CYTOPLAZMATICKÉ INKLUZE: VLASTNOSTI A FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Tyto citoplansmáticas inkluze jsou látky, které se hromadí v buněčné cytoplazmě. Liší se od organel tím, že nemají metabolickou aktivitu. Mezi funkce, které plní, patří ukládání živin a minerálů a hromadění látek produkovaných sekrecemi nebo exkrecemi buněčného metabolismu.

Glykogenové granule, lipidy, krystalizované proteiny, pigmenty a éterické oleje jsou příklady látek, které buňka ukládá jako cytoplazmatické inkluze. Poprvé byli pozorováni v roce 1786 dánským přírodovědcem OF Müllerem při výzkumu jaterních buněk.

Mallory těla, tvořená cytoplazmatickými inkluzemi v jaterních buňkách, které produkují alkoholickou hepatitidu. Zdroj: CDC / Dr. Edwin P. Ewing, Jr.

Cytoplasmatické inkluze jsou lékařsky důležité, protože hromadění atypických látek může vést k onemocněním, jako je alkoholická hepatitida, Laennecova jaterní cirhóza nebo Wilsonova nemoc.

vlastnosti

Buněčné inkluze jsou tvořeny nerozpustnými makromolekuly, které obvykle nejsou pokryty membránami. Vyznačují se chybějící vlastní metabolickou aktivitou, protože nejsou živými složkami buňky.

Tyto struktury se přirozeně vyskytují ve zdravých buňkách nebo mohou vznikat jako buněčné malformace, což způsobuje celou řadu nemocí.

Funkce

Cytoplazmatické inkluze jsou důležitou součástí buňky. Jeho hlavní funkce jsou ukládání živin a anorganických látek a hromadění sekrecí nebo exkrecí produktem sekundárního metabolismu buňky.

Nutriční rezerva

Cytoplazmatické inkluze fungují jako sklad pro sloučeniny používané buňkou jako živiny, mezi kterými vyniká škrob, glykogen, lipidy a aleurony.

Glykogenové granule

Glykogen je hlavní polysacharid, který poskytuje energetické rezervy v živočišných buňkách. Jeho rozklad vytváří glukózu, která, pokud je degradována působením enzymů, produkuje energii a krátké uhlíkové řetězce, které se používají při syntéze membrán a dalších strukturálních složek buňky.

Glykogen je uložen především v buňkách jater a kosterního svalu. Rovněž je důležitým zdrojem energie v srdečním svalu. Může být také uložen v menším množství v buňkách centrálního nervového systému a dalších buňkách těla.

Glykogenové granule mají plochý, kruhový nebo oválný tvar. Mohou být pozorovány ve skupinách vytvářejících elektronový mikroskop nebo rozety umístěné vedle hladkého endoplazmatického retikula.

Lipidy

Lipidy tvoří cytoplazmatické inkluze v živočišných a rostlinných buňkách. Nejběžnější lipidové inkluze se nazývají triglyceridy. Tito jsou soustředěni hlavně v tukových buňkách (adipocyty), specializovaný na syntézu a ukládání tuku.

Lipidy jsou důležitým zdrojem energie pro buňku. Produkují více než dvojnásobek kalorií na gram uhlohydrátů. Poskytují také krátké uhlíkové řetězce používané při syntéze buněčných struktur.

Škrob

Škrob je makromolekula tvořená molekulou amylózy (25 až 30%) a další amylopektinu (70 až 75%). Je hlavním zdrojem energie v rostlinných buňkách. Skladuje se hlavně v semenech, ovocích a kořenech.

V buňkách je škrob ve formě granulí, které se mohou lišit v závislosti na druhu. Granule škrobu v rýži měří přibližně 2 mikrony, zatímco v bramborách nebo bramborách může měřit až 100 mikronů.

Tvar granulí se může měnit mezi zaoblenými, protáhlými nebo nepravidelnými.

Aleurone

Aleuron je proteinová látka albinoidní povahy. Je obsažen v rostlinných buňkách, kde je uložen ve formě malých zrn. Je hojný v semenech olejnin a ve vnější vrstvě endospermu některých obilovin, jako je pšenice, ječmen, kukuřice a rýže.

