom vezom na poziciji 9) i linoleinska (C18 s dvostrukom vezom na poziciji 9 i 12), te linolinskaC18( s 3 dvostruke veze na poziciji 9, 12 i 15). - Konfiguracija dvostrukih veza u nezasićenim masnim kiselinama je gotovo uvijek cis Duljina i stupanj nezasićenosti lanaca masnih kiselina se odražavaju na fluidnost membrane. Cis konfiguracija daje savijen oblik ugljikovodičnim lancima,dakle oni su na taj način kraći i time se snizuje tranzicijska temperatura.

Pogonske sile za stvaranje lipidnih dvosloja su hidrofobne interakcije

2. STEROLI• Ergosterol• Dihidroergosterol• Zimosterol

• Membranski steroli - amfipatske molekule. • Ergosterol je umetnut u dvosloj okomito na membranu.

Njegova OH grupa je vezana vodikovim vezama s polarnim glavama fosfolipida, a njegov CH rep je umetnut u hidrofobnu regiju dvosloja.

• Membranski steroli se umeću između fosfolipida i time inhibiraju kristalizaciju masnih kiselina na niskim temperaturama.

• Ergosterol kod kvasaca (kao kolesterol kod sisavaca) je osnovni regulator membranskog fluiditeta.

proteini različitih molekularnih težina (Mr 10 000 – 120 000) su sastavni dio plazmatske membrane INTEGRALNI – stupaju u interakcije s ugljikovodičnim područjem dvosloja PERIFERNI - vežu se na površinu integralnih membranskih

proteina ATP-aza u plazmatskoj membrani je integralni protein sa Mr 100 Da katalizira hidrolizu ATP-a i tako osigurava potrebnu energiju za aktivni trasnsport kroz membranu

PROTEINI

FUNKCIJA PLAZMATSKE MEMBRANE

- Visokoselektivna barijera između citoplazme i stanične okoline.

• Sadrže specifične molekulske crpke i propuste - reguliraju molekulski i ionski sastav unutarstanične tvari. Preko sistema permeaza kontrolira izmjenu između stanice i medija.

• Transport šećera kroz membranu nije u potpunosti razriješen.

Postoje dvije vrste transportnog sistema (Bisson, 1991):

sistem niskog afiniteta- bitan je za vrijeme log faze i njegova se aktivnost smanjuje za vrijeme stacionarne faze.

sistem visokog afiniteta-reprimiran je visokim koncentracijama glukoze, kao npr. u moštu (Salmon et al., 1993)

• Količina sterola, osobito ergosterola i stupanj nezasićenosti membranskih fosfolipida, omogućuju ulazak glukoze u stanicu.

Etanol u mediju usporava ulazak arginina i glukoze u stanicu, te limitira prolazak protona nastalih ATP-aznom aktivnošću ali povećava sintezu membranskih fosfolipida i postotak nezasićenih masnih kiselina

Temperatura i etanol sinergijskim djelovanjem smanjuju ATP-aznu aktivnost – količina etanola potrebna za usporavanje prolaska protona smanjuje se povišenjem temperature.

- promjena ATP-azne aktivnosti etanolom ne smanjuje permeabilnost plazmatske membrane u alkoholnom mediju

CITOPLAZMA I ORGANELICITOPLAZMA- Između plazmatske i jezgrine membrane

Citosol – blago kisela koloidalna tekućina (pH 5-6) u kojoj se nalaze: - tvari male i srednje Mr: -otopljeni proteini - glikogen -makromolekularni agregati – ribosomi,proteasomi, lipidne

čestice - enzimi glikolize, biosinteze proteina,alkoholne fermentacije -enzim trehalaza (katalizira hidrolizu trehaloze) -glikogen – osnovna rezervna supstanca kod kvasaca (akumulira

se za vrijeme stacionarne faze u obliku granula promjera 40 m)

Organeli (od citosola odvojeni membranom):- Endoplazmatski retikulum- Golgijev aparat- Vakuole- Mitohondriji

Citoskeletna mreža omogućuje strukturalnu organizaciju

Ribosomi – sastavljeni od RNA i proteina - mjesto sinteze proteina - slobodni ribosomi sastoje se od velike 60S i

male 40S podjedinice (za razliku od vezanih za endoplazmatski retikulum ili mt

ribosome) - egzistiraju kao pojedinačni ili kao polisomi

– skupina ribosoma vezana na istu molekulu mRNA( u toj jedinici pojedini ribosomi rade samostalno i svaki od njih sintetizira kompletni polipeptidni lanac

- citoplazmatski ribosomi sintetiziraju se de novo (za razliku od memebranom obavijenih organela)

Plazmatska membrana stvara glukan i hitin stanične stijenke – enzimi β-1,3 glukanaza i hitin sintetaza - kataliziraju polimerizaciju glukoze i N-acetil-glukozamina

Manoproteini nastaju u endoplazmatskom retikulumu, transportiraju se vezikulama koje se vežu s plazmatskom membranom i deponiraju sadržaj na vanjsku stranu membrane.

