1. filamentele de actina

general: actina este cea mai abundenta proteina a citoscheletului (care mai contine si filamente intermediare si microtubuli). Filamentele de actina sunt formate prin polimerizarea monomerilor de actina si se organizeaza fie in fascicule fie in structuri tridimensionale cu proprietati de gel semisolid. 4 alfa (in muschi), 1 beta si 1 gamma (nemusculare) actina, gasite la toate eucariotele caracteristici: subtiri, flexibile, 7nm diametru si cativa micrometri lungime. Este o structura polara cu subunitati dispuse in alfa helix. Prezinta doua capete : minus (relativ inert) si plus (crestere rapida). asamblarea si dezasamblarea filamentelorasamblarea : monomerii de actina (actina G – proteina globulara cu 375 AA) interactioneaza cap-coada cu alti 2 monomeri prin situsuri de legare prezente la extremitatile lor formand filamentele de actina (actina F). Formarea filamentelor are 3 etape: nucleatia, in care monomeri de actina-G agrega lent formand oligomeri scurti si instabili (cu un raport de nucleatie de concentratia actinei la cub), faza de crestere in care se aditioneaza monomeri la ambele capete si starea de echilibru . In faza de crestere, filamentele se pot cliva spontan formand noi centre de nucleatie. Starea de echilibru se atinge atunci cand concentratia actinei-G este egala cu cea a actinei-F. Ea se mentine prin inlocuirea continua a monomerilor de actina din citoplasma cu cei de la extremitatile filamentului. Masa filamentului nu se modifica, deoarece in acelasi timp se si adauga noi monomeri la filament. cresterea filamentului : concentratiile critice nu sunt identice la cele doua capete, astfel ca starea de echilibru se atinge mai rapid la unul dintre ele (capatul -). Acest fapt conduce la o crestere dinamica sub forma de „covor rulant”, in care monomerii de la subunitatea – sunt adaugati la subunitatea +, care atunci cand vor disocia de la capatul + vor ajunge din nou la subunitatea -. Acest lucru se intampla deoarece la capatul – ajunge actina G-ATP care dupa ce polimerizeaza se hidrolizeaza la G-ADP, slabind legatura polimerica. Monomerul G-ADP disociat se duce la capatul + unde se polimerizeaza fara hidroliza, stabilizand legaturainhibarea asamblarii : se face cu citocalazina care se leaga de extremitatea + si impiedica polimerizarea sau faloidina care se leaga la extremitatea – si impiedica depolimerizareaorganizarea filamentelor de actina in fascicule si retele

1. organizarea in fascicule : filamentele sunt legate strans prin proteine dispuse transversal. Exista doua subtipuri de fascicule de actina: fascicule aliniate paralel, legate de fimbrina,cu spatii mici intre ele, ce intra in structura microvililor si fascicule cu filamente distantate, legate de alfa-actinina, capabile de contractie, prezente in inelul contractil din finalul mitozei

2. organizarea in retele: filamentele sunt legate prin filamina, un dimer cu aspect de V flexibil ce formeaza o retea tridimensionala, legandu-se de actina prin capul aminoterminal.

2. filamente de miozina. Rolul microfilamentelor de actina in procesul de imbatranire celulara si apoptoza

1. Filamentele de miozina generalitati: miozina este o protenia cu rol de motor molecular, care transforma energia chimica in energie mecanica miozina II:prezenta in muschiul striat, este alcatuita din doua lanturi grele si doua perechi de lanturi usoare (una esentiala si una reglatoare). Capetele globulare ale lanturilor grele sunt capul miozinei. Aici se prind perechile de lanturi usoare care formeaza gatul miozinei. Coada miozinei e formata din cozile lanturilor grele, rasucite in alfa helix. Filamentele sunt formate prin asocierea a sute de molecule de miozina dispuse paralel si asociate prin cozile lor.comportamentul miozinei in contractie: in contractie se hidrolizeaza ATP si capul miozinei isi schimba conformatia. La inceputul ciclului capul miozinei adera strans la filamentul de actina (conformatie rigor). La legarea moleculei de ATP la o fanta opusa situsului de legare a actinei are loc schimbarea conformationala si miozina isi pierde afinitatea pentru actina. Inchiderea fantei din jurul ATP modifica din nou conformatia capului miozinei, care se deplaseaza de-a lungul filamentului pe o distanta de aprox. 5nm. Acum se hidrolizeaza ATP, dar ADP si P raman legati de capul miozinei. Capul miozinei se leaga slab de actina si se elibereaza fosfatul anorganic, miozina intarindu-si legatura cu actina. Totusi, eliberarea P elibereaza o forta ce determina rotirea capului miozinei cu 45 de grade. Rotirea capului impinge filamentele subtiri printre cele groase, spre capul sarcomerului. La sfarsitul ciclului miozina pierde ADP-ul si se leaga rigor de actina.filamentele de miozina in celulele nemusculare : impreuna cu filamentele de actina, sunt prezente de-a lungul membranei plasmatice, unde formeaza fibrele de stress si centurile de aderenta.

3. – proteinele asociate actinei (spun si din subiectul cu citoscheletul asociat membranei)

-rolul proteinelor asociate actinei este de a controla asamblarea si dezasamblarea filamentelor actinice, precum si lungimea lortimozina : este cea mai abundenta, de ea legandu-se monomerii de actina G-ADP, prevenind asamblarea lor in filamentprofilina : se leaga la monomerii de actina si blocheaza asamblarea lor, dar permite totusi schimbul ADP din monomeri cu ATP, favorizand

asamblarea rapida a monomerilor G-ATP. Se poate asocia cu fosfolipide ale membranei plasmatice (PIP2) stimuland polimerizarea actinei, ca raspuns la semnale celulareproteinele de acoperire : impiedica depolimerizarea filamentului de actina. Ele sunt proteina capZ (se leaga la capatul + ; prezenta in banda Z a sarcomerului si la locul de ancorare a filamentelor actinice in membrana plasmatica a celulelor nemusculare ) si tropomodulina (se leaga la capatul -). gelsolina : fragmenteaza filamentul de actina si apoi se leaga la capatul + al acestuia, blocand elongarea. Activitatea ei poate fi stimulata de semnale ce cresc cantitatea de Ca2+. Se leaga la PIP2, asemanator profilinei

4. – filamentele intermediare

proteinele constitutive : exista peste 50 de proteine diferite, organizate in 6 grupe, pe baza asemanarii secventelor lor de AA. Tipurile I si II sunt keratinele din celulele epiteliale. Ele pot fi de tip acid (I) sau bazic/neutru (II). Ambele tipuri pot fi moi (epitelii ce captusesc elemente interne) sau tari (par, unghii). In Tipul III se gasesc : vimentina (gasita in fibroblaste ; se ancoreaza pe membrana nucleara), desmina ( gasita in celulele musculare ; filamentele de desmina inconjoara discul Z si il leaga de discurile invecinate, apoi le aliniaza pe toate). Tipul IV include neurofilamentele care pot fi usoare, medii sau grele. Tipul V include laminele nucleare A, B si C, care sunt componente ale invelisului nuclear. Tipul VI include nestina (prezenta in celulele stem ale SNC)asamblarea filamentelor: toate proteinele constitutive au un domeniu central alfa-helix (rol in asamblare), flancat de domeniile amino/carboxi-terminale (determina functiile specifice). Primul stadiu de asamblare este concretizat in formarea dimerilor (domeniile centrale a doua molecule se rasucesc). Al doilea stadiu il reprezinta momentul asocierii antiparalele (astfel ca filamentul va fi nepolar, avand ambele capete identice) a 2 dimeri pentru a forma un tetramer. Al treilea stadiu il reprezinta asamblarea tetramerilor pentru a forma protofilamente. Al patrulea stadiu il reprezinta asocierea a 8 protofilamente pentru a forma filamentul intermediar.organizare si roluri in celula : keratina si vimentina se asociaza invelisul nuclear, iar vimentina se ataseaza si de membrana plasmatica prin ankirina si spectrina stabilizand nucleul. Desmozomii contin filamente de keratina care se leaga de caderine (prot. transmembranare) prin proteine de atasare si mediaza contactul intre 2 celule adiacente. Hemidesmozomii contin keratina care prin integrine asigura contactul celulei cu substratul. Desmina conecteaza ansamblele act-mioz.

5. microvilii,stereocilii, cili, flageli

1. microvilii + stereociliigeneralitati: microvilii sunt extensii permanente, digitiforme, ale membranei plasmatice. Sunt abundenti la celulele epiteliale implicate in absorbtie. formand la extremitatea lor apicala „marginea in perie”. stereocilii sunt forme specializate de microvili care detecteaza vibratiile sonore.organizarea microvililor: microvilii contin fascicule paralele cu 20-30 de filamente de actina, legate transversal si foarte strans de fimbrina sau vilina. Extremitatea + a filamentelor actinice este inserata intr-o proteina de acoperire, iar extremitatea – este ancorata de spectrina care formeaza o retea terminala ce acopera filamentele intermediare. In lateral, actina este atasata de membrana plasmatica prin calmodulina, care leaga Ca2+ si se asociaza cu miozina I.

2. cilii + flageliigeneralitati: cilii si flagelii sunt prelungiri ale membranei plasmatice formate din microtubuli, care determina miscarea anumitor tipuri de celule eucariote. Au un diametru de 0,25 micrometrii si lungimi intre 1o (cili) si 200 (flageli) micrometri. O mare cantitate se afla in mucoasa nazala si a trompei uterine. Cilii executa o miscare ordonata inainte-inapoi iar flagelii o miscare elicoidala.componente: Axonema este componenta libera, alcatuita din microtubuli si proteinele asociate. La exterior este acoperita de membrana plasmatica. Aranjamentul microtubulilor este caracteristic, „9+2”, in care o pereche centrala este inconjurata de 9 dublete de microtubuli. Adiacent perechii centrale se afla teaca interna. Fiecare dublet exterior contine un microtubul complet A (13 protofilamente), de care se aseaza dineina axonemala si unul incomplet B (10-11 protofilamente). Ei se leaga prin nexina unul de celalalt si prin spite radiare de perechea centrala. organizare: Organizarea depinde de corpusculul bazal (structura cu 9 triplete microtubulare) in care se prind capetele – ale cililor si flagelilor. Fiecare dublet de microtubuli externi din axonema rezulta din extensia a 2 microtubuli din tripletul corpusculului bazalmiscare: Miscarile lor rezulta din alunecarea relativa a dubletelor de microtubuli externi unii printre altii, datorita dineinei axonemale, care se prinde prin doua brate de catre un microtubul adiacent celui pe care este fixata si permite bataia lor. Alunecarea bratelor de pe tubulul A pe tubulul B determina miscare spre extremitatea – (spre baza). Miscarea necesita hidroliza ATP, data de formarea si ruperea succesiva a legaturilor dintre bratele dineinei si tubulul B.

6. Reticulul endoplasmatic: definitie, clasificare, forme

Definitie: organit delimitat de endomembrane, organizat sub forma unor cisterne si tubuli care comunica intens intre ele, avand o suprafata citosolica ce poate prezenta rugozitati. Dupa prezenta rugozitatilor, RE poate fi REN sau REGPrezenta organitului : in majoritatea celulelor, mai putin hematia adulta ; este mai bine reprezentat in celulele cu activitate de sinteza ; in celula se gaseste mai ales pe partae mijlocie si interna a membraneiREG: prezinta ribozomi pe suprafata externa a membranei, care se ataseaza de membrana prin subunitatea mare, strabatuta de un canal ce se deschide in lumeul reticulului, canal pe care il strabat lanturile polipeptidice ce se formeaza pe ribozomiREN: nu prezinta ribozomi pe suprafata membranei sale. Este alcatuit mai mult din formatiuni tubulare cu diametru de 30nm. Organitul este mai prost reprezentat decat REG

7. Reticulul endoplasmatic si proteinele-Reticulul endoplasmatic are un rol major in definitivarea, controlul si modificarea post-traducere ale lanturilor proteiceProces: o proteina citoplasmatica numita SRP (cu trei situsuri de legare : unul pentru subunitatea A ribozomala, altul pentru un peptid semnal si altul pentru un receptor de pe membrana RER) se leaga de un complex ribozom-lant polipeptidic. Legarea se face la nivelul situsului ribozomal A si la un peptid semnal de la capatul N-terminal al polipeptidului, care contine aminoacizi cu sarcina pozitiva urmati de aminoacizi hidrofobi si de receptorul membranar REG. SRP inactiveaza elongarea polipeptidului si transfera sistemul de sinteza pe translocon (element transmembranar lizozomal cu un canal hidrofil). Transloconul leaga ribozomul, moment in care SRP se detaseaza de ribozom, putandu-se relua sinteza proteica. Lantul peptid creste si intra prin canalul hidrofil direct in lumen.Procese reparatorii: de-a lungul procesului pot aparea defecte in legarea, plierea si proteoliza selectiva a proteinelor. In acest caz, respectivele lanturi se leaga de proteine chaperon si transferate prin retrotranslocon in citosol, devenind poliubiquitine. Poliubiquitine sunt proteolizate in proteazom.Enzime: disulfid izomeraza (punti disulfurice), calciu, chaperoni (HSP70, HSP90, Grp-94, peptidilprolil izomeraze), calnexina (retine proteinele incorect pliate in lumenul RE), calreticulina (leaga proteinele proprii ale RE la capatul lor carboxil, leaga receptorii nucleari la situsurile specifice de pe ADN)

