ביולוגיה של התא- שיעור 2 Flashcards
(119 cards)
Actin filaments
סיבי אקטין משמשים בעיקר לתנועה.
8 nm
זקוקים לאקטין בעיקר עבור צורה, תנועה והתפתחות.
Intermediate filaments
10 nm סיבי ביניים. משמשים בעיקר לתמיכה מכאנית.
הודות למבנה דמוי חבל יוצרות תתי היחידות מבנה חזק אשר עמיד למתיחה וכיפוף הרבה יותר מסיבי האקטין וסיבי המיקרוטובולי.
לא קיימים בכל האוקריוטים (פרוקי רגליים בעלי שלד חיצוני קשיח)
Microtubules
מיקרוטובולי. משמשים בעיקר לתובלה.
25 nm
משותף לשלושת סוגי הציטוסקלטון
תתי היחידות יוצרות פולימר על ידי קשרים לא קוולנטיים. כך הבנייה והפירוק של הפולימרים נעשים מהר.
מערכת השלד התאית היא דינאמית ומסתגלת לתנאים משתנים, ודומה יותר לסידור של שבילי נמלים מאשר לכבישים.
מבנה האקטין
פלימנט האקטין נקרא F- אקטין.
כל תת יחידה בו נקראת G אקטין.
G אקטין הוא חלבון גלובלרי שבנוי מ-357 חומצות אמינו.
כל G אקטין נושא ADP/ATP שנמצא עמוק במרכז החלבון.
תת היחידות של ה- G אקטין יוצרות פילמנו סלילי מסוג הליקס ימני.
העובי של הפילמנט הוא 8nm.
הסיב מכיל 2 פרוטופילמנטים שמחוזקים יחד בקשרים לטרלים, ומתפחים ליצירת טוויסט כל 37 nm.
שמור היטב באוקריוטים.
איזופורמים של אקטין בבעלי 3
חוליות
α-Actin- מבוטא רק בתאי שריר.
β ו- γ-actins-מצויים בתאים שאינם תאי שריר.
תתי היחידות של G אקטין
הן א- סימטריות ומתווספות כך שכולן פונות לאותו הכיוון: נוצר פלימנט שהוא פולרי ובעל שתי קצוות- קצה פלוס וקצה מינוס.
קצה פלוס מתארך מהר וקצה מינוס מתארך לאט.
תתי היחידות של ה- G אקטין ממוקמות כך שה-ATP פונה לקצה המינוס.
קצה מינוס של אקטין
(חץ) pointed end. יעבור פולימרזציה לאט
ה-ATP פונה לכיוונו.
קצה הפלוס של אקטין
barbed end (כמו של חץ)
קצב ההוספה (Kon) וקצב ההסרה (Koff) הם גדולים יותר בקצה הפלוס.
יעבור פולימרזציה מהר.
שלב הנוקלאציה בהיווצרות סיבי אקטין (שלב ה- Lag )
כדי שפילמנט חדש של אקטין יווצר, יחידות אקטין רבות צריכות להיקשר וליצור אגרגט התחלתי או גרעין שבו תתי היחידות מיוצבות ע”י קשרים רבים בין תתי היחידות השכנות.
זהו השלב המגביל בבניית סיבי אקטין.
בתאים יש שימוש בחלבונים מיוחדים שמזרזים את הנוקלאציה של הסיב באתרים ספציפיים בתא.
חוסר היציבות של אגרגט האקטין יוצר מחסום קינטי לנוקלאציה.
המחסום מתייצג כשלב LAG
בו טרם רואים סיבים.
מספר קטן לא יציב של אגרגטים מתחיל ליצור תבנית יציבה יותר שזה בעצם יצירת הנוקלאציה.
זה השלב קובע המהירות (מעכב) בפילמור סיבי אקטין.
שלב ה-אלונגציה בהיווצרות סיבי אקטין
לאחר יצירת הגרעין סיב זה יכול להתארך במהירות ע”י הוספה של תתי יחידות נוספות.
שלב ה-Steady State בהיווצרות סיבי אקטין
כאשר ריכוז יחידות האקטין החופשיות יורד, המערכת מגיעה ל-Steady State בו יש איזון בין קצב ההוספה לקצב ההסרה של תתי היחידות.
