KυτταρικήBιολογία

ΔIAΛEΞΗ1(15/02/2017)

EIΣAΓΩΓHΣTOKYTTAPOKAITAΣYΣTATIKATOY

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

OΔιδάσκωνΔρ.Xρήστος Παναγιωτίδης

Kαθηγητής Kυτταρικής &Mοριακής BιολογίαςΤμήμαΦαρμακευτικηςΑ.Π.Θ.

Μπορείτενατονεπισκέπτεσθεκαθημερινά11 π.μ.-12μ.,στο Γραφείο 315 του 3ου ορόφουτου κτιρίου Bιολογίας/Φαρμακευτικής

ήΝαεπικοινωνείτε μαζί του ηλεκτρονικά(e-mail)στο:pchristo@pharm.auth.gr

ΠΛHPOΦOPIEΣσχετικά με το μάθημα,ανακοινώσεις,διαλέξεις,βαθμολογίες,κλπ.

θααναρτώνται στους πίνακες ανακοινώσεων του 3ουορόφουκαι στην ιστοσελίδα::http://users.auth.gr/pchristo

ΒιντεοσκοπημένεςδιαλέξειςμπορείτεναδείτεκαιστηνιστοσελίδατουOpencoursesAUTh στηδιεύθυνση

https://opencourses.auth.gr/courses/OCRS321/

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Tα συγγράματα

α)BασικέςAρχέςKυτταρικήςBιολογίας(EισαγωγήστηMοριακήBιολογίατουKυττάρου)Alberts,Bray,Hopkin,Johnson,Lewis,Raff,Roberts&Walter(2η έκδοση,2006),BROKENHILLPUBLISHERSLTD

β)ΒιολογίατουΚυττάρου,ΜοριακήπροσέγγισηΒ.Μαρμάρα&Μ.Λαμπροπούλου-Μαρμάρα(2005) ΕκδόσειςΤυπόραμα

γ)Το Κύτταρο:ΜιαΜοριακή ΠροσέγγισηGeoffreyM.Cooper&RobertE.Hausman (5η έκδ.2011),ΑκαδημαϊκέςΕκδόσεις Ι.Μπάσδρα&Σια.

Μηξεχάσετεναδηλώσετεαμέσως στοσύστημα«Εύδοξος»ποιόαπόταπαρακάτωτρίασυγγράματαεπιλέγετε

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Φροντιστήρια,διαδικασίαεξέτασηςκαιεξετάσειςπροόδου

α)ΥποχρεωτικάΦροντιστήρια(πως,που,πότε)

β)Εξετάσειςκατανόησηςκαιόχιαπομνημόνευσηςτηςύλης

γ)Διαδικασίατωνεξετάσεων,χρόνοςεξέτασης,βαθμολόγησηκλπ

δ)ΕξετάσειςΠροόδου:Τιείναι,ποιοίέχουνδικαίωμασυμμετοχής,πωςβαθμολογούνται,πωςμετρούνστοντελικόβαθμό

ε)Αλήθειεςκαιψέματαγιατηναρνητικήβαθμολογία

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

TοαντικείμενοτηςKυτταρικήςBιολογίας

Eίναιτοκύτταρο,ηβασικήμονάδατηςζωής

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

ΌλοιοιΈμβιοιOργανισμοίAποτελούνταιαπόKύτταρα

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Κύτταρο:Ηβασικήμονάδατηςζωής

• Hθεμελιώδηςμονάδαπουχαρακτηρίζειτηζωήδενείναιτοάτομο,τοιόνήτομόριογιατίαυτάδενχαρακτηρίζουνμόνοτηζώσααλλάκαιτηνανόργανηύλη.

• Γιανακαταλάβουμεπραγματικάτιςδιαφορέςτηςάψυχηςαπότηζώσαύληθαπρέπεινακαταλάβουμετιείναικαιπωςλειτουργείτοκύτταρο.

• Mέσαστιςδομέςτωνκυττάρωνενόςοργανισμού,ταιόντακαιταμόριαείναιεπακριβώςοργανωμένα,δημιουργώνταςέτσιτόσοτουςμηχανισμούςόσοκαιτοπεριβάλλονπουεπιτρέπειναλάβουνχώραοιδιαδικασίεςπουείναιαπαραίτητεςγιατηζωή.

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Κύτταρο:Μιαολοκληρωμένημεταβολικήμονάδα

Mπορούμεναθεωρήσουμετοκύτταροσανμιάολοκληρωμένημεταβολικήμονάδα,γιατίπεριέχειόλαεκείναναχημικάσυστατικάπουείναιαπαραίτηταγιατηδιατήρησηκαιτονπολλαπλασιασμότου.

Aντίθετα,κανένααπόταοργανίδιατουκυττάρουδενμπορείναθεωρηθείολοκληρωμένημεταβολικήμονάδα.

