Biofizic medicalCurs 1Sef Lucrari dr. fiz. Gabriela MIHALACHE

Dezvoltarea tiinific naional ct i internaional din ultimele decenii a nregistrat afirmarea tot mai pregnant a unui numr nsemnat de ramuri ale tiinei i tehnicii contemporane.

Evoluia fizicii i tiinelor biologice are un parcurs ascendent n care rezultatele nu au ateptat s apar.

Biofizica s-a nscut din necesitatea cunoaterii aspectelor ce rezult din ntreptrunderea fenomenelor biologice cu cele fizice, datorit progresului tiinific general i n cel al dezvoltrii metodelor i tehnicilor fizice de studiere a substanei i a materiei vii.

Biofizica este stiina care studiaz fenomenele fizice implicate n funcionarea sistemelor biologice, utiliznd tehnici i concepte fizico chimice, precum i aparatul matematic asociat acestora pentru cercetarea lumii vii.Scopurile biofizicii medicale pot fi ordonate n patru grupe: -pe baza fundamentelor biofizicii se ncearc formarea gndirii medicale i biologice a viitorilor medici-adncirea cercetrii fundamentale n principalele ei direcii de investigare biofizic-o cercetare practic prin utilizarea calculatoarelor n investigaii de laborator si chiar clinic-lrgirea perspectivelor biofizicii n formele de nvatamnt

Biofizica tiin de grani

Istoric nc din perioada Renaterii se poate spune c s-au pus bazele acestei tiine.n anii 1600 William Harvey, medic i fiziolog englez demonstreaz existenta circulaiei sanguine i studiaz rolul inimii. Galvani ( 1737 1798 ) inaugureaz o epoc nou n domeniul tiinei prin evidenierea n 1789 a relaiei dintre contracia muscular si curentul electric ( utilizeaz o lab de broasc izolat mpreun cu nervul sciatic i pe care a fixat-o cu ajutorul unui fir de Cu de partea de fier a balconului; la btaia vntului prin contactul pe care-l fcea laba cu Fe balconului aprea contracia muscular; - apare o diferen de potenial iar laba este primul instrument de determinare a potenialelor electrice lab galvanoscopic).n 1802 Thomas Young a propus teoria tricromatic a vederii colorate. A iniiat studii de hidrodinamic a circulaiei sanguine. Leonardo da Vinci studiaz mecanismele mersului nlocuind cercuri elastice muchii de pe schelet; de asemenea studiaz hemodinamica. Explic funcionarea ochiului pe principiul camerei obscure. Descoper rolul de lentil a cristalinului i explic formarea imaginii pe retin. Explic perceperea reliefului ca efect al vederii binoculare.

Alfonso Borreli considera procesele fiziologice rezultnd din principii fizice i mecanice. De asemenea descrie funcia scheletului i a muchilor.Luigi Galvani a pus n eviden pentru prima dat legtura dintre contracia muscular i curentul electric. n exemplul su a utilizat o lab de broasc izolat mpreun cu nervul sciatic pe care a fixat-o cu ajutorul unui fir de Cu de partea de Fe a balconului. La btaia vntului prin contactul pe care-l facea laba cu Fe balconului aprea contracia muscular ( producerea unui circuit electric care excita nervul respectiv. Explicaia: apariia unei diferene de bipotenial ). Laba = primul instrument de determinare a potenialelor electrice = laba galvanoscopic. n 1770 1880 Lavoisier Frana i Crawford Anglia, stabilesc legtura dintre procesul combustiei i respiraiei.n 1802 Thomas Young a propus teoria tricromatic a vederii colorate. A iniiat studii de hidrodinamic a circulaiei sanguine.n 1848 Du Bois Reymond a realizat primele nregistrri a potenialului de aciune. Bazele teoretice ale biofizicii s-au mbogait prin elaborarea in 1968 de ctre Bernstein a primei teorii ionice care s explice originea diferenelor de potenial la nivelul membranei biologice.

