membranele celulare

105
Membrana plasmatica nitie: Separa mediul intracelular de mediul extrace

Transcript of membranele celulare

Page 1: membranele celulare

Membrana plasmatica

Definitie: Separa mediul intracelular de mediul extracelular

Page 2: membranele celulare

Rolul membranei celulare Bariera-permeabilitate selectiva Transferul de informatie Analiza informatiei Inhibitie de contact Recunoasterea celulara Metabolismul celular Fixarea de virusuri sau toxine

Page 3: membranele celulare

Compozitia biochimica: Membrane cu rol de bariera L P

(mielina)

Membrana cu rol de bariera si functie enzimatica L=P Membrana plasmatica

Membrane cu functie metabolica P (75%) L (25%)

Page 4: membranele celulare

Tipuri de membranelor

6-10 nm6 nm

Page 5: membranele celulare

Fosfolipidele

C

C

C

H

H2

H2

HO

HO

HO

Page 6: membranele celulare

Fosfolipidele

Page 7: membranele celulare
Page 8: membranele celulare

Sfingomielina

1. Derivat de un alcool aminat (sfingozina)2. Acid gras

Page 9: membranele celulare

Fosfogliceride(PC) / Sfingolipide (SM)

Page 10: membranele celulare

Glicolipidele

Regiune hidrofoba ce contine doua cozi lungi hidrocarbonate

O regiune polara ce contine una sau mai multe rezidii glucidice fara fosfat

Glucidele: glucoza, fructoza, glucosamina.

Prezinta sarcini negative datorita licacidului sialic

Page 11: membranele celulare

Colesterol

Page 12: membranele celulare

Colesterolul

Page 13: membranele celulare
Page 14: membranele celulare

Localizarea proteinelor in membrana

Page 15: membranele celulare

Modelul de membrana Gorter şi Grendel .

Page 16: membranele celulare

Modelul de membrana Danielli Davson modificat de Robertson

Page 17: membranele celulare

Mozaicul fluid lipidoproteic - Zinger

Page 18: membranele celulare

Asimetria fosfolipidelor

fosfatidilcolina sfingomielina fosfatidilserina

fosfatidilinozitol fosfatidiletanolamina

e

Page 19: membranele celulare

Mobilitatea fosfolipidelor

Page 20: membranele celulare

virus Sendai

Page 21: membranele celulare
Page 22: membranele celulare
Page 23: membranele celulare
Page 24: membranele celulare
Page 25: membranele celulare
Page 26: membranele celulare

Suprafata celulara

Page 27: membranele celulare

Glicocalixul sau glicolema

Caracterizat prin prezenta pe suprafata celulara de glicoproteine si glicolipide

Page 28: membranele celulare

Funcţiile glicocalixului adezivitatea intercelulară depozit de cationi legaţi de acidul sialic Asigura identitatea celulei prin antigenele celulare

(antigenele de grup sanguin din membrana hematiei) recunoaşterea celulară; procesele de semnalizare celulară; procesele de apărare ale organismului, în imunitate.

Page 29: membranele celulare

Joncţiunile celulare

Joncţiuni de adezivitate: desmosomii

Joncţiuni impermeabile: joncţiunile strânse.

Joncţiunile de comunicare: joncţiunile permeabile şi sinapsele

Page 30: membranele celulare

Desmosomii în centură

Page 31: membranele celulare

Desmosomii în „pată”

Page 32: membranele celulare

Desmosomii în „pată”

Page 33: membranele celulare

Hemidezmosomi

Page 34: membranele celulare

Joncţiuni impermeabile: joncţiunile

strânse

Page 35: membranele celulare

Joncţiuni impermeabile: joncţiunile strânse

Page 36: membranele celulare

Joncţiunile de comunicare

Page 37: membranele celulare

Joncţiunile de comunicare

Page 38: membranele celulare
Page 39: membranele celulare

1.Receptorii - definitie proteine cu funcţii de legare specifică şi cu

afinitate mare pentru liganzi.

Page 40: membranele celulare

Localizarea receptorilor

Page 41: membranele celulare

Liganzii molecule cu rol de semnal exogene :

Virusuri Bacterii toxine bacteriene medicamente

endogene: mediatori chimici locali hormoni neurotransmiţători.

