CYTOPLAZMATICKÉ INKLÚZIE: VLASTNOSTI A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2025

Tieto citoplansmáticas inklúzie sú látky, ktoré sa hromadia v bunkovej cytoplazme. Líšia sa od organel tým, že nemajú metabolickú aktivitu. Medzi funkcie, ktoré plnia, patrí ukladanie živín a minerálov a akumulácia látok produkovaných sekréciami alebo exkréciami bunkového metabolizmu.

Glykogénové granule, lipidy, kryštalizované proteíny, pigmenty a éterické oleje sú príklady látok, ktoré sa v bunke ukladajú ako cytoplazmatické inklúzie. Prvýkrát ich pozoroval dánsky prírodovedec OF Müller v roku 1786, keď vykonával výskum pečeňových buniek.

Mallory telá, tvorené cytoplazmatickými inklúziami v pečeňových bunkách, ktoré spôsobujú alkoholovú hepatitídu. Zdroj: CDC / Dr. Edwin P. Ewing, Jr.

Cytoplazmatické inklúzie sú z lekárskeho hľadiska dôležité, pretože hromadenie atypických látok môže viesť k chorobám, ako sú alkoholická hepatitída, Laennecova cirhóza pečene alebo Wilsonova choroba.

vlastnosti

Bunkové inklúzie sú tvorené nerozpustnými makromolekulami, ktoré obvykle nie sú pokryté membránami. Vyznačujú sa tým, že im chýba vlastná metabolická aktivita, pretože nie sú živými zložkami bunky.

Tieto štruktúry sa prirodzene nachádzajú v zdravých bunkách alebo môžu vzniknúť ako bunkové malformácie, ktoré spôsobujú širokú škálu chorôb.

Vlastnosti

Cytoplazmatické inklúzie sú dôležitou súčasťou bunky. Jeho hlavnými funkciami sú ukladanie živín a anorganických látok a hromadenie sekrécií alebo vylučovaných produktov sekundárneho metabolizmu bunky.

Zásoba živín

Cytoplazmatické inklúzie fungujú ako sklad pre zlúčeniny používané bunkou ako živiny, medzi ktorými vyniká škrob, glykogén, lipidy a aleuróny.

Glykogénové granule

Glykogén je hlavný polysacharid, ktorý poskytuje energetické rezervy v živočíšnych bunkách. Jeho rozklad vytvára glukózu, ktorá, ak je degradovaná pôsobením enzýmov, produkuje energiu a krátke uhlíkové reťazce, ktoré sa používajú pri syntéze membrán a ďalších štruktúrnych zložiek bunky.

Glykogén sa ukladá predovšetkým v bunkách pečene a kostrového svalu. Rovnako je dôležitým zdrojom energie v srdcovom svale. Môže byť tiež uložený v menšom množstve v bunkách centrálneho nervového systému a ďalších bunkách tela.

Glykogénové granule majú plochý, kruhový alebo oválny tvar. Možno ich pozorovať v skupinách alebo rozetách tvoriacich elektrónový mikroskop umiestnených vedľa hladkého endoplazmatického retikula.

lipidy

Lipidy tvoria cytoplazmatické inklúzie v živočíšnych a rastlinných bunkách. Najbežnejšie lipidové inklúzie sa nazývajú triglyceridy. Sú koncentrované hlavne v tukových bunkách (adipocytoch), špecializovaných na syntézu a ukladanie tukov.

Lipidy sú dôležitým zdrojom energie pre bunku. Produkujú viac ako dvojnásobok kalórií na gram uhľohydrátov. Poskytujú tiež krátke uhlíkové reťazce používané pri syntéze bunkových štruktúr.

škrob

Škrob je makromolekula vytvorená z molekuly amylózy (25 až 30%) a ďalšej z amylopektínu (70 až 75%). Je hlavným zdrojom energie v rastlinných bunkách. Uchováva sa hlavne v semenách, ovocí a koreňoch.

V bunkách je škrob vo forme granúl, ktoré sa môžu líšiť v závislosti od druhu. Škrobová granula v ryži meria približne 2 mikróny, zatiaľ čo v zemiakoch alebo zemiakoch môže merať do 100 mikrónov.

Tvar granúl sa môže meniť medzi zaoblenými, predĺženými alebo nepravidelnými.

aleurónovej

Aleurón je bielkovinová látka albuminoidnej povahy. Je obsiahnutá v rastlinných bunkách, kde sa ukladá vo forme malých zŕn. Je hojný v semenách olejnín a vo vonkajšej vrstve endospermu niektorých obilnín, napríklad pšenice, jačmeňa, kukurice a ryže.