8. Rolul reticulului endoplasmatic in biosinteza lipidelor membranare-REN produce toate lipidele membranare, fie direct in forma finala, fie prin precursori ce vor fi prelucrati de aparatul Golgi

-REN sintetizeaza colesterol, glicerofosfatide, ceramide-este implicat in producerea trigliceridelor si desaturarea acizilor grasi (prin citocrom b5 + NADH-citocrom b5-reductaza + acid gras reductaze)Colesterolul se produce incepand de la acetil-CoA -> acid mevalonic -> scualen -> lanosterolul -> colesterolulEnzime: HMG acetil-CoA reductaza, scualen-sintaza, scualen-oxidociclazaProces: -HMG acetil CoA reductaza + acetil-CoA = acid mevalonic -farnezil-fosfat + scualen-sintaza = scualen-scualen + scualen-oxidociclaza = lanosterol (de aici mecanismele sunt neelucidate)Ceramidele sunt precursorii sfingomielinelor si glicolipidelorProces-L-serina + palmitil-CoA = sfinganina-amidarea sfinganinei = dihidro-ceramide-dihidrogenarea dihidro-ceramidelor = ceramide-ceramidele se duc in aparatul Golgi => transformare in glicolipide si sfingomielineGlicerofosfatide-se sintetizeaza in foita interna a RENSinteza fosfatidilcolinelor-Precursori: glicerol-3-P + acil-CoA-Reactii-glicerol-3-P + acil-CoA = acid fosfatidic (cu enzima acil-transferaza)-acid fosfatidic - fosfat => diacilglicerol (cu enzima fosfatidil-fosfataza)-fosfo-colina + diacilglicerol (cu enzima colinfosfotransferaza)-Mecanism-fosfatidil-colina se produce la nivelul foitei interne, unde sunt prinsi toti precursorii ei, de-a lungul celor 3 reactii de sinteza-mutarea fosfatidil-colinei in membrana externa se realizeaza cu activitatea flipazelor si flopazelor, care mentin asimetria membranei plasmatice (flopazele muta din foita interna in cea externa, iar flipazele au actiunea inversa ; ambele necesita consum energetic)Reglarea flipazelor si flopazelor-nu sunt pe deplin cunoscute-in apoptoza si in plachetele sanguine activate, o scramblaza muta PS in foita externa a membranei plasmatice, ceea ce sporeste adeziunea celulara, tendinta de agregare, recunoasterea de catre celulele fagocitareDisproportionalitatea lipidelor membranare-prin disproportionalitate, fosfolipidele pot trece din una in cealalta, pentru a urma nevoile celulei de diferite elemente-reactiile nu sunt nici universale si nici bidirectionale

-lipidele nou formate trec in celelalte celule prin: difuzie laterala (pentru anvelopa nucleara), constitutiv (aparat Golgi, lizozom, membrana celulara) si prin transportori de schimb fosfolipidic (structuri cu specificitate pentru capul hidrofil, care extrag fosfolipidele din membrana RE)exemple: fosfatidil-etanolamina => fosfatidil-colina (cu enzima fosfatidiletanolamin-N-metil-transferaza)fosfatidilcolina/fosfatidiletanolamina => fosfatidilserina (colina/etanolamina se schimba la capul hidrofil prin enzima PS sintaza)

9. Ultrastructura aparatului Golgi-o stiva de 3-7 cisterne curbate, localizate in general perinuclear-are o fata cis si o fata trans-are polaritate morfologica si biochimicaFata cis (imatura) : -convexa, orientata spre RER-activitate: reduc ionii metalici (cisternele si reteaua)Fata trans (matura) :-concava, orientata spre citosol-enzime: nucleozid-difosfataze (in cisterne) si fosfataza acida (in retea)Cisternele mediene-activitate manozidazica

10. Functiile aparatului Golgi-prelucrarea sfingolipidelor, glicozilarea proteinelor, producerea GAG, sulfatarea unor glucide, marcarea enzimelor lizozomale si biogeneza lizozomilor, maturarea proteinelor, sortarea si transportul moleculelor si macromoleculelor la destinatia finala in celula, biogeneza si traficul intracelular al membranelor

Prelucrarea si definitivarea structurilor glucidice N-glicozidice-oligozaharidele complexe sintetizate in RE (formate din 2 N-acetil-glucozamine, 9 manoze si 3 glucoze) care deja au fost „tunse” partial in RE (glucozele si 2 manoze), ajung in Golgi de unde se va decide parcursul lor in celula : cele ce vor intra in lizozomi sunt marcate la manoza, iar celelalte vor suferi in continuare excizia manozelor, devenind structuri hibride (5 manoze + o glicozilare terminala) sau structuri complexe ( cu un complex trimanozidic in care manoza este legata de N-acetilglucozamina predecesoare), care pot fi biantenare, triantenare sau, mai rar, tetra-antenare

Biosinteza structurilor O-glicozidice-se produc in intregime la nivelul cisternelor golgiene

11 + 12.Conceptul actual despre organizarea membranei celulare si componentele lor + functii-membrana e organizata intr-un model de mozaic fluid-contine lipide, proteine (membranare si transmembranare) si glucide-are 3 proprietati esentiale: eterogen, fluid, bidimensional-functii: transport, integritate tisulara, protectie

13. Lipidele membranare. Definitie + ClasificariLipidele-dispuse in bistrat, hidrofil in exterior si hidrofob in interior (esteri de acizi grasi cu alcooli polihidroxilici) => caracter amfifil-40-50% din materialul membranar-fiind insolubile, se asociaza rapid, cu consum minim de energie => integritate tisulara-3 clase mari de lipide: fosfolipide 75%, colesterol 25% glicolipide 1-10%

14. Fosfolipidele membranare. Distributie si mobilitate-in functie de alcoolul prezent sunt de 2 tipuri : fosfogliceride (cu glicerina) si fosfosfingozide (cu sfingozina = aminodiol)-la gruparea fosfat a capului hidrofil se poate insera: colina, etanolamina, serina, inozitol sau un atom de hidrogen=> fosfatidilcoline, fosfatidiletanolamine, fosfatidilserine, fosfatidilinozitol sau acid fosfatidic (! sfingofosfatidele cu colina se numesc sfingomieline)-2 molecule de acid fosfatidic se pot condensa cu o molecula de glicerina => cardiolipine (in membrana interna mitocondriala)-fosfatidilcolinele si fosfatidiletanolaminele cu un alcool gras nesaturat la pozitia 1 a glicerinei se numesc plasmalogene (creier, rinichi, testicul, muschi)

Distributia fosfolipidelor-PC, PE, PS si SM = 20-25 % fiecare-AP si PI = 1% (rol functional important)-in foita externa = PC, SM -in foita interna = PE, PS, PI ( ! daca PS apare in foita externa => apoptoza)

Miscarea fosfolipidelor1.Miscari intramoleculare: de rotatie (rotatia acizilor grasi in jurul legaturilor C-C) si de flexie (a cozilor hidrofobe)

2.Miscari intermoleculare: de translatie si de flip-flop (foarte des in RE ; se face cu flipaze si flopaze)

15. Rolul lipidelor membranare

1.Functia structurala: formeaza bistratul lipidic si se pot structura in microdomenii (plute lipidice ; rol in structurarea caveolelor)2.Functii metabolice-recunoastere si semnalizare celulara (glicolipidele)-mesageri secunzi (fosfolipazele A1, A2, B, C, D)-PLA1 elibereaza AG din pozitia 1 a glicerinei, PLA2 pe cel din pozitia 2, PLB disociaza ambii AG, PLC disociaza legatura glicerina-fosfat si PLD disociaza molecula X-PLA1 elibereaza acidul arahidonic, precursor in substante cu rol in raspunsul inflamator

16. Proteinele membranare: generalităţi şi clasificări.-sunt aprox. 50% din masa membranei-raport proteine/lipide = 1/50-exceptii: teaca de mielina (80% lipide) si membrana mitocondriala interna (80% proteine)-prezenta proteinelor amplifica eterogenitatea, asimetria si fluiditatea bidimensionala a membranei

Clasificare1. Dupa pozitia in bistrat-extrinseci (atasate pe-o parte sau alta a stratului)-intrinseci ( proteine cufundat total sau partial in bistrat)

2.Clasificarea proteinelor extrinseci-au proprietati hidrofile si nu sunt asociate lipidelor dupa chelare-ectoproteinele: atasate pe fata externa ; unele se pot glipia (se ataseaza cu gruparea carboxil la gruparea amino a PE)-endoproteinele: atasate pe fata interna ; se pot atasa tranzitoriu de diversi acizi grasi: miristilare (Gly - acid miristic), palmitilare (legatura tioster Cys - acid palmitic) prenilare (legatura tioeter Cys – prenil ; prin prenilare, proteine Ras din familia proteinelor G mici, se transforma din proteine citosolice in proteine membranare)

3.Clasificarea proteinelor intrinseci-sunt 75% din totalul proteinelor membranare-sunt insolubile in apa si raman atasate de lipide dupa extragere cu detergenti-proteinele transmembranare:

-strabat complet membrana celulara, avand 3 domenii: ectodomeniu, endodomeniu si domeniu transmembranar (poate fi organizat fie in alfa-helix, fie in beta-pliuri, care formeaza porinele membranei mitocondriale externe)-pot fi unipas sau multipas -pot fi tip I (cu gruparea NH2- in ectodomeniu) sau tip II (cu gruparea NH2- in endodomeniu)-proteinele non-transmembranare-nu au o denumire -exemple: citocromul b5 si caveolina

17 + 18. Exemple de proteine membranare. Descriere si mobilitate + Mobilitatea proteinelor membranare si rolul ei-multe proteine membranare s-au descoperit pe eritrocit, datorita usurintei cu care se pot extrage -extragerea si impartirea lor s-a facut prin electroforeza, initial impartindu-se pe benzi: proteinele benzii 1,2 etc

1. Glicoforina-abundenta in membrana eritrocitului (dar poate sa si lipseasca, fara consecinte functionale)-mobilitate atipica ! (migreaza la 90kD, avand doar 30kD)\-are 5 izoforme: A,B,C,D,E-glicoforina A: proteina unipas tip I, cu 131 AA si 16 lanturi glucidice pe ectodomeniu, lanturi pe care se poate lega plasmodium falciparum (malaria)

2.Proteina benzii 3-proteina transmembranara, multipas, de tip II-este canal de schimb anionic HCO3- cu Cl-, canalul aflandu-se in domeniul transmembranar-are si capatul C-terminal tot in citosol, capat de care se leaga anhidraza carbonica II

3.Spectrina-endoproteina-componenta de baza a citoscheletului asociat membranei

Mobilitatea proteinelor membranare si rolul ei -Miscarea de rotatie a proteinelor membranare in jurul propriei axe, denumita si DIFUZIE ROTATIONALA, este de cel putin 1000 de ori mai lenta decat a lipidelor.-miscarea de translatie numita si DIFUZIE LATERALA este si ea mult mai lenta decat a lipidelor

-lentoarea depinde si de interactiunile pe care proteinele le stabilesc in mod dinamic intre ele, sau cu alte structuri dinauntrul sau din afara celulei.-astfel aceiasi proteina, in aceleasi conditii de fluiditate a bistratului lipidic se poate misca mai repede sau mai incet in functie de situatia ei functionala de moment.-migrarea laterala a proteinelor membranare poate fi limitata , din considerente impuse de nevoile functionale ale celulelor, numai la anumite domenii ale membrane.-celulele polarizate ale epiteliilor unistratificate isi creaza si isi pastreaza o compozitie proteica diferita la niv. membrane apicale, fata de cea de la nivelul membrane latero-bazale.-pt a monotoriza fuziunea celulelor si obtinerea heterocarionilor, cele 2 tipuri de cellule au fost marcate cu anticorpi specifi, ce purtau fluorescente de culori diferite, fluorescentele s-au amestecat dupa 40 min, distribuindu-se uniform in membrane heterocarionului=> capacitatea proteinelor de a difuza in planul membranelor carora le apartin.-alte experimente au fost facute pe limfocite asupra carora s-au observant fenomenele de patching/capping. Proteinele , distribuite initial uniform in planul membrane, pot difuza lateral liber. Alt experiment – pe moleculele individuale de roopsina din membranele discurilor celulelor cu bastonase din retina, sunt cele care studiaza refacerea fluorescentei dupa fotostingere denumita FRAP.