Određeni membranski proteini djeluju kao specifični receptori - omogućuju kvascima da reagiraju na različite vanjske stimulanse kao seksualne hormone ili na izmjene u koncentraciji hranjivih tvari. (njihovom aktivacijom otpuštaju se komponente - cAMP (ciklički adenozin monofosfat) u citoplazmu - služi kao sekundarni prenosioc u drugim staničnim reakcijama)

Lipidne čestice(sferosomi)- funkcioniraju kao skladišne vezikule (lipidni rezervari) za membransku biosintezu – sadrže sterole, fosfolipide, proteine i nezasićene slobodne masne kiseline

Peroksisomi i glioksisomi su organeli obavijeni jednostrukom membranom, te su različiti od vezikula koje potječu od ER (endoplazmatski retikulum)

Karakteristični su po prisutnosti katalaze , kristaloida u matriksu , te osmotskoj osjetljivosti

Proteasomi su kompleks proteaza s više podjedinica, nađeni u citoplazmi I nukleoplazmi kvaščeve stanice.

Kod S. cerevisiae, 20 S i 26 S (Svedberg – koeficijent sedimentacije) proteasomi reguliraju razinu proteina I odgovorni su za vijabilnost stanice.

ENDOPLAZMATSKI RETIKULUM • Ekstenzivni membranski

sustav - okružuje uske mjehuriće ili vrećice različitih oblika

• mreža cijevčica uronjena u citoplazmu – kontaktira s citoplazmatskom membranom i jezgrinom membranom

• osigurava površinu za: 1.odvijanje kemijskih reakcija2.prijenos molekula, 3.pohranjivanje sintetiziranih molekula

Neki ribosomi su slobodni u citosolu ili su vezani za retikulum. Dio koji veže ribosome naziva se hrapavim endoplazmatskim retikulumom, za razliku od glatkog na kojem nema ribosomaRibosomi vezani na ER sintetiziraju sve do sada poznate sekretorne proteine, ali i mnoge proteine plazmatske membrane, te proteine organela kao što su lizosomi.Ribosomi vezani za membranu i slobodni ribosomi su strukturno gotovo jednaki .Hoće li ribosom ostati slobodan ili će se vezati za membranu - ovisi o vrsti proteina kojeg sintetizira - kod sekretornih proteina cijeli polipeptidni lanac prolazi kroz membranu

GOLGIJEV APARAT • naslaga plosnatih membranskih

vrećica• Nastavak ER – transportne vezikule

prenose proteine nastale u ER u vrećice GA

• u njemu se oligosaharidne jedinice glikoproteina skraćuju i na krajevima glikoziliraju – zatim ih razvrstava i usmjerava specifičnim vezikulama u vakuolu ili plazmatsku membranu

• N-terminalna peptidna sekvenca – usmjerava proteine prema vakuoli - kod kvasaca – Y karboksipeptidaza

- A proteinaza

VAKUOLE

Okrugli organeli promjera 0.3 do 3 m, okruženi jednostrukom membranom

Ovisno o stupnju staničnog ciklusa, kvasci mogu imati jednu ili više vakuola

Prije pupanja velika vakuola se razdvaja u male vezikule - neke ulaze u sam pup - neke se pak fuzionirju i formiraju 1 ili 2

velike vakuole

Membrana vakuole ili tonoplast - osnovne strukture kao i plazmatska membrana,no puno je elastičnija što uvjetuje i drugačiji kemijski sastav - manje sterola,proteina i glikoproteina, ali puno više fosfolipida sa višim stupnjem nezasićenosti.

Vakuola ima u zalihi neke od staničnih hidrolaza: Y karboksipeptidaze A i B proteaze ( A proteze izrezuju male peptidne

sekvence i konvertiraju proenzime u aktivne enzime), proteaze iz vakuole autoliziraju stanicu nakon njene smrti.