Nerastné rezervy

Cytoplazmatické inklúzie môžu slúžiť na ukladanie kryštalizovaných anorganických materiálov požadovaných bunkami pri ich rôznych metabolických alebo štruktúrnych funkciách.

Niektoré z týchto kryštálov boli opísané ako proteíny. Hemoglobín môže za určitých podmienok tvoriť kryštály v erytrocytoch. V bezstavovcoch sa apoferritín a ďalšie proteíny, ktoré umožňujú absorpciu železa, vyrábajú v kryštalickej forme.

Cytoplazmatické inklúzie kryštalických foriem sú prítomné v mnohých typoch buniek, napríklad v Sertoliho bunkách (v semenných tubuloch v semenníkoch) a Leydigových bunkách (v ľudských semenníkoch), králičích oocytoch a jadrách pečeňové bunky šakalov, líšky a psov.

sekréty

Ďalšou známou funkciou cytoplazmatických inklúzií je ukladanie látok vylučovaných do bunky žľazami a špeciálnymi orgánmi. Bunkové sekréty zahŕňajú látky odlišné od mlieka, sĺz, tráviacich enzýmov, kyseliny chlorovodíkovej, neurotransmiterov, hormónov, hlienu a proteínov. Niektoré príklady sú opísané nižšie.

pigmenty

Pigmenty sa skladujú v špecifických bunkách poskytujúcich charakteristickú farbu pre rôzne tkanivá.

Najznámejšími pigmentmi v živočíšnych bunkách sú hemoglobín produkovaný červenými krvinkami a melanín produkovaný melanocytmi v koži a vlasoch. Okrem toho sú v sietnici prítomné pigmenty, nervové bunky substantia nigra mozgu, srdcové tkanivá a neuróny centrálneho nervového systému.

V rastlinách je hlavným pigmentom chlorofyl, ktorý dodáva listom a stonkám zelenú farbu. Ostatné pigmenty ako xantopyly, karotény (žlté, oranžové) a antokyány (ružové, fialové, modré) dávajú farbu mladému ovocia, kvetom a listom.

enzýmy

Niektoré enzýmy vylučované bunkou majú svoju funkciu v tej istej bunke a možno ich identifikovať ako cytoplazmatické inklúzie. Sú známe ako endocytoenzýmy alebo bunkové enzýmy. Môžu byť všadeprítomné, ak pôsobia vo všeobecnom metabolizme bunky, alebo môžu byť organospecifické, ak zasahujú do metabolizmu konkrétneho typu orgánu alebo tkaniva.

exkrementy

Cytoplazmatické inklúzie môžu slúžiť na akumuláciu vedľajších produktov bunkových metabolických procesov, ktoré sú vylúčené bunkou prostredníctvom mechanizmu exositocis.

alkaloidy

Sú to sekundárne metabolity rastlín syntetizovaných z aminokyselín, ktoré sa skladajú z dusíka, uhlíka, kyslíka a vodíka. Tieto sa nachádzajú v cytoplazmových soliach s rôznymi kyselinami. Skladujú sa hlavne v semenách, kôre a listoch.

Medzi najznámejšie alkaloidy patrí chinín, kokaín, nikotín, kofeín, kolchicín, strychnín, morfín a atropín. Mnohé z nich užívali ako drogy kvôli ich intenzívnemu fyziologickému pôsobeniu na zvieratá.

terpenoidy

Sú to biomolekuly tvorené metabolickou cestou, ktorá je známa ako „cesta kyseliny mevalonovej“. Tieto zlúčeniny zahŕňajú éterické oleje produkované niekoľkými druhmi rastlín, ktoré poskytujú charakteristickú vôňu kvetom, listom a kôre.

Referencie

1. Fawcett DW (1981) The cell. 2. čiastkové vydanie. Philadelphia: WB Saunders Co.
2. Cytoplazmatická inklúzia. (2019, 20. februára). Wikipedia, slobodná encyklopédia. Dátum konzultácie: 13:09, 21. februára 2019.
3. Shively, JM 1974. Inclusion Bodies of Prokariotes. Annu. Microbiol, 28: 167-188.
4. Shively, JM, DABryant, RCFuller, AEKonopka, SEStevens, WRStrohl. 1988. Funkčné inklúzie v prokaryotických bunkách. International Review of Cytology, 113: 35 - 100.
5. Prispievatelia Wikipedia. (2018, 27. novembra). Cytoplazmatická inklúzia. Na Wikipédii, Encyklopédia zadarmo. Získané 13:14, 21. februára 2019.