KυτταρικήBιολογία

ΔIAΛEΞΗ2(17/2/2017)

ΧΗΜΙΚΗΣΥΣΤΑΣΗΤΩΝΚΥΤΤΑΡΩΝ• Χημικοί δεσμοί - Το νερό &ο ρόλος του

• Ταμόριατου κυττάρου.

• Ενεργοποιημέναμόρια-Φορείςενέργειας

AΣΘYMHΘOYME

Tιείπαμεστηνπροηγούμενηδιάλεξησχετικάμετακύτταρακαιτην

κυτταρικήθεωρία

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

ΚυτταρικήΘεωρία

Ø Όλοιοιζωντανοίοργανισμοίαποτελούνταιαπόκύτταραήπροϊόντακυττάρων

Ø Τακαινούργιακύτταραδημιουργούνταιαπόδιαίρεσηπροϋπαρχόντωνκυττάρων

Ø YΠAPXOYNBAΣIKEΣOMOIOTHTEΣMETAΞYTHΣXHMIKHΣΣYΣTAΣHΣKAITΩNMETABOΛIKΩNΔIEPΓAΣIΩNOΛΩNTΩNKYTTAPΩN

Ø Ησυνολικήδραστηριότηταενόςοργανισμούμπορείνακατανοηθείωςτοσύνολοτωνδραστηριοτήτωνκαιαλληλεπιδράσεωναλληλοεξαρτωμένωνκυτταρικώνμονάδων

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

Oιδομικοίλίθοιτηςζωής&ταπολυμερήτους

Δομικέςμονάδεςτουκυττάρου

Mεγαλύτερεςμονάδεςτουκυττάρου

ΣAKXAPA

ΛIΠAPAOΞEA

NOYKΛEOTIΔIA

AMINOΞEA

ΠOΛYΣAKXAPITEΣ

ΛIΠH/ΛIΠIΔIA/MEMBPANEΣ

ΠPΩTEΪNEΣ

NOYKΛEΪNIKAOΞEA

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

Tονερόκαιησημασίατου

ΔεσμόςYδρογόνου

(A) Tονερόείναιέναπολικόμόριο,

πουέχειελαφράαρνητικόφορτίο(δ-)

στοάτομοτουοξυγόνουκαιελαφρά

θετικόφορτίο(δ+)σεκάθεένααποτα

άτομαυδρογόνου.Eξαιτίαςτης

πολικότηταςαυτήςτουνερού,τα

μόριατουμπορούνκαισχηματίζουν

δεσμούςυδρογόνου(στικτέςγραμμές)

είτεμεταξύτουςήμεάλλαπολικά

μόρια(B), αλλάκαιαλληλεπιδρούνμε

φορτισμέναμόρια(Γ).

(A)

(Γ)

(B)

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

Oιδομικοίλίθοιτηςζωής&ταπολυμερήτους

Δομικέςμονάδεςτουκυττάρου

Mεγαλύτερεςμονάδεςτουκυττάρου

ΣAKXAPA

ΛIΠAPAOΞEA

NOYKΛEOTIΔIA

AMINOΞEA

ΠOΛYΣAKXAPITEΣ

ΛIΠH/ΛIΠIΔIA/MEMBPANEΣ

ΠPΩTEΪNEΣ

NOYKΛEΪNIKAOΞEA

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

Δομέςμονοσακχαριτών• Mονοσακχαρίτεςπουπεριέχουνπέντεήπερισσότεραάτομαάνθρακαμπορούννακυκλοποιηθούν,σευδατικόδιάλυμα,μετατρέπονταςτομόριοσεκλειστόδακτύλιο.• Oιδακτύλιοιμπορούνναυπάρξουνσεδύοεναλλακτικέςμορφές(ακαιβ)ανάλογαμετηθέσητουυδροξυλίουπουείναισυνδεδεμένομετονάνθρακα-1.

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

OγλυκοσιδικόςδεσμόςΔύομονοσακχαρίτεςμπορούνναενωθούνμεμιάαντίδρασησυμπύκνωσης

(αφυδάτωσης).Στοδιπλανόπαράδειγμαδύομόριαγλυκόζης,που

βρίσκονταιστηνα διαμόρφωσηενώνονταιμεέναδεσμόμεταξύτων

ανθράκων1και4,οοποίοςκαιλέγεταια (1->4) γλυκοσιδικόςδεσμός.

