Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celular (curs ... · PDF fileDiviziunea...

Biologie celulară

“Toţi oamenii au sădită în firea lor dorinţa de a cunoaşte”(Aristotel, METAFIZICA)

CEBES: […]”atunci când oamenilor li se pun întrebări, ei pot răspunde corect la orice, bineînțeles dacă întrebările au fost puse cu pricepere.”

(Platon, PHAIDON)

Biologie celulară umană

• Etimologie: βίος – viaţă; λόγος – cuvânt, concept vorbire, opinie, raționament

↓vorbire despre viața celulei

• Studiul fenomenelor biologice în contextul celulei – cum este organizată şi cum funcţionează celula

• Fenomen biologic – înşiruire, într-o anumită secvenţă, de reacţii/procese biochimice

• Aspecte descriptive (analitice) – organizarea structurală a celulei

• Aspecte integrative (sintetice) – cum funcţio-nează structurile celulare (individual şi în cooperare)

Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)

1

Celula

Unitatea structurală şi funcţională elementară de organizare a lumii vii care:

• conservă şi transmite caracteristicile organismului din care face parte;

• are capacitatea de a se autoregla şi de a se autoreproduce;

• este rezultatul unui îndelungat proces de evoluţie.

Un pic de istorie• Cuvântul celulă din latinescul cella / cellula

– cămăruţă; introdus de Robert Hooke, în 1665, ca urmare a examinării la microscop a structurii lemnului de plută

• Teoria celulară asupra organizării lumii vii – introdusă de Matthias Jakob Schleiden şi Theodor Schwann, în 1839, completată de Rudolf Virchow, în 1858– toate organismele conţin una sau mai multe celule– toate celulele provin din alte celule (omnis cellula e

cellula)– funcţiile vitale într-un organism se petrec în celule– toate celulele conţin ereditar informaţia necesară

pentru reglarea funcţiilor lor şi pentru transmiterea informaţiei generaţiilor următoare de celule.

http://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Hooke


2

De ce să studiem celula?

• Definiţia celulei, un răspuns?• Fenomenul vieţii – rezultatul activităţii celulelor

• Fiziologic vs. patologic• Orice intervenţie medicală – acomodată de

celule

Corolarul: Corolarul: celula trebuie cunoscută celula trebuie cunoscută şşi respectatăi respectată!!

Diversitatea celulară• Ordinul de mărime al numărului de celule în

organismul uman matur: 1014

– Hematii: 2,5 x 1013

– Neuroni: ~1011

– Nevroglii: ~1012

• Dimensiunea medie ~10m

• Dimensiuni: 0,1m (Micoplasma pneumoniae, agent Eaton, pneumonie atipică) – 150m (ovulul)

• Masa medie ~1ng• “Infinitatea” de stări/situaţii: creierul uman 2 la

puterea1014 stări (1014 sinapse, fiecare sinapsă 2 stări)

• Forme celulare


3

Dimensiunea celulară

Copyright © Dennis Kunkel

Comparaţie procariote vs. eucariote

80S (citosol),70S (mitocondrii, cloroplaste)

70SRibosomi

ARN sintetizat şi prelucrat în nucleu;proteinele sintetizate în citoplasmă şi prelulate co- sau post-traducere de organite

ARN-ul şi proteinele sunt sintetizate în acelaşi compartiment intracelular

Acid ribonucleic (ARN) şi proteine

mai multe molecule de ADN liniar, capetele protejate de telomere

o singură moleculă de ADN circular (în buclă închisă)

Cromozomii

ADN de dimensiuni mari, cu capete libere, organizat sub formă de cromatină la nivelul nucleului

ADN circular, necomplexat cu proteine

Acid deoxiribonucleic (ADN)

numeroase organite: nucleu delimitat de anvelopă nucleară, mitocondrii, reticul endoplasmic, lizosomi, peroxisomi, cloroplaste

fără organite delimitate de endomembrane

Organite – elemente complexe(sub aspect molecular) din orga-nizarea celulei, situat în interiorul acesteia, cu morfologie specifică şi cu funcţie(funcţii) proprie(proprii)

aerob (excepţie celule fără mitocondrii)divers (anaerob sau aerob)Metabolism

mare, de obicei 10-100 μmmică, în intervalul 0,1-2 μmDimensiunea celulei

protiste (EK unicelulare): alge, protozoare, drojdii; fungi; plante; animale

eubacteriiarchaebacterii

Tipuri de organisme

EUCARIOTEPROCARIOTECARACTERISTICI


4


reţea complexă alcătuită din microtubuli, microfilamente şi filamente intermediare

absentCitoschelet

suportă variaţii limitate ale factorilor de mediu

proliferare rapidă, adaptabilitate la variaţii mari ale factorilor de mediu

Toleranţa la mediu

multe pluricelulare, cu diferenţieri în numeroase tipuri de celule

unicelularăOrganizarea

fisiune şi înmugurire (EK inferioare);sexuată, cicluri de meioză-fertilizare (animale şi plante superiore)

prin fisiune binară, înmugurireReproducerea

prin mitozăprin meioză (pentru celulele sexuale)

prin fisiune (diviziune binară)Diviziunea celulară

celuloză sau chitină (plante);absent (animale)

peptidoglicanPerete celular

reorganizări ale citoscheletuluiflageli, glisare, zvâcniri, modificări ale flotabilităţii

