Biologia z Genetyką Ćwiczenia/Niemiec
Narząd -> organ, to zespół wzajemnie połączonych tkanek kilku typów pełniących specyficzne funkcje np. serce.
Miąższ narządu (parenchyma) -> zespół komórek i ich substancji; jest to typ tkanki różnorodnego pochodzenia, która wypełnia przestrzeń ciała u niektórych grup zwierząt lub miękisz roślin.
Zrąb narządu ( ) -> tkanka która podtrzymuje i odżywia; Najczęściej tworzony przez tkankę łączną, podtrzymuje miąższ narządu umożliwiając tym samym jego funkcjonowanie.
Tkanka -> zespół kom pełniące wyspecjalizowane funkcje i jest wytwarzana przez nie substancja pozakomórkowa.
Funkcje nabłonka:
- pokrywająca (naskórek),
- wydzielająca (gruczoły),
- wyściełająca (jamy ciała).
Klasyfikacja nabłonków:
· Jednowarstwowe:
- płaski (naczynia),
- sześcienny (gruczoły),
· Wielowarstwowe:
- płaski (naskórek)
W skórze występują WSZYSTKIE rodzaje tkanek: nabłonkowa (skóra), mięśniowa (gruczoły włosowe), nerwowa (unerwienie), łączka, tłuszczowa..
Poza kom występuje substancja pozakomórkowa.
Cytoszkielet -> jest w kom, pełni funkcje podporowe; sieć włóknistych struktur białkowych w komórce eukariotycznej, dzięki którym organella i substancje nie pływają swobodnie w cytoplazmie, ale zajmują pewne przypisane sobie miejsca. Cytoszkielet tworzą włókienka (filamenty) aktynowe, czyli mikrofilamenty, mikrotubule zbudowane z innego białka, a mianowicie tubuliny oraz filamenty pośrednie. Filamenty aktynowe są strukturami statycznymi, zaś mikrotubule są tworami dynamicznymi, kurczącymi się i wydłużającymi dzięki działalności białek motorycznych. Szkielet komórki wcale nie jest sztywny, tylko elastyczny - potrafi się szybko przebudowywać zgodnie z potrzebami komórki. Jest strukturą dynamiczną, uczestniczy w odżywianiu.
Polimeryzacja (skład) ↔ Depolimeryzacja (rozpad)
¨ Mikrotubule (podział kom, transport substancji); puste w środku rurki zbudowane z białka - tubuliny. Komórka wytwarza dwa główne rodzaje tego białka: alfa- i beta-tubulinę. Alfa-tubulina łączy się z beta-tubuliną tworząc heterodimery, z których powstają mikrotubule. Każda mikrotubula ma średnicę 25 nanometrów, więc jest kilkakrotnie grubsza od mikrofilamentu aktynowego.
¨ Filamenty pośrednie -> cytokeratynowe (kom nabłonkowe pochodzenia entodermalnego i endodermalnego), wimentynowe, desminowe, glejowe, neurofilamenty; Tworzą nieregularną, rozgałęzioną sieć w cytoplazmie (taka sieć często jest szczególnie gęsta dookoła jądra komórki). Jest ich szczególnie dużo w komórkach narażonych na szarpanie i miażdżenie przez siły mechaniczne (na przykład w komórkach naskórka); filamenty pośrednie są twarde i nadają komórkom sztywność. Można je porównać do twardych, grubych, mocno naprężonych lin. Właśnie do tych opornych na odkształcenia włókienek najlepiej pasuje sztywna nazwa 'cytoszkielet'.
¨ Filamenty aktynowe (uczestnictwo w ruchu); mikrofilamenty - cienkie włókienka zbudowane z aktyny. Pojedyncza cząsteczka aktyny jest białkiem o kształcie zbliżonym do kulki. Każdy mikrofilament składa się z wielu cząsteczek aktyny połączonych w dwa wzajemnie owinięte wokół siebie łańcuchy. Mikrofilamenty mają średnicę około 5-9 nanometrów; są dość giętkie i krótsze od mikrotubul (innego składnika cytoszkieletu).
