Transkript
1 Hücre İskeleti Hücreler Arası Bağlantılar Yrd.Doç.Dr.Sevda Söker
2 Hücre yüzey özelleşmeleri Hücre membranında hücrenin fonksiyonuna göre bazı özel farklılaşmalar görülür. 1-Madde alışverişini gerçekleştirmek, 2-Hücreye hareket kazandırmak, 3-Hücrelerin birbirlerine bağlanmalarını sağlamak.
3 EPİTEL HÜCRELERİNDE YÜZLER ve YÜZEY ÖZELLEŞMELERİ Epitel hücreleri kutuplaşma gösterirler. Üç yüzeye sahiptirler 1-Apikal yüzey 2-Lateral yüzey 3-Bazal yüzey Apikal yüz Lateral (yan) yüz Bazal yüz Bazal membran (lamina)
4 EPİTEL HÜCRELERİNDE YÜZEY ÖZELLEŞMELERİ Apikal: Mikrovillus Silya Stereosilya Flagellum Yan (Lateral): Zonula okludens (tight junction) Zonula adherens Makula adherens (DEZMOZOM) Gap junction (neksus) Bazal: Bazal lamina (bazal membran) Bazal membran kıvrımları Hemidezmozom
5 APİKAL YÜZ ÖZELLEŞMELERİ Mikrovillus Silya Stereosilya Flagellum
6 Mikrovillus: Hareketsiz, yüzey alanını arttıran uzantılardır. Silya ya da kinosilya: Hareketli uzantılardır. Stereosilya: Hareketsiz, dallanmış, yüzey alanını arttıran uzantılardır (epididimis, bazı kanallar) Flagellum: Hareketli ve daha uzun olan uzantılardır. SPERM hücresinde bulunur.
7 Hücre yüzeylerinde, madde alış verişini sağlayan bazı özel yapılar ve değişimler mevcuttur.
8 MİKROVİLLUS Plazma membranıyla çevrili parmak şeklindeki silindirik sitoplazmik uzantılardır. Bir hücrede çok sayıdadırlar.
9 Hücre yüzeyini artırırlar. İntestinal absorbtif hücrelerde çizgili kenar, böbrek proksimal tubul hücrelerinde fırçamsı kenar olarak adlandırılırlar. Majör fonksiyonu; absorbsiyon ve transportu kolaylaştırmaktır. Bağırsak epitel hücrelerinde çok sayıdadırlar.
10 2- Hücreye hareket sağlayan değişimler: Hücreye hareketlilik kazandıran zar değişimleri arasında ise, Silya veya kinosilyum (titrek tüy) ve flagellum (kamçı) vardır.
11 B) Titrek tüyler(kinosillium): Mikrovilluslar gibi sitoplazmanın çıkıntılaşması ile meydana gelir. Hareketlidir. Solunum yolları, tuba uterina, epididiymisde bulunur.
12 SİLYA Tüy biçimli uzantılardır. Çatısını 9+2 mikrotübül sistemi (çevrede 9 çift, merkezde 2 tek) oluşturur ve hareketi sağlar. Bazal cisimlerden (9 üçlü tübül) başlayarak uzanır.
13
14 Aksonem içindeki lik mikrotübülüs düzeni, bunların bazal cisimciğe bağlanmış olduğu taban bölümü dışında, silyum uzunluğunun büyük bölümünde sürer. Bazal cisimciğin yapısı, 9 üçlüden oluşması ve tekli içermemesi yönüyle bir sentriyolunkine benzer.
15 Sentriyol ve Sentrozom Sentriyoller ışık mikroskobunda bir çift çubuk benzeri sitoplazmik silindir şeklinde görülür ve üçlü mikrotübüllerden oluşmuştur. Sentriyolun İşlevi: - Silya ve flagellum için gerekli olan bazal cisimciği sağlar - Bazal cisimcikler çoklu prosentriyolleri, sentriyollerin bölünmesiyle ortaya çıkarırlar. - Her prosentriyol, hücre yüzeyine göç ederek bazal cisimciği oluşturur. - Mikrotübüller, bazal cisimcikten dışarı doğru hücre zarını iter ve olgun silyumun şekillenmesini sağlar.
