studii prin metode atomice şi moleculare a unor probe biologice
Bazele moleculare
-
Upload
ticoy-ticoypiper -
Category
Education
-
view
102 -
download
7
Transcript of Bazele moleculare
BAZELE MOLECULARE ALE ORGANIZĂRII CELULARE
UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE “V.BABEŞ” TIMIŞOARA
BIOLOGIE CELULARĂ ŞI MOLECULARĂ
I. ELEMENTELE CHIMICE DIN MATERIA VIE ŞI ROLUL LOR BIOLOGIC
II. SUBSTANŢELE ANORGANICE
1. Apa
2. Săruri minerale 3. Gaze
III. SUBSTANŢE ORGANICE
1. Proteine
2. Acizi nucleici 3. Glucide 4. Lipide
I. ELEMENTELE CHIMICE DIN MATERIA VIE ŞI ROLUL LOR BIOLOGIC
• Introducere
Compoziţie Compoziţie chimicăchimică
Celula Celula animalăanimală
Celula Celula vegetalăvegetală
ApăApă 65 %65 % 75 %75 %
Săruri Săruri mineraleminerale
4,3 %4,3 % 2,5 %2,5 %
GlucideGlucide 11,2 %11,2 % 18 %18 %
LipideLipide 11,7 %11,7 % 0,5 %0,5 %
PP roteineroteine 17,8 %17,8 % 4 %4 %
• Clasificare
• Rol biologic
• Aplicaţii medico-farmacologice
2. Microelemente- P, S, Cl, Na, K, Ca, Mg- Rol plastic (structural) si functionalP – forma minerala (oase, dinti), forma organica (acizi
nucleici, fosfolipide) – rol plastic - hormon anorganic al cresterii – rol functional
Ca – rol structural (oase, dinti) - rol functional (contractia musculara, transmiterea
influxului nervos, coagularea sangelui)
Na – rol functional (pompa Na/K) - rol structural – condroitinsulfati, fosfolipide
3. Oligoelemente Fe, Cu, Co, Mn, Zn, I, Mo, F, B, Si- Rol catalitic
II. SUBSTANŢELE ANORGANICE 1. APA DIN MATERIA VIE ŞI ROLUL EI BIOLOGIC
• Importanţa• Origine• Răspândire intracelulară• Repartiţie în organism• Proprietăţi fizice/biologice a) organizare moleculară
b) coeziune internă mare
c) caracter de solvent
d) formează învelişul de hidratare al ionilor
e) constantă dielectrică mare → “ecranare termică”
f) căldură mare de vaporizare
g) capacitate de disociere
h) dispersează moleculele amfipatice
i) participă la tranziţiile sol-gel ale citoplasmei
j) efect lubrefiant
MONOMERI - POLIMERI
aminoacizi monozaharide acizi nucleotide
grasi
P G L AN
III. SUBSTANŢELE ORGANICE
1. PROTEINELE
Definiţie
Clasificare
a) după funcţia biologică
b) după numărul de aminoacizi
c) după compoziţia chimică
d) dupa conformatie
Nivele de structură şi semnificaţie biologică
Conformaţia Legături din cadrul moleculelor proteice
TIPULTIPUL FUNCŢIAFUNCŢIA EXEMPLEEXEMPLE
StructuraleStructurale- Rol plast ic - Rol plast ic
Kerat ina (păr, unghi i)Kerat ina (păr, unghi i)Elastina (pereţ i i vaselor)Elastina (pereţ i i vaselor)Glicoproteine (membrane)Glicoproteine (membrane)
- Rol de susţ inere- Rol de susţ inere Colagen (ţes. Colagen (ţes. cc onjunct iv)onjunct iv)
ReglatoareReglatoare - Modulează procesele Modulează procesele f iz iologicef iziologice
HormoniiHormonii
Contracti leContracti le- - Motil i tateMoti l i tate
Miozina, Act ina, Tubulina,Miozina, Act ina, Tubulina,Dineina, NexinaDineina, Nexina
ImunologiceImunologice- Protecţ ie imună- Protecţ ie imună AnticorpiiAnticorpii
Transport şi Transport şi depozitaredepozitare
- Transport prin membranele Transport prin membranele biologicebiologice
Proteine intr inseciProteine intr inseci
- Transport O- Transport O 22 , CO, CO 22 , Fe, Cu, Fe, Cu Hemoglobina, MioglobinaHemoglobina, Mioglobina
Controlul Controlul proceselor proceselor metabolicemetabolice
-Generarea şi transmiterea Generarea şi transmiterea inf luxului nervosinf luxului nervos
Neurotransmiţători, Neurotransmiţători, receptori sinapticireceptori sinaptici
- Controlul creşteri i celulareControlul creşteri i celulare Hormoni, factori de creştereHormoni, factori de creştere- Transmiterea informaţieiTransmiterea informaţiei Nucleoproteine Nucleoproteine
- CoagulareCoagulare Fibrinogen, trombină Fibrinogen, trombină
Enzime Enzime - Catalizează r. biochimice- Catalizează r. biochimice Amilaza, l ipaza etc.Amilaza, l ipaza etc.