Hermann Helmholtz a descoperit faptul c energia se consum att n sistemele vii ct i n cele nevii iniiind astfel termodinamica biologic. Lucrarile sale din 1860 asupra vederii si auyului au pus bazele fizice ale abordarii senzoriale. n secolul XX cercetrile n toate ramurile biofizicii au fost consumate.Hodking Anglia i Cole S.U.A au aprofundat cercetarile asupra sistemului nervos i a transmisiei semnalelor electrice. n 1924 Willem Eithoven pune bazele electrocardiografiei.n 1952 Alan Llozd Hodgkin fiziolog englez i Andrew Fielding Huxley fiziolog englez elaboreaz un model al dependenei curenilor ionici din membrana axonal de potenial membranar ( Premiul Nobel 1963 ).Structura spaial a dublei elice a macromoleculei de ADN este descoperit prin colaborarea lui James Dewez, Francis Compton Crick si Maurice Hugh Frederick Wilkins Premiul Nobel 1962.n 1962 D. Noble modific modelul Hodgkin Huxley pentru a-l adapta la generatorul cardiac. Astfel, n timp, prin dezvoltarea cercetrii n ramurile medicinii, fizicii, matematicii, chimiei precum i a altor tiine, biofizica a cunoscut o dezvoltare spectaculoas. n secolul XX cercetarile n toate ramurile biofizicii sunt continuate.

Scoala lui Alfonso Borelli (1608-1679): corpul omenesc este o masinarie; incerca sa explice si sa traga concluzii despre natura medicala a diverselor maladii. Ar putea fi astazi considerate ca apartinind biofizicii medicale.

Studiile lui Leonardo da Vinci (1452-1519) de investigare a principiilor mecanice din zborul pasarilor in scopul construirii unui aparat de zbor ar putea fi considerate astazi bionica

Experimentele lui Galvani (1737-1798) care demonstreaza legatura directa dintre electricitatea fizica si fenomenele electrofiziologice.

REVISTE I PUBLICAII

Primul periodic dedicat biofizicii apare n 1902.1939 apare Bluletinul biofizicii matematice ; Biochimia et biofizica ATCA.1956 S.U.A. Byophisical JournalUltimul deceniu al secolului a fost marcat de apariia practic simultan a mai multor direcii i orientri ale cercetrilor biofizice: modelare molecularainvestigarea structurii proteinelor si a acizilor nucleici cu metode fizice (rezonan magnetic nuclear RMN )teoria fractaliilorimagistic medicalexplorarea radioactiv a organismului umann contextul descoperirilor apar diferite organizaii. Prima Societate Naional de Biofizic apare in Olanda ( 1932 ), S.U.A ( 1956 ), Japonia ( 1960 ), Anglia (1961). n 1961 se nfiineaz Societatea de Biofizica a Uniunii Societilor de tiine Medicale din Romnia .n 1989 n decembrie apare Societatea Nationala de Biofizic pur i aplicat .

Ramurile biofiziciin funcie de sistemul abordat ct i de nivelul de abordare considernd biofizica electronic ( cuantic ) care studiaz aspectele biofizicii la nivel submolecular cu transfer de energie i sarcin electric ntre atomii care constituie molecula sau macromoleculele. Pentru acest studiu se utilizeaz ca operator i modelare mecanic si cuantic cu principiile, tehnicile si metodele specifice.

Biofizica molecular studiaz structura i proprietaile biomoleculelor n sens fizic ca fore interatomice, fore intermoleculare, structura spaial a biomoleculelor i modificarnea acesteia n procesele biologice. Structura spaial a macromoleculelor ( ADN, ARN, proteine) prin difracie de raze X pe cristalele acestor macromolecule sau prin tehnic de rezonan magnetic molecular de nalt rezoluie i spectografie de infrarou.Studiaz i interacia existent ntre macromolecule n timpul unor procese biologice cum ar fi: recunoaterea enzimatic, imunologic. Studiaz procese ce au loc la ansamblarea macromoleculelor si la denaturarea lor.

