Statistilised meetodid klassikalises geneetikas. Polüalleelsus. Polügeensus.

1. Statistilised meetodid klassikalises geneetikas.Polüalleelsus. Polügeensus. 3. loeng geneetikas bioloogia õppesuunale 13.09.2013 Eukarüootse raku struktuur ingrid.kalev@ut.ee

2. Mendeli seaduste statistiline olemus Mendeli lahknemis – ehk segregatsiooniseadus (II seadus) on statistiline seaduspärasus, teoreetilistele sagedustele lähedased suhted on vaadeldavad järglaste piisavalt suure arvu korral (~200). Üksikjärglase geno- ja fenotüübi ennustamiseks tähendavad need suhtarvud tõenäosusi. Meetodid, mis võimaldavad ennustada ristamise tulemusi ja arvutada lahknemissuhteid ristamiste korral: • Punnetti ruutmeetod • Hargnemismeetod • Tõenäosusmeetod • Sugupuu analüüs Hinnata, mil määral eksperimentaalsed andmed ja püstitatud hüpotees sobivad: • Hii – ruut meetod – geneetilise hüpoteesi testimine • t - test

3. Alleelide vastastikused toimed geeni avaldumisel • Domineerimine – olukord, kui heterosügootses genotüübis esineb dominantne alleel, mis fenotüübis avaldub, kusjuures teise alleeli toime alleelipaaris on pärsitud • Retsessiivsus – alleeli tüüp, mis dominantse alleeli esinemise korral ei avaldu fenotüübiliselt • Kodominantsus – tunnuse kujunemisel osalevad mõlemad alleelid alleelipaarist võrdselt ja teineteisest sõltumatult , andes heterosügootses seisundis iseseisva tunnuse • Intermediaarsus (semidominant) – heterosügoodi fenotüübis avaldub homosügootsete vanemate vahepealne tunnus

4. Mõisteid klassikalisest geneetikast Intermediaalsus, kodominantsus – näiteid! Polügeensedtunnused – • 2 või enam geeni määrab 1 fenotüübilise tunnuse • kompleksed ehk kvantitatiivsed tunnused • saab mõõta/ kaaluda • suure varieeruvusega tunnused (pikkus, kaal) • QTL´s quantitative trait loci on paljudel geenidel tunnuse avaldumisele väike toime • enamik tunnuseid inimesel, eriti elutähtsad tunnused (kasv, kaal, BMI, vaimsed võimed jt) • ei allu Mendeli pärilikkusele • tavaliselt jaotuvad normaaljaotuse (Gaussi kõver) alusel, kuna nende avaldumine sõltub paljudest faktoritest. Mida rohkem geene osaleb, seda lamedam on Gaussi kõver! • multifaktoriaalsed tunnused – sisaldavad peale polügeense pärilikkuse toime veel keskkonnamõjusid • paljud haigused polügeensed – vähk, diabeet, skisofreenia, autism

5. Mõisteid klassikalisest geneetikast Polüalleelsus – geen esineb rohkem kui 2 alleelse vormina ühes geneetilises lookuses, mis on iseloomulik nähtus populatsioonile. Nähtust kasutatakse geneetilise kaardistamise uuringutes markerite valikul. Kõrgelt polümorfsete lookuste esinemine on fingerprindi aluseks inimesel. Näiteks ABO vererühma süsteem: antigeeni tootval geenil on 3 alleeli: Ia, Ib, I0, mis kombineerudes annavad 6 genotüüpi ja 4 fenotüüpi A, B, AB ja 0. A ja B alleelid kodominantsed, 0 retsessiivne. Kõik alleelid lookuses esinevad populatsioonis arvestatava sagedusega (>1%), s.t. geen I on polümorfne (palju vorme). Erinevad transkriptid kodeerivad erinevaid geeniprodukte