Nerostné rezervy

Cytoplazmatické inkluze mohou sloužit k ukládání krystalizovaných anorganických materiálů požadovaných buňkami v jejich různých metabolických nebo strukturálních funkcích.

Některé z těchto krystalů byly popsány jako proteiny. Hemoglobin může za určitých podmínek vytvářet krystaly v erytrocytech. U bezobratlých je v krystalické formě produkován apoferritin a další proteiny, které umožňují absorpci železa.

Cytoplazmatické inkluze krystalických forem jsou přítomny v mnoha typech buněk, jako jsou Sertoliho buňky (v semenných tubulích ve varlatech) a Leydigovy buňky (v lidských varlatech), králičí oocyty a jádra jaterní buňky šakalů, lišek a psů.

Sekrece

Další známou funkcí cytoplazmatických inkluzí je ukládání látek vylučovaných do buňky žlázami a speciálními orgány. Buněčné sekrece zahrnují látky odlišné od mléka, slz, trávicích enzymů, kyseliny chlorovodíkové, neurotransmiterů, hormonů, hlenu a proteinů. Některé příklady jsou popsány níže.

Pigmenty

Pigmenty jsou uloženy ve specifických buňkách poskytujících charakteristickou barvu pro různé tkáně.

Nejznámějšími pigmenty v živočišných buňkách jsou hemoglobin, produkovaný červenými krvinkami, a melanin, produkovaný melanocyty v kůži a ve vlasech. Kromě toho jsou v sítnici přítomny pigmenty, nervové buňky substantia nigra mozku, srdeční tkáň a neurony centrálního nervového systému.

V rostlinách je hlavním pigmentem chlorofyl, který poskytuje zelenou barvu listům a stonkům. Ostatní pigmenty, jako jsou xanthophyly, karoteny (žlutá, oranžová) a antokyany (růžová, fialová, modrá), dávají barvu mladému ovoce, květům a listům.

Enzymy

Některé enzymy sekretované buňkou mají svou funkci ve stejné buňce a lze je identifikovat jako cytoplazmatické inkluze. Tito jsou známí jako endocytoenzymes nebo buněčné enzymy. Mohou být všudypřítomné, pokud působí v obecném metabolismu buňky, nebo organospecifické, pokud zasahují do metabolismu konkrétního typu orgánu nebo tkáně.

Exkrementy

Cytoplazmatické inkluze mohou sloužit k akumulaci vedlejších produktů buněčných metabolických procesů, které jsou vyloučeny buňkou prostřednictvím mechanismu exositocis.

Alkaloidy

Jsou to sekundární metabolity rostlin syntetizovaných z aminokyselin, složené z dusíku, uhlíku, kyslíku a vodíku. Ty se nacházejí v cytoplazmě vytvářejících solí s různými kyselinami. Jsou uloženy hlavně v semenech, štěkách a listech.

Mezi nejznámější alkaloidy patří chinin, kokain, nikotin, kofein, kolchicin, strychnin, morfin a atropin. Mnoho z nich se používalo jako drogy kvůli svému intenzivnímu fyziologickému působení u zvířat.

Terpenoidy

Jsou to biomolekuly tvořené metabolickou cestou známou jako „cesta kyseliny mevalonové“. Tyto sloučeniny zahrnují éterické oleje, produkované několika druhy rostlin, které poskytují charakteristickou vůni květin, listů a kůry.

Reference

1. Fawcett DW (1981) Buňka. 2. dílčí vydání. Philadelphia: WB Saunders Co.
2. Cytoplazmatická inkluze. (2019, 20. února). Wikipedia, encyklopedie zdarma. Datum konzultace: 13:09, 21. února 2019.
3. Shively, JM 1974. Inclusion Bodies of Prokariotes. Annu. Microbiol, 28: 167-188.
4. Shively, JM, DABryant, RCFuller, AEKonopka, SEStevens, WRStrohl. 1988. Funkční inkluze v prokaryotických buňkách. International Review of Cytology, 113: 35-100.
5. Přispěvatelé Wikipedie. (2018, 27. listopadu). Cytoplazmatická inkluze. V Wikipedii, Encyklopedie zdarma. Načteno 13:14, 21. února 2019.