BIOFIZICA SISTEMELOR COMPLEXE

Analizeaz structura i funcionarea ansamblurilor celulare din punct de vedere fizic ca expresie a integrarii activitaii celulelor componente. Subiectele specifice domeniului sunt:bioelectrogeneza esuturilor i organeloroperarea analizatorilor biologicibioenergetica motilitaii i contracieistilul i organizarea reelelor neuronale i activitatile complexe din creier cum ar fi: memoria, recunoaterea formelor, nvaarea, intuiia, contiina.

BIOFIZICA ACIUNII FACTORILOR FIZICI

Factorii fizici pot interaciona cu materia vie prin mai multe mecanisme n funtie de nivelul de abordare i timpul de aciune.Interaciunea cu radiatiile, cu cmpurile magnetice, cu unde ultrasonore. Toare aceste nivele de abordare nu sunt independente ntre ele. Se consider aceast divizare doar pentru a ntelege mai uor unele aspecte pe care le ia sistemul viu n evoluia sa continu. Natura nu cunoate aceste divizri, ea comportndu-se ca un ntreg, cu fenomene complexe care uneori prin divizare i pierd sensul real. Explicaia: complexul ARN sau ADN nu poate explica direct variabilitatea experienelor genetice, nici mcar abordarea sa spaial sau rupere; schimbarea de lanuri nu explic aceast variabilitate a sistemelor vii.

BIOFIZICA CELULAR

Biofizica celular analizeaz din punct de vedere fizic comportamentul celulelor individuale, modificrile ce apar la aceste celule n cazul strilor normale i patologice. Din punct de vedere fizic acest lucru nseamn:apariia i protejarea potenialelor de membrantransport activ si pasivmodificrile configuraiei spaiale n funcie de factorii fizicicurgerea cinetic a hematiilor i trecerea lor prin capilare

Biofizica studiaz urmatoarele celule:limfocitele;eritrocitele;neuronii;fibrele musculare;celulele receptoare;

BIOFIZICA ACIUNII FACTORILOR PERTURBATORI I DE REGLAJ

Domeniile de studiu ale biofizicii sunt de mare complexitate ns toate au un numitor comun i anume toate aceste domenii pot fi studiate i aprofundate cu ajutorul legilor fizicii moderne i a tehnologiilor de vrf aprute pe baza acestor teorii.

SISTEMELE BIOLOGICE

Sistemele biologice sunt un ansamblu de elemente dependente ntre ele si care formeaz in ntreg organizat care pune ordine ntr-un domeniu de gandire i face ca o activitate s funcioneze potrivit scopului urmrit. Obiectivul sistemelor biologice este studiul structurii anatomice i fiziologice a unor sisteme ale corpului uman. Sistemele biologice ale corpului uman sunt: sistemul nervos, memoria, instrumentaia cardiac, ECG, mapping ECG, analizatorii corpului uman, simurile.Sistemul nervos recepioneaz, transmite i integreaz informaiile din mediul extern i intern, pe baza crora elaboreaz rspunsuri adecvate, motorii i secretorii. Prin funcia reflex, care st la baza activitii sale, sistemul nervos contribuie la realizarea unitii funcionale a organismului i echilibrul dintre organism i mediul nconjurtor.Sistemul nervos, unitar ca structur i funcie, este submparit n: sistemul nervos al vieii de relaie ( somatic ), care asigur echilibrul organismului cu condiiile variabile ale mediuluisistemul nervos al vieii vegetative, care regleay permanent activitatea organelor interneInima, sngele si vasele de snge alcatuiesc sistemul circulator. Sarcinile inimii sunt mult mai complexe dect simpla pompare a sngelui de-a lungul vieii. Ea trebuie sa fie de asemenea capabil s rspund schimbrilor n necesarul de oxigen al corpului. mpreun cu sistemul cirvulator, poate rspunde aproape instantaneu schimbrilor rapide.

