1

Membrana celulară

2

Microscopie La M.O. membrana celulara nu este La M.O. membrana celulara nu este

vizibilvizibilăă deoarece grosimea sa , de deoarece grosimea sa , de ordinul zecilor de nm , este sub limita ordinul zecilor de nm , este sub limita de rezolutie a acestuia.de rezolutie a acestuia.

Examinate la M.E. cu o mExaminate la M.E. cu o măărire de rire de ordinul zecilor de mii , celula apare ordinul zecilor de mii , celula apare delimitatdelimitatăă de o linie intunecat de o linie intunecatăă subsubţţire, continuire, continuăă..

3

4

Ultrastructură

PlasmalemaPlasmalema GlicocalixGlicocalix Schelet asociat membraneiSchelet asociat membranei

5

6

PLASMALEMA La mLa măăriri de peste 50000 de ori, membrana celulara riri de peste 50000 de ori, membrana celulara

are o structura trilaminarare o structura trilaminarăă , fiind alcatuit , fiind alcatuităă din dou din douăă benzi benzi îîntunecate si una clarntunecate si una clarăă , care le separ , care le separăă. A. Accest est aspect trilaminat este clasic denumit PLASMALEMAaspect trilaminat este clasic denumit PLASMALEMA

substrat molecularsubstrat molecular: : bistbistrratul lipidic atul lipidic şşi proteinele i proteinele asociate acestuia.asociate acestuia.

Cele douCele douăă benzi electronodense ale plasmalemei se benzi electronodense ale plasmalemei se evidenevidenţţiaziazăă datorit datorităă contrast contrastăării cu CITRAT DE rii cu CITRAT DE PLUMBPLUMB, care, care sse leage leagăă de grup de grupăările fosfat ale rile fosfat ale fosfolipidelor.fosfolipidelor.

7

GLICOCALIX

Pe versantul extern al plasmalemei existPe versantul extern al plasmalemei existăă o o rereţţea de filamente fine , ramificate ce ea de filamente fine , ramificate ce alcalcăătuiesc GLICOCALIXtuiesc GLICOCALIXULUL sau sau GLICOLEMA GLICOLEMA

substrat molecular: lansubstrat molecular: lanţţuri de oligozaharide.uri de oligozaharide.

8

CITOSCHELETUL ASOCIAT MEMBRANEI

rereţţea alcatuitea alcatuităă din microfilamente orientate din microfilamente orientate neregulat, anastomozate neregulat, anastomozate îîntre ele ntre ele

aalcatuire proteiclcatuire proteicăă. Prin re. Prin reţţeaua de proteine eaua de proteine care care îîl formeazl formeazăă, citoscheletul este ancorat , citoscheletul este ancorat la plasmalemla plasmalemăă şşi se continui se continuăă spre interiorul spre interiorul celulei cu CITOSCHELETUL ASOCIAT celulei cu CITOSCHELETUL ASOCIAT MaTRICEI MaTRICEI

9

MODALITATI DE STUDIERE A MEMBRANEI CELULARE

1.     STUDIUL ULTRASTRUCTURAL 1.     STUDIUL ULTRASTRUCTURAL GENERALGENERAL

a.     Microscopie electa.     Microscopie electrroniconicăă de transmisie de transmisie

i.      Pe seci.      Pe secţţiuniiuni

ii.      Pe preparate de ii.      Pe preparate de îînghengheţţare- fracturareare- fracturare

b.b. Microscopie electronicMicroscopie electronicăă de baleiaj de baleiaj

10

TEHNICA DE INGHETARE – FRACTURARE

Fracturare –Fracturare – la nivelul porla nivelul porţţiunii hidrofobe a iunii hidrofobe a bistratului lipidic membranar.bistratului lipidic membranar.

Se pot studia Se pot studia fefeţţele interne ale celor douele interne ale celor douăă straturi lipidice ale membranei : fastraturi lipidice ale membranei : faţţa externa externăă E si cea internE si cea internăă P P

Proteinele membranare sunt mai bogate pe Proteinele membranare sunt mai bogate pe fata P fiind ancorate de citoschelet.fata P fiind ancorate de citoschelet.

