Curs6_1213 - BIOFIZICA
description
Transcript of Curs6_1213 - BIOFIZICA
-
1MEMBRANE BIOLOGICE I FENOMENE DE TRANSPORT
BIOFIZICACELULAR
CURS 6
-
2Obiectivele cursului
La finalul acestui curs voi cunoate:
generaliti despre celul
structura membranei celulare
tipuri de lipide membranare i funciile lor
ce sunt lipozomii i la ce sunt utilizai
principalele tipuri de proteine membranare
cteva modele structurale membranare
proprietile fizice ale membranelor celulare
-
3CELULA
ERITROCITE 25.000 miliardeCELULE GLIALE 1.000 miliardeNEURONI 100 miliardeHEPATOCITE 100 miliarde
Robert Hooke(1635 1703)
1665
cellula (lat.) = cmru
-
4Cum studiem celulele? Microscopul optic lumina vizibil trece prin lentile de sticl, imaginea este mrit n ocular (film, ecran)
(~ x 2000 ori)
Comparaie ntre microscoapele optice
Cmp luminos (prob necolorat) lumina trece prin prob, imagine fr contrast
Fluorescen celulele sunt marcate cu compui fluoresceni (absorb lumina cu mic i emit mare)
Cmp luminos (prob colorat), coloranii mresc contrastul
-
5 Microscopul electronic n locul luminii este utilizat un fascicul de electroni
(~ x 2.000.000 ori)
Caracteristici
- gradul de magnificare raport dintre dimensiuneaimaginii obiectului i dimensiunea sa real
- rezoluia msur a claritii imaginii distanaminim dintre 2 puncte care se pot distinge ca fiind nc separate
Microscopul electronic cu scanare fasciculul de electroni scaneaz
suprafaa celulei care este acoperit cu un strat fin de aur
-
6celule
lichid interstiial
matrice extracelularESUT
Celula concept fundamental pentru biologie
Atomul concept fundamental pentru chimie
-
7 Citoscheletul d form i rezisten mecanic celulei(n absena acestuia celulele animale ar fi toate sferice)
-
8Parametrii fizici ai celulei
Neuron
Celule muscularescheletale
Celule sanguine
FORM
-
9neuroni 3 4 mlimfocite 6 8 madipocite 60 120 m
fibra muscular 50 100 movul 200 m
DIMENSIUNE
POLARIZARE ELECTRIC
interiorul (citoplasma) negativ fa de mediul extracelular
-
10
VSCOZITATE condiionat de vrst, stare normal sau patologic, temperatur
pH ul MEDIULUI INTRACELULAR
slab acid (intracelular ~ 6,9; nucleu 4-5)
TIMP DE VIAtrombocite 9 zilemitocondrii 21 zileeritrocite 110 zile limfocite sptmni anineuroni, celulemusculare cardiace - ntreaga via
-
11
Pri componente ale celuleimembrana celularcitoplasma
nucleulorganitele celulare(sisteme subcelulare ce au membrane proprii)
- mitocondrii- reticul endoplasmatic- lizozomi- aparat Golgi
citoschelet filamente de actinmicrotubulifilamente intermediare
-
12
-
13
MEMBRANA CELULAR- limita de separare intra/extracelularFunciile membranei compartimentare loc de desfurare a proceselor de transport- de micromolecule prin membrana intact (pori sau
canale ionice)- de macroprodui prin ruperea membranei i
refacerea ei (pinocitoz)- transfer de informaie (transmiterea influxului nervos) sediul unor receptori sediul unor fenomene electrice (bioelectrogeneza) furnizeaz rezisten mecanic celulei
-
14
MEMBRANA CELULAR
MEMBRANA PLASMATIC
MEMBRANA ORGANITELOR
CELULARE
20 % DIN MASA CELULEI
ORGANISM ADULT: 10 kg
100 ha !!!1015 - 1017 celule x suprafaa medie ( ~ 5 m)
-
15
Structura membranei celulare
2 elemente constitutive de baz
lipide
proteinecarbohidrai
difracie de raze X
-
16
LIPIDELE MEMBRANARE
ROL: pasiv - matrice de fixare a proteinelor
Tipul celulei Proteine Lipide Glucide
eritrocite 49 % 43 % 8 %
hepatocite 54 % 36 % 10 %
teaca de mielin
18 % 79 % 3 %
DENSITATE: 5106 molecule/m2(molecule mici)
-
17
LIPIDELE MEMBRANARE
TIPURI:
GLICOLIPIDE: 0 - 12 %
FOSFOLIPIDELE: 50 - 80 % FOSFATIDIL COLINA (lecitin) FOSFATIDIL - SERINA FOSFATIDIL - ETANOLAMINA FOSFATIDIL - INOSITOL SFINGO - MIELINA
STEROLI: 10 - 30 % (colesterol)
-
18
un capt hidrofil(polar)
un capt hidrofob(nepolar)
fosfolipidele
structurate n membranDUBLU STRAT FOSFOLIPIDIC
grosimea dublului strat ~ 40
-
19
caracteramfipatic
Dublu strat fosfolipidic (bilayer)
citoplasma
mediul extracelular
-
20
-
21
Rol: rigidizare i reducerea permeabilitii bilayer-ului
Colesterol
C27H45OH
-
22
-
23
MODELE EXPERIMENTALE
Lipozom(nanozom)
-
24
Utilizri ale lipozomilor
- medicin (transportul medicamentelor ctre esuturile
int)
- industria cosmetic
- industria textil (carrieri pentru colorani)
- industria alimentar (transportori pentru aditivi alimentari)
-
25
www.d.umn.edu/~sdowning/Membranes/animationindx.htmlUniversity of Minnesota
-
26
EXTRINSECI (periferice)- EXTERNE: enzime, antigene- INTERNE: suportul citoscheletului
INTRINSECI (integrale)-TIP I - receptori-TIP II - canale, pompe ionice
Clasificare
PROTEINELE MEMBRANARE
ndeplinesc funcii specifice: enzime, canale ionice,transportori, receptori
ROL: activ
-
27http://www.johnkyrk.com/cellmembrane.html
-
28
MODELE STRUCTURALEBENJAMIN FRANKLIN (1774)
LORD RAYLEIGH (1890)
AGNES POCKELS
Agnes Pockels
(1862 1935)
-
29
IRVING LANGMUIR (1917): Moleculele lipidice formeaz pe suprafaa apei un monostrat
Premiul Nobel n Chimie (1932)
1881 - 1957
-
30
1. MODELUL GORTER GRENDEL (1925)
fantome eritrocitare
-
31
AER
AP
-
32
MODELUL GORTER GRENDEL
DublulStratFosfo-Lipidic
-
33
2. MODELUL DANIELLI DAVSON (1935)
-
34
MODELUL DANIELLI DAVSON
-
35
3. MODELUL SINGER NICHOLSON (1972)
(model de mozaic fluid lipo - proteic)
-
36
-
37
PROPRIETI FIZICE
Rezisten electric: 1 - 100 k/cm2
Capacitate electric: 0,5 - 8 F/cm2
Conductan ionic:
g = gNa + gK + gCl + gali ioni
Grosime: 60 - 75