Steady State מצב מאזן בתא שכן צורך אנרגיה.
critical concentration (Cc)
הריכוז של יח’ חופשיות של מונומרים שנותרו בתמיסה נקרא הריכוז הקריטי:
Cc- critical concentration.
שווה ערך ל-Koff (קבוע הקצב לאיבוד יחידות) חלקי
Kon (קבוע הקצב להוספת יחידות).
וזה שווה ערך לקבוע הדיסוציאציה= Kd.
Kd הופכי לקבוע שיווי המשקל (kd= 1 / k)
ככל ש-Kd גבוה יותר , קצב ההסרה גבוה יותר= הריכוז הקריטי= הריכוז של תת היחידות החופשיות של האקטין שיש בתמיסה.
במבחנה הריכוז הקריטי הוא 0.2 מיקרו מולר.
בתא הריכוז יותר גבוה, והתא פיתח מנגנונים שימנעו מכל תתי היחידות להתפלמר.
מה שאומר שבתא יש יותר תתי יחידות ופחות סיב בתמיסה.
מתי תתרחש אלונגציה של סיב האקטין?
האלונגציה תקרה באופן ספונטי כאשר האנ’ החופשית היא קטנה מאפס. זה קורה כאשר ריכוז המונומרים החופשיים בתמיסה הוא גדול מהריכוז הקריטי.
היחס בין הקבועים Koff ו-Kon בקצוות המינוס והפלוס של האקטין
זהה עבור שני הקצוות באקטין למרות שהערכים המוחלטים שונים בכל קצה.
למרות שבכל קצה יש הבדל בין Koff ו-Kon, היחס Koff/Kon ששווה ל-Cc זהה בין שני הקצוות.
אם ריכוז המונומריים החופשיים גדול מהריכוז הקריטי שני הקצוות יעברו פולימריזציה.
אם הריכוז קטן מהריכוז הקריטי שני הקצוות יעבור דה- פולימריזציה.
הידרוליזת ATP בסיבי אקטין
כל תת יחידה של אקטין מכילה ATP ועוברת הידרוליזה אחרי שתת היחידה מתווספת לסיב.
הידרוליזת ATP מפחיתה את האפיניות של תת היחידה ומגבירה את הסיכוי שלה לעבור דיסוציאציה.
ברוב התאים, מרבית תתי יחידות האקטין החופשיות הן בצורת T, מאחר והריכוז החופשי של ATP בתאים גבוה פי 10 מהריכוז של ADP.
עם זאת, ככל שתתי היחידות של האקטין קשורות יותר זמן לסיב האקטין, כך עולה קשורות יותר זמן לסיב האקטין, כך עולה הסיכוי שתתרחש הידרוליזה של ה ATP.
Cc ATP קטן מ- Cc ADP.
הרצון של ה-ADP לעבור דיסאסוציאציה, גדול יותר.
Cc (D) > Cc(T)z
זה גורם לקצה D להתכווץ ולקצה T להתארך.
treadmilling (הליכון)
הוספה של תתי יחידות בקצה אחד ופירוק בקצה השני
Filopodium
בליטות תאיות (protrusions) דינאמיות, שמייסעות לתא לנוע בסביבתו.
מכילות אקטין ב-Tight parallel Bundle.
צרור מקביל.
מעין ספייקים של ממברנה פלזמטית שמאפשרת לתא לחוש את סביבתן.
Stereocilia
סיבים במבנה קבוע על פני תאי cilia באוזן הפנימית שנעים בתגובה לקול.
מכילה אקטין
Microvilli
סיבים במבנה קבוע על פני שטח של תאי אפיתל במעי ותפקידים להגדיל את פני שטח התא כדי להגביר ספיגה.
מכילה אקטין
טבעת כיווץ(contractile ring/bundle)
שמשמשת במיטוזה.מכילה אקטין.
סיבי לחץ
בעלי יכולות כיווץ ומקנים מתח לתא.
Contractile Bundle
קשורים לתנועה תאית.
מכילים אקטין.
מבנה האקטין בעל יכולת הכיווץ האפקטיבית ביותר.
Lamellipodium
בליטות תאיות (protrusions) דינאמיות, שמייסעות לתא לנוע בסביבתו.
מכילות אקטין בצורת רשת דנדריטית. Dendritic Network
שרירים
מכילים אקטין.
הסיבים יציבים ומאפשרים כיווץ.