Substancja pozakomórkowa
W tk łącznej otacza kom ze wszystkich stron w nabłonkach tworzy bł podstawną
Naskórek:
Warstwa zrogowaciała (kom martwe, płytki rogowe, zrogowaciałe)
- korneocyty
- NMF w korneocytach
- płaszczy lipidowy z zawartością keratynocytów
Warstwa jasna (ostatnie etapy rogowacenia),
Warstwa ziarnista (proces rogowacenia)
- w cytoplazmie są ziarnistości keratynohialinowe, które zawierają profigryne → filagryna → agregacja włókien keratynowych (tonofibryli),
Warstwa kolczasta (początek procesu rogowacenia)
- desmosomy,
- płaszcz lipidowy,
Warstwa podstawna (podział keratynocytów)
- kom niezbędne to prawdopodobnie kom macierzyste,
- kom macierzysta jest w stanie odtworzyc (zregenerowac) całą tkankę,
- kom ta dzieli się asymetrycznie, tzn kom macierzysta zostanie macierzystą, a jej potomstwo dzieli się dalej.
Skład NMF – rozpad jąder keratynocytów, proteolizy filagryny/NMF – NATURALNY CZYNNIK NAWILŻAJĄCY o Są to składniki warstwy rogowej i płaszcza hydrolipidowego skóry. o Nadaje im właściwości higroskopijne i hydrofilne. o Składniki te powstają podczas procesu keratynizacji z dezintegracji jąder komórkowych rogowaciejących komórek naskórka. o Skład procentowy; - 40% aminokwasów – glicyna, seryna, prolina, kwas glutaminowy - 18,5% sole mineralne – sód, wapń, potas, magnez, chlorki, fosforany - 12% mleczanu sodu - 12% sól sodowa kwasu piroglutaminowego ( PCA – Na) - 7% mocznik - 1,5% amoniak, kwas moczowy, glikozamina, keratynina, substancja niezidentyfikowane o Może być wypłukiwany z warstwy rogowej przez wodę, rozpuszczalniki i detergenty. o Lipidy chronią NMF tworząc razem z nimi układ ciekłokrystaliczny, który pokrywa zrogowaciałe korneocyty. o Za głównie wiążące wodę uważa się: - mleczan sodu - glicynę - PCA – Na o 10 – 15% jest wody w warstwie rogowej.
Płaszcz lipidowy PTS – PŁASZCZ TŁUSZCOZWY SKÓRY o Tworzy go mieszanina substancji pochodzących z różnych źródeł, z których największe znaczenie ma łój, nie pomijając lipidów z komórek naskórka. o Zalega na powierzchni naskórka. o Składa się z; - tłuszczy - wosków - kwasów tłuszczowych - bakterio- i grzybobójczego skwalenu - cholesterolu - trójglicerydów o Hamuje przenikanie wody i substancji hydrofilnych. o Chroni przed utratą wody z ustroju . o Utrzymuje pH skóry na poziomie 5,5. o Ze względu na duże stężenie jonów wodorowych jest barierą dla elektrolitów dodatnich. o Chroni przed czynnikami chemicznymi, działaniem wirusów, grzybów.
TEWL – Transpidemalna ucieczka wody
Analogiczne mechanizmy transportu wody występują w skórze, pomimo istotnych różnic morfologicznych dotyczy to w jednakowym stopniu naskórka i skóry właściwej. Dyfuzję wody w tych obszarach warunkuje gradient stężeń i zgodnie z nim przepływ zawsze jest skierowany do powierzchni skóry. Końcowym efektem jest przejście przez warstwę rogową i odparowanie do otoczenia. Na ilość traconej w ten sposób wody ma wpływ przede wszystkim stan warstwy rogowej naskórka i jego przepuszczalność (ilość wody, która może w określonych warunkach przeniknąć przez stratum corneum w jednostce czasu). Wartość tę określamy jako transepidermalną utratę wody (TEWL).