Ca subiecte specifice biofizicii celulare distingem:generarea si propagarea influxului nervos;cuplarea, excitaia, contracia;interaciuni specifice celulare;mecanisme de traducere a stimulilor la nivelul celulelor receptoare;Din acest motiv este bine a se cunoate pn unde se poate diviza un fenomen n vederea abordrii sale corecte i nemodificate.

Biomecanic / Bioenergetic = fotosintez, bioluminiscen, producere de enrgie n sisteme biologice inclusiv transformerea acestor forme de energie pn la degradarea lor.

Elemente de biofizica molecular i macromolecular

Moleculele vii studiate individual se suprapun principiilor fizice i chimice obinuite care guverneaz comportarea materialelor inerte , dar studiate n ansamblu interacioneaz ntre ele conform unui alt grup de principii care alctuiesc logica molecular a strii vii. Aceste principii nu includ n mod necesar legi fizice noi, nedescoperite nc. Ele trebuie privite ca un grup de reguli fundamentale care guverneaz natura, funcia i interaciuni specifice ale moleculelor din organismele vii, proprieti ce confer acestora din urm capacitatea de a se autoorganiz, autoreplica i autoreglarea. Este mult mai potrivit s considerm aceste grupri de reguli ca axiome deoarece unele dintre ele sunt iniiative i nu pot fi demonstrate nc. Compoziia chimic a materiei vii este calificativ fa de a mediului n care aceasta se gsete. n esen organismele vii au constituia lor ioni de dimensiuni foarte mici microioni ( Na, K, Cl implicat n excitabilitatea, Ca implicat n contracia muscular; Mg rol n procesele de bioluminiscen; H2 secretat de mucoasa gastric i generator de tensiuni protonmotrice n anumite microorganisme).Micromoleculele care pot fi disociate sau neutre sunt aminoacizi, mononucleotide, monozaharide, acizi grasi).

Structura fizic a moleculei

Molecula este o grupare de atomi ce formeaz o configuraie stabil datorit forei de interaciune dintre ei. Forele exercitate ntre molecule sunt fore intermoleculare. Condiiile de formare a moleculei se realizeaz atunci cnd fora de atracie dintre atomi este egal cu cele de respingere iar Ep este minim. Cnd este perturbat molecula se disociaz. Fora care acioneaz ntre elementele ce formeaz biomolecula este fora intermoleculara (se pot msura prin metode specifice ca rezonan magnetic nuclear i rezonan de spin, ce msoar valoarea forei i difraciei de raze X, care msoar fora indirect prin msurarea distanei dintre atom la un moment dat).Fortele interatomice ionice i covalenteLegatura ionic electostaticTeoretic fora de legtur se poate determina prin legea lui Coulomb Legea covalent este legea n care doi atomi cedeaz i primesc electroni de valen formnd un nivel electronic stabil.Leninghes spune ca moleculele din organismele vii strudiate individual se suprapun principiilor fizice i chimice obinuite ce guverneaz comportarea materiei inerte. Studiate n ansamblu aceste molecule interacioneaz ntre ele conform unui alt grup de principii care alectuiesc logica molecular a strii vii. Aceste principii nu includ n mod necesar legii fizice noi nedescoperite nc. Ele trebuie privite ca un grup de reguli fundamentale care guverneaz natura, funcia i interactiunile tipurile specifice de molecule din organismele vii. Principiu = axiome ce nu pot fi demonstrate nc.

Compoziia chimic a materiei vii

Este cantitativ diferit fa de a mediului n care acesta se gsete.Organismele vii au in constituia lor: Ioni de dimensiuni foarte mici microioni Na; K; Cl implicai n excitabilitate; Ca n contracia muscular; Mg rol n bioluminiscen; H2 secretat de mucoasa Gastric i generator de tensiuni protomatrice n anumite organisme; ion carboxil; fosfat; oxidril.Micromoleculele care pot fi neutre sau disociate reprezentate de aminoacizi, mononucleotide, monozaharide, acizi grai.