  

11

C utit

Fa ta P

Fa ta E

Se rea lize a za o re p lic a in C si Pt

Fe te d e fra c tura

Fa ta P Fa ra E

Fa ta e xte rna

Fa tac ito p la sm a tic a

Inghetare - fracturare

12

STUDII SPECIFICE Citochimie ultrastructurală

      –     – trasori electronodensi cutrasori electronodensi cu

i.      Feritina i.      Feritina

iii.      Peroxidaza de hreani.      Peroxidaza de hrean

iiii.      Citocrom c ( hempeptizi)ii.      Citocrom c ( hempeptizi)

iv.      Aur coloidaliv.      Aur coloidal

13

Metode biochimice

  

i.      i.      Marcare pe celule intacteMarcare pe celule intacte

1.     radioactiv1.     radioactivăă

2.     pentru interac2.     pentru interacţţiuni afine ( iuni afine ( îîn sistem n sistem haptene/anticorp sau biotina/avidina )haptene/anticorp sau biotina/avidina )

ii.ii. Separare de fracSeparare de fracţţiuni purificate de iuni purificate de membranemembrane

14

Metode biochimice

Haptenele sunt molecule mici , care inserate Haptenele sunt molecule mici , care inserate pe un lanpe un lanţţ polipeptidic devin puternic polipeptidic devin puternic imunogene. imunogene. ÎÎmpotriva lor se pot astfel ridica mpotriva lor se pot astfel ridica anticorpi. Ei se pot utiliza apoi in anticorpi. Ei se pot utiliza apoi in cromatografia de afinitate pentru purificarea cromatografia de afinitate pentru purificarea proteinelor de membrana pe care a fost proteinelor de membrana pe care a fost inseratinseratăă haptena. haptena.

15

Metode biochimice

Sistemul biotinSistemul biotinăă/avidin/avidinăă are la baza afinitatea are la baza afinitatea deosebitdeosebităă a avidinei, o protein a avidinei, o proteinăă , fa , faţăţă de de biotinbiotinăă. Aceast. Aceastăă interac interacţţiune specificiune specificăă este este utilizatutilizatăă îîn separarea biochimicn separarea biochimicăă prin afinitate prin afinitate a unor proteine de membrana unor proteine de membranăă pe care s-a pe care s-a inserat biotina. Acest sistem este folosit inserat biotina. Acest sistem este folosit şşi i îîn n studii citochimice folosind trasori studii citochimice folosind trasori electronodenelectronodenşşi cu avidini cu avidinăă..

16

STUDIUL CITOCHIMIC AL LIPIDELOR

a. FILIPINA – pentru colesterol, forma. FILIPINA – pentru colesterol, formâând nd agregate care dezorganizeazagregate care dezorganizeazăă membrana membrana şşi se i se observobservăă la M.E. la M.E.

b. POLIMIXINA B – pentru fosfolipidele anionice- b. POLIMIXINA B – pentru fosfolipidele anionice- PS PS şşi PI .i PI .

se poate evidentia distribuse poate evidentia distribuţţia asimetricia asimetricăă a a lipidelor lipidelor îîn cele doun cele douăă straturi ale bistratului straturi ale bistratului lipidic:lipidic:

1. colesterolul este distribuit preferential pe fata E1. colesterolul este distribuit preferential pe fata E

2. fosfolipidele pe fata P2. fosfolipidele pe fata P

17

STUDIUL BIOCHIMIC AL LIPIDELOR

- -     dupdupăă frac fracţţionarea membranelor ionarea membranelor şşi extragerea i extragerea lipidelorlipidelor

a. Cromatografie a. Cromatografie îîn strat subn strat subţţireireb. Cromatografie b. Cromatografie îîn fazn fazăă lichid lichidăă de de îînaltnaltăă

performanperformanţăţă ( HPLC) ( HPLC)i.  Cu faze normale – clase de lipidei.  Cu faze normale – clase de lipideii. Cu faze inversate – tipuri de lipide ii. Cu faze inversate – tipuri de lipide

dintr-o clasdintr-o clasăăc. Cromatografie in fazc. Cromatografie in fazăă gazoas gazoasăă

18

STUDIUL PROTEINELOR

- - prin citochimieprin citochimiea. liganzi marcaa. liganzi marcaţţi cu feritini cu feritinăă , peroxidaz , peroxidazăă de hrean de hrean etc.– pentru receptorietc.– pentru receptorib.b. anticorpi marcaanticorpi marcaţţi – pentru orice proteini – pentru orice proteinăă

--    metodele biochimicemetodele biochimicea. electroforeza a. electroforeza îîn una sau doun una sau douăă dimensiuni dimensiunib. cromatografie b. cromatografie îîn fazn fazăă lichid lichidă ă clasicclasicăă şşi /sau de i /sau de

îînaltnaltăă performan performanţăţă      i.   gel-filtrarei.   gel-filtrare

              ii.  schimb ionicii.  schimb ionic              iii. prin afinitateiii. prin afinitate