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

Δομέςπολυσακχαριτών

Oιδομικέςμονάδεςτηςκυτταρίνης(μόριαγλυκόζης)ενώνονταιμεταξύτουςμεβ (1->4)γλυκοσιδικούςδεσμούς

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

ΕΠΙΣΗΣ ΔΕΝ ΘΑ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΜΑΣΔΙΑΦΕΥΓΕΙ ΟΤΙ:

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

ü Παράγωγασακχάρωνβρίσκονταισυνδεδεμέναμεπρωτεΐνες(γλυκοπρωτεΐνεςκαιπρωτεογλυκάνες),

ü Τανουκλεοτίδιακαιτανουκλεΐνικάοξέαπεριέχουνσάκχαρα(πεντόζες)

ü Σάκχαραυπάρχουνσυνδεδεμένακαιμελιπίδια

ü Σάκχαρασυμμετέχουνκαιστηνκυτταρικήσηματοδότηση

Tαλιπαράοξέα

Ταλιπαράοξέααποτελούνταιαπόμακριέςυδρογονανθρακικέςαλυσίδεςπουτελειώνουνσεμιακαρβοξυλο-ομάδα(COO-). Τοπαλμιτικόκαιτοστεατικόείναικορεσμέναλιπαράοξέαμε16και18άτομαάνθρακα,αντίστοιχα.Τοολεϊκόείναιέναακόρεστολιπαρόοξύ18ατόμωνάνθρακαπουπεριέχειέναδιπλόδεσμόανάμεσαστουςάνθρακες9και10.Παρατηρήστετο«στράβωμα»πουδημιουργείοδιπλόςδεσμόςστηνυδρογονανθρακικήαλυσίδα.

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

Τριακυλογλυκερόλες(Λίπη)

- Οιτριακυλογλυκερόλες(λίπη)περιέχουντρίαμόριαλιπαρώνοξέωνσυνδεδεμένασεέναμόριο

γλυκερόλης(γλυκερίνης).

- Παράτοότιστηνεικόνακαιτατρίαλιπαράοξέαπουείναισυνδεδεμέναμετηγλυκερόληείναι

παλμιτικά,είναιδυνατόνοιτριακυλογλυκερόλεςναπεριέχουνμίγμαδιαφορετικώνλιπαρώνοξέων.

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

Φωσφολιπίδια• Ταφωσφολιπίδιαγλυκερόλης

περιέχουνδύολιπαράοξέασυνδεδεμένασεέναμόριογλυκερόλης.

• ΤαδύοαυτάλιπαράοξέαχαρακτηρίζονταισανR1καιR2 καιμπορείναδιαφέρουνμεταξύτους.

• Οτρίτοςάνθρακαςτηςγλυκερόληςσυνδέεταιμεμίαφωσφορικήομάδα(σχηματίζονταςφωσφατιδικόοξύ),ηοποίαμετησειράτηςμπορείναενωθείμεκάποιοάλλομικρόπολικόμόριο(σχηματίζονταςφωσφατιδυλο-αιθανολαμίνη,φωσφατιδυλοχολίνη,φωσφατιδυλοσερίνη,ήφωσφατιδυλο-ϊνοσιτόλη).

• Στησφιγγομυελίνη,δύουδρογονανθρακικέςαλυσίδεςσυνδέονταιμεέναπολικόμόριο-κεφαλή,τοοποίοόμωςαποτελείταιαποσερίνηαντίγιαγλυκερόλη.

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

Oικυτταρικέςμεμβράνεςαποτελούνταιαποφωσφολιπιδικέςδιπλοστιβάδες

•Hδιπλοστιβάδατωνφωσφολιπιδίωνσχηματίζεταιαυτόματααποταφωσφολιπίδια,όταναυτάέρχονταισεεπαφήμευδατικάδιαλύματα.

•Kάτωαποαυτέςτιςσυνθήκεςοιπολικέςκεφαλέςτωνφωσφολιπιδίωνπροσανατολίζονταιπροςτηνυδατικήφάση,ενώοιυδρόφοβεςουρές«θάβονται»στοεσωτερικότηςμεμβράνης.

•Kινητικότητατωνφωσφολιπιδίωνσεμιαμεμβράνη.

•Tαφωσφολιπίδιατηςμεμβράνηςμπορούννακινηθούνπροςόλεςτηςκατευθύνσειςμέσαστημεμβράνη,όπωςεπίσηςκαιναπεριστραφούνγύρωαποτονεαυτότους.

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

Γλυκολιπίδια

Ταγλυκολιπίδια

σχηματίζονταιότανδύο

υδρογονανθρακικέςαλυσίδες

(R1καιR2)συνδέονταιμεμια

πολικήκεφαλήπου

αποτελείταιαπόσερίνηκαιη

οποίαπεριέχειυδατάνθρακες

(π.χ.γλυκόζη).

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

Χοληστερόλη&ΣτεροειδείςΟρμόνες

§Ηχοληστερόληείναιένααμφιπαθικό

μόριο,λόγωτηςυδροξυλο-ομάδαςτου,που

αποτελείσημαντικόσυστατικότων

μεμβρανώντωνκυττάρωντωνθηλαστικών.

