Fiziologie Curs 1

FIZIOLOGIA

studiul funcţiilor diferitelor organe,

a integrării acestora în organismul întreg

şi al organismului în mediul înconjurător

CE ESTE FIZIOLOGIA?

• Fiziologia umană :

• Explică fenomenele normale care stau la

baza vieţii

• Scopul studiului fiziologiei:

• Explicarea factorilor fizici şi chimici

responsabili pentru originea, dezvoltarea şi

progresia vieţii

Fiziologia umană

Baza pentru

Fiziopatologie Patologie medicala

Farmacologie

Imunologie

Biochimie

Microbiologie

Necesita cunoasterea

Anatomie

De ce studiem fiziologia?

Pentru a înţelege principiile

fiziologice care stau la baza

funcţionării normale a organismului,

în vederea interventiei in situaţii

patologice.

Organizarea organismului uman

CELULA

TESUT

ORGANE

SISTEME

(ORGANISMUL

UMAN)

Diferite nivele ale cercetării fiziologice

MEMBRANA CELULARĂ

MECANISME DE TRANSPORT MEMBRANAR

MEMBRANA CELULARĂ

-separă / uneşte două compartimente cu compoziţii diferite

-mediul intracelular

-mediul extracelular

Na+

K +

Cl-

Proteine –

Glucoză

Osmolalitate

extracelular

142 mM/L

4.4 mM/L

102 mM/L

7 g/dL

5.5 mM/L

291

intracelular

15 mM/L

120 mM/L

20 mM/L

30 g/dL

-

290

MEMBRANA CELULARĂ

-separă / uneşte două compartimente cu compoziţii diferite

-mediul intracelular

-mediul extracelular

-organizarea celulară: strat bilipidic

modelul în mozaic fluid (Singer şi Nicolson)

MEMBRANA CELULARĂ

LIPIDELE membranare: -fosfolipide

-colesterol

Fosfolipide -conţin acizi graşi -lanţ C, grup carboxil terminal

-caracteristici particulare

-parte hidrofobă (lanţul C)

-parte hidrofilă (gruparea carboxil)

-în mediu apos -aranjare in “strat bilipidic”

-capăt hidrofob (interior)

-cap hidrofil (exterior)

PROTEINELE membranare După dispoziţia faţă de stratul bilipidic:

A. PROTEINE INTEGRALE (INTRINSECI)

se leagă de centrul hidrofob al stratului bilipidic

1.transmembranare: traversează stratul bilipidic

-canale: permit trecerea substanţelor

cu moleculă mică

-pompe: transferul unor ioni împotriva

gradientelor de concentraţie sau voltaj

-receptori: fixează substanţe

(hormoni, mediatori)

determinând reacţii intracelulare

2.care se exteriorizează numai pe una din feţele membranei

B. PROTEINE PERIFERICE (EXTRINSECI)

se leagă de capătul hidrofil al stratului bilipidic sau de proteinele intrinseci

-citoschelet -asigură rigiditatea membranei

-glicocalix -rol în adeziunea intercelulară

PROTEINELE membranare

După dispoziţia faţă de stratul bilipidic:




-canale: -permit trecerea substanţelor

cu moleculă mică, încărcate

electric

-porţi de activare şi inactivare

-selectivitate

-pori:

-pompe:

-receptori:







-canale:

-pori: canale lipsite de porţi, totdeauna deschise

aquaporine (permit trecerea apei la nivelul

multor membrane – ductul colector renal)

-pompe/proteine transportoare:

-receptori:







-canale:

-proteine transportoare:

leagă anumite substanţe suferind o

modificare conformaţională pentru a

transfera substanţa legată dintr-o parte

in alta a membranei

-pompe:

-receptori:







-canale:


-pompe: transferul unor ioni împotriva

gradientelor de concentraţie sau voltaj







-canale:


-pompe:

-receptori:


Permite celulei menţinerea sau schimbarea formei (în timpul diviziunii

celulare, etc), realizarea unor mişcări selective (cili) şi realizarea unor

activităţi de transport intracelular (vezicule, etc).

