View
250
Download
1
Category
Preview:
DESCRIPTION
curs
Citation preview
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
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
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
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
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
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
4
Comparaţie procariote vs. eucariote
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)
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
5
Comparaţie procariote vs. eucariote
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
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
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
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
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
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
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
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
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
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
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?
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
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.
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
12
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
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?
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
14
ÎÎndemnulndemnul
Bine aţi venit şi pregătiţi-vă pentru ce vă aşteaptă
“SURPRIZESURPRIZE” profesionale!
Pentru unii plăcute, pentru alţii...
Dr. Mircea Leabu: Introducere în biologia celulară (curs pentru studenţii de la medicină)
15
Recommended