16 Sterosilya İnsan vücudunda, duktus epididimisde ve iç kulakta (kohleanın duyu kıl hücreleri üzerinde) bulunan uzun ve hareketsiz uzantılardır. Silyumlardan farklı olarak, içerdikleri aktin filamenti dolayısıyla, oldukça serttirler. Sterosilyalar, epididimiste yüzey alanını artırırlar ve testiküler sıvının emilmesini patolojik spermlerin fagosite edilmesini sağlarlar. İç kulağın kıl hücrelerinde ise, sinyal oluşturmada görev alırlar.
17 C-Flagellum(kamçılar): Kinosillum gibi hareketli sitoplazmik uzantılardır.
18 FLAGELLUM Yapısı silya ile aynıdır (9+2=Aksonem). Silya lardan çok daha uzundurlar. Bir hücrede yalnızca bir tane bulunurlar. Hareketlidirler. İnsanda erkek üreme hücresi olan spermiumlarda bulunurlar. Spermiumun hareketinden sorumludurlar.
19 FLAGELLUM
20
21 HÜCRE BAĞLANTILARI
22 Hücrenin lateral yüze ait özelleşmeleri Zonula okludens (Sıkı bağlantı) Zonula adherens Makula adherens (desmozom) Hemidesmozom Gap junction Lateral uzantılar
23 Yan yüz bağlantı kompleksleri fonksiyonel olarak; Tutucu (sabitleyici) bağlantı Zonula adherens Makula adherens (desmozom, hemidesmozom) Geçirgen olmayan(engelleyici)bağlantılar Zonula okludens İletişim sağlayan bağlantılar Gap junction şeklinde sınıflandırılır.
24 1-Zonula ocludens(sıkı bağlantı): Epitel hücrelerin yan yüzlerinin en üst kısmındaki bağlaşmadır. Hücrelerin yan yüz zarlarının dış yüzleri kaynaşmıştır. Hücreler arası aralık yoktur. Sıkı bağlantıların iki işlevi vardır: 1- Zar proteinlerinin apikalden bazolateral bölüme hareketini önler 2- Suda çözünen moleküllerin hücreler arasından geçişini önler.
25
26 Zonula adherens(ara bağlantı): Sıkı bağlantıların hemen bazalinde yerleşmiş bağlaşmalardır. Sıkı bağlantılar gibi hücreyi çevrelerler. Hücre zarlarını birbirine bağlamakla kalmaz, aynı zamanda da transmembran bağlayıcı proteinler aracılığıyla iki hücrenin iskeletini bağlar.
27 Zonula adherensin yapısında, (transmembran) adezyon molekülü olan E kadherin. E kadherinin bir ucu, sitoplazmik tarafta katenin denilen bir başka moleküle bağlanır. Kadherinle katenin arasındaki bu bağlantı neticesinde meydana gelen kompleks, daha sonra vinküline ve alfa aktinine bağlanır ve bu bağlantı, kadherin moleküllerinin hücre iskeletinin yapısında bulunan aktin filamentleriyle olan etkileşimi için gereklidir.
28 E kadherin moleküllerinin hücre dışına uzanan kısımları ise, ya kalsiyum iyonlarıyla veya hücre dışı bölgede yer alan diğer ek bağlantı proteinleriyle temastadır. Dolayısıyla zonula adherensin biçimsel ve işlevsel bütünlüğü, kalsiyumun varlığına bağlıdır. Kalsiyumun ortamdan uzaklaştırılması, E kadherin moleküllerinin ayrışmasına ve komşu hücreler arasındaki bağlantının da kesilmesine yol açar. Adheren (tutturucu, yapıştırıcı) bağlantılar epitel hücrelerinde, fibroblastlarda, kalp kası hücrelerindeki interkalar disklerde ve düz kas hücrelerinin arasında bulunur.