Motilitate

EUCARIOTEPROCARIOTECARACTERISTICI

1 – nucleol, 2 – nucleu, 3 – ribozom, 4 – veziculă,5 – reticul endoplasmic rugos, 6 – aparat Golgi, 7 – element citoscheletal, 8 – reticul endoplasmic neted, 9- mitocondrii, 10 – vacuolă, 11 – citosol, 12 – lizozom, 13 – centrioli.

Comparaţie procariote vs. eucarioteOrganit – un element complex, sub aspect molecular, din organizarea celulei, situat în interiorul acesteia, cu morfologie specifică şi cu funcţie (funcţii) proprie (proprii)


5


Aspetul înmicroscopie electronică(ultrastructu-ră)

Reprezentare schematică, prin desen

Organizarea cursurilor• Introducere în biologia celulară. Organizarea

generală a celulei eucariote (1 prelegere)

• Organizarea moleculară a membranelor (2 prelegeri)

– Lipidele membranare

– Proteinele membranare

– Componenta glucidică a membranelor

• Funcţionarea membranelor

ca sistem integrat (2 prelegeri)

– Semnalizarea membranară

– Transportul transmembranar

• Structuri specializate ale membranei (1 prelegere)

• Matricea citoplasmatică, citoscheletul (1 prelegere)

Dr. Mircea Leabu

Prof.Dr. Mihai Hinescu

Dr. Vasilica Bauşic


6

Organizarea cursurilor

• Organite nedelimitate de endomem-brane (ribosomi, proteasomi) și incluziunile celulare(1 prelegere)

• Reticulul endoplasmic (1 prelegere)

• Aparatul Golgi (1 prelegere)

• Lizosomi, peroxisomi (1 prelegere)

• Mitocondria (1 prelegere)

• Nucleul (1 prelegere)

Dr. Sanda Creţoiu

Dr. Eugen Radu

Dr. Mircea Leabu

Dr. Laura Cristina Ceafalan

Prof.Dr. Mihai Hinescu

Organizarea temelor• Definiții pentru noțiuni, sintagme, concepte• Organizarea morfologică a organitelor/

elementelor celulare– Aspecte structurale (evidențiere la microscopul

optic)– Aspecte ultrastructurale (evidențiere la microscopul

electronic)

• Funcționarea elementelor/organitelor celulare cu detalii asupra mecanismelor, până la nivel molecular


7

Bibliografia

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21054/ http://www.whfreeman.com/lodish4e/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=mcb

Bibliografia


8

Bibliografia

Site-ul Pub Med:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pubmed

Avertisment

Un răspuns dat ...

... naşte multiple întrebări!

Cunoaşterea în biologia celulară


9

Să aveţi spor în înţelegerea celulei!

Performanţa?

Să ajungeţi să gândiţi prin prisma celulei!

ORGANIZAREA MOLECULARĂA MEMBRANELOR CELULARE

De la molecule la o structură funcţională


10

Membrana celulară

Definiţia

Ultrastructura care

separă celula de mediu

dar o şi uneşte cu acesta

CONSIDERAŢII GENERALE ASUPRA

ORGANIZĂRII MOLECULARE A MEMBRANELOR

• Apă: 20-30%

• Rezidiu uscat: 70-80%– Substanţe minerale: ~1%

– Substanţe organice: ~99%• Lipide: 40-50%

• Proteine: 50-60%

• Componentă glucidică: 1-10%

De ce puţină apă?


11

Aranjarea componentelor chimice în biomembraneconform modelului mozaic fluid

Singer SJ, Nicolson GL (1972) The fluid mosaic model of the structure of cell membranes. Science. 175: 720-731.

Imagini de mozaic

Aranjarea componentelor chimice în biomembraneconform modelului mozaic fluid

Funcţiile membranei celulare

1. Funcţie de barieră2. Funcţie metabolică

Singer SJ, Nicolson GL (1972) The fluid mosaic model of the structure of cell membranes. Science. 175: 720-731.


12


13

Caracteristici fizice, chimice şi biologice ale membranelor celulare

• Eterogenitate

• Asimetrie

• Fluiditate bidimensională

• Cine şi cum participă la asigurarea acestor caracteristici?

• Care este semnificaţia biologică a acestor caracteristici?


14

ÎÎndemnulndemnul

Bine aţi venit şi pregătiţi-vă pentru ce vă aşteaptă

“SURPRIZESURPRIZE” profesionale!

Pentru unii plăcute, pentru alţii...


15

Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celular (curs ... · PDF fileDiviziunea...

Documents

Transcript of Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celular (curs ... · PDF fileDiviziunea...