Page 42: membranele celulare

ligant + receptor raspuns celular

Redistribuirea receptorilor din membrana

Activarea unor enzime din plasmalema

Captarea lor in vezicule de endocitoza

Modificari de permeabilitate membranara

Page 43: membranele celulare
Page 44: membranele celulare
Page 45: membranele celulare
Page 46: membranele celulare
Page 47: membranele celulare

cAMP AMPfosfodiesteraza

Page 48: membranele celulare

Conditii patologice

Toxina vibrionului holeric

Page 49: membranele celulare

Na + traverseaza mucoasa

transport de apa

ireversibil

Page 50: membranele celulare

cAMP

protein kinaze

diferite enzime

Mesager de ordinul 2

Page 51: membranele celulare

Sinteza de glucoza

Page 52: membranele celulare

Hormonii hidrosolubili

Mitogen Activated Protein

gene regulatory protein

Page 53: membranele celulare

In celulele specializate

• AMPc determina sinteza de: – glucocorticoizilor în medulosuprarenală sub

acţiunea ACTH – progesteronului în corpul galben sub acţiunea

hormonului luteal (LH) – activarea transportului calciului în corticala

rinichiului sub acţiunea parathormonului

Page 54: membranele celulare

Hormonii liposolubili

Page 55: membranele celulare
Page 56: membranele celulare

Creşterea concentraţiei intracelulare a Ca2+

deschiderea unor canale din

plasmalemă

deschiderea unor canale din : muşchi din reticulul

sarcoplasmic

Ca2+ - calmodulina

+ calmodulina

Page 57: membranele celulare

Ca2+ - calmoduline

Page 58: membranele celulare

Ca2+ - calmoduline

Page 59: membranele celulare

Ca2+ - calmodulina

fosfodiesteraza fosfodiesteraza *

adenilatciclaza adenilatciclaza *

kinaza kinaza *

Ca2+- ATPase Ca2+- ATPase*

Page 60: membranele celulare

Transportul

Page 61: membranele celulare
Page 62: membranele celulare
Page 63: membranele celulare

Difuziunea simplasubstanţele liposolubile trec prin membrană cu o viteză proporţională cu coeficientul lor de partiţie între lipide şi apă

Page 64: membranele celulare

Transportul ionilor prin ionofori

Na

K

Filipina

Nistatina

Amfotericina B

Page 65: membranele celulare

Difuziunea facilitata

Page 66: membranele celulare

Difuziunea mediată de proteinele canal

Page 67: membranele celulare

Difuziunea mediată de proteinele canal

Page 68: membranele celulare
Page 69: membranele celulare
Page 70: membranele celulare
Page 71: membranele celulare

Transportul apei prin membrane

Page 72: membranele celulare
Page 73: membranele celulare

Transportul activENERGIE

Page 74: membranele celulare

Pompe ionice

Pompa de protoni in membrana

lisosomi bacteri

Pompa Na+ K+ membrana citoplasmatica a celulei eucariote

Pompa H+ K+ Membrana celulelor gastrice regiunea apicala

Pompa de Ca+

membrana celulelor eucariote Membrana reticulului sarcoplasmic

Page 75: membranele celulare

Pompa de H+

Pompa din clasa V are doua regiuni:

V1 – hidrofila si V0 – transmebranara

ATP se ataseaza de subunitatea B localizata in V1

Canalul de protoni este format din subunitatea C si A localizata in V0

V1

V0

ATP

Page 76: membranele celulare

Pompa de protoni H+

mecanism

Page 77: membranele celulare

K

Na

K

Na+ 50 mM

K+ 400mM

Na+ 440 mM

K+ 20 mM

_

_++ +++_

_+ Potential de membrana –20 mV şi –200 mV

Page 78: membranele celulare

Pompa Na+ K+

Structura:

Patru polipeptide transmembranare.

Doua polipeptide mari formeaza subunitatea .

doua polipeptide mici formeaza subunitatea .