I aminopeptidaze X-propil-dipeptidilaminopeptidaze alkalne fosfataze

Uloga - pohranjuju metabolite prije njihova iskorištavanja Sadrže četvrtinu od ukupne količine aminokiselina

stanice, kalij, adenin, izogvanin,mokraćnu kiselinu kristale polifosfata (permeaze omogućuju

transport tvari kroz tonoplast)

Moguća komparacija s lizosomoma animalnih st.

MITOHONDRIJI

sferičan ili izdužen (štapičast) organel okružen dvijema membranama, na periferiji citoplazme

dinamičan organel čija veličina, oblik i broj varira ovisno o vrsti ili soju, staničnom ciklusu i uvijetima uzgoja

Nekoliko trodimenzionalnih studija (Davidson i Garland, 1977; Visser et al., 1995) su indicirali da kvaščeva stanica sadrži 1 ili nekoliko velikih mitohondrija

Okružen dvostrukom membranom (slične strukture kao plazmatska membrana)

- vanjska - glatka, permeabilna za većinu malih metabolita koji dolaze iz citosola, sadrži protein porin (29 kDa) stoga je propusnost velika, sadrži enzime uključene u metabolizam lipida

- unutrašnja - naborana - formira kriste - povećavaju njenu površinu, visokospecijalizirana, teško propusna za gotovo sve ione i većinu nenabijenih molekula, sadrži enzime ključne za odvijanje staničnog disanja ( transport molekula poput ADP ili dugolančanih masnih kiselina, kroz unutrašnju mitohondrijsku membranu postoje specifični proteinski nosači) – mjesto odvijanja staničnog disanja

- međumembranski prostor sadrži adenilat kinazu, koja omogućuje

interkonverziju ATP, ADP I AMP

Središte mitohondrija ispunjava tekuća tvar – matriks - mjesto zbivanja ciklusa limunske kiseline i oksidacije masnih kiselina, sadrži ribosome, mt DNA

Mitohondriji su pravi respiratorni organeli za kvasce. U anaerobnim uvjetima ti organeli degeneriraju, njihova unutrašnjost se smanjuje i nestaju kriste.

- Ergosterol i nezasićene masne kiseline dodane u medij onemogućavaju degeneraciju mitohondrija u anaerobnim uvjetima. Kada stanice kultivirane u anaerobnim uvjetima premjestimo u aerobne, mitohondriji počinju normalno funkcionirati. U aeriranom moštu, visoka koncentracija šećera reprimira sintezu respiratornih enzima.

Kao rezultat toga je prestanak funkcija mitohondrija. To je

fenomen katabolićke represije glukozom.

Većinu mitohondrijskih proteina kodiraju jezgrini geni i sintetiziraju se na slobodnim polisomima citoplazme

imaju vlastiti mehanizam za sintezu proteina

- svaki mitohondrij sadrži kružnu ds DNA (75 kb ) i ribosome 70 S- mtDNA je izuzetno bogata A(adenin) i T(timin) bazama

- mitohondrijski genom kodira sintezu određenih pigmenata i respiratornih enzima:- citokrom b, nekoliko podjedinica citokrom oksidaze i nekoliko podjedinica ATP sintetaze

Neke mutacije koje pogađaju te gene mogu rezultirati da kvasci postanu rezistentni na specifične mitohondrijske inhibitore kao - npr. oligomicin.

Takva mogućnost je primjenjena u markiranju sojeva vinskih kvasaca. Spomenute mutante nesposobne za respiraciju rastu sporo pomoću fermentacije. Nazvane su petite mutante, jer formiraju male kolonije na krutom agaru. Te petite mutante se ne koriste u vinarstvu, jer se ne mogu industrijski proizvesti.

JEZGRAKvaščeva jezgra je kuglasta oblika,

promjera 1-2 m. Smještena je blizu glavne vakuole kod ne proliferirajućih stanica. Jezgra je od citoplazme odvojena dvostrukom membranom (jezgrin omotač, nuclear envelope). Sićušne pore u jezgrinoj membrani¸ omogućavaju komunikaciju s membranskom mrežom, endoplazmatskim retikulumom. Pore omogućuju izmjenu malih proteina između jezgre i citoplazme.Točan broj i veličina pora varira s uvjetima uzgoja i fazama staničnog ciklusa. Kod kvasaca jezgrin omotač se ne dispergira za vrijeme mitoze, dok se kod viših eukariota dispergira.