ΓIATI;

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Ø Παρουσίατωναπαραίτητωνθρεπτικώνουσιώνκαισεκατάλληλεςσυνθήκες,πολλάείδηκυττάρωνδιατηρούνταικαιπολλαπλασιάζονταιστοεργαστήριογιαπολλάχρόνια.

Ø Aντίθετακανέναυποκυτταρικόσυστατικόδενμπορείναεπιζήσεικάτωαπόπαρόμοιεςσυνθήκες.

ΓΙΑΤΙ

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Πότεέγινεγνωστόςοθεμελιώδηςρόλοςτουκυττάρου;

Ø Τιείναιηκυτταρικήθεωρία;

Ø Ποιοίτηνεισήγαγανκαιαγωνίστηκαννατηνκάνουναποδεκτή;

Ø Τιλέει,τέλοςπάντων,αυτήηκυτταρικήθεωρία;

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Ηκυτταρικήθεωρία

ü Όλοιοιζωντανοίοργανισμοίαποτελούνταιαπόκύτταραήαπόπροϊόντακυττάρων

ü Τακαινούργιακύτταραπροκύπτουναπόδιαίρεσηπροϋπαρχόντωνκυττάρων

ü Ηχημικήσύστασηκαιοιβασικέςμεταβολικέςδιεργασίεςείναιπαρόμοιεςσεόλουςτουςτύπουςκυττάρων

ü Ησυνολικήδραστηριότηταενόςοργανισμούμπορείνακατανοηθείωςτοσύνολοτωνδραστηριοτήτωνκαιτωναλληλεπιδράσεωνμεταξύαλληλεξαρτώμενωνκυτταρικώνμονάδων

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Οι«πατέρες»τηςκυτταρικήςθεωρίας

ΓIATI;FΈδειξανότιτόσοταφυτάόσοκαιταζώαείναι

συσσωματώματακυττάρωνδιαταγμένωνσύμφωναμεορισμένουςκανόνες

FΈπεισαντηνβιολογικήκοινότητατου19ουαιώναότι«τοκύτταροείναιηβασικήμονάδατηςζωής».

Matthias Schleiden

TheodorScwann

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Ποιοίάλλοισυνεισέφερανστηνκατανόησητουρόλουτουκυττάρου;

RUDOLPHVIRCHOW(1858):"Omnis cellula e celula”

Tακαινούργιακύτταραδημιουργούνταιαποτηδιαίρεσηπροϋπαρχόντωνκυττάρων.Δηλαδή,τακύτταραδενδημιουργούνταιαυτόματααπότηνάψυχηύλη.

AUGUSTWEISSMAN(1869):

Όλατακύτταραπουυπάρχουνσήμεραείναιαπόγονοικυττάρωνπουπροϋπήρχανστηναρχαιότητα(1869).

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

ΤοπείραματουPasteur απέρριψετηθεωρίατηςαυτόματηςγένεσης

βρασμός

βρασμός

αναμονή

αναμονή

καθόλουανάπτυξη

σπάσιμο«λαιμού»ανάπτυξημικροβίων

ΗθεωρίατουVirchowεπιβεβαιώθηκεαπότονPasteurπουέδειξε,το1870,ότιβακτήριαδεναναπτύσσονταιαυτόματαακόμηκαιμέσασεπλούσιαθρεπτικάυλικάόταναυτάείναιαποστειρωμένα.

LouisPasteur

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Παρατήρηση&κύτταρο- 11664 ORobertHookeχρησιμοποίησετοπρωτόγονομικροσκόπιοτουγιανα

εξετάσειτομέςφελλού.Tουςπόρουςπουπαρατήρησετουςονόμασε“κύτταρα”

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Παρατήρηση&κύτταρο- 2

1674 OAntonvanLeeuwenhoekβελτιώνειτομικροσκόπιοκαιπαρατηρείπρωτόζωα.Eννέαχρόνιαμετάπαρατηρεί,γιαπρώτηφορά,βακτήρια

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Γνωρίζουμεπότεδημιουργήθηκετοπρώτοκύτταρο;

v ΠΩΣΔHMIOYPΓHΘHKEHZΩH;

v ΠOIOEINAITOΠPΩTOMOPIOTHΣZΩHΣ;

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Οργανικάμόριαμπορούνναδημιουργηθούνσεπροβιωτικέςσυνθήκες

ΤοπείραματωνMiller-Urey

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

ΤοRNAωςτοπρώτομόριοτηςζωής

A)Ωςγενετικόυλικό B)Ωςκαταλύτης

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Τακύτταραχωρίζονταισεπροκαρυωτικάκαιευκαρυωτικά

Hειδοποιόςδιαφοράείναιηύπαρξηήαπουσίαπυρήνα.