Macromoleculele i complexele macromoleculare.

Molecula este o grupare de atomi ce formeaz o configuraie stabil datorit forelor de interaciune dintre ei. Aceste fore de interaciune se numesc fore interatomice sau fore intramoleculareO molecula se formeaz atunci cnd forele de atracie dintre atomi sunt egale cu cele de respingere i energia potenial a ansamblului este minim.

Fore interatomice pot fi msurate cu metode specifice: rezonan magnetic nuclear; rezonan electronic de spin sau disfracia cu raze X. Aceste fore interatomice pot fi ionice i covalente.Legatura ionic: are natur electrostatic.

Legea lui Coulomb specific pentru corpurile macroscopice.

Legtura covalent se realizeaz prin punerea n comun a electronilor. Este o legtur de distan mic, distan dintre atomi fiind inferioar razei de interaciune interatomic. Are caracter de saturaie; odat format legtura dintre doi atomi, perechile electronice nu mai permit alte legturi.

Legtura coordinativ punerea n comun de electroni (electronii provenind de la un singur atom ).

n legturile covalente formate din atomi diferii, perechea de electroni de legtur nu este repartizat simetric ntre cei doi atomi, fiind atras spre atomul mai electronegativ, legtura cptnd astfel un moment de dipol. Acest moment de dipol va fi cu att mai mare cu ct diferena de electronegativitate este mai mare.

Caractere generale ale legturii covalente

Legtur de distan mic; distana dintre doi atomi este inferioar razei de aciune interatomicAre caracter de saturaie. Odat format legtura dintre doi atomi, forele electronice nu mai permit alte legturi. Cristalele formate prin legile covalente sunt dure (diamant).Legtura coordinativ - este format din doi electoni pui n comun. Electornii sunt furnizai de acelai atomi pentru completarea nivelului energetic extern. Exemplu: oxigenul poate realiza dou legturi covalente i poate fi receptor pentru o legtur coordinativ. n legile covalente formate dintre atomi difer perechea de electroni de legtur nu este repartizat simetric ntre cei doi atomi ci este atras spre atomul mai electronegativ, aceasta reprezint realizarea unui dipol. Dipolul reprezint momentul n care legtura va fi cu at mai mare cu ct diferena de electromegativitate este mai mare. Legtura metalic legtura puternic realizat cu electroni pui n comun care genereaz i electroni liberi de conductibilitate.Forele intermoleculare sunt fore care se exercit ntre moleculele ce formeaz structur biologic. Acestea sunt mai mici dect cele intermoleculare dar efectul lor devine semnificativ datorit numrului mare de interacii de acest fel. Energia mic corespunztoare acestor fore permite ruperea i formarea lor destul de uor, lucru ce caracterizeaz funciile biologice ale biomoleculelor. Aceste fore se manifest la distan mic.

Dipol electric este un sistem format din dou sarcini electrice egale i de semn contrar aflate la distan d una fa de alta. Momentul dipolului = F d

Energia de interaciune dipol ion n biofizic se ntlnesc n mod frecvent biomolecule ce sunt din punct de vedere electric, dipoli permaneni. AA, proteine, lipide au acest caracter datorit distribuiei de gradul de sarcin pe suprafaa moleculelor.

Legtura de hidrogen

Este un caz particular al interaciei dipol dipol. O molecul format dintr+un atom de hidrogen i un atom electronegativ prezint o legtur covalent cu caracter parial ionic. Se formeaz un dipol cu sarcina negativ spre atomul electronegativ i cea pozitiv spre atomul de hidrogen. Dac n apropierea dipolului se gsete un alt act atunci ntre acesta i dipol se realizeaz o legtur determinat de atracia dintre protonul i electronul atomului. Aceast legtur format dintre dipol i atom reprezint legtura de hidrogen. Caracteristici: distana dintre atomi este foarte mic; energia legturii de hidrogen este mai mare dect Wleg dintre doi dipoli.