19. Citoscheletul asociat membranei. Descriere si functii

-retea cu ochiuri si noduri formata de endoproteine, atasata de membrana si de citoscheletul citoplasmatic-atasarea la membrana se face la endodomeniul unor proteine transmembranare-are o grosime de 5-10nm-rol: mentinerea si modificarea formei celulei si asigurarea geometriei membranei (ex: biconcavitatea eritrocitului)Elemente ale citoscheletului1.Spectrina: -heterodimer alfa-beta structurat in alfa-helix, care se organizeaza prin rasucire in contrasens sub forma unor bastonase, la fiecare capat avand un capat amino si un capat carboxil-cate 2 bastonase se pot unii cap la cap formand tetrameri, care constituie lanturile retelei -capetele tetramerilor se pot uni cate 5-6, prin interactiunea cu filamente de actina, formand nodurile retelei

2.Actina-formeaza filamente de 8-12 monomeri, care ajuta asocierea bastonaselor

3.Proteina benzii 4.1-proteina globulara-interactioneaza cu spectrina, actina si glicoforina C (ataseaza citoscheletul pe versantul intern al membranei celulare)

4.Ankirina-se leaga de spectrina si de proteina benzii 3, ancorand citoscheletul de membrana la nivelul ochiurilor citoscheletului

20. Rolul proteinelor membranare -au rol structural si metabolic -roluri: receptori, transportori prin membrana, transportori cu membrana (caveolinele), enzime, semnalizare-caderinele si integrinele: rol in stabilirea jonctiunilor intercelulare si jonctiunilor celula-matrice extracelulara ; Ele mentin ordonarea coerenta a celulelor in diverse tesuturi si faciliteaza transportul informatiei de la o celula la alta -in cazul receptorilor, un rol important il are domeniul transmembranar, care la atasarea ligandului sufera procese de transductie, schimbandu-si conformatia

21. Glicocalixul. Definitie si caracteristici generale -glicocalixul este format din totalitatea glucidelor membranare-glucidele membranare se gasesc exclusiv pe fata externa a membranei celulare si se gasesc doar atasate proteinelor (glicoproteine) sau lipidelor (glicolipide)-evident, glicocalixul sporeste asimetria si eterogenitatea celulei

-Caracteristici:-grosime de 20-50nm (poate varia pana la 2000nm ; cresterea grosimii scade capacitatea de interactiune a celulei => cel mai gros la eritrocite)-glucide participante: glucoza, manoza, L-fucoza, galactoza, N-acetil-glicozamina, N-acetil-galactozamina si acizii sialici (in proteoglicani exista xiloza si acizi uronici)-modalitatile de asociere ale monozaharidelor sunt vaste, dar totusi limitate de enizmele de sinteza (glicoziltransferazele prezente in aparatul Golgi si RE)-glucoza nu se afla niciodata terminal si acizii sialici doar terminal-Glicolipidele:

-10% din total, cu un singur lant monozaharidic neramificat, cu putine glucide, care au aspect contorsionat-Glicoproteinele:-contin mai multe lanturi oligozaharidice-lanturile se insera fie la azotul unei Asp (N-glicozidice) fie la hidroxilul unei Tre sau Ser (O-glicozidice)-doar structurile N-glicozidice contin manoza ; structurile O-glicozidice sunt mai abundente in glicoproteine de tip mucinic

22. Functiile glucidelor membranare (ale glicocalixului)-protejeaza membrana celulara de actiunea diversilor agresori (ex. in epiteliul monostratificat, in eritrocit, la nivel gastric – secretii glicoproteice abundente)-gruparile acide (acizii sialici si uronici + gruparile sulfat) determina sarcina negativa a suprafetei celulare ; Sarcina negativa fiind prezenta la toate celulele, acestea nu pot interactiona decat sub control celular, in zone specializate pentru acest lucru -participa la recunoastere celulara, prin glucidul terminal (daca glucidul terminal ar fi glucoza, ar intra in competitie cu glucoza din sange) -participa la organizarea tisulara (facilitand interactiunile celulare si interactiunile cu matricea) -apoptoza si eliminare celulara : desialiarea eritrocitelor si trombocitelor determina eliminarea hepatica si splenica si cresterea trombocitopoiezei-participa la semnalizare celulara: intervin in procesul de diapedeza (stimuli inflamatori determina aparitia pe membrana luminala a celulelor endoteliale a glicoproteinei P-selectina, care interactioneaza cu antigenele sialiate Lewis-x de pe glicocalixul leucocitelor) si in fertilizare (glicoproteinele zonei pelucida ZP1, ZP2, ZP3 au rol in specificitatea de specie, interactiunea dintre spermatozoid si structuri O-glicozidice din ZP3 dand reactia acrozomiala)-purtator al antigenelor de grup sangvin:

23. Conceptul de microdomenii de membrana-regiuni mai reduse din suprafata membranelor, a caror compozitie este diferita fata de restul membranei (caveole, plute lipidice, structuri cu invelis de clatrina)-dinamica lor este mai accentuata, ca raspuns la activitatea si necesitatile celulei, dar si la semnalele extracelulare

24. Receptori intracelulari. Definitie, criterii de clasificare-receptorii intracelulari sunt asezati in interiorul celulei si interactioneaza cu hormoni tiroidieni si sterolici, precum si molecule asemanatoare lor

-caracterul esential al lor este acela ca pot intra in nucleu si pot, prin activarea de catre ligand, sa determine (sau sa inhibe) transcrierea ADN

Clasificarea-clasificarea se poate face dupa modul de actiune sau dupa liganzii la care raspundClasificarea dupa modul de actiune: Tipul 1 : sunt legati de Hspuri, iar cand actioneaza ligandul pe ei se disociaza de ele si homodimerizeaza, iar apoi sunt translocati in nucleu, unde actioneaza doar cand sunt legati de ligand si actioneaza pe HRE „invert repeat” (hormone responsive element)Tipul 2: actioneaza chiar si dupa disocierea de ligand si se prezinta ca heterodimeriTipul 3: actioneaza pe HRE „direct repeat”Tipul 4:

25. Calea de semnalizare JAK – STAT-elementele cheie sunt proteinele STAT (Signal Transducers or Activators of Transcription)-proteinele stat contin factori de transcriptie cu domenii SH2, care in celula nestimulata sunt inactivi si situati in citoplasma, iar prin stimularea receptorilor citokinici, domeniile SH2 se leaga la secvente ce contin fosfotirozina din domeniile receptorilor citoplasmatici-legarea proteinelor STAT cu receptorii activati fosforileaza proteinele JAK (tirozin-kinaze nereceptoare asociate receptorilor pentru citokine)-fosforilarea tirozinei determina dimerizarea proteinelor STAT care se transloca in nucleu si stimuleaza transcriptia

26. Aquaporinele. Descriere + implicatii medicale

sunt proteine omniprezente, care au rol de canale de scurgere a apei din interiorul celulelor -exista 10 tipuri de aquaporine, sunt localizate in membrana tuturor celulelor avand un rol deosebit de important in cresterea ,dezvltarea, mentinerea sanatatii organismului.-unitate alcatuita din 4 unitati alfa aminoacizi, au forma de clepsidra.-ele lasa sa treaca doar apa si blocheaza trecerea altor component chimice.;canalul de apa e conceput astfel incat sa faciliteze inclusive oxigenarea celulelor si tesuturilor.-moleculele de apa ajung in partea superioara a clepsidrei, e preluata de un complex ca un”lift” si e impinsa spre partea ingusta a canalului astfel incat oxigenul se afla inferior, iar cele 2 molecule de hidrogen la partea superioara

-molecula de apa se ciocneste de peretii care sunt hidrofobi adica nu se impregneaza cu apa, se rasuceste si ajunge in partea inferioara cu atomii de oxigen in spatele citoplasmei.-primii care vor interactiona cu formatiunile celulei sunt cei 2 at de H

27. Receptorii pentru hormoni şi neurotransmiţători. Definiţie, criterii de clasificare.

Receptorii hormonali-sunt receptori membranari si receptori citoplasmatici-receptorii membranari: actioneaza prin sisteme mesageriale (ex: proteine G) ; exemple de receptori: insulinic, adrenergic

Neurotransmitatorii-transporta semanle intre neuroni, sau de la neuroni la alte celule (musculare)-sunt hidrofili-exemple: Ach, epinefrina, serotonina, histamina, glutamatul, glicina, GABA

28. Explicaţi modularea activităţii adenilatciclazei membranare de catre receptorii cuplaţi proteinele G heterotrimerice

-proteinele G heterotrimerice sunt proteine care leaga nucleotide cu guanina, formate din 3 subunitati: alfa, beta si gamma-receptorii cuplati cu proteinele G sunt pentru: neurotransmitatori, neuropeptide, miros, vaz si gust-proteinele G sunt proteine transmembranare cu 7 pasuri prin membrana, dispuse in alfa-helix-in stare inactiva, subunitatea alfa e legata de GDP-la interactiunea receptor-ligand, subunitatea alfa elimina GDP si leaga GTP, iar ca urmare proteina G manfiesta o activitate autohidrolitica, subunitatea alfa disociindu-se de subunitatile beta si gamma-alfa-G se leaga de adenilat-ciclaza membranara, o enzima care induce ciclizarea ATP-ului in AMPc, AMPc care va activa protein-kinaza A prin disocierea subunitatilor R de subunitatile C

29. Mesagerii secunzi: definitie, exemple, efectori intracelulari-mesagerii secunzi sunt molecule cu rol de semnal intracelular pentru hormonii hidrofili, care nu pot strabate membrana. -ei sunt eliberati prin interactiunea hormonului cu receptorul si sunt mai putini decat hormonii propriu-zisi, asa ca un singur mesager secund poate avea diverse efecte, in functie de receptorul care l-a eliberat-exemple: AMPc, IP3 si DAG, acidul arahidonic, cGMP

Efectori intracelulari-sunt molecule ce induc un raspuns anume raspuns celular in mod direct-exemple: proteinkinaza A (hiperglicemiant), proteinkinaza C (contractia intestinala si a irisului, bronhoconstrictie), 5-lipooxigenaza, 12-lipooxigenaza, proteinkinaza G30. Transportul pasiv. Clasificare, exemple-transportul pasiv este caracterizat prin lipsa consumului energetic pentru a se realiza si este reprezentat de difuziune (difuziunea apei se numeste osmoza)-difuziunea poate fi: pasiva sau facilitata

Difuziunea pasiva-prin difuziune pasiva, o molecula se dizolva in stratul lipidic si difuzeaza prin el si apoi se dizolva in solutia apoasa de cealalta parte a membranei-membrana celulara permite transportul liber al moleculelor nepolare (O2, benzen) si al moleculelor polare cu masa mica (uree, CO2, H2O, etanol) si inhiba transportul moleculelor mai mari sau incarcate electric (aminoacizi, glucoza, ioni)-directia difuziei pasive este determinata de concentratiile elementelor de-o parte si de alta a membranei, fiind favorizata dinspre concentratia mare spre concentratia mica

Difuziunea facilitata si proteinele carrier si canal-principiul este tot acela al concentratiei, diferenta fiind ca prin intermediul proteinelor se pot transporta ioni, glucoza, aminoacizi si nucleotide-cele doua proteine implicate in transport sunt: carrier si canalProteinele canal: formeaza pori membranari care trec moleculele cu o anumita masa si o anumita sarcinaProteinele carrier: leaga molecula de transportat pe o fata a membranei, isi modifica conformatia si o elibereaza in cealalta parte

31. Proteinele G heterotrimerice si proteinele G mici. Asemanari si deosebiri-asemanarea esentiala intre aceste doua proteine este faptul ca ambele pot lega nucleotide cu guanina-totusi, in timp ce proteinele G heterotrimerice sunt formate din subunitatile alfa, beta si gama si se afla atasate receptorilor, proteinele G mici sunt monomeri asemanatori subunitatii alfa din proteinele G heterotrimerice-initierea activitatii celor doua este de asemenea diferita: proteinele G heterotrimerice se activeaza la interactiunea ligand-receptor, pe cand proteinele Gmici se activeaza la actiunea factorilor de schimb ai guanin nucleotidului

-o proteina Gmica este proteina Ras, implicata in calea ERK, cu rol important in semnalizarea proliferarii celulare-activarea Ras induce activarea Raf, o kinaza serin-treonin specifica, care activeaza o kinaza secundara (MEK), ce va fosforila resturi de Tyr activand ERK

32. Modalitati generice de control al unui canal ionic membranar-canalele ionice nu sunt deschise permanent, ele prezentand o „poarta”, care se deschide sub influenta fie a unui ligand, fie a unei diferente de voltaj

Dependenta de voltaj a canalelor-fluxul de ioni prin canale este dependent de stabilirea unui gradient ionic transmembranar, gradient format prin activitatea pompei Na+/K+, care mentine un gradient constant (diferit in functie de celula) intre fetele membranei (negativ pe fata interna si pozitiv pe fata externa)-datorita potentialului de repaus, canalele ionice de K+ sunt deschise, membrana fiind mai permeabila pentru K+ -la stimulare, membrana se hiperpolarizeaza, ajungand la valori apropiate de potentialul de echilibru pentru Na+ (+50mV), astfel ca se vor inchide canalele de Na+ si se vor deschide cele de K+, care va iesi din celula pentru a restabili potentialul negativ. K+ iese pana la stabilirea unui potential apropiat de valoarea lui de repaus (-75mV) si apoi se vor inchide