Najważniejszą barierą ograniczającą transepidermalną utratę wody jest warstwa rogowa naskórka (stratum corneum). Warstwa rogowa jest zbudowana z martwych komórek (korneocytów), pomiędzy którymi znajduje się spoiwo zwane cementem międzykomórkowym. W uproszczeniu można powiedzieć, że pełni ono rolę uszczelniacza - wypełnia przestrzenie pomiędzy komórkami i powoduje, że warstwa rogowa bardzo trudno przepuszcza wodę.
Markery:
- w. rogowa
- w. jasna
- w. ziarnista – lorykryna, filagryna, inwolukryna
- w. kolczasta – keratyna I i X,
- w. podstawna – keratyna V i XIV, ERβ, EGFR, KGFR
Skóra właściwa:
SKÓRA WŁAŚCIWA o Zbudowana jest z tkanki łącznej właściwej. o Zawiera naczynia krwionośne, limfatyczne, nerwy, gruczoły potowe i łojowe. o Osadzone są w niej przydatki skóry – włosy i paznokcie o Dzieli się na dwie warstwy: brodawkową i siateczkową. o Granica między skórą właściwą a naskórkiem jest falista – błona podstawna łączy naskórek ze skórą właściwą, złożona jest z białek i proteoglikanów wytwarzanych przez komórki naskórka oraz komórki tkanki łącznej skóry właściwej o Wpuklenia do skóry właściwej to sople. o Wpuklenia skóry właściwej do naskórka do brodawki – warstwa brodawkowa. o Pod nią jest warstwa siateczkową zbudowana z włókien które tworzą siateczkę. o Wyróżniamy w niej: komórki, włókna, międzykomórkową substancję podstawową.
BUDOWA: TRZY RODZAJE WŁÓKIEN: - kolagenowe (dwa typy) - elastylowe - retikulinowe KOLAGENOWE o Są podstawową masą skóry właściwej. o Zbudowane z białka zwanego kolagenem. o Mają kształt falisty. o Są długie, grube. o Elastyczne, rozciągliwe, odporne na urazy mechaniczne. o Mają ograniczoną możliwość rozciągania. o Połączone są w pęczki – są związane za pomocą mukopolisacharydów. o Stanowią rusztowanie dla skóry właściwej. o Obecne w warstwie siateczkowej i brodawkowej – nieco mniej. o Wyróżniamy ok. 14 typów kolagenu w organizmie z czego o 2 typy kolagenu: I i III mają znaczenie dla skóry • KOLAGEN TYP III - Buduje głównie włókna kolagenowe u dzieci i osób młodych. - U osób dorosłych jest go poniżej 18%. - Synteza kolagenu III ustępuje w wieku 30lat, a potem zanika ze struktury dermicznej (40, 50 lat). - Jest delikatny. - Nadaje skórze elastyczność, jędrność. - Jest zdolny do pochłaniania wody – odpowiada za nawilżenie skóry. • KOLAGEN TYP I - Przeważa u osób dorosłych. - Stanowi ok. 80%. - Nie ma właściwości pochłaniania wody. - Tworzy masę grubych włókien, odgrywając role podpory. - Wraz z wiekiem kolagen III zastępowany jest kolagenem I. - 18% kolagenu III. ELASTYNOWE – SPRĘŻYSTE o Zbudowane z białka zwanego elastyną. o Mniej liczne niż kolagenowe. o Cienkie, krótkie, delikatniejsze. o Po rozciągnięciu mają zdolność powrotu. o Określają sprężystość i elastyczność naszej skóry. o Absorbują wodę i zatrzymują ja w tkankach. o Oplatają włókna kolagenowe.