U bazofilnom dijelu jezgre nalazi se jezgrica (polumjesečevog oblika ), može se vidjeti

upotrebom boja specifičnih za jezgru

- nestaje za vrijeme mitoze i ponovno se pojavljuje za vrijeme interfaze.

- odgovorna je za sintezu ribosomalne RNA- sadrži petlje DNA koje izlaze iz nekoliko

kromosoma, svaka od njih sadrži klaster rRNA gena - svaki od tih klastera tvori regiju nukleolarnog organizatora

- mjesto transkripcije rRNA i procesiranja- uključena u procesiranje pre-mRNA i sklapanje

podjedinica ribosoma

Za vrijeme diobe, kvaščeva jezgra sadrži rudimentarna vretena sastavljena od tubulina (isprekidana, a neka su pak kontinuirana)

- kontinuirani mikrotubuli su istegnuti između dva polarna tijela

- polarna tijela su stalno smještena u jezgrinoj membrani i odgovaraju centriolima viših eukariota

Kvaščeva DNA je relativno mala, 14 000 kb (kod haploidnih sojeva), ako je uspoređujemo sa višim eukariotima

- njezin genom je tri puta veći od genoma - E. Coli

- genetski materijal je organiziran u kromosome - svaki sadrži jednu molekulu linearne ds DNA koja je čvrsto povezana s bazičnim protinima, histonima. Histoni formiraju kromatin, koji sadrži ponavljajuće jedinice nukleosome. Jezgre nukleosoma se sastoje od 140 pb DNA, vezanih na oktamer histona

• Namatanje DNA oko jezgre nukleosoma pridonosi pakiranju DNA, jer smanjuje duljinu na kojoj se molekula prostire. Time nukleosomi skraćuju DNA i predstavljaju prvi korak u kondenzaciji DNA. Oni su osnovna strukturna jedinica kromosoma.

Genom S. cerevisiae sadrži genetičke elemente koji se mogu premještati s jednog mjesta na drugo - transpozoni, Ty elementi, (transposon yeast elements)

- Ty obuhvaća centralnu regiju (5.6 kb) omeđenu ponavljajućom sekvencom zvanom sekvenca (0.25 kb).

- Ty elementi kodiraju za ne infektivne retrovirusne čestice (Ty-VLPs,Ty virus like particles), koje sadrže Ty mRNA i reverznu transkriptazu koja kopira RNA u komplementarnu DNA - može se reinsertirati na bilo koje mjesto kromosoma. - Nasumična ekscizija i insercija Ty elemenata u kvaščevu genomu može modificirati gene i igrati važnu ulogu u evoluciji soja

Samo jedan plazmid je identificiran u kvaščevoj jezgri (2m plazmid)

- cirkularna molekula DNA (6kb) prisutna u 50 do 100 kopija po stanici

- biološka funkcija mu nije znana, ali je koristan za konstrukciju umjetnih plazmida i za genetsku transformaciju kvaščevih sojeva

EUKARIOTI

svi živući organizmi potekli su od jedne primordijalne stanice nastale prije 3 milijardi godina

takva stanica je nadrasla ostale i povela je vodeću ulogu u procesu diobe i evolucije

Vrlo važan događaj u kontekstu evolucije dogodio se je prije 1.5 milijardi godina kada je došlo do prijelaza prokariotskih stanica u naprednije, veće i radikalno kompleksnije eukariotske stanice

akumulacija molekularnog kisika u atmosferi utjecala je na anaerobne mikroorganizme te su:

izumrli razvili kapacitet za respiraciju pronašli uvjete u kojima je kisik bio potpuno odsutan i

gdje su nastavili s anaerobijom razvili asocijacije s aerobnim tipom stanice živeći s

njima u simbiozi i to je najprihvatljivije objašnjenje za metaboličku organizaciju danjašnjeg modela stanice eukariotskog tipa (mitohondriji i kloroplasti - organeli simbiotskog porjekla) – ENDOSIMBIOTSKA TEORIJA

( mitohondriji su odgovorni za respiraciju eukariotske stanice i isključivo u njima se odvija proces disanja)

Eukarioti uključuju:

alge protozoa gljive više biljke životinje

Stanica je osnovna strukturna i funkcionalna jedinica života

Stanice su različitih oblika iz razloga što

imaju različite funkcije – neke izvršavaju sve životne funkcije (npr. jednostanične euglene), dok druge su ekstremno specijalizirane za točno određene funkcije)

Tipična eukariotska stanica aproksimativno je 1000 x veća i kompleksnija od prokariotske stanice

STANIČNA STIJENKA

jednostavnije strukture ne sadrže peptidoglikan koji čini okosnicu prokariotske st.st.

