BAZELE MOLECULARE ALE ORGANIZRII CELULAREUNIVERSITATEA DE MEDICIN I FARMACIE V.BABE TIMIOARABIOLOGIE CELULAR I MOLECULAR

I. ELEMENTELE CHIMICE DIN MATERIA VIE I ROLUL LOR BIOLOGIC

II. SUBSTANELE ANORGANICE 1. Apa 2. Sruri minerale 3. Gaze

III. SUBSTANE ORGANICE 1. Proteine 2. Acizi nucleici 3. Glucide 4. Lipide

I. ELEMENTELE CHIMICE DIN MATERIA VIE I ROLUL LOR BIOLOGIC

IntroducereClasificare Rol biologicAplicaii medico-farmacologice

Compoziie chimicCelula animalCelula vegetalAp65 %75 %Sruri minerale4,3 %2,5 %Glucide11,2 %18 %Lipide11,7 %0,5 %Proteine17,8 %4 %

prezentare comparativ a concentraiei elementelor chimice n materia vie i nevie

MacroelementeC, H, O, NRol structural

2. Microelemente- P, S, Cl, Na, K, Ca, MgRol 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. SUBSTANELE ANORGANICE 1. APA DIN MATERIA VIE I ROLUL EI BIOLOGICImportanaOrigineRspndire intracelularRepartiie n organismProprieti fizice/biologice a) organizare molecular b) coeziune intern mare c) caracter de solvent d) formeaz nveliul de hidratare al ionilor e) constant dielectric mare ecranare termic f) cldur mare de vaporizare g) capacitate de disociere h) disperseaz moleculele amfipatice i) particip la tranziiile sol-gel ale citoplasmei j) efect lubrefiant

organizarea molecular a apei

MONOMERI - POLIMERIaminoacizi monozaharide acizi nucleotide grasi P G L ANIII. SUBSTANELE ORGANICE (MOLEC. INFORMAIONALE I NONINFORMAIONALE)

1. PROTEINELE

DefiniieClasificare a) dup funcia biologic b) dup numrul de aminoacizi c) dup compoziia chimicNivele de structur i semnificaie biologicConformaiaLegturi din cadrul moleculelor proteice

TIPULFUNCIAEXEMPLEStructurale- Rol plastic Keratina (pr, unghii)Elastina (pereii vaselor)Glicoproteine (membrane)- Rol de susinereColagen (es. conjunctiv)Reglatoare Moduleaz procesele fiziologiceHormoniiContractile- MotilitateMiozina, Actina, Tubulina,Dineina, NexinaImunologice- Protecie imunAnticorpiiTransport i depozitare Transport prin membranele biologiceProteine intrinseci- Transport O2, CO2, Fe, CuHemoglobina, MioglobinaControlul proceselor metaboliceGenerarea i transmiterea influxului nervosNeurotransmitori, receptori sinaptici Controlul creterii celulareHormoni, factori de cretere Transmiterea informaieiNucleoproteine CoagulareFibrinogen, trombin Enzime - Catalizeaz r. biochimiceAmilaza, lipaza etc.

Nivele de structur (secundar, teriar)

Nivele de structur (cuaternar)

Legturi noncovalente din cadrul moleculelor proteice

2. ACIZII NUCLEICIDefiniieAlctuireCaracteristicile moleculei de ADN dup Wattson & CrickLocalizarea intracelular a ADN i roluri ADN - cromozomial (nuclear) - extracromozomial (nucleolar) - mitocondrial (ADNmt)Tipuri de ARN, localizare intracelular i roluri ARN - mesager (ARNm) - de transport (ARNt) - ribozomal (ARNr)

alctuire

Structura bazelor purinice i pirimidinice

Pentozele din componena acizilor nucleici

caracteristicile moleculei de ADN dup Watson & Crick

ARN mesager (ARNm)

ARN de transport (ARNt)