2. ACIZII NUCLEICI
• Definiţie
• Alcătuire
• Caracteristicile moleculei de ADN după Wattson & Crick
• Localizarea intracelulară a ADN şi roluri
ADN - cromozomial (nuclear)
- extracromozomial (nucleolar)
- mitocondrial (ADNmt)
• Tipuri de ARN, localizare intracelulară şi roluri
ARN - mesager (ARNm)
- de transport (ARNt)
- ribozomal (ARNr)
2. ACIZII NUCLEICI
• Definiţie
• Alcătuire
• Caracteristicile moleculei de ADN după Wattson & Crick
• Localizarea intracelulară a ADN şi roluri
ADN - cromozomial (nuclear)
- extracromozomial (nucleolar)
- mitocondrial (ADNmt)
• Tipuri de ARN, localizare intracelulară şi roluri
ARN - mesager (ARNm)
- de transport (ARNt)
- ribozomal (ARNr)
• ARN ribozomal (ARNr)(structura ARN-urilor ribozomale din subunitatea mare a unui ribozom bacterian determinată prin cristalografie în raze X)
3. GLUCIDELE
• Definiţie• Clasificare 1. Monozaharide 2. Dizaharide 3. Polizaharide 4. Glicozaminoglicani (GAG) 5. Glicoproteine 6. Proteoglicani 7. Glicolipide, glicosfingolipide
3.2. Dizaharidele - sinteza de deshidratare: condensarea a doi monomeri mono zaharidici cu pierderea concomitentă a unei molecule de H2O - hidroliza: refacerea monomerilor
4. Glicozaminoglicanii (GAG)
• Alcătuire: monomerii sunt derivaţi aminaţi ai monozaharidelor
+ ac. glucuronic ± H2SO4
• Clasificare
a) nesulfatate: ac. hialuronic
b) sulfatate: condroitinsulfaţi – cartilaje
dermatansulfaţi – piele
keratosulfaţi – cornee
heparansulfaţi – suprafaţa cel. epiteliale• Roluri: -lubrefiere
-amortizare a şocurilor
-susţinere mecanică
-asociere cu fibrele de colagen
-asigură structura şi rolul de filtrare al membranelor bazale
-adezivitate celulară
• secvenţe dizaharidice repetitive ale unor lanţuri GAG dermatan-sulfat (sus); acid hialuronic (jos)
5. Glicoproteinele : lanţ polipeptidic + resturi zaharidice
LocalizareLocalizare ExempleExemplePlasmăPlasmă Fibrinogen, Ig, proteine de Fibrinogen, Ig, proteine de
grup sanguingrup sanguin
HormoniHormoni Gonadotropina corionică, Gonadotropina corionică, h.stimulator al tiroidei etc.h.stimulator al tiroidei etc.
EnzimeEnzime Ribonucleaza B, pepsină, Ribonucleaza B, pepsină, colinesteraza sericăcolinesteraza serică
Secreţi iSecreţi i Glicoproteine submaxilare, Glicoproteine submaxilare, gastricegastrice
Ţes. conjunctivŢes. conjunctiv ColagenColagen
Membrane celulareMembrane celulare GlicoforinaGlicoforina
6. Proteoglicanii: gp. cu concentraţie glucidică crescută
• Alcătuire: complexe formate dintr-un miez proteic (core)+lanţuri de GAG
• Clasificare 1. Extracelulari (matriciali)
AGRECAN – cartilaje VERSICAN – pereţii vaselor
NEUROCAN, BREVICAN – ţes. nervos DECORINĂ, LUMICAN – cornee
BIGLICAN, PERLECAN – mb. bazale
2. Membranari
CEREBROGLICAN, GLIPICAN, SYNDECAN, BETAGLICAN
3. Intracelulari
SERGLICINA – granulele de secreţie din mastocite, bazofile, eozinofile,
neutrofile, trombocite, macrofage tisulare, monocite şi LT citotoxice
• Roluri: - lubrefiere
- stabilitate la presiune
- migrare celulară în cursul morfogenezei
- repararea ţesuturilor lezate
- anticoagulant
- modulează activitatea factorilor de creştere şi a citokinelor
- modulează activităţile enzimatice
• reprezentarea schematică a proteoglicanilor extracelulari (stg.), imagine TEM a unui agregat de agrecan (dr.)
4. LIPIDELE ŞI ROLUL LOR BIOLOGIC
• Definiţie• Clasificare 1. Acizi graşi 2. Trigliceride 3. Steroizi 4. Prostaglandine 5. Fosfolipide 6. Glicolipide, sfingolipide 7. Lipoproteine 8. Lipocromi
4. Prostaglandinele
• Ex: PGE1, PGF1-α, PGF2-α• Sintetizate de toate celulele nucleate• Roluri: răspuns hormonal răspuns antiinflamator efect bronhodilatator agregare plachetară reglarea temperaturii scad TA induc contracţia m.netezi