Transcript File

UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE
“V.BABEŞ” TIMIŞOARA
DISCIPLINA BIOLOGIE CELULARĂ ŞI MOLECULARĂ
Prof.Univ.Dr. DOINA VERDEŞ
BIOLOGIA MOLECULARĂ A
MEMBRANELOR
CELULARE
1. Definiţie (George Emil Palade)
2. Clasificare topografică
3. Compoziţie biochimică
4. Rolurile membranelor celulare
5. Organizare moleculară
5.1. Plasmalema
- modelul mozaicului fluid
- lipidele membranare
- proteinele membranare
5.2. Glicolema
5.3. Citoscheletul membranar
5.1. PLASMALEMA
- modelul “mozaicului fluid” – Singer-Nicholson
LIPIDELE MEMBRANARE ŞI ROLUL LOR BIOLOGIC
1. Natura lipidelor membranare
1. Fosfolipide 75% , rol structural
a) fosfogliceride: fosfatidilcolina, fosfatidilserina,
fosfatidilinozitol, fosfatidiletanolamina,
fosfatidilglicerol, cardiolipina
b) sfingolipide: sfingomielina
2. Glicolipide 5%, rol în recunoaşterea intercelulară şi
specificitatea de grup sanguin
a) cerebrozide (lipid + un oligozaharid)
b) gangliozide (lipid + 2-7 oligozaharide)
3. Colesterol 20%, rol în modularea fluidităţii
membranei
• organizarea moleculară a plasmalemei
2. Conformaţia lipidelor membranare – molecule amfifile
- schema generală de organizare moleculară (stg)
- modelul atomic compact (dr)
• Organizarea moleculară a fosfolipidelor
• Colesterolul
- organizare
moleculară
• Colesterolul – poziţionare între fosfolipide
3. Proprietăţi şi semnificaţie biologică
3.1. la interfaţa cu apa se organizează spontan în dublu strat
sau micelii
- aplicaţie practică a proprietăţii: lipozomii
3.2. Prezintă mişcări cu rol în menţinerea fluidităţii
membranei
3.3. Proprietatea de mezomorfism
3.4. Asimetrie de repartizare
- pe stratul extern predomină fosfolipidele cu
colină
- pe stratul intern predomină fosfolipidele cu
grupări amino
- glicolipidele sunt dispuse exclusiv pe versantul
extern
- colesterolul predomină pe versantul extern
3.5. Receptează şi fixează ionii: Ca2+, Na+, K+, Mg2+
PROTEINELE MEMBRANARE ŞI ROLUL LOR
BIOLOGIC




Concentraţie variabilă 20-75%
Asigură toate funcţiile membranei
Clasificare după conformaţie:
- fibrilare cu rol structural
- globulare cu rol enzimatic
Clasificare topografică
- intrinseci (integrale) 75%
- extrinseci (endo şi ectoproteine) 25%
Proteinele se asociază bistratului lipidic de maniere diferite
1,2,3 - proteine intrinseci cu unul sau mai multe domenii
transmembranare
4 - proteină extrinsecă
5,6 - proteine extrinseci ataşate la lipide
7,8 – proteine extrinseci ataşate la proteine transmembranare
 Proprietăţi
1. Prezintă asimetrii
- de localizare: glicoproteinele doar pe versantul extern
- de dimensiune
2. Prezintă mişcări
- de rotaţie în jurul axului longitudinal
- de difuziune laterală în planul membranei
3. Au capacitate de modificare conformaţională
4. Au localizare specifică – enzime marker
5. Numărul proteinelor majore variază cu tipul de membrană
5.2. GLICOLEMA (GLICOCALIX)
- localizare
- organizare moleculară
- roluri
• organizarea moleculară a glicolipidelor
• imagine TEM
• roluri







Protecţie, amortizare a şocurilor, lubrefiere
Adezivitate şi recunoaştere intercelulară
Individualitate celulară
Participă la mecanismul de recepţie a mesajelor
Rol imunologic
Funcţie de filtru ionic
Participă la captarea substanţelor endocitate
• implicaţii

medicale
Boli metabolice – alterarea structurilor membranare
care controlează endocitoza şi permeabilitatea


Maladii virale – receptorii membranari specifici
Rejetul de grup sanguin şi de organ –
determinanţii antigenici ai grupelor sanguine (aglutinogenele A
şi B) şi de histocompatibilitate (HLA)

Celulele canceroase – alterările structurale ale
glicolemei conduc la incapacitatea de recepţie a semnalelor
provenite din mediu
5.3. CITOSCHELETUL MEMBRANAR
- localizare
- organizare moleculară
- roluri
• imagine TEM – organizare în reţea proteică
• separarea
proteinelor
citoscheletului
membranar
prin ELFO
• rolurile citoscheletului membranar







Susţine arhitectonica periferiei celulare
Menţine forma celulei
Conferă membranei elasticitate şi rezistenţă (anemii
hemolitice)
Intervine în recepţia şi transmiterea intracelulară a
mesagerilor de ordinul II
Direcţionează substanţele endocitate
Participă la adezivitatea intercelulară
Iniţiază motilitatea periferiei celulare (pseudopode)
• implicaţii medicale



Alterarea mecanismului de coagulare – malsinteza
fodrinei din componenţa citoscheletului membranar al
trombocitelor
Distrofii musculare (Duchenne, Becher) – alterarea
cantitativă sau calitativă a distrofinei din componenţa
sarcolemei
Anemii hemolitice – malsinteza sau asinteza unor
proteine citoscheletale determină boli cu transmitere
genetică:
- spectrină – sferocitoză ereditară
– piropoikilocitoză ereditară
- ankyrină – eliptocitoză ereditară
ORGANIZAREA MOLECULARĂ A PERIFERIEI CELULARE