Έχουνάλλεςδιαφορές;

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Διαφορέςμεταξύπροκαρυωτικών&ευκαρυωτικώνκυττάρων

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΟ ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟ

Πυρήνας ΟΧΙ ΝΑΙ

Διάμετρος(μέσοςόρος)

~ 1μΜ 10-100μΜ

Κυτταροσκελετός ΟΧΙ ΝΑΙ

Οργανίδια(μεμβρανικά)

ΟΧΙ ΝΑΙ

Μέγεθος DNA(ζεύγηβάσεων)

1Χ106- 5Χ106 1.5Χ107- 5Χ109

Δομήχρωμοσωμάτων ΈνακυκλικόμόριοDNA

Πολλαπλάγραμμικάχρωμοσώματα

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Προκαρυωτικάκύτταρα

Tαπροκαρυωτικάκύτταραμπορούμεναταδιαχωρίσουμεσεαρχαία(αρχαιοβακτήρια)και

ευβακτήρια

Ποιέςοιομοιότητεςκαιποιέςοιδιαφορέςτους;

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Ταβακτήρια

n Βασίλειο:Μονήρηn Βακτήρια&Αρχαίαn Προκαρυώτες- απουσία

μεμβρανικώνοργανιδίων,μικροσκοπικόμέγεθος

n Σχήμα•κόκκοι(σφαιρικό)•βάκιλλοι(κυλινδρικό)•ελικοειδή(σπειρωτό)

βακτήρια αρχαία ευκάρυα

Κοινός(παγκόσμιος)πρόγονος

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Γενικάχαρακτηριστικάτωνπροκαρυωτικώνκυττάρων

ü Tοκύτταροπεριβάλλεταιαπότηνεσωτερικήκυτταρική(πλασματική)μεμβράνηαλλάκαιαπόμίαεξωτερικήμεμβράνη

ü TοDNAτουκυττάρουβρίσκεταισεένατμήμαπουονομάζεταινουκλεοειδές

ü TοχρωμοσωμικόDNAτωνπροκαρυωτικώνκυττάρωνείναισυνήθωςκυκλικό,καιταπροκαρυωτικάκύτταρασυχνάπεριέχουνπλασμίδια(εξωχρωμοσωμικόγενετικόυλικό)

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Τοπροκαρυωτικόκύτταρο

Kυτταρόπλασμα

Pιβοσωμάτια

Nουκλεοειδές

Πλασματικήμεμβράνη

Kάψα

EξωτερικήMεμβράνη

ΠεπτιδογλυκάνηKυτταρικότοίχωμα

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Τααρχαία(αρχαιοβακτήρια)

ü Yψηλή αλατότητα(συγκέντρωση αλάτων)

ü Xαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου

ü Yψηλή θερμοκρασία

ü Yψηλό ή χαμηλό pH

Περιλαμβάνουνπροκαρυώτεςπουζουνσεακραίες

συνθήκες,δηλαδή EΞTPEMOΦIΛA πουμπορούννα

επιβιώσουνσεπεριβάλλονταμε:

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Ομοιότητεςκαιδιαφορέςμεταξύευβακτηρίων&αρχαίων

n ΑρχαίαØ Δενπεριέχουνμεμβρανικά

οργανίδια(προκαρυώτες)Ø ΔενπεριέχουνπεπτιδογλυκάνεςØ Δεναναστέλλονταιαπό

αντιβιοτικάØ ΕξτρεμόφιλαØ Χημειοοαυξότροφα,ετερότροφαØ 3κύριεςομάδες:μεθανογόνα,

εξαιρετικάαλόφιλα,εξαιρετικάθερμόφιλα

n ΕυβακτήριαØ Δενπεριέχουνμεμβρανικά

οργανίδια(προκαρυώτες)Ø Περιέχουνπεπτιδογλυκάνεςστα

κυτταρικάτουςτοιχώματαØ ΑναστέλλονταιαπόαντιβιοτικάØ ΔιάφοραείδημεταβολισμούØ Ανήκουνσε5κύριεςομάδες:

σπειροχαίτες,χλαμύδιες,gram+,κυανοβακτήρια,πρωτεοβακτήρια

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Πουμπορούμεναβρούμετααρχαιοβακτήρια;

Δρ.Xρήστος Παναγιωτίδης,ΤμήμαΦαρμακευτικής Α.Π.Θ.

Γιατίείναισημαντικάτααρχαιοβακτήρια;

ü Έχουνήδηχαρακτηρισθεί>500είδη αρχαιοβακτηρίων,αλλάμπορεί ναυπάρχουν πάραπολλά ακόμη.

ü Yπολογίζεται ότι αρχαιοβακτήριαπαράγουν περίπου 30%τηςβιομάζας της Γης (οι μεγαλύτερες ποσότητες παράγονται στονAνταρκτικό Ωκεανό)

ü Aς μην ξεχνάμε επίσης ένζυμαβιοτεχνολογικού ενδιαφέροντοςπου προέκυψαν απο αρχαιοβακτήρια,π.χ.Taq πολυμεράσηγιαPCR,αμυλάσες,γαλακτοσιδάσεςκλπ.

ΣαςΕυχαριστώγιατηνΠροσοχήσας