Dependenta de liganzi a canalelor-la butonii terminali, canalele dependente de voltaj vor introduce Ca+ in buton, eliberand acetilcolina-acetilcolina se leaga la receptorul specific (un receptor cu 5 subunitati: 2alfa, beta, gamma, delta), care isi va schimba conformatia pentru a elibera porul canalelor pentru Na+ si K+, care vor continua semnalul

33. Transportul activ. Clasificare si exemple

-transportul activ este de 2 tipuri: primar si secundar-se pot transporta ioni si molecule-diferenta esentiala intre transportul activ si pasiv, este ca transportul activ functioneaza impotriva gradientelor de concentratie

Transportul activ primar

-utilizeaza energia ATP-azelor (pompe care leaga direct ATP-ul si il hidrolizeaza, folosind energia rezultata pentru a transporta ioni si molecule)-exemple: pompele ionice (P-ATPaze, F-ATPaze, V-ATPaze, transportori ABC)-functionarea pompei Na+/K+: proteina are in endodomeniu 3 situsuri la care Na+ are mare afinitate. Legarea Na+ la situsuri induce hidroliza ATP, care schimba conformatia proteinei, expunand situsurile in spatiul extracelular, moment in care Na+ isi pierde afinitatea si este eliberat. In acest moment, de proteina se leaga K+ prin 2 situsuri, eveniment care induce hidroliza gruparii fosfat, care va readuce pompa la conformatia initiala, K+ fiind introdus in celula-transportorii ABC: caracterizati prin existenta unor casete de legare ATP (ATP Binding Cassettes). Un exemplu de astfel de transportor (sunt peste 100) este transportorul MDR, aflat in mod normal in ficat si rinichi unde se presupune ca prin energia hidrolizei ATP ajuta la eliminarea produsilor toxici. Transportorul CFTR, determinant al fibrozei chistice, este de asemenea un transportor ABC

Transportul activ secundar-transportorii cupleaza, pe langa molecula de transportat, o alta molecula, care circula intr-o directie favorabila energetic. -gradientul format de ATPaza Na+/K+ reprezinta o foarte buna sursa de energie pentru transportul AA si glucozei (SGLT1)-exista mai multe tipuri de transportori: antiport, simport

34. Pompe ATP-aze. Definitie, clasificare, exemple-vezi subiectul 33-F-ATPaza e prezenta in mitocondrie si utilizeaza gradientul protonic fie pentru sinteza ATP fie pentru hidroliza lui-are 2 domenii: F0 si F1 . F0 e intramembranar iar F1 este periferic

35. Mecanismul semnalizarii celulare via receptori cu activitate tirozin-kinazica-receptorii tirozin-kinazici se leaga la enzime care fosforileaza resturile de Tyr-exemple: receptorii factorilor de crestere (EGF, NGF, insulina etc)-organizare: proteine unipas in alfa-helix, tip I. Majoritatea sunt monomeri, dar insulina si receptorii inruditi sunt dimeri alfabeta-capatul N-terminal leaga ligandul, iar capatul C-terminal, citosolic, are activitatea tirozin-kinazica-legarea ligandului induce 2 actiuni fosforilante: fosforilarea proteinelor tinta si fosforilarea receptorului insusi-in cazul receptorilor monomerici, atasarea ligandului le induce dimerizarea

-legarea moleculelor din avalul lantului de fosforilare se face prin domeniile SH2, care se leaga la Tyr fosforilate

36. Care sunt destinatiile posibile ale materialului extracelular internalizat prin endocitoza mediata de receptori ? Exemplificati-endocitoza mediata de receptori este un mecanism de preluare selectiva a macromoleculelor din mediul inconjurator-inainte de a fi internalzate, macromoleculele se leaga de receptori specific-Receptorii specifici se concentreaza in zone specializate denumite depresiuni tapetate cu clatrina, care se va invagina formand vezicule cu invelis de clatrina, care vor fuziona cu endozomii timpurii, unde continutul lor va fi sortat: fie pentru a fi transportat la lizozomi, fie pentru a fi reciclat in membrana prasmatica-Colesterolul este transportat prin sange prin LDL, care se leaga de receptorii specifici din zonele cu clatrina. El poate fi transportat fie in hepatocit, unde va forma acizii biliari, fie in testicul/ovar/CSR unde va forma hormonii specifici

37. Etapele fagocitozei-cele 4 etape sunt: chemotactismul, atasarea, ingestia, digestia-legarea unei particule de receptorii unui fagocit, declanseaza emiterea pseudopodelor care inconjoara particula, pana cand membranele fuzioneaza-dupa fuzionare, se formeaza o vezicula numita „fagozom”, care va fuziona cu lizozomul formand un „fagolizozom”, care va digera respectivele elemente prin hidrolazele acide lizozomale-introducerea elementelor in celula este facilitata de sistemul contractil actina-miozina

38. Jonctiunile stranse-jonctiunile stranse (zonula occludens) sunt asociate cu centruile de adeziune si desmozomii in complexele jonctionale-sunt formate dintr-o retea de lanturi proteice paralele, care acopera intreaga circumferinta a celulei-fiecare lant al acestei retele este format din ocludina, care se leaga la proteine similare de pe celulele adiacente, sigiland astfel spatiul dintre membranele palsmaticeRoluri: mentin polaritatea celulei, previn transportul paracelular, ajuta la adeziunea intercelulara, au functie de bariera

39. Jonctiunea de ancorare pe filamentele de actina. Clasificare, descriere-jonctiunile de ancorare pe filamentele de actina sunt zonula Adherens (celula-celula) si jonctiunea focala (celula-matrice)

Zonula Adherens-se afla sub jonctiunea stransa, si este o cale de comunicare intre 2 celule situate la 15-20nm distanta-legaturile extracelulare sunt realizate de glicoproteina cadherina, care se leaga la un complex proteic format din alfa, beta, gamma catenine-beta cateninele si gamma cateninele se leaga de domeniul citoplasmatic al cadherinei si la alfa catenina-alfa-catenina se leaga la vinculina-vinculina se leaga de actina din citoscheletul asociat membranei

Jonctiunea focala-reprezinta o cale de comunicare celula-matrice-elementul de legatura din matrice este fibronectina-celula se ataseaza la fibronectina prin glicoproteina integrina-de endodomeniul integrinei se ataseaza fibrele de stress (bandelete de actina cross-linkate de alfa-actinina)-atasarea fibrelor de stres la integrina se face prin talina, vinculina si tensina-actina din citoschelet se asociaza cu tensina-tensina se asociaza cu talina-talina se asociaza cu alfa-actinina -alfa-actinina si talina se leaga la endodomeniul integrinei-ectodomeniul integrinei se asociaza fibronectinei din matrice

40. Jonctiunea de atasare pe filamentele intermediare. -jonctiunea de atasare prin filamentele intermediare este macula Adherens

Macula Adherens-jonctiune intre 2 celule situate la 30nm distanta (distanta relativ mare)-glicoproteina de conexiune este reprezentata de cadherina Ca+ dependenta, care realizeaza legaturi homofile extracelulare-complexul proteic de atasare formeaza o densificare cu aspect de semidisc pe frontul citoplasmatic al jonctiunii (placa desmozomala) -placa desmozomala contine desmoplachina, placoglobina, desmocalmina, desmoiochinina si antigenul pemfigusului bulos

41. Microtubulii-structuri cilindrice, cavitare, cu diametrul de 25nm-sunt formate din tubulina, un dimer cu 2 subunitati alfa si 1 subunitate beta (in centrozom exista si tubulina gamma)-au rol in: mentinerea formei celulei, transportul organitelor, separarea cromozomilor in mitoza, locomotia celulara

-dimerii de tubulina se leaga cap-coada formand protofilamente-grupuri de 13 protofilamente se aseaza paralel, in jurul unui ax, formand microtubulul-este o molecula polara, cu capatul + avand o crestere rapida si capatul – avand o crestere incetinita-alfa si beta tubulina leaga GTP, dar beta-tubulina il hidrolizeaza la GDP inaintea polimerizarii, fapt ce duce la un comportament dinamic, de tread-milling, in care moleculele legate de GTP sunt permanent pierdute la capetele – si sunt inlocuite prin aditie la capetele +

42. Centrii de organizare ai microtubulilor-sunt locurile din care microtubulii se extind in celula (de obicei este centrozomul)-ei se ancoreaza in acesti centrii prin capetele lor –-in timpul diviziunii, microtubulii emerg din centrozom si formeaza fusul de diviziune, care va separa si va imparti cromozomii in celulele fiice-Centrozomii: sunt formati dintr-o pereche de centrioli perpendiculari unul pe celalalt, inconjurati de un material pericentriolar-Centriolii: sunt structuri cilindrice alcatuite din 9 triplete de microtubuli ; microtubulii care emana din centriol se opresc la nivelul materialului pericentriolar-materialul pericentriolar este defapt initiatorul asamblarii microtubulilor

43. Ribozomii – structura si organizare-ribozomii sunt organite foarte mici (100-300A), prezente la toate celulele, cu exceptia hematiei adulte-pot exista liberi in citoplasma sau atasati reticulului endoplasmic-compozitia chimica: ARN, proteine, Ca2+, Mg2+, apa-se formeaza prin alipirea a 2 subunitati (mare si mica), ce raman unite printr-un filament fin de ARNmSubunitatea mare (60S): alcatuita din ARN 5S, 28S, 8S si 49 proteineSubunitatea mica (40S): este alcatuita din ARN 18S si 33 proteine-asocierea subunitatilor nu da 100S ci 80S, deoarece o parte a fiecarei subunitati este mascata de subunitatea care i se suprapune-ribozomii se pot uni, formand polimere, proces dependent de cantitatea de magneziu intracelular44. Structura proteazomilor – degradarea proteinelor mediate de ubiquitina-proteazomii reprezinta al 2lea compartiment celular al proteolizei-contine 2 compartimente majore: miezul si cele 2 capete-miezul este format din proteazomul 20SStructura:

-format din multiple subunitati alfa si beta, care se dispun in 4 inele. Partea exterioara e formata de subunitatile alfa, iar cea interioara de subunitatile beta-cavitatea centrala are diametrul de 5nm si prezinta 4 constrictii interne care delimiteaza 3 cavitati: o cavitate centrala (delimitata de subunitatile beta; prezinta activitatea proteolitica) si 2 cavitati externe

Degradarea proteinelor mediate de ubiquitina-ubiquitina leaga proteinele de proteazomi, facilitand proteoliza-practic, proteinele trebuie sa ajunga in cavitatea centrala a proteazomului, unde se vor lega covalent de ubiquitinaRolurile ubiquitinei: directioneaza degradarea selectiva si coordonata a proteinelor anormale, controleaza transcriptia si transductia, controleaza ansamblarea proteazomilor si ribozomilor si refacerea ADN si a cromozomuluiEtapele actiunii ubiquitinei

1. Enzimele E1 si E2 activeaza ubiquitina, care va fi legata prin capetele C-terminale ale Gly de Cys ale enzimei E1, iar apoi de resturile Cys ale enzimei E2

2. Enzima E3 leaga ubiquitina la substratul proteic ce va fi proteolizat, legare ce se face la capatul amino al gruparilor Lys de pe substrat

45 + 46 + 47 – Incluziunile lipidice, pigmentare si de glicogen; aspectul lor la M.O. si M.E.