29
30 Desmozom (Macula adherens) İlk iki bağlantıdan geride hücrenin alt bölümüne yakın bulunurlar. İki komşu hücreyi birer yarımı karşılıklı yüzeylerde yer alan düğmecik biçimindeki oluşumlarla birbirine tutundururlar., Her yarım desmozomdan çıkan tonofilamanlar karşılıklı hücrelerin sitoplazmaları içine doğru yayılırlar.
31
32 Desmozomların birer yarımlarına sahiptirler. Hemidesmozomlar hem hücre iskeletinin bazaldeki tutunma yerleri olarak görev yaparlar, hem de bazal yüzde hücre membranının altaki bazal laminaya bağlanmalarını sağlarlar. Transmembran bağlayıcı proteinlerin sitoplazmik kısmı, plağa bağlanır. İntegrinler, hemidesmozomların transmembran bağlayıcı proteinleridir. Hemidesmozom:
33 Desmozomlarda olduğu gibi, odaklar halinde olan gap junction lar komşu hücrelerin membranları, aralarında sadece 2-4 nm lik bir aralık bırakacak şekilde birbirine yaklaşırlar. Gap junction ların geçirgenlik derecesini Ca iyonları ayarlar. Düz kaslardaki ve kalp kasındaki oluklu bağlantılar, genellikle neksus olarak adlandırılır. Gap junction
34 BAZAL YÜZ ÖZELLEŞMELERİ Bazal membran (Bazal lamina) Bazal kıvrımlar Hemidesmozom
35 BAZAL MEMBRAN Epitel ile altındaki bağ dokusu arasında bulunan dar, asellüler yapıdır. EM ile iki komponentten oluştuğu görülür: 1.Bazal lamina: Epitelyal hücreler tarafından yapılır. 2.Lamina retikülaris: Bağ dokusu hücrelerince yapılır. (bazal lamina+lamina retikülaris=bazal MEMBRAN) PAS (+) boyanır. Işık mikroskobu ile görülebilir.
36 BAZAL LAMİNA VE BAZAL Epitel dokusu daima özel bir hücrelerarası madde bileşeni olan bazal lamina (EM) ya da bazal membran (IM) üzerine oturur. MEMBRAN Bazal lamina (bazal membran) ışık mikroskobu düzeyinde PAS reaksiyonu ya da immünohistokimyasal yöntemlerle gösterilebilir.
37 Bazal lamina ve alttaki lamina fibroretikülaris birlikte bazal membranı oluşturur.
38 BAZAL LAMİNANIN YAPISI Birbirine belli düzende tutunmuş olan 4 bileşenden oluşur. 1-Laminin :Glikoprotein 2-Tip IV kollagen 3-Entaktin : Glikoprotein 4-Perlekan : Heparan sülfattan zengin bir proteoglikan
39 BAZAL LAMİNANIN İNCE YAPISI Lamina rara (lusida): Bazal hücre zarına komşu, soluk görünen tabakadır (40-60 nm) Lamina densa : Lamina rara nın altında koyu görünen tabakadır (40-60nm). İkisi birlikte bazal laminayı oluştururlar.
40 Bazal laminanın altındaki lamina fibroretikülaris, retiküler lifler (Tip III kollagen) ve fibronektin glikoproteininden oluşur. Bazal laminayla beraber bazal membranı meydana getirirler. Tutundurucu görevine ek olarak bazal membran aynı zamanda özel bir filtre olarak da işlev görür. Doku onarımında da rehber görevi görür.
41 BAZAL MEMBRANIN FONKSİYONLARI: Epitel hücrelerinin kendisi üzerinde uzanacak şekilde migrasyonunu yönlendirir ve doku organizasyonunu sağlar. Epitelden türeyen tümör hücrelerinin bazal laminayı parçalayıp alttaki dokulara geçip geçmediklerine bakılarak, tümör hücrelerinin invaziv karakterleri ve bazı tümörlerin malinite derecesinin değerlendirilmesinde tanısal önem taşır..