6. Klassikaline näide: vererühm ABO süsteemis on määratud polüalleelselt (3 alleeliga)

7. Punnetti ruutmeetod • Üks tõenöosuse arvutamise meetod • võimaldab ennustada ristamiste tulemusi • ruudustiku (Punnetti võrgustiku) telgedele kirjutatakse erinevate vanemate gameetide /genotüüpide sagedused • sageduste korrutamisel tekivad ruudustiku lahtrites genotüüpide (fenotüüpide ) sagedused • Meetod kajastab genotüübi ja fenotüübi vahelisi suhteid. • Vaatluse all õiekroonlehtede värvused heterosügootse taime võimalikel järglastel. • B ja b tähistavad genotüübilist osa, vastavalt dominantset ja retsessiivset geenivarianti (alleeli), mis määrab värvuse kui fenotüübilise tunnuse. http://et.wikipedia.org/wiki/Genot%C3%BC%C3%BCp

8. Hargnemismeetod • 2 ja rohkema geeni osalusel tehtud ristamistulemuste ennustamiseks • kombinatsioonid esitatakse diagrammina • joonisel 3.6 trihübriidse ristamise näide • esitatakse 3 monohübriidse ristamisena • trihübriidse ristamise fenotüübiline lahknemine on domineerimise korral 27:9:9:9:3:3:3:1.

9. Tõenäosusmeetod • otsene oodatavate sündmuste tõenäosuste arvutamine • lähtub,et geenide ja alleelide lahknemine on juhuslik sündmus • koondtõenäosuste saamiseks üksiksündmuste tõenäosused korrutatakse • piisab teadmisest monohübriidse ristamise kohta, milliseid gameetide tüüpe ja geno- ning fenotüübilisi lahknemissuhteid saadakse, et arvutada kõigi teiste ristamistüüpide (di-, trihübriidne ristamine) lahknemissuhted Näiteks: Dihübriidsel ristamisel on domineerimise korral fenotüübiline lahknemissuhe: (3 : 1) ˣ (3 : 1) ehk (3 : 1)2 = 9 : 3 : 3 : 1 Analoogselt saab arvutada ka genotüübilise lahknemissuhte: (1 :2 : 1)2 = 1:2:1:2:4:2:1:2:1 ja gameetide tüüpide arvu (2n polühübriidsel ristamisel). Materjal kirjandusest: A.H. Lk. 86 – 92 lugemiseks

10. Hii-ruut meetod geneetilise hüpoteesi testimiseks • geneetikas on oluline määrata, kas eksperimendist saadud andmed sobivad teoreetiliselt oodatavatega • hii – ruut testi kasutatakse, et võrrelda geneetilise ristamise vaadeldavaid (tegelikke) tulemusi geneetilisest suhtest oodatavate tulemustega • hii – ruut test ei tõesta, et hüpotees on õige, vaid hindab, mil määral andmed ja hüpotees sobivad • Hii – ruut tabelis on hii-ruudu kriitilisedläviväärtused (5% läviväärtus) ja sellel vastav vabadusastmete arv (nt. fenotüüpide arv – alleelide arv) (3 – 2 =1) Kui eksperimentaalne hii – ruut väärtus on < tabelis esitatud kriitilisest väärtusest, siis katse tulemus on usaldusväärne. T –test : erinevuste olulisuse testimiseks 2 grupi keskmiste vahel

11. Hii-ruut meetod geneetilise hüpoteesi testimiseks • Kasutatakse kõrvalekallete hindamiseks eksperimentaalsete ja teoreetiliselt oodatavate tulemuste vahel Potentsiaalne riskifaktor Uuritav sündmus • teostatakse 2 – mõõtmelise sagedustabeli alusel kontroll lahter

12. Hii – ruudu arvutamine tabelist

13. Hii-ruut meetod geneetilise hüpoteesi testimiseks • Testitakse hüpoteeside paari: • H0 – nullhüpotees: tunnused on sõltumatud (gruppide vahel ei esine stat-lt olulist erinevust) – potentsiaalne riskifaktor ei mõjuta uuritavat sündmust • H1 – alternatiivhüpotees: tunnused on sõltuvad (gruppide vahel stat-lt oluline erinevus) – potentsiaalne riskifaktor mõjutab uuritava sündmuse toimumist • otsus kehtiva hüpoteesi kohta tehakse pväärtuse (statistilise olulisuse näitaja) alusel: • p ˂ 0.05: H1 hüpotees on tõestatud • p ˃ 0.05: H0 hüpotees on tõestatud NB! Hii – ruut test ei sobi väga väikeste valimite (uuritavaid alla 40) testimiseks http://www.eau.ee/~ktanel/bin_tunnuste_analyys/pt26.php -selgitav text Hii-ruut väärtuse arvutamiseks: http://statpages.org/ctab2x2.html (lisaks väga palju erinevaid karakteristikuid) http://www.youtube.com/watch?v=UPawNLQOv-8