Dipoli indui

Se consider un atom neutru n apropierea cruia se gsete un ion pozitiv care va exercita o for de atracie asupra elecronilor i o for de respingere asupra nucleului atomic. Atomul se va deforma, adic se produce o uoar separare a sarcinilor pozitive i negative de unde rezult un dipol indus deoarece exist att timp ct ionul exist n jurul atomului.

Dipoli tranzitorii

n general ntr-un atom sau molecul, electronii sunt distribuii simetric n jurul atomului. Simetria se poate modifica ducnd la formarea unui dipol. Electronii fiind n continu micare existena dipolului este condiionat de probabilitatea asimetriei i distribuiei electrice i dureaz atta tmp ct dureaz asimetria. Un astfel de dipol este tranzitoriu. Dac un astfel de dipol se afl n apropierea unei molecule atunci poate induce n aceasta ali dipoli a cror orientare i moment s depind de dipolul tranzitoriu, efectul lor fiind cumulativ, forele dispersive capt importan.

Proprietile biofizice generale ale biopolimerilor

Macromoleculele particip structural la nivel de membran celular la realizarea opoziiei la difuzia liber.

Sub aspect morfologic macromoleculele stau la baza structurilor supramoleculare.

Reaciile chimice invivo au consum de energie mult mai mic dect in vitro datorit existenei enzimelor drept catalizator.

Macromoleculele au capacitate informaional.

Exist trei clase principale de biopolimeri bazate pe diferitele uniti monomerice utilizate i structura n biopolimerul format:Polimeri Polynucleotides lungi: care sunt compusi din 13 sau mai multi monomeri nucleotide;Polipeptide scurte: polimeri de aminoacizi;Polizaharide: care sunt adesea structuri polimerice de carbohidrati lipite liniar.

Organizarea structural i conformaional a macromoleculelor biologice

S-au pus n eviden patru structuri de baz a proteinelor:

Structura primar se refer la secvena Aa n lanul polipeptidic. Proteinele sunt alctuite din aminoacizi legai ntre ei prin grupri COOH, NH2 cu eliminarea unei molecule de H2O.Structura secundar const n spiralarea sau plierea lanului polipeptidic primar. Legturile intermoleculare se realizeaz prin puni de H2.Structura terial rezult din indoirile structurii secundare i d forma moleculei proteice.Structura cuaternal este constituit din alipirea structurilor teriale.

Configuraia acizilor nucleici

Acizii nucleici sunt macromolecule complexe i ndeplinesc dou funcii: Depoziteaz informaia genetic.Particip la sinteza unor molecule.

Sunt reprezentai de ADN care este suportul informaiei ereditare.

Datorit descoperirii ultracentrifugii, n 1933, de ctre T.Svedberg s-a putut trece la studiul materiei vii la nivel molecular i macromolecular. Prin utilizarea unor metode moderne ale Biofizicii i Biochimiei, apare o nou tiin, Biologia molecular. Aceasta a deschis calea explicrii proceselor normale i patologice din organism, la nivel molecular.

n definirea unei macromolecule se accept drept criteriu greutatea molecular. Se consider compui macromoleculari, substane a cror mas molecular depete 5000u.