ARN ribozomal (ARNr)(structura ARN-urilor ribozomale din subunitatea mare a unui ribozom bacterian determinat prin cristalografie n raze X)

Localizarea componentei proteice i a diferitelor tipuri de ARNr la nivelul subunitii mari

3. GLUCIDELEDefiniieClasificare 1. Monozaharide 2. Dizaharide 3. Polizaharide 4. Glicozaminoglicani (GAG) 5. Glicoproteine 6. Proteoglicani 7. Glicolipide, glicosfingolipide

3.1. Monozaharidele

3.2. Dizaharidele - sinteza de deshidratare: condensarea a doi monomeri mono zaharidici cu pierderea concomitent a unei molecule de H2O - hidroliza: refacerea monomerilor

3.3. Polizaharidele

Ex. Glicogenul

4. Glicozaminoglicanii (GAG)Alctuire: monomerii sunt derivai aminai ai monozaharidelor + ac. glucuronic H2SO4Clasificare a) nesulfatate: ac. hialuronic b) sulfatate: condroitinsulfai cartilaje dermatansulfai piele keratosulfai cornee heparansulfai suprafaa cel. epitelialeRoluri: -lubrefiere -amortizare a ocurilor -susinere mecanic -asociere cu fibrele de colagen -asigur structura i rolul de filtrare al membranelor bazale -adezivitate celular

secvene dizaharidice repetitive ale unor lanuri GAG dermatan-sulfat (sus); acid hialuronic (jos)

5. Glicoproteinele : lan polipeptidic + resturi zaharidice

LocalizareExemplePlasmFibrinogen, Ig, proteine de grup sanguinHormoniGonadotropina corionic, h.stimulator al tiroidei etc.EnzimeRibonucleaza B, pepsin, colinesteraza sericSecreiiGlicoproteine submaxilare, gastricees. conjunctivColagenMembrane celulareGlicoforina

6. Proteoglicanii: gp. cu concentraie glucidic crescut Alctuire: complexe formate dintr-un miez proteic (core)+lanuri de GAG Clasificare 1. Extracelulari (matriciali) AGRECAN cartilaje VERSICAN pereii vaselor NEUROCAN, BREVICAN es. nervos DECORIN, LUMICAN cornee BIGLICAN, PERLECAN mb. bazale 2. Membranari CEREBROGLICAN, GLIPICAN, SYNDECAN, BETAGLICAN 3. Intracelulari SERGLICINA granulele de secreie din mastocite, bazofile, eozinofile, neutrofile, trombocite, macrofage tisulare, monocite i LT citotoxice Roluri: - lubrefiere - stabilitate la presiune - migrare celular n cursul morfogenezei - repararea esuturilor lezate - anticoagulant - moduleaz activitatea factorilor de cretere i a citokinelor - moduleaz activitile enzimatice

reprezentarea schematic a proteoglicanilor extracelulari (stg.), imagine TEM a unui agregat de agrecan (dr.)

4. LIPIDELE I ROLUL LOR BIOLOGICDefiniieClasificare 1. Acizi grai 2. Trigliceride 3. Steroizi 4. Prostaglandine 5. Fosfolipide 6. Glicolipide, sfingolipide 7. Lipoproteine 8. Lipocromi

1. Acizii grai; 2. Trigliceridele

3. Steroizii - colesterolul- testosteronul

4. ProstaglandineleEx: PGE1, PGF1-, PGF2-Sintetizate de toate celulele nucleateRoluri: rspuns hormonal rspuns antiinflamator efect bronhodilatator agregare plachetar reglarea temperaturii scad TA induc contracia m.netezi

5. Fosfolipidele - exemple - forma moleculei - localizare i roluri

6. Glicolipide: sfingolipide, glicosfingolipide

- exemple - forma moleculei - localizare i roluri

7. Lipoproteinele - sisteme de membran - circulante: VLDL, LDL, HDL, kilomicroni8. Lipocromii - exemple: lipofuscina, melanina - localizare - semnificaie i rol