Komponente stanične stjenke:

Kod algi izgrađena od polisaharida celuloze (biljke) Gljive mogu sadržavati celulozu, no uglavnom izgrađena od hitina

(polimer sačinjen od jedinica N-acetil glukozamina, NAG Kvaščeva st.st izgrađena je od polisaharida glukana,manana i hitina

(1-2%)

Amebe i sluzave plijesni nemaju staničnu stjenku Protozoa nemaju karakterističnu staničnu stijenku – imaju elastičnu

ovojnicu ili pelikulu

CITOPLAZMATSKA MEMBRANA

Izgrađena od:

1. lipida – fosfolipidi i steroli

2. proteina – integralni i periferni

J. Singer i G. Nicolson (1972) su predložili model tekućeg mozaika kao model opće organizacije bioloških membrana. Membrane su dvodimenzionalne otopine usmjerenih globularnih proteina i lipida.

Osnovna funkcija:

Visokoselektivna barijera između citoplazme i stanične okoline Sadrže specifične molekulske crpke i propuste - reguliraju

molekulski i ionski sastav unutarstanične tvari

Razlikuje se od prokariotske stanice:

1. Po sadržaju proteina

2. Ugljikohidrati predstavljaju receptorska mjesta

3. Sadrže sterole – sprječavaju lizu stanice u slučaju povećanja osmotskog pritiska

Transport tvari kroz citoplazmatsku membranu:

Jednostavna difuzija Olakšana difuzija Osmoza Aktivan transport

Endocitoza – dodatni mehanizam

dio citoplazmatske membrane koji okružuje manju ili veću molekulu ulazi u stanicu (jedan je od načina kojim virusi ulaze u živu stanicu)

CITOPLAZMA

Sastoji se od: Citosola – blago kisele koloidalne tekućine, pH 5 – 6, u kojoj su

otopljene: - tvari male i srednje Mr - otopljeni proteini - makromolekularni agregati (ribosomi, proteasomi,

lipidne čestice - enzimi Organela – endoplazmatskog retikuluma - Golgijevog aparata - vakuola - mitohondrija - kloroplasta (kod biljaka) Citoskeletne mreže – omogućuje strukturalnu organizaciju (oblik,

prostornu organizaciju - sastoji se od mikrofilamenata i mikrotubula

JEZGRA

STRUKTURA: Kuglasta oblika Najčešće najveća struktura u

stanici, sadrži sve nasljene informacije - DNA

dvostrukom membranom odvojena od citoplazme – JEZGRIN OMOTAČ (NUCLEAR ENVELOPE)

Sitne pore omogućavaju komunikaciju jezgre s membranskom mrežom u citoplazmi, endoplazmatskim retikulumom, te izmjenu sitnih proteina između jezgre i citoplazme

Nukleoplazma

U bazofilnom dijelu jezgre nalazi se JEZGRICA (polumjesečevog oblika )

nestaje za vrijeme mitoze i ponovno se pojavljuje za vrijeme interfaze

odgovorna je za sintezu ribosomalne RNA

sadrži petlje DNA koje izlaze iz nekoliko kromosoma, svaka od njih sadrži klaster rRNA gena - svaki od tih klastera tvori regiju nukleolarnog organizatora

mjesto transkripcije rRNA i procesiranja, uključena u procesiranje pre-mRNA i sklapanje podjedinica

ribosoma

genetski materijal je organiziran u KROMOSOME - svaki sadrži jednu molekulu linearne ds DNA koja je povezana s

HISTONIMA – koji formiraju KROMATIN – sadrži ponavljajuće jedinice NUKLEOSOME

Jezgre nukleosoma se sastoje od 140 pb DNA, vezanih na oktamer histona Kada se stanica ne razmanožava DNA i udruženi proteini pojavljuju se kao

vlakanasta masa - KROMATIN

Namatanje DNA oko jezgre nukleosoma pridonosi pakiranju DNA

nukleosomi skraćuju DNA i

predstavljaju prvi korak u kondenzaciji DNA - osnovna strukturna jedinica kromosoma.