14. Sugupuu analüüs • Geeni toime kohta (dom, rets, kodominantne jne) saab infot kontrollristamisest. • Inimeste puhul pole kontrollristamine võimalik, tuleb analüüsida populatsiooni. • Et uurida inimesel geenide päritavust, kasutatakse sugupuuanalüüsi • sugupuuanalüüsi kasutatakse mudelorganismidel, kui eellaste andmed on puudulikud või mõnel liigil pikk generatsiooniaeg (põlvkonna vahetus) • Sugupuuanalüüsiks on vaja: • Koguda fenotüübi andmed (inimesel võtta anamnees) • Joonistada üles sugupuu • analüüsida sugupuud ja otsustada, millise mustri kohaselt geen pärandub Proband noolega

15. Sümboolika sugupuuanalüüsi korral

16. Geeni dominantne pärandumistüüp Tunnused, mis viitavad geeni dominantsele pärandumisele: • Haiguse/tunnuse avaldumine igas põlvkonnas • Võrdse tõenäosusega haigestuvad nii pojad kui tütred • Haigestumisrisk järglastel 50% • Haigestumisrisk jääb samaks iga raseduse puhul

17. Geeni retsessiivne pärandumistüüp Tunnused, mis viitavad geeni retsessiivsele pärandumisele: • Mittetabandunud vanematel võib olla tabandunud järglane • Haigus avaldub üle põlvkonna või harvemgi • Haigestuvad nii pojad kui tütred Kandjaks olemine tähendab seda, et vaatamata geeni ühes koopias (alleelis) esinevale muutusele ei ole inimene haige

18. Autosoom-retsessiivne pärandumine • geneetilise haiguse avaldumiseks peab inimesel olema mõlemas geenis muutus (inimene pärib kummaltki vanemaltühe muutusega koopia). Võimalikud haigusjuhud tekivad juhuslikult. Risk jääb samaks iga uue raseduse puhul ning on ühesugune poistel ja tüdrukutel. - inimene pärib oma vanematelt ühe muutustega geeni ja teise normaalse geeni, siis enamikel juhtudel normaalne geen korvab muutustega geeni ja see inimene on muutuse kandja. Antud näite selgitus: Haigusrisk saada mõlemalt vanemalt mutatsiooniga geen ning seetõttu haigestuda pärilikku haigusesse – 25%, 25% lastest terved ja 50% kandjad

19. X-liiteline retsessiivne pärilikkus - mees on terve ja naine on ka fenotüübiliselt terve, kuid kannab mutantset geenikoopiat - X-liitelised haigused päranduvad enamasti naissoost kandjate kaudu - Kandja ema korral on poegadel 50% risk olla haige ja tütardel 50% risk olla kandja

20. Kuidas X-liitelised haigused päranduvad haigete meeste kaudu • muutusegageen kandub alatiedasitütardele. Kuna meestel on ainultüks X- kromosoom, siisomatütardelesaavadnadedasiandavaidselle. Poegadele pärandavad mehed Y-kromosoomi. • Seegahaigetemeestetütred on kõikkandjad. Samason tütredemapoolse X kromosoomiolemasolutõttuenamastiterved, kuidneil on risk sünnitadahaigeidpoegi. • Haiged mehed eipärandamittekunagiomapoegadelemuutusegageeni X kromosoomis.

21. Mitokondriaalne pärilikkus • Emapoolne pärilikkustüüp • Haigestuvad nii pojad kui tütred • Haiguse raskusaste/ tunnuse väljendus sõltub sellest, kui suur osa mitokondreid on kahjustunud Sugupuude analüüs!