19

STUDIUL COMPONENTEI GLUCIDICE

LECTINELE – sunt proteine sau glicoproteine ce LECTINELE – sunt proteine sau glicoproteine ce interacinteracţţioneazioneazăă specific cu anumite secven specific cu anumite secvenţţe e glucidice, au cel puglucidice, au cel puţţin douin douăă situsuri de interac situsuri de interacţţiune iune identice identice şşi nu sunt de origine imuni nu sunt de origine imunăă

se folosesc fie prin marcarea directse folosesc fie prin marcarea directăă radioactiv radioactivăă sau prin compusau prin compuşşi electronodeni electronodenşşi i

-  -  îîn citochimien citochimie

a. lectine marcatea. lectine marcate

b. lectina + glicoproteina marcatb. lectina + glicoproteina marcatăă

c. (endo)glicozidaze + citochimie cu lectinec. (endo)glicozidaze + citochimie cu lectine

20

STUDIUL COMPONENTEI GLUCIDICE

Cele mai cunoscute lectine sunt Cele mai cunoscute lectine sunt a. a. Concanavalina AConcanavalina A care leaga specific structuri ce care leaga specific structuri ce

conconţţin manozin manozăă sau glucoz sau glucozăăb. b. llectina din germeni de grâu ectina din germeni de grâu care recunoacare recunoaşştete

anumite tipuri de acizi sialicianumite tipuri de acizi sialicic. c. llectina din arahide ectina din arahide care recunoaste galactoza care recunoaste galactoza

terminalterminalăă --  tehnici biochimice  tehnici biochimicea. cromatografie de afinitate (pentru glicoproteine)a. cromatografie de afinitate (pentru glicoproteine)b. cromatografie b. cromatografie îîn strat subn strat subţţire (pentru glicolipide)- ire (pentru glicolipide)-

dupdupăă frac fracţţionare ionare şşi separarea lipidelori separarea lipidelor

21

MODELUL MOZAIC FLUIDMembrana celulara este o structura fluida Membrana celulara este o structura fluida

alcatuita dialcatuita dinn proteine , lipide si glucide. proteine , lipide si glucide. llipideleipidele alcatuiesc un bistrat continuu, alcatuiesc un bistrat continuu, proteineleproteinele sunt dispuse in mozaic fiind sunt dispuse in mozaic fiind

ataataşşate de o parte ate de o parte şşi de alta a bistratului i de alta a bistratului lipidic sau plipidic sau păătrund trund îîn acestan acesta,, str străăbbăăttâându-lndu-l

glucideleglucidele sunt situate pe versantul extern al sunt situate pe versantul extern al membranei si sunt oligozaharide atamembranei si sunt oligozaharide ataşşate la ate la proteine sau lipide. proteine sau lipide.

22

23

JONCTIUNI CELULARE

SpecialeSpeciale strânsestrânse de ataşarede ataşare de comunicarede comunicare

Structuri membranare cu rol în adezivitatea Structuri membranare cu rol în adezivitatea celulelor în cadrul unui ţesutcelulelor în cadrul unui ţesut

Observabile doar la METObservabile doar la MET

ClasificareClasificare Simple Simple

spaţii intercelularespaţii intercelulare denticularedenticulare digitiforme digitiforme

24

Joncţiuni speciale - zonula occludens

Joncţiunea strânsă = Joncţiunea strânsă = zonula occludenszonula occludens ME: “închiderea “ ME: “închiderea “

spaţiului intercelular, spaţiului intercelular, prin apoziţia prin apoziţia membranelor a 2 celule membranelor a 2 celule adiacenteadiacente

25

Joncţiuni speciale - Desmozomii

2 tipuri:2 tipuri: Desmozomi în bandă Desmozomi în bandă

(zonula adherens)(zonula adherens) Desmozomi în spot Desmozomi în spot

(macula adherens)(macula adherens)

ME: condensare ME: condensare membranară care prezintă membranară care prezintă pe versantul citoplasmatic pe versantul citoplasmatic placa desmozomalăplaca desmozomală

26

Joncţiuni speciale -Hemidesmozomii

ME: ME: componenta celulară componenta celulară are acelaşi aspect ca are acelaşi aspect ca desmozomii, dar desmozomii, dar localizarea diferă – la localizarea diferă – la polul bazal al celuleipolul bazal al celulei

Implicaţi în Implicaţi în adeziunea celulă- adeziunea celulă- matrice extracelularămatrice extracelulară

27

Complexul joncţional

Succesiunea de la polul Succesiunea de la polul apical spre cel bazal a apical spre cel bazal a următoarelor tipuri de următoarelor tipuri de joncţiuni:joncţiuni: Joncţiunea strânsăJoncţiunea strânsă Zonula adherensZonula adherens Macula adherensMacula adherens

28

Joncţiuni speciale – de comunicare = joncţiuni gap= joncţiuni gap 2 membrane alăturate străbatute de canale 2 membrane alăturate străbatute de canale

hidrofile = conexonihidrofile = conexoni