MACROMOLECULE

n definirea unei molecule se accept drept criteriu greutatea molecular. Se consider a fi macromolecule compuii a crui mas molecular este mai mare de 5000 de uniti. Macromoleculele sunt: proteine (heteropolimer de aminoacizi)acizi nucleici (heteropolimer de nucleotide)polizaharidelipideCu toate c masele moleculare ale lipidelor individuale sunt mici comparativ cu alte clase moleculare, unele lipide se pot asocia spontan n structuri macromoleculare. Macromoleculele pot fi sintetizate natural sau artificial proces numit polimerizare sau policondensare. De exemplu prin prolimerizarea AA se obtin polipeptide; prin policondensarea glucozei se obin polizaharide (celuloz sau amidon). Polimerii sunt compui macromoleculari alctuii din grupe identice de monomeri (A-A-A..-A).Copolimerii sunt compui macromoleculari a cror grupe de monomeri nu sunt identice (A-B-C-D-A).Biopolimerii sintetizai artificial au un comportament diferit din punct de vedere biofizic fa de cei sintetizai natural. Acest comportament diferit confer biopolimerilor naturali proprieti biofizice diferite de cei artificiali.

Tipuri fundamentale de polimeri:enzime hidrolitice de transfer de oxidare;proteine de structurproteine respiratoriiproteine plasmaticeanticorpiproteinele din lapte cazeina hormoniiAcizii nucleici - sunt reprezentai de ARN i ADN; acetia alctuiesc suportul informaiei genetice.Polizaharidele servesc la stocarea glucozei (element de baz al celulei).Lipidele fosfolipidele membranei celulare.

Dup forma geometric polimerii pot fi: lineari, ramificai, spaiali.

Dup rolul biologic macromoleculele pot fi: biocoloizi (proteine circulante din plasm i unele solubile din citoplasm), macromolecule de structur, macromolecule purttoare de informaii.

Macromoleculele sunt: Proteine (heteropolimeri de aminoacizi)Acizi nucleici (heteropolimeri de nucleotide)PolizaharideLipideDei masele moleculare ale lipidelor individuale sunt mici (750 1500 daltoni) n comparaie cu celelalte clase de molecule, unele lipide se pot asocia spontan n structuri supramoleculare i uneori funcioneaz n sisteme macromoleculare, putnd fi considerate n mod arbitrar macromolecule. Macromoleculele pot fi sintetizate natural (n celule) sau artificial, proces denumit polimerizare sau policondensare. De exemplu:Prin polimerizarea sau policondensarea aminoacizilor se obin polipeptidele;Prin policondensarea glucozei rezult polizaharide de tip celuloz sau amidon.Se numesc polimeri compuii macromoleculari alctuii din grupe identicee de monomeri, care se repet:A-A-A-A-ASe numesc copolimeri compuii macromoleculari ai cror grupe de monomeri nu au o compoziie identic: A-C-B-A-C-D-A-B-D-. Biopolimerii sintetizai natural au aceeai structur biochimic cu polimerii sintetizai artificial, dar se comport diferit din punct de vedere biofizic. Acest comportament diferit confer biopolimerilor naturali proprieti biofizice diferite fa de polimerii artificiali, oferind posibilitatea meninerii structurilor vii.

Tipuri fundamentale de biopolimeri

Proteinele sunt macromolecule de mare complexitate alctuite din aminoacizi. Cele mai importante proteine sunt:

Enzime: hidrolitice, de transfer, oxidaze, dehidrogenaze, etc.Proteine de structur: keratin, colagen, fibre din testul conjunctiv.Proteine respiratorii: hemoglobin, mioglobinProteine plasmatice: serumalbumine, globuline, fibrogenAnticorpi: proteine formate ca reacie la antigeni Hormoni Proteinele din lapte: cazein, lactoglobulin.

Acizii nucleici sunt reprezentai de ADN i ARN. Acetia alctuiesc suportul informaiei genetice.Polizaharidele servesc la stocarea glucozei, aliment de baz al celulei. Lipidele i n mod deosebit fosfolipidele membranelor celulare.

Clasificarea biopolimerilorDup forma geometric, polimerii pot fi:LiniariRamificaiSpaialiDup rolul biologic n organism, macromoleculele pot fi:Biocoloizi: proteinele circulante din plasm i unele solubile din citoplasmMacromolecule de structurMacromolecule purtatoare de informaie.

Va multumesc

****