22. Inimese dominantsed ja retsessiivsed tunnused Kiilukujuline juuksekahl otsmikul – dominantne tunnus Kinnitunud kõrvanibu – retsessiivne tunnus

23. Inimese dominantsed ja retsessiivsed tunnused

24. Eukarüootse raku struktuur

25. Eukarüootne loomne rakk 1838 – 1839 – rakuteooria: kõik elusorganismid koosnevad rakkudest ja nende elutegevuse produktidest Täna on rakuteooria üks suuremaid üldistusi bioloogias, mida võib sõnastada ka nii: rakk on elu elementaarüksus, kõigi organismide ehituse, talitluse ja paljunemise põhiüksus. Allpool rakutaset ei saa rääkida elust.

26. raku läbimõõt on enamasti 10 ja 100 mikromeetri vahel (10-30 µm) Eukarüootsed rakud peamiselt aeroobsed sageli liitunud hulkrakseteks organismideks milles esineb... ...iseloomulikult rakkude diferentseerumine Eukarüootseid rakutüüpe eristatakse – protistide, seente, taimede, loomade rakud. Eukarüootne loomne rakk

27. Eukarüootse raku üldine iseloomustus • membraaniga ümbritsetud tuum • valkudegaühinenudDNA • genoomis esinevad mittekodeerivad järjestused - intronid • iseloomulikud on membraansed organellid • rakkude tsütoplasma ja komponendid liiguvad tänu tsütoskeleti olemasolule • esineb endo- ja eksotsütoos • kogu ehitus ja funktsioneerimine on keerukam kui prokarüootsetel rakkudel • peamiselt aeroobsed (anaeroobsus sekundaarne, tänu parasitismile – düsenteeriaamööb, Chlamydia sp. jt.)

28. Eukarüootse loomse raku ehitus • Rakumembraan ehk plasmamembraan, elementarmembraan, puudub rakukest B. Tsütoplasma Tsütosool– tsütoplasma, mis jääb rakuorganellide vahele Ektoplasma – tsütoplasma, mis paikneb vahetult rakumembraani all; Endoplasma – tsütoplasma, mis jääb tuuma ja ektoplasma vahele C. Raku organellid - kahekordse membraaniga - ühekordse membraaniga - mittemembraansed

29. Eukarüootne loomne rakk 2× membraaniga RAKUMEMBRAAN membraansed TSÜTOPLASMA organellid rakutuum mitokondrid (plastiidid) mittemembraansed tsütosool rakusisaldised ribosoomid tsentrosoom tsentrioolid Tsütoskelett: mikrofilamendid mikrotuubulid 1× membraaniga valkude, lipiidide, süsivesikute jm. ainete kogumikud, pigmendid, varuained sile ER kare ER Golgi kompleks lüsosoomid transportpõiekesed peroksüsoomid endosoomid (vakuool) tuumamembraan karüoplasma RAKUTUUM kromatiin, kromosoomid tuumakesed

30. Tsütoplasma koostis loomses rakus Koostis: - 70 – 85 (90)% vett - vees lahustunud või suspendeerunud a. valgud b. lipiidid c. süsivesikud d. elektrolüüdid - elektrolüütidest peamiselt K, Mg, fosfaate, sulfaate, bikarbonaate, vähem Na, Ca, Cl - valke rakumassist 10 – 20%: olulised ehituslikud ja funktsionaalsed komponendid - tsütoskeleti valgud (fibrillaarsed), ensümaatilise funktsiooniga seotud globulaarsed valgud - sisaldised: süsivesikulised (tärklis, glükogeen), valgulised, lipiidsed - eukarüoodi tsütoplasma on pidevas liikumises – 3 – 10 µm/s - liikumise kindlustab mikrotorukeste teke ja lagunemine - väga vähe on H2O spooride ja eoste tsütoplasmas

31. Rakumembraani ehitus üldiselt • rakumembraani ehk plasmamembraani paksus ~7,5 nm • peamised koostiskomponendid on fosfolipiidid ja liht- ning liitvalgud • lipiidide ja valkude kaaluline vahekord umbes 1:1 • lisaks nii lipiididega kui valkudega seotud süsivesikulised komponendid • liipidid on peamised ehituslikud, valgud funktsionaalsed komponendid http://www.youtube.com/watch?v=GigxU1UXZXo&feature=related

