HISTOLOGIE CURS 6 -Studiul complexului golgi- -continuare curs 5-

COMPLEXUL GOLGI: Sunt organite delimitate de citomembrane prezente in toate celulele, exceptie facand Hematia Adulta. A fost descoperit in 1898 in cel. PURCHINJE din cerebel de catre Camillo Golgi. La M.O. poate fi evidentiat in cel. proaspata prin colorare cu rosu-neutru iar in celulele fixate, cu ajutorul sarurilor metalelor grele ( Ag si Osniu ) si apare col. in negru sub forma de retea canaliculara perinucleara. Localizare: Poate fi loc. adesea perinuclear, de obicei in cel. nervoase sau la unul din polii celulei, ex: cel intestinale. Localizarea difera dupa tipul si activitatea celulei. La M.O. s-a vazut ca el prezinta 3 elemente componente: pachete de saci turtiti sau cisterne asezate in stiva, macrovezicule, microvezicule.Toate cele 3 componente sunt delimitare de citomembrane groase, de 6-8 nm, cu aspect sau supraf. neteda fara ribozomi atasati. C. Golgi prezinta o polaritate morf si functionala:

-Fata imatura (fata formatoare). La acest nivel se observa numeroase microvezicule care conflueaza/ se unesc unele cu celelalte, dand nastere unor noi saci. Aceste microvezicule vin de la RE.-Fata matura, este concava. Aici se formeaza macroveziculele de secretie. Membr. veziculelor au o grosime de 8 nm si o compozitie chimie asemanatoare memb. cel.

E o miscare continua intre aceste structuri in sensul migrarii lor de la fata imatura la cea matura. Sacii golgieni au un aspect turtit, sunt || intre ei, sunt in numar de 3-12/20, sunt separati intre ei prin spatii egale de 20-30 nm. Contin un material omogen fin granular sau fin fibrilar. Pe fata imatura, sacii sunt mai mici si cu lumen mai ingurst, pe cea matura, sacii sunt mai lingi, mai largi si cu extremitatii dilatate catre fata de maturare .

Microveziculele au un diam de 20-80 nm, sunt inconjurate de o citomembrana groasa de 6 nm. Sunt localizate pe fata imatura sau convexa a complexului golgii (fata ce priveste spre nucleu). Au aspect, dimensiuni si functii variabile.

Macroveziculele au un diam intre 0.1-0.5 microni. Sunt inconjurate de citomembr, groasa 8 nm si au un continut heterogen la fluxul de electroni. Se gasesc loc. pe fara matura a complexului golgii si iau nastere din dilatatiile laterale ale sacilor golgieni care ulterior se desprind si se individualizeaza.

Complexul Golgii contine proteine de structura dar si proteinenzime. Enzima marker pt. complexul golgii este TPP (tiaminpirofosfataza) si mai contin enzime numite glicozil transferaze. Originea din membr. pre-existente ale reticulului.

Functii principale:

- Principala sa functie este legata de procesul de secretie cel. - Complexul golgi are rol in transportul produsului elaborat in reticulul endoplasmic, produs sub forma de microvezicule este transportat pre sacii golgieni, ii parcurge si este impachetat sub forma de macrovezicule.-Condenseaza produsul de secretie; Il matureaza si-l impacheteaza in veziculele secretorii.-Are rol in formarea de endomembr.- formeaza membr. pt veziculele secretorii dar si pentru citolema-Rol in sinteza complexelor de carbohidrati, glicoproteinelor si a mucopolizaharidelor. (Componenta proteica venita in RER se uneste cu molec. de hidrati de C din structurile golgiene cu ajutorul enzimelor numite transferaze)-Maturarea lipoproteinelor. (Lipidele sintetizate in REN sunt transferate sub forma de microvezicule in sacii golgieni unde are loc procesulde complexare cu proteinele , produsul rezultata este impachetat in veziculele secretorii destinate exocitozei.)-Rol in formarea lizozomilor primari.-Rol in formarea acrozomului. (Tip de lizozom la capul spermatozoidului ce contine enzime litice ce distruge membrana ovocitului si ajuta la fecundare.)

Ciclul secretor: -Descifrat de Palade-

El reprezinta drumul parcurs de proteinele de export de la locul lor de sinteza pana ce ajung in mediul extracelular. Cuprinde mai multe etape precise si obligatorii.