§Ηχοληστερόληείναιεπίσηςτοπρόδρομο

μόριοτωνστεροειδώνορμονών,όπωςη

τεστοστερόνηκαιηοιστραδιόλη(μιαμορφή

οιστρογόνου).

§Ταάτομαυδρογόνουπουσυνδέονται

στουςάνθρακεςτωνδακτυλίωνδεν

δείχνονταιστηδιπλανήεικόνα.

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

Oρόλοςτηςχοληστερόληςστηδομήτωνμεμβρανών

XοληστερόληΠολικόυδροξύλιο

Πολικήκεφαλήφωσφολιπιδίου

Oυρέςλιπαρώνοξέων

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

Δομήτωνβιολογικώνμεμβρανών

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

Οιδομικέςμονάδεςτωννουκλεϊνικώνοξέων-Οιαζωτούχεςβάσεις

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

Οιδομικέςμονάδεςτωννουκλεϊνικώνοξέων–Δεοξυριβονουκλεοσίδια&Ριβονουκλεοσίδια

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

Οιδομικέςμονάδεςτωννουκλεϊνικώνοξέων–Τανουκλεοτίδια

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

Τανουκλεϊνικάοξέασχηματίζονταιμεπολυμερισμόνουκλεοτιδίων

Οφωσφοδιεστερικόςδεσμός

σχηματίζεταιμεταξύτου3’

υδροξυλίουτουενόςνουκλεοτιδίου

καιτου5’φωσφορικούτουάλλου.Η

πολυνουκλεοτιδικήαλυσίδαέχειμία

συγκεκριμένηκατεύθυνση,αφούτο

έναάκροτηςπάντατελειώνεισεμία

5’φωσφορικήομάδα(το5’άκρο),και

τοάλλοσεμια3’υδροξυλομάδα(3’

άκρο).

Σάκχαρο

Σάκχαρο

Σάκχαρο

Σάκχαρο

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

Oιβάσειςτωννουκλεϊνικώνοξέων«ζευγαρώνουν»εκλεκτικά

• OσχηματισμόςδεσμώνυδρογόνουμεταξύτωνβάσεωντωναντίθετωναλυσίδωντουDNAοδηγείστοακριβές«ζευγάρωμα»τηςAδενίνης(A)μετηΘυμιδίνη(T)καιτηςΓουανίνης(G)μετηKυτοσίνη(C).

• ΠαρατηρήστεότιανάμεσαστιςβάσειςAκαιTαναπτύσσονταιδύοδεσμοίυδρογόνου,ενώανάμεσαστιςGκαιCτρεις.

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

HδιπλήέλικατουDNA

OσχηματισμόςδεσμώνυδρογόνουμεταξύτωνβάσεωντωναντίθετωναλυσίδωντουDNAοδηγείστοακριβές«ζευγάρωμα»τηςAδενίνης(A)μετηΘυμιδίνη(T)καιτηςΓουανίνης(G)μετηKυτοσίνη(C).ΠαρατηρήστεότιανάμεσαστιςβάσειςAκαιTαναπτύσσονταιδύοδεσμοίυδρογόνου,ενώανάμεσαστιςGκαιCτρεις.

TοDNAείναιμιαδιπλήέλικαμετιςαζωτούχεςβάσειςπροςτοεσωτερικόκαιτονσακχαροφωσφορικόσκελετόστοεξωτερικόμέροςτουμορίου.

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

HδομήτουDNA

Mεγάληαύλακα

Mικρήαύλακα

KανονικόBDNA

ΜιάτρισδιάσταστηπαρουσίασητηςδιπλήςέλικαςτουDNA

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

ΜιάτρισδιάσταστηπαρουσίασητηςδομήςτουDNA

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

MετουσίωσηκαιεπαναδίπλωσητουDNA

Kανονικήδομή MονόκλωνομετουσιωμένοDNA EπαναδιπλωμένοDNA

Θερμότητα

άλκαλι

Επαναδίπλωση(απαιτεί

ειδικέςσυνθήκες)

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

TοDNAμπορείνααντιγραφεί

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

Νουκλεϊνικάοξέακαιέκφρασητηςγενετικήςπληροφορίας

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

Tανουκλεοτίδιαέχουνκαιάλλεςλειτουργίες

Mεταφέρουνχημικήενέργειαμέσαστουςεύκολαυδρολυόμενουςδεσμούςφωσφορικούανυδρίτη

Συνδέονταιμεάλλεςομάδεςσχηματίζονταςσυνένζυμα

Xρησιμοποιούνταισανσηματοδοτικάμόρια

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

ΣαςΕυχαριστώγιατηνΠροσοχήσας