32. Biomembraanide üldine iseloomustus Biomembraanid rakus võib jagada kahte rühma: • välis- e. piirdemembraan – plasmamembraan • Sisemembraanid rakus Sise- ja välismembraanid on sarnase koostise- ja ehitusega: - Varieeruvus esineb ehituslike komponentide mahu osas - Mõlemad koosnevad lipiidsest kaksikkihist ning valgu molekulidest, mis on seotud mittekovalentsete (ehk nõrkade) sidemetega • Dünaamiline struktuur - membraanide komponendid on võimelised lateraalseks (külgsuunaliseks) difusiooniks • membraanid on ebasümmeetrilised: sise- ja välispind erinevad molekulaarselt Kõiki rakke ümbritseb rakumembraan ehk plasmamembraan - Loomsetel rakkudel on rakumembraan ainus ümbris

33. Rakumembraani struktuur Rakumembraan ehk plasmamembraan ehk välismembraan ehk elementaarmembraan (cell membrane) Keemiliselt koosneb rakumembraan valkudest (55%),lipiididest (42%) ja süsivesikutest (3%). Lipiidid on peamiselt membraani ehituslikud komponendid

34. Rakumembraani ehitus • Loomse raku membraani Ø on 7.5 – 10 nm • Rakumembraani komponendid: a) Fosfolipiidide kaksikkiht, mis sisaldab ka kolesterooli anioon 3-4 nm kolesterool loob tasapinnalise ala Membraanides leidub peamiselt 4 tüüpi fosfolipiide : fosfatidüülkoliin, sfingomüeliin, fosfatidüülseriin, fosfatidüületanoolamiin Amfipaatilised molekulid! Fosfolipiidi molekuli hüdrofoobse osa moodustavad 2 rasvhapete kõrvalahelat (üks küllastunud, teine küllastumata) e. “saba” ja hüdrofiilse osa laengut kandev “pea”.

35. Membraani ehitus Membraanide • tsütoplasmaatilised kihid • eksoplasmaatilised kihid Kolesterooli mõlemas kihis KOLESTEROOL ON TSÜKLILINE LIPIID glükolipiidid AINULT eksoplasmaatilises kihis + erinevate valkude molekulid (globulaarsed, fibrillaarsed) + VITAMIINID – E vitamiin ja β- karoteen: kaitseks oksüdatiivsete kahjustuste eest http://foodspace.files.wordpress.com/2008/05/cholesterol.gif

36. Eksoplasmaatiline kiht Tsütoplasmaatiline kiht Rakumembraani välispinnal või organelli (lüsosoom, Golgi kompleks jt.) valendikupoolsel pinnal (eranditult!) võib olla ka glükolipiidi molekule – süsivesikute molekulid kinnituvad otseselt lipiidide hüdrofiilsetele poolustele. Näiteks– kõige keerukamad glükolipiidid on närvirakkude membraanis olevad gangliosiidid, mis sisaldavad 1-mitu siaalhappe jääki. .

37. Rakumembraani ehitus b) Membraanivalgudon peamiselt funktsionaalsed komponendid. Valkude asetus membraanides asümmeetriline. 1. Transmembraansed valgud– suuremõõdulised globulaarsed valgud, mis läbivad lipiidse kaksikkihi. Hüdrofoobses osas hüdrofoobsed ah, hüdrofiilses osas hüdrofiilsed ah, kovalentsed sidemed — ankurdatud rasvhappe jäägiga. Integraalsed valgud täidavad membraanis ensüümide ja ioonpumpade funktsiooni. 2.Perifeersed membraanivalgud- väiksemad globulaarsed proteiinid, mis sageli kinnituvad transmembraansete valkude rakusisestele poolustele. Täidavad eelkõige ensüümide funktsioone. Mittekovalentsed sidemed teiste valkudega. 3. Kanalivalgud e. poorid – transmembraansed valgud, mis moodustavad rakumembraani läbivaid poore veeslahustuvate ainete, eriti aga ioonide (H+, Na+, K+, jt.) transpordiks läbi membraani 4. Retseptorvalgud ehk glükoproteiidid – transmembraansed valgud, mille rakuvälisele poolusele on kinnitunud palju süsivesikute molekule. Retseptorid vahendavad rakuväliste ainete mõju raku funktsioonidele. 5. Proteoglükaanid – membraanivalgud, millel esinevad väga pikad polüsahhariidsed ahelad