Incluziunile lipidice-pot aparea fie tranzitoriu, in celula hepatica postprandial, formand picaturi lipidice izolate, care cresc cu cresterea cantitatii de lipide ingerate. Dispar dupa cateva ore-pot aparea temporar, pe o durata de timp variabila, in celulele secretorii din glanda mamara. Dispar dupa lactatie-pot fi permanente, in adipocite (albe sau brune)Adipocitele albe: formeaza tesutul adipos alb ; au forma rotunjita sau poligonala (cand sunt grupate). Incluziunea lipidica este unica, uniloculara si ocupa intreaga citoplasma, care este impinsa spre periferia celuleiAdipocitele brune: formeaza tesutul adipos brun, bine dezvoltat la nou-nascut. Persista la adul in regiunea interscapulara si inghinal; au forma rotunjita

Incluziunile de glicogen-sunt bogate in hepatocite si celulele musculare-la MO se observa prin coloratia carmin amoniacal Best, avand aspectul de plaja mai mult sau mai putin intinsa

-la ME se observa niste bastonase particule alfa sau rozete particule betaIncluziuni pigmentareMelanina: pigment negru evident in epidermul pielii si in substanta neagra a SNC. avand la MO aspectul de fulg de neaLipofuscina (pigmentul de uzura): observat pe masura avansarii in varsta a organismului, mai ales la miocardite si la celulele nervoase. Lipofuscina este defapt produsul nedigerat al unor reactii litice la nivel subcelular. Lipofuscina se acumuleaza in celulele adipoase, fiind responsabila pentru culoarea galbena a adipocitelorHemosiderina: reziduu nedigerabil ramas dupa distrugerea hematiilor. Se evidentiaza prin colorarea cu albastru de Prusia

48. Structura si ultrastructura lizozomilor-organite citoplasmatice sferice, prezente in toate celulele mai putin hematia adulta-au un diametru de 0,5 microm, cu un miez electronodens-membrana lizozomala are o componenta unica, asigurand rezistenta la actiunea hidrolazelor lizozomale-greutatile proteinelor membranare variaza intre 20-15o kDa, mai importante fiind proteinele unipas integrale tip I : IgpA si IgpB, cu cea mai mare parte a domeniului orientata catre lumen si extensiv glicozilate-lumenul lizozomal este caracterizat printr-un pH acid, asigurat de o ATPaza Na+/H+, care introduce H+ in organit, mentinand aici un pH = 5-contine numeroase enzime hidrolitice: proteaze, lipaze, glicozidaze, nucleaze

49. Biogeneza si functiile lizozomilor

Biogeneza-lizozomii reprezinta organitul prin care celula isi asigura moleculele fundamentale atat pe baza reciclarii acestora din component intracelulare cat si prin prelucrari din afara celulei-functia lor se bazeaza pe continutul lor bogat de hidrolaze acide, pe care celula si le produce si si le directioneaza correct printr-o colaborare inalt specializata dintre RE si complexul Golgi=> process numit BIOGENEZA LIZOZOMALA.-acest proces implica mai intai activarea RE , apoi pe cea a a aparatului Golgi pentru maturarea, sortarea si directionarea spre lizozomi a bagajului specific.-are loc MARCAREA ENZIMELOR LIZOZOMALE care presupune formarea unei etichete(manozo-6-fosfat); este un proces ce contine cel putin 2 etape:

Prima etapa are loc la nivelul retelei cis-Golgi, proteinele destinate a sfarsi ca enzime lizozomale si care poarta structuri oligozaharidice sunt complexate de enzima N-ACETIL-GLUCOZAMINIL-FOSFOTRANSFERAZA, care modifica una din manoze la hidroxilul carbonului 6.

-specificitatea interactiunii dintre viitoarea enzima lizozomala si N-aceil-glucozaminil-fosfotransferaza este asigurata de SEMNALUL CONFORMATIONAL, pe care il structureaza toti precursorii de enzime lizozomale, si care reprezinta o suma de segmente din secventa primara a unei proteine. Dupa transferul structurii fosfo-glucidice, complexul precursor de enzima lizozomala/N-ac-gl-fosf SE DISOCIAZA.

In a doua etapa a formarii etichetei, in reteaua trans-Golgi capacul de N—acetil-glucozamina nu mai mascheaza eticheta M6P,care devine functionala si devine functionala in procesele de sortare , segregare si producer a lizozomilor primari.

-sortarea are la baza interactiunea M6P cu un receptor specific transmembranar, folosit pentru segregarea si aglomerarea componentelor lizosomale la nivelul unor structure cu invelis de clatrina din reteaua trans-Golgi.-in etapa urmatoare lizozomii primari fuzioneaza fie cu endosomii tarzii, producand lizosomi secundari, fie cu lizosomii secunari preexistenti , pentru a le spori bagajul de enzime cu component proaspete.

Functii1. Autofagia : poate fi macroautofagie (un proces normal de turn-

over celular, in care organitul este inconjurat de o membrana REN formand o vacuola autofagica ce va fuziona cu lizozomul primar pentru a forma autofagozomul) sau microautofagie (implica pinocitoza unor proteine citoplasmatice)

2. Autoliza : este o parte a apoptozei, prin care se indeparteaza celulele moarte. Este prevalenta in tesuturile care necesita resorbtie

3. Heterofagia : implica endocitoza materialelor extracelulare si implica fagocitoza si pinocitoza

4. Crinofagia : digestia produsilor de secretie in celulele secretorii glandulare, prin care celula isi controleaza calitatea si cantitatea substantelor secretate

49. Peroxizomii. Structura si ultrastructura-peroxizomii sunt organite mici, de 0,5 – 1,5 micrometri, de forma sferica, delimitate de un singur bistrat lipidic, gasiti in majoritatea celulelor eucariote

-sunt sediul principal al utilizarii oxigenului-contin multe oxidaze care produc peroxidul de hidrogen, pe care il degradeaza sub influenta catalazei (enzima lor marker) in oxigen si apa-peroxizomii contin aproximativ 50 de enzime implicate in diferite cai metabolice: D-aminoacid oxidaza, urat oxidaza, HMG-CoA reductaza (pe aceasta enzima actioneaza statinele, care scad colesterolul)-la microscopul electronic, se observa ca sunt delimitati de o membrana simpla de aproximativ 6nm, iar in interior au o matrice granulara, amorfa sau fibrilara, care poate contine una sau mai multe structuri cristaline (miez de urat oxidaza – absent la om)-peroxizomii se pot divide, chiar daca nu au material genetic

50. Functiile ribozomilor

-au rol in traducerea informatiei genetice(sinteza lanturilor polipeptidice).-la nivelul poliribozomilor neatasati membranelor RE se sintetizeaza proteinele de structura iar la nivelul ribozomilor atasati membranelor RE se sintetizeaza proteinele de export.-etapele traducerii informatiei genetice sunt:

INITIEREA:- legarea de subunitatea mica a ARNm si a Aminoacil ARNt, urmata de legarea subunitatii mari.Complexul de preinitiere este alcatuit din subunitatea mica ribozomala, primul aminoacil ARNt, “initiator”( intotdeauna METIONIN –ARNt);factorii eucariotici de initiere( eif1->eif4); complexul se ataseaza pe ARNm si detecteaza codonul start –AUG.

ELONGAREA-sinteza legaturilor peptidice cu ARN t legat la situsurile aminoacil si peptidil; incepe cand ARNt dipeptidil este transferat din situsul A in situsul P, process care va continua pe toata lungimea ARNm. Intotdeauna in situsul A se va alinia un alt codon care va fi recunoscut de anticodonul corespunzator din ARNt si care va lega un nou aminoacid la catena polipeptidica.

TERMINAREA- in dreptul situsului A ajunge un codon stop(UAA,UAG,UGA) pt care nu exista ARNt cu anticodon complementar. Codonii stop sunt recunoscuti de factori de terminare, care se leaga in situsul A si produce hidroliza legatuirii dintre catena polipeptidica si ARNt din situsul P.

-structura ARN t : are 4 regiuni cu baze complementare-tulpini, 4 regiuni lipite de baze complementare cu bucle; anticodonul recunoaste codonul de pe ARNm; capatul 3’ leaga aminoacidul sub actiunea aminoacil sintetazei.-situsurile de legare ARN ale ribozomului, pt legarea ARN m,si ARNt.-SITUSUL A: leaga aminoacil ARNt-SITUSUL P:leaga peptidul in curs de siteza cuplat cu ARN t-SITUSUL E: leaga o molecula de ARN t fara rest aminoacil/peptidil.-sinteza aminoacil-ARNt se realizeaza de catre aminoacil ARNt sintetaza, 20 de enzime ce recunosc specific cei 20 de aa si anticodonii asociati de la nivelul moleculelor de ARNt. Aminoacil ARNt realizeaza legatura dintre secventa codonilor din ARNm si structura primara proteinelor.

51. Polarizarea biochimica a aparatului Golgi si semnificatia ei-polaritatea morfologica si biochimica, a aparatului Golgi are rol cheie in procesele dde biogeneza a membranelor, in maturarea , sortarea si distribuirea de molecule si/sau macromolecule atat catre locurile celulare carora le sunt destinate cat si in calea secretori-polaritatea poate fi exemplificata prin localizarea la diferite cisterne a enzimelor implicate in prelucrarea lanturilor N-glicozidice ale glicoproteinelor: -in zona cis se afla N-acetil-glucozaminil-fosfotransferaza si manozidaza I (tunde resutrile de manoza din oligozaharidul aflat pe Asp)-in cisternele mediene se afla manozidaza II si N-acetil-glucozaminil-transferaza-in cisternele trans se afla galactozil-transferaza-in reteaua trans se afla sialil transferazele

52. Modele asupra dinamicii aparatului Golg

-persistenta polarizarii aparatului Golgi in pofida miscarii anterograde a materialului prelucrat se explica prin 2 modele:1.MODELUL TRANSPORTULUI VEZICULAR: demonstreaza ca transportul anterograde este facut prin microvezicule(50 nm), si presupune segregarea moleculelor a caror prelucrare este terminate in microdomenii ale membrane cisternelor donoare, desprinderea lor sub forma unor vezicule de transport, migrarea catre cisterna urmatoare, fuzionarea cu membrana acesteia si predarea moleculelor transportate in vederea prelucrarii corespunzatoare bagajului enzimatic al noii cisterne- moleculele implicate sunt apoi returnate vezicular retrograde, la cisterna donoare.2.MODELUL MATURARII CISTERNELOR presupune ca transportul anterograde se face prin inaintarea intregii cisterne dinspre fata cis catre fata trans, pe masura ce procesele biochimice

avanseaza;proteinele rezidente sunt returnate la cisternele anterioare printr-un transport vezicular.-ambele metode presupun un transport vezicular retrograde.-prin Golgi sunt transportate si agregate moleculare ce depasesc diametrul unor asemenea vezicule de transport ceea ce favorizeaza modelul maturarii cisternelor.

53. Ciclul secretor celular

-celulele umane produc alaturi de molecule necesare folosintei interne si unele a caror destinatie este aceea de a fi secretate(exocitate)-aceasta propietate se manifesta permanent sau periodic si implica un trafic membranar.-se realizeaza:

biosinteza moleculelor de secretie

preluarea(maturarea) ,sortarea,vezicularea si condensarea veziculelor/vacuolelor de secretie. Maturarea presupune eliminarea mai multor fragmente din lantul peptidic initial, unic( ex: pre-pro insulin reprezinta latul proteic fara peptide semnal, eliminate de semnal peptidaza, astfel ea este precursorul inserat in membrana RE, iar pro-insulina este proteina solubila, libera in lumenul RE, respective in lumenele golgiene.

secretia propriu-zisa, care poate fi constitutive, sau semnalizata

-calea de SECRETIE CONSTITUTIVA:- opereaza in toate tipurile de celula-se petrece concomitent cu traficul noilor suprafete de membrana necesare a inlocui componente devenite devenite nefunctionale, sau a satisfice nevoile de crestere a suprafetei de membrana din anumite fenomene de organizare a tesuturilor ce insotesc situatii fiziologice sau patologice.-capacitatea integrinelor de a semnaliza bidirectional (dinspre ext catre celula.respectiv dinspre celula spre matricea extracelulara)-calea de SECRETIE SEMNALIZATA – este specifica celulelor specializate; ea presupune exocitarea componentelor accumulate in vezicule/vacuole se secretie, pe care celulele le stocheaza, pana la primiresa unui semnal (stimul), ce instiinteaza ca organismal are nevoie de substante stocate in vederea secretiei ulterioare-molecula de mesager se leaga de un receptor specific din membrana celulei secretoare si declanseaza mecanisme de semnalizare, al caror efect este inducerea fuziunii membranei veziculelor/vacuolelor de secretie cu membrana celulara si exocitarea continutului. Fuzionarea semnalizata a membranelor se datreaza cresterii conc. de Ca din citosol. In cazul colagenului de tip 1 a carui maturare finala inseamna

eliminarea, prin proteoliza a unor fragmente din capetele pro-proteinei, eliminare care permite fibrilarea moleculei.-in concluzie, ciclul secretor implica cooperarea dintre RE si aparatul Golgi, dar si traficul membranar aferent acestor procese.

54 + 55 + 56 + 57 : Mitocondria. Structura si ultrastructura + sisteme generatoare de energie in celula + compozitia moleculara si functiile mitocondriei + rolul mitocondriilor in apoptoza

-este un organit delimitat de un sistem de 2 membrane, caruia i se defines 4 elemente structural si a carei functie e baza este producerea de ATP.-ea trebuie sa fie capabila de o permanenta interactiune cu citosolul, si prin acesta, cu celelalte componente celulare-prin capacitatea ei de a produce ATP asigura atat sporirea randamentului in acumularea energiei rezultate din metabolizarea produsilor de reactive ai glicolizei anaerobe, cat si inmagazinarea prin acest compus macroergic-( ATP, ce functioneaza ca moneda de schimb energetic in celule), a energiei eliberate din metabolizarea acizilor grasi pe calea beta-oxidarii.-in conditii de nutritive dezechilibrata in metabolsimul energetic pot intra si aminoacizii, care sunt transformati in materie prima pentru metabolismul energetic, cand reprezinta surplus alimentar, sau metabolizati direct pentru producerea de ATP, in situatii de mal nutritie.-pe preparatele electronomicroscopice, se prezinta ca un organit invelit in intr-o membrana realtiv bine intinsa, cu aspect trilaminat denumita MEMBRANA MITOCONSTRIALA EXTERNA; in interiorul acesteia si separate de ea, se evidentiaza o a 2-a membrana, tot cu aspect trilaminat , care insa este puternic faldurata denumita MEMBRANA MITOCONDRIALA INTERNA. Faldurile acestei membrane sunt denumite criste mitocondriale( abundenta si forma cristelor pot diferi de la un tip de celula la altul, forma lor este de falduri, orientate perpendicular pe axul lung al organitului, dar pot avea si aspect tubular, asa cum este in cazul celulelor secretoare de hormoni steroizi; au fost descrise si criste orientate paralel cu axul lung al organitului.-cele 2membrane definesc 2 compartimente mitocondriale:

COMPARTIMENTUL MITOCONDRIAL EXTERN(spatial intermembranar), repezentand spatial dintre cele 2 membrane mitocondriale si din axulul cristelor

COMPARTIMENTUL MITOCONDRIAL INTERN(matrice mitocondriala) care este constituit de spatial din interiorul membranei mitocondriale interne, adica spatial delimitat de membrana mitocondriala interna.