42 EKSTERNAL LAMİNA Kas hücreleri, schwan hücreleri ve yağ hücreleri gibi kutuplaşma göstermeyen bazı hücreler bazal laminaya eş yapıda bir membranla çevrilidirler. Hücreleri çepeçevre sardıklarından bu yapılar bazal lamina yerine eksternal lamina olarak isimlendirilir.
43 BAZAL KIVRIMLAR İyon transportu yapan hücrelerin bazal plazma membranlarında çok sayıdadır. Bazal plazma membranının yüzeyini artırırlar. Kıvrımların içindeki bazal sitoplazmada vertikal pozisyonlu çok sayıda mitokondrion bulunur (aktif iyon transportu için gerekli enerjiyi sağlarlar).
44 Hem membran kıvrımları hem de vertikal mitokondrionlar ışık mikroskobik düzeyde bazal sitoplazmaya çizgili bir görünüm verir. Pankreasta ve tükrük bezlerinin bazı duktuslarında görülen bu özellik nedeniyle bu duktuslara çizgili duktus adı verilir. Proksimal renal tubullerdeki hücrelerde de bulunmaktadır.
45 Bazal lamina (bazal membran) ve Bazal kıvrımlar Bazal lamina (bazal membran) Bazal kıvrımlar
46 Bağlantı kompleksleri
47 Fasiya Adherens Zonula adherense benzer fakat, hücreyi tamamen sarmaz. Bu oluşum, hücreyi kuşak yerine kurdela tarzında ve kısmen sarar. Epitel yapısında olmayan dokulara desteklik sağlar ve sağlamlık kazandırır.
48 Kalp kası hücreleri, birbirlerine fasiya adherens yoluyla tutunurlar.. Bu hücrelerin arasında bulunan diskus interkalarislerde makula adherens, gap junction ve fasiya adherens bulunur. Makula adherens, kalp kası hücrelerini bağlar ve devamlı kasılma işlevinde çekilmeyi ve ayrılmayı engeller. Gap junction, bitişik hücreler arasındaki iyon devamlılığını sağlar. Diskus interkalarisler, ışık mikroskobunda demirli hematoksilen ile boyanan kalp kası hücrelerinin uzunlamasına kesitlerinde çok net seçilir.
49
50 HÜCRE İSKELETİ
51 Hücrede protein yapısında filamanların ve tübüllerin oluşturduğu destek çatısına hücre iskeleti denir. Sürekli reorganize olan dinamik bir yapıdır.
52 Bu yapısal proteinler sadece hücrenin şekil ve biçimini korumakla kalmaz, aynı zamanda sitoplazma ve hücre hareketinde de rol oynarlar.
53 Hücre İskeletinin Görevleri Hücreye yapısal desteklik sağlamak, Hücre hareketlerini gerçekleştirmek, Endositoz, fagositoz ve sekresyon gibi olaylarda işlevsel öneme sahip olmak, Hücre bağlantılarının stabilizasyonunda görev almak, Kas hücrelerinde kasılmayı sağlamaktır.
54 Mikrofilamanlar Aktin (F ve G) Mikrotübülüsler Tübülün (alfa, beta) Ara Filamanlar Vimentin Desmin Laminin Nörofilamin Keratin Hücre İskeletinin Temel Elemanları
55 MİKROFİLAMANLAR
56 Mikroflamanlar İpliksel organel şeklindedir. Bulundukları hücre türüne göre 4-16 nm kalınlıkta olabilir. Mikroflamanlarda mikrotubuluslar gibi protein moleküllerinden oluşurlar. Ancak boru şeklinde değil gerçek iplik kuruluşundadır.