38. Glükokaalüks Eukarüootse raku välispinnal asub hulgaliselt suhkrujääke. Glükokaalüks– suhkrurikas raku välispinna osa, mille moodustavad proteoglükaanid [süsivesikud], glükoproteiinid [valgud] (ka need, mida rakk on ise sekreteerinud), kuid mis pole väga kindlalt rakumembraaniga ühendatud. Glükokaalüksi tähtsus – suhkrujäägid on olulised rakkudevahelises kontaktis, rakk-rakk interaktsioonis ja kaitsevad . Rakumembraan ei ole jäik tahke aine, vaid KÕRGE VISKOOSSUSEGA KAHEDIMENSIOONILINE VEDELIK! Lipiidimolekulid muudavad oma asukohta ühe kihi piires difusiooni teel, ümberpaiknemist ühest kihist teise aga praktiliselt ei toimu. Ühest kihist teise saavad lipiidid liikuda vaid teatavates membraanides (endoplasmaatilises retiikulumis!). Ka paljud membraani valgud on võimelised lateraalseks difusiooniks. http://www.youtube.com/watch?v=moPJkCbKjBs

39. Glükokaalüks • Glükokaalüks sisaldab negatiivselt laetud siaalhappe jääke — • rakkude välispinnal negatiivne laeng Siaalhapehttp://www.crscientific.com/diagram-sialic-acid-3a.jpg Glükokaalüks osaleb rakkudevahelistes kontaktides!

40. Loetelu plasmamembraani üldistest ülesannetest • tagab raku struktuurse ühtsuse (piiristab); • kontrollib ainete rakku ja välja liikumist; • tekitab ioonide kontsentratsioonierinevusi raku sise- ja väliskeskkonna vahel; • tagab rakkudevahelised kontaktid ja koostöö; • retseptorite abil tunnub ära võõrad antigeenid, rakud, muundunud rakud; • on informatsiooni vahendajaks tsütoplasma ja rakuväliskeskkonna vahel, vahendab rakuväliskeskkonna füüsikalisi ja keemilisi signaale rakku; • annab rakule identifitseerimistunnused (antigeenid); • aitab tagada raku liikumist liikuvate rakkude puhul (amööb, leukotsüüt) • sisaldab ensümaatilisi valke, mis katalüüsivad keemilisi reaktsioone.

41. Plasmamembraani ülesanded 2 • Piiristav funktsioon — ümbritseb igat rakku, määrates selle piirid • Informatsiooni vahendajaks raku ja rakuväliskeskkonna vahel toimub signaalmolekulide vahendusel - NO ja steroidhormoonid, mis ei pääse ise rakku, kuid ühinevad rakumembraani retseptoritega (transmembraansed glükoproteiinid), ühinemine retseptoriga tekitab rakus signaali • Tugi ja mehaanilised kontaktid - rakkudevahelised liidused — annavad koele mehaanilise tugevuse, vahendavad rakust rakku toimuvat signaalmolekulide liikumist • Kaitsefunktsioon - rakumembraani retseptorid tunnevad ära teatavaid makromolekule, võõraid antigeene, võõraid rakke, muundunud rakke • Katalüütiline funktsioon - membraanis paiknevadensümaatilised valgud — näiteks mitokondrite membraanides

42. ER Esmakordselt kirjeldati 1945.a. elektronmikroskoobis. Omavahel seotud torukeste, kanalite ja põiekeste süsteemi Kaks vormi: • karedapinnaline endoplasmaatiline retiikulum (rER) • siledapinnaline endoplasmaatiline retiikulum (sER) Vormid omavahel seotud, lähevad teineteiseks üle. ER pinna iseloom sõltub ribosoomidega ühinemisest : rER on ühinenud ribosoomidega, sER aga mitte. (3- rER; 4- sER; 6- transporditav valk; 7- transpordivesiikul)