Proteoglikany –> trzymanie wody; wielkocząsteczkowe składniki substancji pozakomórkowej złożone z rdzenia białkowego połączonego kowalencyjnie z łańcuchami glikozaminoglikanów o wysokim stopniu zróżnicowania.
W skład proteoglikanów nie wchodzi kwas hialuronowy ponieważ nie tworzy wiązań kowalencyjnych z rdzeniem białkowym.
· są składnikiem macierzy pozakomórkowej
· oddziałują z białkami adhezyjnymi takimi jak np. lamina
· wiążą polikationy i kationy.
· posiadają właściwości żelujące dzięki czemu "jak sita" wyłapują cząsteczki
· jako białka niekolagenowe tworzą strukturę kości (biglikan, dekorin)
· wpływają na ściśliwość chrząstki (agrekan)
· mogą występować również wewnątrz komórki
· specyficznie oddziałują z kolagenami i elastyną
Glikozaminoglikany -> grupa związków chemicznych - polisacharydy, które są zbudowane z powtarzających się jednostek dwucukrowych, z których jedna reszta to zawsze aminocukier, a druga to kwas uronowy. Niemal wszystkie GAG zawierają dodatkowo grupę siarczanową. W połączeniu z białkami tworzą proteoglikany. Glikozaminoglikany i proteoglikany stanowią elementy strukturalne organizmów żywych, mogą też pełnić rolę związków biologicznie aktywnych, odpowiedzialnych za rozmaite reakcje. Do przedstawicieli tej grupy związków zalicza się np.: kwas hialuronowy
ECM (hemidesmosom) w tkance łącznej:
· fibroblasty (produkty substancji pozakom),
· granulocyty (określa się rodzaj leukocytów, które w cytoplazmie zawierają liczne ziarnistości oraz posiadają podzielone na segmenty (segmentowane) jądro komórkowe.).
Hemidesmosomy są połączeniami typu zwierającego między komórkami i cząsteczkami ECM błon podstawnych. W obrazie mikroskopowym przypominają jakby połówkę desmosomu i stąd się wzięła ich nazwa zwyczajowa.
W przeciwieństwie do desmosomów białkami transbłonowymi są integryny, które są połączone z lamininą bony podstawnej.
Warstwa podstawna jest kluczowym elementem badań wielu naukowców. To właśnie w warstwie podstawnej znajdują się komórki macierzyste, które mają zdolność ciągłej odnowy.
Połączenia miedzykom:
- desmosomy -> katheryny (Są one białkami transbłonowymi zdolnymi do rozpoznawania i tworzenia połączeń z kadherynami tego samego rodzaju. Główna rolą tych białek jest ułatwianie przylegania do siebie komórek tego samego rodzaju),
- półdesmosomy -> integryny (przylacza się do błony podstawnej)
Błony podstawne z warstwą brodawkową są połączone kolagenem.
Komórki są połączone przez desmosomy i cytoszkielet.
Hormony i czynniki skory:
Stymulacja keratynocytów do podziałów:
- KGF najważniejsze
- TGF α
- EGF
- E stradiol
Działanie Estrogenów:
Sarzenie:
♂ ♀
Estrogeny pobudzają:
- zróżnicowanie,
- ziaren keratochialinowych, BRAK → suchość skóry, gorsza bariera ochronna.
- profifalacje.
Fibroblasty:
Stymulacja przez (do ich produkcji):
- estrogeny,
- TGF β.
Enzymy proteolityczne → degradacja → trawienia składników; są to grupy enzymów trawiennych posiadające zdolność do rozpraszania białek. Do grupy enzymów proteolitycznych możemy zaliczyć m.in. proteazę.
Inhibitory enzymów proteolitycznych -> hamowanie degradacji składników;
Rola estrogenów:
- Celulit.
Estrogen + fibroblast = produkt glikozaminoglikanów ucieczka obrzek (ucisk
Estrogen + śródbłonowe naczynie = rozszerzenie ...
littleblackangel