1)Sinteza si segregarea proteinelor: Totul decurge in 1 min. pe poliribozomi reticulului de pe ARNm si adapostite in canalul din subunitatea mare ribozomala. La un anumit stadiu de formare a lantului polipeptidic, ribozomii se ataseaza pe membrana reticulului - atasarea este det. de secventa semnal, aflata la capatul amino a peptidei. In momentul atasarii poliriboz. se formeaza un tunel in membrana reticulului, aflat in continuarea celui din subunit. mare ribozomala din care trec in lumenul cisternei RER.2)Transportul intracelul. prin formatiuniile RER (microveziculele) pana ce ajung la complexul golgi, aceasta etapa dureaza intre 20-40 min. 3)Condensarea si maturarea proteinelor in struct. golgiene unde ajung cu ajutorul microveziculelor considerate agenti transportori. Acest proces de condensare si maturare dureaza circa 1 ora. Microveziculele iau nastere in poriuniile si terminale ale RER situate in apropierea complexului Golgi. Ele pierd ribozomii de pe fata externa a membr. Veziculele lipsite de ribozomi si incarcate cu proteine sunt orientate catre sacii golgieni. Condensarea si maturarea se realizeaza in veziculele golgiene de condensare cu ajutorul unui polianion aflat in veziculele golgiene de condensare si au ca rezultat eliberarea unei molecule de H2O din proteinele nou format.4)Depozitarea intracelulara sub forma de vezicule secretoriice raman un timp in citoplasma dupa care sunt trecute in ectoplasma datorita unui neurotransmitator sau a unui hormon.5)Exocitoza - continutul veziculelor secretorii sunt trecute in mediul extracelular. Acest proces este dependent de concentr. intracelul a ioniilor de Ca, de concentratia de ATP dar si de prezenta AMP-ului ciclic. Prin exocitoza trec in mediul extracelular hormoni, enzime, imunoglobuline.

Sistemul G.E.R.L. : Reprezinta o exceptie de la ciclul secretor caracterizat prin scurt circuitarea saciilor Golgieni si descarcarea produsului microveziculelor direct in veziculele de condensare, asa se pot forma Lizozomi si Peroxizomii.

LIZOZOMI (Organitele digestiei cel.): Sunt prezenti intoate cel, exceptie facand Hematia adulta. Au fost descoperiti in 1955 de De Duve. Au fost examinati la M.E. in 1956 si au fost descrisi ultrasutructural. Au o forma sferica, ovoidala cu un diametru cuprins intre 0,25-0,8 microni. La M.E. pot fi vazuti lizozomii de talie mare 0,5-1 micron. In citoplasma POLIMORFONUCREALELOR (PMN) sub forma de granulatii acidofile in citoplasma.La M.E. apar ca vezicule sau vacuole iar ultrastructural deosebim:

1)Membr. delimitanta (memrb. lizozomala)2)Matrice lizozomala.

1) Membr. liz. are o structura comuna endomembranelor (lipo-proteica mozaicata), cuprinsa intre 6-8 nm. Ocazional se pot intalnii si lizozomi cu membr. dubla. 1)Matricea are un aspect variat la M.E.: poate fii omogena - fin granulara - sau poate fii cu aspect heterogena.

Se cunosc 2 tipuri de lizozomi - primari ( cu matrice. omogena)-secundari (matrice heterofila): au in matric. struct. ....

a)Heterofagozomib)Autofagozomic)Corpii Reziduali

Organizare Chimica: In matrice contin in principal un mare numar de hidrolaze acide (cam 36) si acestea sunt: Proteaze, Peptidaze, Nucleaze, Fosfataze, Esteraze, Glucozidaze, Lipaze

Unele dintre aceste enzime digesta acizi nucleici - reneaza si deneaza acida- altele precum fosfataza acida, arilsulfataza, beta glucuronidaza hidrolizeaza alti produsi organici, sulfatati si fosforilati.

Un lizozom nu contine intregul set de enzime (hidrolaze acide). Enzimele sunt loc. in cea mai mare parte in matricea lizozomala, insa unele sunt in membrana lizozomala, iar altele si in matrice si in membrana. O parte din aceste enzime pot fi detectate si prin reactii histochimice: fosfataza acida, considerata si enzima marker, de asemenea aril sulfataza, reneaza si deneaza.Hidrolazele acide lizozomale sunt retinute in interiorul organitului de catre membrana lizozomala care este impermeabila opinanduse trecerii lor in citoplasma. Eliberarea enzimelor lizozomale in citoplasma datorita modificarii structurale si functionale a membr. lizozomale sub actiunea unor factori: fizici, chimici, toxici. Ex: temp. f. scazute, radiatii UV, vitamina K, unii detergenti determina ruperea membranei lizozomale si det. liza celulei, respectiv moartea ei.Lizozomi au fost denumiti de catre vechii histologi saci de sinucidere a celulei.Alti produsi cum ar fi colesterolul, cotizolul, actioneaza ca stabilizatori ai membranei celulare lizozomale. Eliberarea enzimelor lizozomale in celula are loc si in mod fiziologic, in unele fenomene de evolutie fiziologica ( uterul post-partum/ post-lactatie).Pe langa enzimele hidrolitice acide, lizozomii mai contin in cantitati reduse lipide, proteina de structura iar in cantitati foarte foarte reduse, glicolipide, acid hialuronic.

Lizozomii primari sunt acei lizozomi ce nu si-au inceput etapa de digestie. Au dimensiuni mici, o matrice omogena/ fin granulara si adesea au un set incomplet de enzime. Au o durata de viata scurta 24-48 de ore.