57 Mikroflamanlar, hemen hemen her hücre türünde az yada çok miktarda bulunurlar. Hücre içinde tek tek yerleşeceği gibi demetler halinde de bulunabilirler. Bu demetlere fibril adı verilir. Mikrofilamanların bir bölümü hücreye hareketlik kazandırırlar. Diğer bölümü hareket olaylarına katılmazlar. Hücreleri destekleyerek bunların belli şekiller kazanmalarını ve birbirlerine bağlanmalarını sağlarlar. Kontraktil filamanların, Aktin ve Miyozin filamanları olmak üzere iki türü vardır.
58 Aktin filamanı, Esnek, yaklaşık 7 nm çapında, birkaç µm uzunluğundadır. G-aktin ve F-aktin olmak üzere iki farklı şekilde bulunur. Hızla büyüyen (+) uca ve daha yavaş büyüyen (-) uca sahiptirler.
59 Bazı proteinler aktini bağlamakla görevlidirler. Miyozin, Alfa aktinin Spektrin Fimbrin
60 Aktin filamanları mikrovilluslarda bazı proteinlerle ve apikal hücre zarı ile birleşerek paralel demetler oluştururlar. Mitotik bölünme sırasında bölünme halkası aktin filamanlarının katkısıyla oluşur.
61 Hücrede diğer birçok hareket olaylarını da yine aktin ve miyozin gerçekleştirirler. Mikrovillusların ritmik olarak şişip daralmaları, bazı hücrelerin( mikrofajlar, makrofajlar, lenfositler,fibroblastlar vs.) yalancı ayaklar salıp, bunlarla hareket edebilmeleri aktin ve miyozin ile olur. Kontraktil filamanlar, bir çok hücre türünde hücre membranının hemen altında yer yer toplanarak lokal hareketler kazandırır. Periferdeki bu filamanlar hücre bölünmelerinde, sitoplazmanın boğumlanıp ikiye ayrılmasını da sağlarlar.
62
63 ARA FİLAMANLAR
64
65 Hücre için yapısal desteklik sağlarlar. Hücre iç yapılarını birbirlerine ve hücre zarına bağlarlar. Hücre membranı ile hücre iskeleti arasındaki bağlantıyı sağlarlar. Çekirdeği yerinde tutar. Mitoz sonrası reorganizasyon için yapısal destek sağlarlar.
66 En sağlam hücre iskeleti filamanlarıdır. Her hücre türünde bulunmaz. Hücre türüne göre değişik yapıdadır ve hücrenin türünü belirlemede kullanılır. Kas hücresi desmin Bağ dokusu hücresi vimentin Gliya hücresi GFAP (glial fibriller asidik protein) Sinir hücreleri nörofilamin (NF) Epitel hücreleri sitokeratin Hücre çekirdeği - laminin
67 vimentin nörofilamin
68 GFAP
69 MİKROTÜBÜLLER
70 Hücre içinde belirsiz uzunluktaki borucuklardır Angstrom çaplarında olabilir. Zar ile çevrelenmezler Hücre bölünürken oluşan eksen mekiğinin yapısına radiyer düzenle yer alır. Sentriyolerin yapısında özel düzenle (dokuz adet üçlü tubulus) bir araya gelmiş mikrotubuluslar bulunur. Kinosilyumların iç yapısında 9+2 düzeninde mikrotubuluslar yerleşir. Mikrotubuluslar hücreye desteklik yapan bir iç çatı oluşturacak belirli bir biçim ve dirliğin korunmasını sağlarlar. Hücre bölünürken kromozomların kutuplara çekilmesini sağlarlar.
71 Ökaryotik hücrelerin stoplazma matriksi içindeki tübüler yapılardır.
72 Mikrotübüllerin uzunluğu değişebilir. Mikrotübüller alfa ve beta tübülin moleküllerinden oluşur.
73
74 Mikrotübül Organize Edici Merkezler Bazal cisimcikler Sentrioller Sentromerler
75