- reprezinta cel mai complex compartiment , la nivelul sau gasindu-se un AND propriu, fara capete libere(AND CIRCULAR, chiar daca forma sa nu este de cerc).-un alt element ultrastructural evidentiabil in matricea mitocondriala sunt ribosomii mitocondriali.

FUNCTIILE MEMBRANEI MITOCONDRIALE EXTERNE:- organizata conform modelului mozaic fluid

-este foarte permeabila datorita prezentei porinelor care permit schimbul nerestrictonat al moleculelor intre citosol si compartimentul mitochondrial extern.-are rol si in preluarea acizilor grasi din citosol de pe transportorii proteici din citosol, si esterificarea lor la acil-Co-A, prin actiunea acil CoA sintazei( care este translocata pe versantul intermembranar unde este transformata sub actiunea CARNITIN-ACIL-TRANSFERAZEI 1 in ACIL CARNITINA, care apoi este preluata de membrana mitocondriala interna, pentru a o transloca in matricea mitocondriala.-are rol in deaminarea oxidativa a aminelor biogene(lucru realizat prin actiunea monoamine-oxidazei), in acest mod sunt inactivate epinefrina,norepinefrina,dopamine sau serotonina, produsii find apoi metabolizati la compusi care sunt excretai prin urina.-MONOAMINOXIDAZA este enzima marker pentru membrana mitocondriala exerna.

FUNCTIILE COMPARTIMENTULUI INTERMEMBRANAR:-compartimentul extern poate fi considerat ca un compartiment tampon intre citosol si mioplast.-la nivelul lui se creeaza un microclimate adecvat functionarii optime a mioplastului, iar la nivelul compartimentului intermembranar nu exista diferente de concentratie fata de citosol in privinta moleculelor ca ionii anorganici aflati in citosol.-la acest nivel se gasesc enzime care pregatesc o serie de metabolite energetici esentiali functionarii mitocondriei. ( ex. ADENILAT-KINAZA, care transfera un fosfat de pe ATP pe AMP), conform: ATP+AMP=2ADP; NUCLEOZID FOSFOKINAZE, care transforma nucleozidele in nucleotide)

FUNCTIILE MATRICEI MITOCONDRIALE:-la acest nivel se gasesc componentele necesare replicarii, transcrierii si traducerii informatiei continute de propriul ADN( in urma sintezei a doar 1% din proteinele necesare functionarii mitocondriei, restul sunt codificate de ADN.-ribosomii din matricea mitocondriala au structura si caracteristicile ribosomilor,procariotici.

-pentru metabolismul energetic aerob, propietatea esentiala a mitocondriei sunt BAGAJELE ENZIMATICE NECESARE beta OXIDARII ACIZILOR GRASI. Aceste procese produc acetil-Co-A. Aceste reactii constituie ceea ce este denumit CICLUL ACIZILOR TRICARBOXILICI.(krebs).Enzimele ciclului Krebs sunt localizate la nivelul matricei mitocondriale, cu exceptia SUCCINAT DEHIDROGENAZEI,ce apartine unui complex ce face parte din membrana mitcondriala interna.-ciclul Krebs foloseste acetil Co-A rezultata din beta oxidarea acizilor grasi, cat si prelucrarea piruvatului important in citosol. In cadrul acetui proces se reduc 3 molecule de NAD si una de FAD cu producerea de NADH, FADH 2.

FUNCTIILE MEMBRANEI MITOCONDRIALE INTERNE:-desi organizata sub forma modelului mozaic fluid, reprezinta o exceptie de la regula in privinta raportului dintre lipide si proteine.(20-30% LIPIDE, 70-80% PROTEINE)-la nivelul acestei membrane se gaseste un fosfolipid cu o hidrofobicitate mai accentuata – CARDIOLIPINA(15%) -procesul esential care se desfasoara la nivelul membranei mitocondriale interne este FOSFORILAREA OXIDATIVA. Pt aceasta functie in membrana au fost evidentiate 5 complexe proteice( primele 4 apartin lantului transportor de electroni-lantul respirator). Aceste complexe preiau electronii de la NADH , FADH2 si ai poarta printr-o succesiune de centre oxido-reducatoare, saracindu-I de energie,cedandu-I la sfarsit oxigenului-acest proces este insotit de pomparea de protoni din matrice catre compartimentul mitocondrial extern.

LANTUL RESPIRATOR:-in lantul respirator opereaza complexele 1-4 si 2 componente de legatura UBIQUINONA(care face legatura intre complexul 1, respectiv 2, 3) si citocromul C( care face legatura intre complexele 3 si 4).

COMPLEXUL 1: (complexul NADH-dehidrogenazei)-este cel care introduce in sistem electrolitii peluati de pe NADH-este format din 42 de subunitati proteice,din care 7 tipuri auonome(pprot codificate de And-ul mitochondrial, si sintetizate in matricea organitului prin robosomii proprii)-contine un CENTRU FLAVNIC si 7-8 CENTRE FIER-SULF( ce reprezinta cofactorii unor asa numite proteine fier-sulf)-complexul 1 preia electronii de pe NADH, ai saraceste in energie in mai multi pasi, prin trecerea lor de la un centru oxido-reducator la altul, sfarsind prin ai preda UBIQUINONEI,numita si COENZIMA Q. energia preluata de la electroni este folosita pentru pomparea de protoni din matricea mitocondriala in spatial intermembranar.

-energia este conservata sub forma unui gradient electrochimic ce se genereaza la nivelul membranei mitocondriale interne, prin aceasta pompare directionata de protoni.

COMPLEXUL 2 (complexul succinat dehidrogenazei), este singurul complex care nu pompeaza protoni, desi are un domeniu transmembranar.

-contine 1 CENTRU FLAVNIC si 3 CENTRE FIER-SULF si UN CENTRU HEMIC.-centrul hemic este localizat intr-un citocrom de tip B, prin care intregul complex se insera in membrana.- complexul 2 introduce in sistemul lantului respirator electronii preluati de la FADH2, a caror energie este prea mare pentru a fi preluata de la niv complexului 1.

COMPLEXUL 3 (complexul citocrom B-C1) contine 11 subunitati proteice, functioneaza ca dimer

-contine 3 CENTRE HEMICE si un CENTRU FIER-SULF-preia electronii de la UBIQUINONA, le reduce energia in cateva trepte si ai transfer ape citocrom C.-energia preluata este folosita pentru pomparea de protoni din matrice in compartimentul extern

COMPLEXUL 4-(COMPLEXUL CITOCROM A-A3, sau COMPLEXUL CITOCROM-OXIDAZEI)

-este format din 13 subunitati proteice, dintre care 3 autonome care formeaza nucleul functional al complexului, care este inconjurat de 10 subunitati mici codificate de AND-ul nuclear.-ca situri oxido-reducatoare contine 2 centre hemice si 2 centre cu Cu(unul din cele cu Cu, preia electronii din amonte)-complexul ia electronii de la citocrom C, le reduce energia si ai insera pe oxygen cu formarea de apa-complexul structureaza 2 canale transmembranare prin care pompeaza cate un proton pentru fiecare electron transportat-canale D si K., la niv lor sunt conservati un rest asparat, respective lizina, in zona mediana transmembranara a canalului D se agla un rest glutamat, essential in pomparea protonilor.-semsul de pompare este dinspre matrices spre comparimentul extern.

ATP-SINTAZA:-procesul fosforilarii oxidative se incheie cu producerea de ATP-acest lucru este realizat de complexul 4-actioneaza ca o turbine si actiunea sa ste reversibila, putand hidroliza ATP si pompa protoni, in cazul in care gradientul se inverseaza.-ATP sintaza are o structura asemanatoare unui bat de toba, cu 3 parti componente :cap(sferic, voluminos, este orientat spre matricea

mitocondriala),gat(face legatura intre cele 2 parti) si trunchi(constituit de portiunea treansmembranara a complexului)-acest complex contine 16 proteine diferite, dintre care 2 sunt dovedite ca autonome.-capul si gatul ATP sintazei sunt formate din 5 subunitati notate symbolic cu alfa,beta,gamma,sigma si epsilon( rap 3:3:1:1:1), sub alfa si beta sunt omoloage ambele putand lega nucleotide, numai beta prezinta activitate catalitica; celelalte 3 contribuie la atasarea structurii globulare la component transmembranara-structura globulara a capului se roteste, rotirea implica 3 pasi prin care se formeaza 3 situsuri active ale componentei catalitice, trec succesiv prin 3 stari diferite: deschisa.laxa si stransa- aceste stari corespund lipsei nucleotidului si fosfatului in situsurile de legare(starea deschisa), legarii ADP-ului si fosfatului, respective ATP-ului legat (starea stransa).

TRANSPORTUL METABOLITILOR:-PIRUVATUL si FOSFATUL sunt preluate din compartimentul mitochondrial extern, prin transportori simport, alaturi de protoni-pentru transportul catre matrice al piruvatului si fosfatului este disipat gradientul protonic=> gradientul protonic format prin actiunea complexelor proteice ale lantului de electroni nu este folosit exclusive pentru producerea de ATP, ci si pentru transportul unor metaboliti.-ADP-ul transportat catre matrice, ATP-ul catre citosol sunt transportati la schimb , printr-un transportor antiport, care disipeaza potentialul de la nielul membranei mitocondriale interne, cu minusul pe versantul matriceal. Prin intrarea in molecula de ADP si iesirea uneia de ATP se introduce in matrice 3 sarcini negative si sunt expulzate 4.

TEORIA CHEMIOSMOTOCA:-lantul respirator este transportor de protoni,generand la nivelul membranei mitocondriale interne un gradient electrochimic-ATP sintaza produce ATP prin disiparea gradientului protonic-membrana mitocondriala interna contine transportorii ce asigura traficul metabolitilor-pe cai nespecifice membrana mitocondriala interna este practice impermeabila la protoni, si in general la ioni.- Rezulta ca buna cooperare dintre actiunea lantului respirator cu activitatea ATP sintazei este esentiala pentru o eficienta producere de ATP, adica pentru metabolismul energetic mitocondrial.-la celulele adipoase brune, membrana mitocondriala interna contine un decuplant fiziologic numit TERMOGENINA(o proteina transmembranara care structureaza un canal protonic si care transforma energia acumulata de actiunea lantului repispirator in

gradientul protonic, in energie termica.=>organismele tinere sunt mai rezistente la frig.

IMPORTUL PROTEINELOR DIN CITOSOL IN MITOCONDRIE:-celulele umane contin aprox. 1500 de proteine diferite in mitocondrie. Dintre acestea doar 1% sunt codificate de sistemul genetic propriu al mitocondriei,celelalte sunt codificate de AND-ul din nucleul celulelor, sunt sintetizate ca precursori in citosol si sunt importate prin mecanisme care se desfasoara post-traducere.-precursorii prot mitocondriale, produsi in citosol, pot fi impartiti in 2 categorii:

Proteine cu secvente semnal N-terminale, clivabile

Proteine cu semnale de tintire diverse, aflate in profunzimea lantului polipeptidic.(proteinele membranei mitocondriale externe,compartimentului mitochondrial extern si cea mai mare parte a proteinelor transmembranare ale membranei mitocondriale interne.

-importul lor se realizeaza prin complexe proteice transmembranare care preiau proteinele pe baza recunoasterii secventelor semnal si le transclocheaza prin mecanisme specific –prin TRANSLOCONI (din membrana mitocondriala externa TOM-outer membrane,si TIM-inner.

TRANSLOCAZELE MEMBRANEI MITOCONDRIALE EXTERNE:-orice proteina trebuie sa treaca mai intai prin TOM(ce contine 7 subunitati proteice, 3 cu rol de receptori pt proteinele importate, una formeaza un canal de translocare fiind o proteina multipas , iar 3 subunitati mai mici ajuta fie la translocare fie in ansamblarea si stabilitatea complexului TOM.

TRANSLOCAZELE MEMBRANEI MITOCONDRIALE INTERNE:-in membrana mitocondriala interna sunt prezenti 2 transloconi implicate in import:TIM23( alc din TIM 50,23,17 si preia pre-proteinele de la complexul TOM si le ghideaza catre canalul de translocare format de TIM23, caruia le preda. si TIM 22 (care opereaza in inserarea proteinelor transmembranare multipas in membrana mitocondriala interna).