Lizozomii secundari sunt cei functionari ce si-au inceput activitatea de digestie, durata de viata: de la cateva ore la cateva zile/saptamani. Diametru mare, matrice heterogenac ce contine structuri granulare sau membranoase. Au un set enzimatic complex => din fuziunea lizozomilor primari cu diferitele particule fagocitate/endocitate, vom deosebi astfel: heterofagozomi (are lizozom primar + material fagocitar) autofagozomi ( are lizozomi primar + organite/ alte comp. cel deteriorate) Corpii reziduali = vacuole cu reziduuri cel. nedigerate => in ..... Unii celulari includ aici si corpii multiveziculare (vacuole cu un diam. mare ce contin microvezic de origine s........nu inteleg cum naiba structureaza asta cursurile....

Originea lizozomilor: Incep sa se formeze in RER, unde sunt sintetizate proteinenzimele si proteinele structurale. De aici, ei pot fi asamblati la unele celule in complexul golgii si apoi eliberati in citoplasma. La alte cel. pot fi formati direct din RE si nu mai trec prin sacii golgieni ( Complexul GERL). Iar in alte cel. se intampla in ambele moduri.

Functii:

1)Sunt responsabili de digestia cel. prin hetero/autofagie.

PEROXIZOMII: Sunt org. DELIMITATE DE CITOMEMBR. prezenti in citosol. Numarul difera de la un tip de cel. la altul iar in aceeasi celula depinde de mom. funct. al sau. In unele celule chiar si in cea hepatica numarul lor poate fi mai mare decat al lizozomiilor.Dimensiuni: au un diam. cuprins intre 0.3-1.5 microni deci vom avea macroperoxizomi (0.5-1.5) si microperoxizomi (0.2-0.4). La M.O. nu pot fi deosebiti de Lizozomi (granul acidofil).Organizare ultrastructurala: La M.E. ei se prezinta sub forma de vacuole loc. in citoplasma, vacuole ce prezinta:-Periferie: endomembr gorasa de 6.5-8 nm-Matricea: este fin granulara cu aspect omogen, uneori contine un cristaloid. Ea apare mai intunecata la fluxul de electroni decat cea a lizozozmilor. Originea peroxizomiilor: Pot lua nastere direct din reticulul endoplasmic prin dilatarea si detasarea anumitor portiuni terminale ale cisternelor care sunt pozitive pentru enzima catalaza, enzima ce este marker pentru peroxizom. Mai des ei se pot forma prin reticulul endoplasmic, complexul golgi.Matricea contine enzime peroxizomale ce difera ca numar si specificitate de la un organit la altul. Functii: -Intervin in metabolismul H2O oxigenate, descompunanad peroxidul care este toxic pentru celula in 2 molecule de H2O. (Proces ce are loc in mai multe etape)-Prin urat-oxidaza, ei degradeaza urinele (adenina si guanina), fiind implicati in metabolismul aciziilor nucleici.-Intervin in metabolismul acidului glioxilic (ciclul glioxilat care este o modificare a ciclului Krebs). Acest ciclu intervina in gluconeogeneza (formarea glucogenului ...-Intervin in metabolismul lipidelor. -Sunt implicati la patologie, in asa numitul sindrom Cerebro-hepato-renal, unde in celulele pers. respective exista o cant. redusa de peroxizomi si cu enzimile alterate.

INCLUZIUNILE CELULARE:

Citomembr. poate acumola normal dif. produsi ai metabolism. pe care ii depoziteaza sub forma de incluziunu:-Lipide-Glucide -Proteine-Pigmenti

In exces acestea impreuna cu alti intermediari metabolici de nat. patologica pot fi consecinta unor maladii sau boli locale.

Incluziunile de glucide: Apar sub forma de glicogen in hapatocite. La MO se pot evindentia cu colorare Carmin-amoniacal- best si se coloreaza in rosu. Apar sub forma de granule grupate. La ME se prezinta sub forma de particule mici - granule sau bastonase, cu dimensiuni de 20-30 nm, fie sub forma de particule mari, neregulate, cu diam de 150 nm.

Incuziuni de lipide: Apar sub forma de picaturi de dif. marimi, de obicei sferice. La MO pot fi evidentiate prin coloratii Sudan si apar frecvent in hepatocite, in diferite afectiuni patologicie (steatoza hepatica). Lipidele mai sunt prez. in cel din corticosuprarenala, din corpul galben din ovar, unde servesc drept depozit de hormoni steroizi. Le mai gasim in adipocitele albe, unde lipidele apar sub forma rotunda, cu dimensiuni mari, ocupand aproape toata citoplasma si sub forma de adipocit brun, unde picaturile lipidice sunt mai mici si separate intre ele de citoplasma.

Incluziuni de proteine: Apar sub forma de depozite in special sub forma de granule de secretie stocate la polul apical al celulelor ce sintetizeaza proteine.

Incluziunile de pigmenti: Apar in mod normal sub forma de granule:-Granule de melanina (pig. brun-negru prezent in cel. pigmentare)-Granule de lipofuscina (pig. galben-brun = pig. de uzura si apare in cel. nervoase si in cel. cardiace pe masura imbatranirii organism.)

In stari patologice pot apare si alti pigmenti, exemplu: Granule de hemosiderina si acumulari de pigmenti biliari.