43. Golgi kompleks Golgi kompleks (GK) on omavahel ühenduses olevate lamedate tsisternide ja neid ümbritsevate põiekeste süsteem, mida leidub rikkalikult intensiivse valkude sünteesiga rakkudes. GK on ehituslikult ja funktsionaalselt seotud endoplasmaatilise retiikulumiga. Peamiselt modifitseeritakse rER-st pärit valke! Lisaks osaleb lipiidide transpordil üle raku ja lüsosoomide formeerimisel

44. Endosoomid (Endosomes) Rakus eristatakse mitmeid trasportiva funktsiooniga põiekesi: sekretsioonipõiekesed, transportpõiekesed ja endosoomid. Endosoomid on seotud endotsütoosiga ja lüsosoomide tööga. Need on suhteliselt suured membraansed põiekesed, mille vahendusel jõuavad endotsüteeritud materjalid lüsosoomidesse. http://cellbiology.med.unsw.edu.au/units/images/endocytosis_types.png

45. Lüsosoomid (Lysosomes) • hüdrolüütilisiensüüme sisaldavad membraansed organellid. • makromolekulide ja suuremate osakeste kontrollitud lagundamine • vähemalt 40 erinevat hüdrolüütilist ensüümi: proteaasid, nukleaasid, glükosüdaasid, lipaasid, fosfolipaasid, fosfataasid, sulfataasid Taimedes vakuoolid sarnase funktsiooniga • lüsosoomide hüdrolaasid on happelised — talitlevad happelises keskkonnas: pH= 4,8 - 5 pH tagab lüsosoomide membraanis sisalduv H+-ioonide pump • tsütosooli pH=7,2

46. Tsütoskelett loomses rakus liquidbio.pbworks.com

47. Tsütoskelett Keratiin, neurofilamendid, vimentiin, desmiin, tuuma lamiinid

48. Peroksüsoomid • Peroksüsoomid on ühekordse membraaniga ümbritsetud põiekesed, suurusega 0,2-1 µm , sisaldavad üle 40 erineva oksüdatiivse ensüümi oksüdaasid, lutsiferaasid jt (ensüümid, miskatalüüsivad substraadi ja õhuO2 vahetut reaktsiooni). • Erinevad lüsosoomidest ensüümikomplekti poolest • Esinevad kõikides eukarüootsetes rakkudes, va erütrotsüütides Peroksüsoomid osalevad lipiidide metabolismis. Ülesanne peamiselt lagundamisprot-sesside teostamine.

49. Mitokondrid • kaks membraani — välismembraan ja sisemembraan • välismembraan sile, sisaldab rikkalikult valgulisi kanaleid (poriinid) — vees lahustuvaid molekule, väiksemamõõdulisi valke • sisemembraan moodustab kristasid, sisemembraani pind väga suur • sisemembraan vähemläbilaskev, selles elektroni transpordiahela ensüümid(ATP sünteesiks) • Kahe membraani vahele jääb intermembraanne ruum. Sisemembraani siseses ruumis maatriks. Maatriksis püruvaati ja rasvhappeid lagundavad ensüümid, mitokondri rõngas-DNA, tRNA ja mRNA molekulid, ribosoomid ning fosfolipoproteiinsed graanulid. Autonoomne valgusüntees.

50. Mitokondrid ja kloroplastid Ülesanne on muundada väliskeskkonnast kättesaadav energia (kas päikesevalguse või keemiliste sidemete oma) rakule sobivasse vormi Mitokondrid ja plastiidid (kloroplastid) on kahekordse membraaniga ümbritsetud organellid Nad on spetsialiseerunud ATP sünteesile mitokondrid kasutavad elektronide transpordist ja oksüdatiivsest fosforüleerimisest saadavat energiat kloroplastid kasutavad fotosünteesil akumuleeritavat energiat Mõlemal organellil on oma DNA, ribosoomid,valgusüntees Siiski sünteesitakse ENAMIK neis organellides vajaminevatest valkudest tsütosoolis ja transporditakse seejärel organellidesse (mitokondri ja genoomse DNA vaheline interaktsioon) Tuuma ja vakuoolide järel ühed suuremad organellid http://cellbio.ebc.ee/rakubio/mitok.html