Page 79: membranele celulare

Pompa Na+ K+ mecanism

Page 80: membranele celulare

Transportul activ cuplat cu gradiente ionice

Page 81: membranele celulare

Concentraia de Ca in celula

Page 82: membranele celulare

Ca2+

Page 83: membranele celulare

Ca2+-ATPPompa din clasa P are doua

regiuni: Transmebranara formata din

10 α hélix ce contine un sit de fixare a Ca2+

Un segment citosolic cu trei locuri de

legare a nucleotidului fosforilare activare

Page 84: membranele celulare

Transportul de Ca2+

Page 85: membranele celulare

Ca2+-ATP mecanism

Page 86: membranele celulare
Page 87: membranele celulare
Page 88: membranele celulare

P 170 MDRP (Multiple Drug Rezistance Protein)

Page 89: membranele celulare

Transportul prin vezicule

Page 90: membranele celulare

Fagocitoza

• la protozoare - modalitate de hrănire.• la mamifere şi la om - rol important în

procesele de apărare ale organismului • celulele capabile de fagocitoză – fagocite

– In sange• macrofage - monocite• leucocitele - polimorfonucleare cu granulaţii

neutrofile

– macrofagele – in tesut se numesc histiocite

Page 91: membranele celulare

Funcţia fagocitelor

• îndepărtare a celulelor bătrâne

• distrugere a microbilor

• îndepărtează şi celulele:– moarte– maligne

Page 92: membranele celulare

1. Etapele fagocitozei Chemotactismul - mişcarea dirijată a fagocitelor

spre locul infecţiei componente bacteriene (proteine sau lipide) componente din organism:

proteine serice kalicreina componentele sistemului numit complement

produse de limfocite limfokine

de neutrofile componente din celulele moarte

Page 93: membranele celulare

2. Etapele fagocitozei Recunoaşterea şi ataşarea fagocitelor de particule se

face prin receptori din plasmalema fagocitului ce recunosc liganzi de pe suprafaţa particulei.

Indepartarea acidul sialic de pe membrana eritrocitelor determina fagocitarea acestora in splină

Celulele maligne au foarte puţin acid sialic pe suprafaţa lor şi de aceea sunt distruse

Page 94: membranele celulare

3. Etapele fagocitozei Înglobarea: se face prin emiterea de către

fagocit a unor prelungiri numite pseudopode

Omorârea celulelor fagocitate şi digerarea lor: se face după fuziunea fagosomului cu endosomii tardivi şi cu lisosomii

Page 95: membranele celulare

Distrugerea celulelor fagcitate

oxidaza din plasmalemă

2O2 + NADPH → 2O2- + NADP- + H+

Din recţia O2- + H2O2

hidroxil (OH) oxigenul singlet (1O2)

specii foarte reactive şi toxice care omoară microbii

catalizeaza

convertit

Page 96: membranele celulare

Endocitoza

Page 97: membranele celulare

LDL- “Low-density lipoproteins”

Page 98: membranele celulare
Page 99: membranele celulare

Endocitoza dependenta de receptori

Page 100: membranele celulare

CH

+ Lp

Page 101: membranele celulare

Exocitoza

Page 102: membranele celulare

Exocitoza - exemple evacuarea produşilor de secreţie celulară evacuarea neurotransmiţătorilor în spaţiul sinaptic; evacuarea granulelor de melanină din melanocitele

din piele Evacuarea resturilor nedigerabile din veziculele

lisosomale - defecare celulară evacuarea enzimelor lisosomale în condiţii:

fiziologice - de pildă din osteoclaste Patologice:

regurgitare celulară starea de şoc

Page 103: membranele celulare

1.Implicaţiile membranelor în patologie

Boli genetice datorate defecte de membrană localizate la un singur tip de

celulă anemii microcitare

sferocitoza eliptocitoza

defecte de membrană cu caracter generalizat distrofiile musculare

distrofina

canalopatiile, în care sunt modificate ca structură unul dintre canalele ionice epilepsi genetice

Page 104: membranele celulare

2. Implicaţiile membranelor în patologie Boli genetice ale organitelor celulare

lipsa unei proteine modificarea structurii unei proteine de membrană

Implicarea membranelor în bolile autoimune Cauzate de modificarea structurii proteinelor sau a

lipidelor din membrane Rezultatul este că celulele sunt recunoscute ca străine de către

organism - rezultand anticorpi.

Anticorpi atacă toate celulele de un anumit tip, rezultând boli autoimune: anemii, hepatite

Page 105: membranele celulare

3. Implicaţiile membranelor în patologie In bolile cardiovasculare

In hipertensiunea arterială - canalelor ionice In ateromatoză

implicaţii ale membranelor defectul receptorilor pentru LDL

Membranelor în cancer modificări ale:

plasmalemei unor membrane intracelulare (de pildă ale aparatului Golgi)