MITOCONDRIA SI APOPTOZA:- mitocondriile participa la procesul de apoptoza prin intermediul CASCADEI CASPAZELOR( caspazele sunt principalii efectori in moartea celulara programata).

-mitocondria sufera modificari morfologice in apoptoza, cele mai frecvente anomalii constau in reducerea dimensiunilor,sporirea densitatii matricei=picnoza mitocondriala, care poate fi reversibila la apoptoza indusa prin deprivarea de factori de crestere neurala).-are loc o dezorganizare a membranelor mitocondriale cu eliberarea in citosol de componente intramitocondriale. Prezenta citocromului C in citosol este un semnal de evolutie apoptotica a celulei.--afectarea membranelor mitocondriale cu eliberarea de citocrom C, este realizata de modificarea echiliburului intre o serie de factori pro si anti-apoptotici din FAMILIA PROTEINELOR BCL2-prin teoria ruperii membranei externe, care stipuleaza ca pierderile s-ar datora umflarii mitocondriei, cu destinderea membranei interne si fragmentarea celei externe, ca la orice soc hipoosmotic.

ORIGINEA MITOCONDRIEI: TEORIA ENDOSIMBIOTICA:- prezenta cardiolipinei , fosfolipid abundent n membranele bacteriilor, in membrana mitocondriala interna;-prezenta porinelor in membrana mitocondriala externa-existenta AND-ului propriu, circular, asa cum este AND-UL PK.

58. Biogeneza proteinelor : sinteza + post-translatie

biosinteza proteinelor: se initiaza in citosol( exceptie fac proteinele codificae de AND-ul

mitochondrial);informatia prin care se face selectia este lantul polipeptidic (secventa compacta de 15 -30 aa)in formare-PEPTID SEMNAL(localizata foarte aproape de capatul amino-terminal al proteinelor si nu are un receptor in membrana RE),

urmeaza recunoasterea peptiei semnal e SRP(aflata intotdeauna in exces in citosol), interactiunea dintre ele si blocarea sintezei prin ocuparea sitului A. Urmeaza legarea complexului macromolecular astfel format la SRPR din membrana RE; apoi are loc interactiunea dintre SRPR si translocon cu transferul complexului, legarea ribosomului si deblocarea sintezei poteice din eliberarea SRP in citosol.

Urmeaza translocarea lantului polipeptidic, pe masura ce se alungeste, prin membrana RE.

-o serie de proteine transmembranare unipas contin peptide semnal dispuse mult mai profund in lungimea lantului polipeptidic, nu catre capatul extrem amino terminal.

-in acest caz, deci etapele de initiere a translocrii sunt aceleasi, caracteristicile fizico-chimice fizico chimice ale lantului polipeptidic, in zonele adiacente peptidului semnal, influenteaza sensul in care are loc inserarea si translocarea.-intotdeauna inserarea in translocon se face cu sarcinile positive din lantul polipeptidic catre versantul citoplasmatic al membraneI RE.

-cand portiunea dinspre peptide semnal catre capatul amino-terminal contine aminoacizi cu sarcini positive(LIZINCA,ARGININA), inserarea in translocon se face in sens direct, capatul amino-terminal al proteinei ramane in citosol=> proteina rezultata va fi: TRANSMEMBRANARA,UNIPAS,DE TIP 2.

-cand portiunea dinspre peptide semnal catre capatul carboxyl-terminal al proteinei contine aminoacizi pozitivi, atunci inserarea in translocon se face in sens invers, capatul amino –terminal deja format al lantului polipeptidic ca vi translocate in lumenul RE, iar sinteza va continua cu eliberarea capatului carboxi terminal in citosol=> PROTEINA TRANSMEMBRANARA,UNIPAS, DE TIP 1.

-proteinele transmembranare multipas contin mai multe secvente cu aminoacizi hidrofobi, care vor ramane inserate in bistratul lipidic, strabatandu-l.-urmeaza o secventa de etape ce urmeaza in sinteaza si inserarea in membrana a proteinelor.

Secventele hidrofobe care in ordinea aparitiei in cursul sintezei proteice au un numar fara sot , vor opera ca SECVENTA START TRANSFER.(aparitia acestora initiaza procesul de translocare a lantului ce se formeaza catre lumenul RE, de aceea sunt numite start transfer)

Secvente hidrofobe care au un numar cu sot actioneaza ca secventa stop transfer.

Prelucrarea proteinelor sintetizate in RE:-RE isi asuma prelucrarea lanturilor polipeptidice( adica modificarea chimica la unele resturi ale aminoacizilor ) apoi asista proteine pentru o corecta impachetare, pt adoptarea unei conformatii corecte.- la nivelul RE se produc o serie de transformari(modificari co-traducere,post-traducere) asupra proteinelor care au loc concomitant cu TRADUCEREA. Aceste transformari constituie etapa numita MATURAREA PROTEINELOR, pt aducerea lor la starea functionala si pt a asigura sortarea si directionarea lor corecta. Procesele de maturare incep la nivelul RE si se termina la nivelul COMPLEXULUI GOLGIAN.

MODIFICARI CO-TRADUCERE ALE LANTULUI POLIPEPTIDIC:

-sunt realizate la nivelul transloconului, de regula prin proteine accesorii.-prima etapa este reprezentata de INITIEREA GLICOZILARII PROTEINELOR: in RE este initiate formarea structurilor N-glicozidice, adica acele structure glucidice purtate de azotul amidic al ASPARAGINEI(aflata intr-o secventa consens)-glicozilarea este realizata de o OLIGOZAHARID-TRANSFERAZA, care citeste lantul polipeptidic in curs de formare pe masura ce acesta iese din porul transloconului si cand afla o ASPARAGINA in ambianta mentionata, ai grefeaza la azotul amidic un oligozaharid cu structura globala. Substratul pe care enzima transfera acest oligozaharid este DOLICIL-DIFOSFO-OLIGOZAHARIDUL(dol-P-P-oligozaharid- care este sintetizat de celula la nivelul membrane RE cu mare consum energetic). Daca asparagina nu se afla, oligozaharid-treansferaza ramane indiferenta.-initial glucidele se adauga la dolcil-difosfat pe fata citoplasmatica a membrane , pana la primene 5 manoze, dupa care compusul intermediar este flipat si sinteza continua secvential pe versantul luminal al membranei RE, unde are loc transferul oligozaharidului la asparagina.-celula incepe sa tunda o parte din glucide, eliminandu-se in RE cele 3 glucoze si o manoza.-tunderea va continua ulterior in complexul Golgi unde vor avea loc si glicozilarile finale ale structurilor N-glicozidice, acelea care se termina de regula cu ACIZI SIALICI.-hiroxlarile de la nivelul lantului polipeptidic au fost evidentiate la unele peptide,hidroxilari in pozitia 4 a unor proline(PROLIL 4-HIDROXILAZA,heterotetramer in care subunitatea beta este identica cu PROTEIN DISULFURA IZOMERAZA), sau in pozitia 5 a unor lizine. Hidroxilarile prolinei si lizinei se petrec in proteine ale matricei extracelulare, aceste modificarari asigurand ansamblarea lor sub forma fibrilara si in fascicule de fibre.-carboxilarea acidului glutamic in pozitia gamma, este operata de o proteina transmembranara(CARBOXILAZA), al carei sit de activitate este expus pe versantul luminal – la proteinele ce participa la coagularea sangelui.

MODIFICARI POST-TRADUCERE-GLIPIAREA- este procesul prin care unele ectoproteine sunt atasate mai ferm la bistratul lipidic prin ceea ce se numeste ANCORA GLICOFOSFATIDILINOZITOLICA. Procesul implica o clivare a peptide semnal din unele proteine a caror inserare in translocon a fost in sens invers.

-asistarea proteinelor la impachetarea corecta-proteine numite SAPERONE(molecule specializate in a asista proteinele nou

sintetizate pentru adoptarea conformatiei corecte-pt asigurarea functionalitatii macromoleculelor)-ex: CALNEXINA(prezinta activitate de tip LECTINIC), leaga structurile N-glicozidice ramase, prin tundere, su o singura glucoza si mentine precursorul de glicoproteina legat , asistandu-l in adoptarea unei confrmatii corecte. Desprindera din interactiunea cu calnexina se face prin actiunea unei glicozidaze, aflate in lumenul RE( in cazul in care glucoza este clivata inainte de terminarea rolului calnexinei, macromolecula nu poate parasi RE catre complexul Golgi si este reglucozilata de catre o glucozil-transferaza.- in lumenul RE sunt conditii oxidante ceea ce favorizeaza realizarea de punti disulfurice.-exista o saperona numita PROTEINA DE LEGARE, care este responsabila si pentrul controlul deshiderii si inchiderii porului transloconului.-necesarul de saperone este asigurat prin mecanisme de semnalizare initiate in lumenul RE care declanseaza formarea de ARNm ce permite formarea de proteine de reglare a exprimarii genice; prin ectodomeniu aceste proteine semnalizeaza si induc fosforilarea endodomeniului, care isi activeaza un sit enzimatic endonuleazic.-procesele prin care proteinele npu formate sunt prelucrate fac parte din fenomenul denumit MATURARE( care incepe la nivelul RE,si este continuata si definitivata la nivelul complexului Golgi)-pentru realizarea acestor procese, este necesar un trafic de molecule intre RE si complexul Golgian, trafic ce se face prin vezicule si prin intermedierea unor structure veziculo-tubulare, cunoscute si sub numele de ERGIC.-transportul intre RE si Golgi respecta un mechanism de tip suveica, prin care se rezolva exportul de substanta destinata a ajunge in alte spatii din celula si reciclarea componentelor necesare reluarii procesului dar si returnarea componentelor rezidente in RE.-selectarea si segregarea materialului destinat exportului catre aparatul Golgi se face la nivelul unor cisterne ale RE cu o structura specifica( sunt denumite elemente de tranzitie sau RE tranzitional- se caracterizeaza prin faptul ca pe unul din versante prezinta ribozomi atasati, iar pe celalalt vezicule care inmuguresc si care prezinta pe fata citoplasmatica a membranelor lor un invelis proteic format din proteine de invelis 2 sau coatomeri 2(COP2)- care opereaza atat in selectia si segregarea componentelor de transport in zonele supuse inmuguririi, cat si in procesele de desprindere a veziculelor de transport.) -procesele de transport anterograde, sunt reglare de SAR1(prot din clasa proteinelor G mici-proteine G monomerice care controleaza tinerea corecta a membranelor de destinatie de catre veziculele de transport)

-procesele de selectie si segregare sunt continuate in VTC, unde se formeaza si mugurii inveliti in COP1, care prin desprindere dau nastere veziculelor de transport retrograde.-mai departe modul in care se face transportul intre VTC si reteaua cis-golgiana nu este elucidate.-numai dupa ce membranele produse de novo ajung la destinatie procesul biogenei lor se poate considera incheiat, incepand cel de reciclare.

59 - 63. Matricea extracelulara. Consideratii generale + proteine structurale + proteoglicani + proteine adezive si integrine + lamina bazala

Matricea extracelulara – consideratii generale-formata dintr-o retea complexa de proteine si polizaharide, aflate in spatiile intercelulare-este in stransa legatura cu celulele de care a fost secretata-are o mare diversitate, data de variatiile cantitative si calitative ale moleculelor componente precum si datorita modurilor de organizare foarte diferite-Tipuri de matrice: calcificata (structura dura ptr. os si dinte), transparenta (cornee), impletita ( elasticitate in tendoane)-MEC este cea mai abundenta in tesuturile conjunctive si cea mai putina in epiteliu, unde formeaza lamina bazala

Componente structurale din matrice1.Colagenul-proteina fibroasa, inextensibila-principalul constituent al MEC -prezenta: oase, cartilaje, tendoane, piele, vase de sange-face posibila alergarea, sariturile => ruperea oaselor / lacerarea epitelului implica ruperea sau hiperextensia matricei colagenice-structura: triplu helix, care contine secvente repetitive Gly-X-Y (unde X si Y sunt Pro si respectiv OH-Pro). Glicina este mica, deci se insera in centrul helixului si permite conformatia subtire si compacta-familia colagenilor: 19 membri (I – XIX), care pot fi colageni fibrilari (I, III, V, IX) sau colageni asociati la fibrile de colagen (IX, XII, XIV)-membrana bazala e formata din colagenul IV, care formeaza retele

2.Elastina-prezenta in peretii vaselor mari de sange-contine resturi transversale de Lys prin care face legaturi cu aspect de retea-reteaua se comporta ca o banda elastica, intinzandu-se sub tensiune si revenind la forma initiala cand actiunea fortei inceteaza