ENDOPLAZMATSKI RETIKULUM

Ekstenzivni membranski sustav - okružuje uske mjehuriće ili vrećice različitih oblika

mreža cijevčica uronjena u citoplazmu – kontaktira s citoplazmatskom membranom i jezgrinom membranom

osigurava površinu za: 1.odvijanje kemijskih reakcija 2.prijenos molekula 3.pohranjivanje sintetiziranih

molekula Vazna uloga u st. biosintezi -

(proteina i lipida)

RIBOSOMI

slobodni u citosolu vezani za endoplazmatski retikulum - HRAPAVI ER

sintetiziraju sve do sada poznate sekretorne proteine, ali i mnoge proteine plazmatske membrane, te proteine organela kao što su lizosomi

Ribosomi vezani za membranu i slobodni ribosomi su strukturno gotovo jednaki

Hoće li ribosom ostati slobodan ili će se vezati za membranu - ovisi o vrsti proteina kojeg sintetizira

sastavljeni od RNA i proteina mjesto sinteze proteina slobodni ribosomi sastoje se od

velike 60S i male 40S podjedinice, tzv. eukariotski 80S ribosomi (za razliku od mitohondrijskih i kloroplasnih ribosoma koji su 70S)

egzistiraju kao: pojedinačni ribosomi polisomi, skupina ribosoma

vezana na istu molekulu mRNA (u toj jedinici pojedini ribosomi rade samostalno i svaki od njih sintetizira kompletni polipeptidni lanac

citoplazmatski ribosomi sintetiziraju se de novo (za razliku od memebranom obavijenih organela)

GOLGIJEV APARAT

naslaga plosnatih membranskih vrećica (cisterne) s proširenim dnom (vezikule)

Osnovna građevna jedinica – DIKTIOSOM (sadrži 4-6 cisterni)

Nastavak ER – transportne vezikule prenose proteine nastale u ER u vrećice GA

FUNKCIJA1. Makromolekularni promet i

sortiranje molekula2. Kovalentna modifikacija proteina -

glikozilacija3. Koncentracija proteina u vezikuli

MITOHONDRIJ

Okružen dvostrukom membranom vanjska - glatka, permeabilna za većinu

malih metabolita sadrži enzime uključene u metabolizam lipida

unutrašnja - naborana - formira kriste – povećavaju njenu površinu, visokospecijalizirana, teško propusna za gotovo sve ione i većinu nenabijenih molekula, sadrži enzime ključne za odvijanje staničnog disanja, ATP-aza –mjesto odvijanja staničnog disanja

međumembranski prostor sadrži adenilat kinazu, koja omogućuje interkonverziju ATP, ADP I AMP

Središte mitohondrija ispunjava tekuća tvar – matriks - mjesto zbivanja ciklusa limunske kiseline i oksidacije masnih kiselina, sadrži ribosome 70S, mt DNA

LIZOSOMI

Kugličasta tjelešca u citoplazmi obavijena jednostrukom membranom

Odvajaju se sa strane Golgijevog aparata Sudjeluju u probavnim procesima stanice, sadrže digestivne enzime

(hidrolitičke enzime) koji cjepaju mnoge vrste molekula- primarni lizosomi, nose kisele hidrolaze ( proteaze, nukleaze, glikozidaze, lipaze, fosfolipaze, fosfataze, sulfataze

Pinocitoza – unošenje makromolekularnih čestica Fagocitoza – unošenje već formiranih čestica (bakterija)

KLOROPLASTI

Sadže ih alge i biljke, nemaju ih gljive i visoko spec. biljne st

Semiautonomni organeli – pt DNA, 70S ribosomi

Sadrže enzime za odvijanje fotosinteze

CENTRIOLI

Cilindrične strukture koje se nalaze kraj nukleusa

Osnovni plan građe: 9 grupa po 3 mikrotubula spojenih u triplete središnji par nedostaje na dnu ispod biča – bazalno tijelo (pri diobi bičevi nestaju i odlaze

prema centru i postaju centriol) – zamjenjiva uloga

Uloga: Za rastezanje diobenog vretena (stanično djeljenje) Bazalna tjelešca u tvorbi cilija i flagela

FLAGELUMI I CILIJE

Za kretanje stanice uzduž stanične površine

Sadrže citoplazmu i citoplazmatsku membranu Flagele – ako su dugačke i malobrojne Trepetljike ili cilije – kratke i mnogobrojne Ultrastruktura – građena po principu 9+2: 9 perifernih parova mikrotubula poredanih u krug 2 pojedinačna mikrotubula (centralni par)

Razlike u kretanju: Cilije – aktivni i pasivni zaveslaj Flagelumi – sinusoidno gibanje