Rigiditatea / suport celular

Forma celulei

Transport

Citoscheletul

Citoscheletul

Rezumat

MODELUL “ÎN MOZAIC FLUID”

-dispoziţia proteinelor nu este fixă

După dimensiunea particulelor transportate:

-sisteme de microtransfer

-sisteme de macrotransfer

Sisteme de microtransfer: transportul / transferul

-ionilor,

-substanţelor cu moleculă mică

TRANSPORT PASIV

-în sensul gradientelor

-fără consum energetic

TRANSPORT ACTIV

-împotriva gradientelor -cu consum energetic

TRANSPORTUL PRIN MEMBRANELE CELULARE

TRANSPORTUL PASIV

fără consum energetic

DIFUZIUNEA procesul prin care substanţele traversează

membranele celulare pe baza

gradientului de concentraţie (M m)

-DIFUZIUNEA SIMPLĂ

-DIFUZIUNEA FACILITATĂ

PRIN PROTEINE TRANSPORTOARE

CANAL


DIFUZIUNEA


a. DIFUZIUNEA SIMPLĂ -nu necesită consum energetic

-până la egalizarea concentraţiilor

-fluxul substanţei depinde de:

-diferenţa de concentraţie (D)

-permeabilitatea membranei (P) -suprafaţa de schimb (S)

legea Fick: Flux = D x P x S

-substanţele liposolubile traversează

membrana prin dizolvare în stratul bilipidic (O2, CO2)

-substanţele hidrosolubile traversează

prin intermediul proteinelor membranare

(canale)


DIFUZIUNEA FACILITATĂ PRIN PROTEINE TRANSPORTOARE

-selectivitate

-specificitate

-saturare

în sensul gradientelor,

-cu viteză şi debit mult mai mare decît poate fi

explicat pe baza diferenţelor de concentraţie

-prin intermediul unor proteine transportor


-pînă la egalarea concentraţiilor

-limitată de o capacitate maximă de transport

la care transportorul e complet saturat (glucoza)

-capacitate de transport scazuta comparativ cu

canalele ionice (102-103 molecule/sec)

-inalt selective


DIFUZIUNEA MEDIATĂ PRIN

PROTEINE CANAL

-particule încărcate electric

-în sensul gradientelor,

cu viteză şi debit mult

mai mare decît poate fi explicat

pe baza diferenţelor de concentraţie


-pînă la egalizarea concentraţiilor

canalele ionice

-selectivitate pentru un anumit ion

-posibilitate de modulare a permeabilităţii

canalului

(modificarea potenţialului de membrană –

voltaj)

(liganzi, transmiţători chimici – liganzi)

(mesageri secundari intracitoplasmatici)

-capacitate mare de transport (108 ioni/s)


A

B

A = poarta activare

(deschisă de depolarizare)

B = poarta inactivare

(închisă de depolarizare)

Reprezentare schematică a unui canal de Na+

TRANSPORTUL ACTIV

transport realizat

împotriva gradientelor de concentraţie,

necesitând consum energetic

TRANSPORT ACTIV PRIMAR

TRANSPORT ACTIV SECUNDAR


TRANSPORTUL ACTIV PRIMAR

transport activ realizat prin intermediul unui sistem cuplat în mod direct

cu o reacţie furnizoare de energie

proteinele intrinseci care utilizează energie pentru transportul ionilor

împotriva unui gradient de concentraţie sau electric = pompe ionice

sursa de energie = ATP sintetizat de mitocondrii

ATP -- ADP + E (ATP-aze)

ATP-aza Na/K sau pompa de Na - în membrana majorităţii celulelor. Rol în

menţinerea în citoplasmă a unor concentraţii mari de K şi mici de Na

(menţinerea potenţialului de membrană al celulelor)

Inhibată de medicamente: digitala, ouabaina


TRANSPORTUL ACTIV SECUNDAR

transportul activ primar duce la generarea unor gradiente chimice sau

electrice care servesc ca forţă motrice pentru transportul altor substanţe

prin intermediul unui transportor comun

port

simport - cotransport (glucoza)

antiport - contratransport (Na-H)


INT EXT

TRANSPORTUL ACTIV SECUNDAR

transportul activ primar are loc când transportul unui compus impotriva

gradientelor (ex glucoza) printr-o proteină transportoare (transportorul Na-

glucoză) e cuplat cu transportul pasiv al unui ion (în cazul de faţă : Na).

in acest caz gradientul de Na din celula (creat de funcţionarea ATPazei Na-

K la celălalt capăt al celulei) determină forţa motrice necesară pentru

preluarea secundară a glucozei în celulă)

port

simport - cotransport (glucoza)

antiport - contratransport (Na-H)


INT EXT

CITOZA

Tip de transport activ complet diferit

implicând formarea unor vezicule

membranare cu diametru de 5-400 nm.

Specific macromoleculelor:

-proteine

-lipoproteine

-polizaharide

Veziculele sunt eliminate la nivelul membranei

(exocitoză)

sau

Veziculele sunt incorporate în celulă

prin invaginare (endocitoză)

cu utilizarea de ATP

Transcitoza preluarea macromoleculelor de o

parte a celulei şi eliberarea lor de partea

opusă.

SISTEME DE MACROTRANSFER


Fiziologie Curs 1

Documents

Transcript of Fiziologie Curs 1