3.Glicozaminoglicanii-reprezinta un gel hidratat de polizaharide, inserate pe un miez proteic (singura exceptie este hialuronul, care nu este inserat pe niciun lant proteic)-sunt formati din unitati zaharidice repetitive (1 rest este fie N-acetilglucozamina ori N-acetilgalactozamina iar al 2-lea este fie acid glucuronic fie acid iduronic-GAG sunt incarcati puternic negativ (datorita gruparilor sulfat si COOH), asa ca leaga ionii pozitivi si sunt puternic hidrofili => formeaza geluri-prin proprietatile lor hidroscopice, GAG face ca MEC sa fie turgescenta si sa reziste foarte bine la compresiune-GAG inserati pe proteine se numesc proteoglicani (sunt 95% glucide), care au deobicei lantul polizaharidic legat de Ser unui lant proteicAgrecanul: proteoglican abundent in cartilaj, care contine peste 100 de lanturi de condroitin sulfat si 30 de lanturi de keratan sulfatPerlecanul: proteoglican cu heparan sulfat, prezent in membrana bazala, fiind asociat cu colagenul IV si laminina

Proteinele de adeziune-asigura legarea componentilor MEC intre ei si cu celula-formeaza membrana bazala, localizata la baza straturilor epiteliale, in jurul celulelor adipoase si musculare si in jurul techii Schwann-se impart in 4 grupe: selectinele, integrinele, superfamilia globulinelor si caderinele 1.Fibronectina- principala proteina de adeziune -este o glicoproteina dimerica, ce prezinta situsuri pentru colagen, heparina si pentru receptori celulari specifici-exista o fibronectina plasmatica (participa in coagulare si fagocitoza) si o fibronectina insolubila (prezenta pe suprafata celulelor; leaga HDL si LDL si le depoziteaza pe peretele arterial => ateroscleroza)2.Laminina-se asambleaza in retele-prezinta situsuri pentru colagen IV si perlecan-este asociata cu entactina (o alta proteina de adeziune)

Integrina-sunt receptori celulari, care permit atasarea celulelor la MEC-sunt dimeri alfabeta, dispusi transmembranari-se formeaza din 14 subunitati alfa si 8 beta (exista 20 de integrine cunoscute)-se ataseaza cu o parte la MEC si cu alta la citoscheletul celular (vezi jonctiuni focale, zonula adherens si macula adherens)

65. Biogeneza si functiile peroxizomilor

Peroxizomii = organite mici, sferice sau ovale, cu diametrul intre 0,2 si 1,7 microni, avand o membrana unica de 60A grosime, care se replica prin diviziune in absenta unui genom propriu, avand multiple roluri in celula

Functiile peroxizomului-Elemente catalitice: citocrom b5, FAD, FMN, catalaza-Functii: oxideaza acidul uric, aminoacizii si acizii grasi cu lantu lung de atomi de carbon pornind de la oxigen molecular, transforma apa oxigenata rezultata din oxidare prin reactia cu etanolul sau prin activitate enzimatica, participa in biosinteza plasmalogenilor si lipidelor (sintetizeaza dolicol, colesterol), interschimb lipidic (prin fosfolipide)

Biogeneza peroxizomilor-procesul biosintezei implica formarea bistratului lipidic si apoi importul proteinelor specifice in bistratModelul biogenezei membranei-exista 3 proteine numite peroxine, implicate in procesul formarii membranei peroxizomale: PEX3, PEX16, PEX19,

1. Formarea bistratului lipidic : se presupune ca s-ar incepe in RE, chiar inainte de importul PEX

2. Importul PEX16 si PEX3 : aceste proteine se importa in functie de prezenta PEX19, singura peroxina despre care se stie ca intervine direct in legarea proteinelor din membrana peroxizomala, fiind o proteina esentiala genezei lor

Importul proteinelor matricei peroxizomale-proteinele se sintetizeaza in ribozomi liberi si importate post-translational in citoplasma-proteinele specifice peroxizomilor au 2 peptide semnal care directioneaza aceste proteine spre matricea peroxizomala: PTS1 si PTS2-procesul are 5 etape si implica PEX 5,6,7,10,12,13,14,171.Legarea PTS-1 la PEX 5 si PTS-2 la PEX 72.Transportul spre peroxizom3.Andocarea receptorilor: PEX5 si PEX7 se asociaza cu complexul de andocare (PEX 13,14,17)4.Disocierea si translocarea5.Reciclarea PEX5

66 + 67. Nucleul. Definitie, aspect la M.O si M.E. + forma, numar, localizareDefinitie-Nucleul este un organit celular prezent la celulele eukariote, acoperit de o membrana bilaminata, care este vizibil doar in interfaza si are un

rol central in viata celulei, fiind locul de stocare al majoritatii materialului genetic celular, material care conditioneaza celula de la formare pana la apoptozaCaracteristici-forma lui o urmeaza in general pe cea a celulei, putandu-se gasi fie in mijlocul celulei (cazul general) fie la periferia ei (in adipocite)-de obicei este unic, dar pot exista celule binucleate (hepatocitele), polinucleate (fibrele musculare) si anucleate (hematia adulta)-la MO: se observa prin colorarea cu hemalaun eozina, avand o culoare violet-la ME: prezinta zone electronoclare (heterocromatina) si zone electronodense (eucromatina)

68. Dogma centrala a biologiei moleculare. Enunt si semnificatie biologicaDogma centrala a biologiei moleculare este un cadru pentru intelegerea secventiala a informatiei in celulaEnunt: ADNul se autoreplica si transmite informatia in ARN prin transcriptie, care o decodifica in proteine prin translatie-teoretic, exista 9 comunicari posibile intre ADN – ARN – proteine, la inceput singurul traseu considerat valabil fiind cel expus de Francis Crick (cel care a formulat dogma centrala)-din acest parcurs se intelege clar faptul ca ADN-ul este purtatorul principal al informatiei genetice, informatie care se transmite fidel si secventiat (o transmitere in bisens ar provoca dezordine si ar defideliza transmiterea informatiei)-acum aceste 9 comunicari s-au impartit in 3 grupe: generale (ADN->ARN->proteine), speciale (ARN se autoreplica si poate deveni ADN) si necunoscute (proteina->proteina / proteina -> ADN / proteina -> ARN)EXCEPTII ?-descoperirea retrovirusurilor, care folosesc revers-transcriptia pentru a-si transforma ARNul propriu in ADN, precum si metilarile ADN care altereaza informatia lor polemizeaza ideea de dogma !

69. Gena, genom, genotip, fenotip (descriere)Gena: este unitatea de functie genetica, formata din sute de milioane de baze azotate, care asigura transmiterea unui singur caracter / a unei singure proteineGenom: totalitatea caracterelor cu transmitere ereditara (suma tutulor genelor din ADN)Genotip: totalitatea genelor din cromozomi

Fenotip: totalitatea trasaturilor vizibile, expresiei genelor si proteinelor

70. Unitatile genetice si ierarhia lorNucleotidul (A,T,G sau C) -> Perechea de baze (A-T / G-C ) -> Codon -> unitatea de codificare a unui aminoacit (ex: ACC) -> Cistron (codifica informatia pentru un lant polipeptidic) -> Operon -> (unitate de transcriere coordonata, formata din mai multe gene structurale si situsuri de operare)

71. Invelisul nuclear. Definitie, organizare, ultrastructura-invelisul nuclear (sau anvelopa nucleara) este un bistrat lipidic care delimiteaza materialul genetic in celulele eukariote-are rol in controlul schimburilor nucleu – citoplasma si permite replicarea si transcrierea ADN -componente: membrana nucleara externa, cisterna perinucleara, membrana nucleara interna si lamina densa (sub mb. interna)-invelisul este intrerupt de pori transmembranari Membrana nucleara externa: trilaminata, 7,5 nm, 70% proteine si 20% lipide, prezinta ribozomi la exterior si se continua cu RER, avand o suprafata externa incarcata negativ => rol de bariera selectiva ; contine glucozo-6-fosfatazaCisterna perinucleara: 10-40nm, comunica cu RER, este loc de stocare pentru Ca2+ si imunoglobuline Membrana nucleara interna: contine proteine intramembranare cu rol de fixare, canale pentru Ca2+Laminele nucleare: proteine fibrilare distribuite in strat dens atasat de MNI, formeaza lamina densa nucleara

72. Porul nuclear. Transport (generalitati)

Porul nuclear-porul nuclear este o zona de intrerupere a invelisului nuclear, fiind o cale de comunicare intre nucleu si citoplasma-porul este un spatiu circular care prezinta in interiorul sau un material anular-porul si materialul anular adiacent formeaza complexul porAlcatuirea complexului por-8 subunităţi anulare-inel citoplasmatic cu prelungiri fibrilare subţiri-inel nucleoplasmatic cu fibrile lungi, unite distal de inelul distal-particula centrală

Transportul

-este bidirectional si se poate face prin difuziune pasiva si prin mecanisme active (principal)-mecanismul activ se face prin partea centrala a complexului, importandu-se complexe ligand-receptor, enzime necesare replicarii, factori transcriptionali si exportandu-se ARNm si ribozomi

73. Nucleolul – rol, compozitie chimica, evidentiere la microscopul optic, ultrastructura, localizare NOR-corpuscul intranuclear interfazic, cu rol in biosinteza ribozomilor, sinteza ARNr si transferul ARNm si ARNs in citoplasma-apare de obicei in marginea planului de sectiune, fiind colorat violet inchis la M.O. si fiind electronodens la M.E.-compozitie chimica: ADN 3%, ARN 7% si proteine 90%-ultrastructura: are 3 regiuni: un centru fibrilar (contine ARN/ADN polimeraza I si nucleolina, o naveta nucleu-citoplasma), o regiune fibrilara densa ( proteine de clivaj al preARNr) si o componenta granulara (contine preribozomi)Localizarea NOR: NOR = nucleolus organizer region ; reprezinta o regiune de pe un cromozom care va determina formarea nucleolului si se afla pe bratele scurte ale cromozomilor 13, 14, 15, 21 si 22

74. Matricea nucleara. Ultrastructura, roluri

Ultrastructura-are 2 parti: reteaua proteica si fractiunea labila-reteaua proteica e formata din proteine stabile si cu masa moleculara mare-fractiunea labila este legata lax de reteaua proteica si e formata de proteine solubile, cu masa moleculara mica -contine enzime: pentru glicoliza anaeroba, pentru sinteza ADN si ARN si pentru sinteza coenzimelor precum si pentru formarea legaturilor fosfat macroergice

Roluri-organizeaza nucleolul, contine enzimele ADN si ARN pe care le si ordoneaza mediaza semnale hormonale, rol in mitoza si reconstructia nucleara

75. Cromatina. Definitie si clasificare-cromatina este forma interfazica a materialului genetic, sensibila la coloranti bazici, sensibilitate dupa care se clasifica in 2 categorii: eucromatina (coloratie slaba) si heterocromatina (coloratie puternica)

76. Fibra de cromatina. Histone si non-histone, caractere generale si roluri-la fibra de cromatina = descrierea eucromatinei si heterocromatinei

Histonele-sunt bazice-prezente doar la eucariote-sunt 5: H1, H2A, H2B, H3, H4 (impartirea se face dupa continutul de Arg si Lys)H1: mentine structura cromatinei si leaga nucleozomii intre ei, avand efect inhibitor pe transcrierea genelorH2A,H2B,H3,H4: se organizeaza in octameri care vor fi infasurati de ADN, formand nucleozomii ; nu au specificitate de specie (spre deosebire de H1, care are)

Non-histonele-sunt acide si se sintetizeaza in citoplasma-au o mare variabilitate-au rol in reglarea si mentinerea activitatii, dar si a diferentierii genelor-intervin in: metilare, acetilare, replicare/recombinare/reparare ADN, impachetarea si mentinerea structurii cromozomilor

77 + 78: Eucromatina si Heterocromatina constitutiva, facultativa autozomala si gonozomala

Eucromatina-este slab spiralizata, fiind cromatina activa genetic-se replica precoce in stadiul S-are rol in transcriere, produsul ei final fiind ARNm/t/r-contine exoni si introni -este intr-un raport cu heterocromatina, care daca este in favoarea eucromatinei indica o activitate celulara sporita si vice-versa

Heterocromatina constitutiva-permanent condensata, inactiva genetic (deci niciodata transcrisa), se afla mai ales la cromozomii 1,9,16 si Y, fiind formata din ADN inalt repetitiv situat pericentromeric-se replica tardiv in stadiul S-explica paradoxul valorii C (valoarea C = cantitatea de ADN din celula haploida a unei specii, care se presupune ca ar trebui sa creasca, dar se pare ca scade, salamandra avand 168pg iar oamenii doar 6pg => animalele inferioare au mai mult ADN non-informational)Heterocromatina facultativa autozomala-formata din zone hipercondensate de cromozomi autozomi, zone care au o relevanta genetica si reprezinta gene care s-au reprimat sau sunt inactive-in functie de semnalele extranucleare sau de specializarea celulei, genele se pot decondensa, heterocromatina devenind eucromatina

Heterocromatina facultativa gonozomala-este inactiva de-a lungul intregului ciclu celular-e reprezentata de cromatina sexuala, de corpusculul Barr si de corpusculul F-corpusculul Barr se formeaza prin inactivarea aleatorie a unui corpuscul X in ziua 14-corpusculul F se formeaza pe bratul cromozomului Y si este inactiv genetic, fiind bogat in legaturi A-T