UNIVERSITATEA%20DE%20MEDICINA%20SI%20FARMACIE%20

1
UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE V.BABES
TIMISOARADISCIPLINA BIOLOGIE CELULARA SI
MOLECULARAProf.Univ.Dr. DOINA VERDES

• BIOLOGIA MOLECULARA A MEMBRANELOR CELULARE

2

• 1. Definitie (George Emil Palade)
• 2. Clasificare topografica
• 3. Compozitie biochimica
• 4. Rolurile membranelor celulare
• 5. Organizare moleculara
• 5.1. Plasmalema
• - modelul mozaicului fluid
• - lipidele membranare
• - proteinele membranare
• 5.2. Glicolema
• 5.3. Citoscheletul membranar

3
5.1. PLASMALEMA- modelul mozaicului fluid
Singer-Nicholson
4
LIPIDELE MEMBRANARE SI ROLUL LOR BIOLOGIC1.
Natura lipidelor membranare

• 1. Fosfolipide 75 , rol structural
• a) fosfogliceride fosfatidilcolina,
  fosfatidilserina, fosfatidilinozitol,
  fosfatidiletanolamina, fosfatidilglicerol,
  cardiolipina
• b) sfingolipide sfingomielina
• 2. Glicolipide 5, rol în recunoasterea
  intercelulara si specificitatea de grup sanguin
• a) cerebrozide (lipid un oligozaharid)
• b) gangliozide (lipid 2-7 oligozaharide)
• 3. Colesterol 20, rol în modularea fluiditatii
  membranei

5
organizarea moleculara a plasmalemei
6
2. Conformatia lipidelor membranare molecule
amfifile - schema generala de
organizare moleculara (stg) - modelul
atomic compact (dr)
7
Organizarea moleculara a fosfolipidelor
8
Colesterolul- organizare moleculara
9
Colesterolul pozitionare între fosfolipide
10
3. Proprietati si semnificatie biologica3.1. la
interfata cu apa se organizeaza spontan în dublu
strat sau micelii
11
- aplicatie practica a proprietatii lipozomii
12
3.2. Prezinta miscari cu rol în mentinerea
fluiditatii membranei
13

• 3.3. Proprietatea de mezomorfism
• 3.4. Asimetrie de repartizare
• - pe stratul extern predomina fosfolipidele
  cu colina
• - pe stratul intern predomina fosfolipidele
  cu grupari amino
• - glicolipidele sunt dispuse exclusiv pe
  versantul extern
• - colesterolul predomina pe versantul extern
• 3.5. Recepteaza si fixeaza ionii Ca2, Na, K,
  Mg2

14
PROTEINELE MEMBRANARE SI ROLUL LOR BIOLOGIC

• Concentratie variabila 20-75
• Asigura toate functiile membranei
• Clasificare dupa conformatie
• - fibrilare cu rol structural
• - globulare cu rol enzimatic
• Clasificare topografica
• - intrinseci (integrale) 75
• - extrinseci (endo si ectoproteine) 25

15
(No Transcript)
16
(No Transcript)
17
Proteinele se asociaza bistratului lipidic de
maniere diferite 1,2,3 - proteine intrinseci cu
unul sau mai multe domenii transmembranare4 -
proteina extrinseca
18
5,6 - proteine extrinseci atasate la lipide7,8
proteine extrinseci atasate la proteine
transmembranare
19
Proprietati

• 1. Prezinta asimetrii
• - de localizare glicoproteinele doar pe
  versantul extern
• - de dimensiune
• 2. Prezinta miscari
• - de rotatie în jurul axului longitudinal
• - de difuziune laterala în planul
  membranei
• 3. Au capacitate de modificare conformationala
• 4. Au localizare specifica enzime marker
• 5. Numarul proteinelor majore variaza cu tipul de
  membrana

20
5.2. GLICOLEMA (GLICOCALIX)- localizare-
organizare moleculara- roluri
21
organizarea moleculara a glicolipidelor
22
imagine TEM
23
roluri

• Protectie, amortizare a socurilor, lubrefiere
• Adezivitate si recunoastere intercelulara
• Individualitate celulara
• Participa la mecanismul de receptie a mesajelor
• Rol imunologic
• Functie de filtru ionic
• Participa la captarea substantelor endocitate

24
implicatii medicale

• Boli metabolice alterarea structurilor
  membranare care controleaza endocitoza si
  permeabilitatea
• Maladii virale receptorii membranari specifici
• Rejetul de grup sanguin si de organ
  determinantii antigenici ai grupelor sanguine
  (aglutinogenele A si B) si de histocompatibilitate
  (HLA)
• Celulele canceroase alterarile structurale ale
  glicolemei conduc la incapacitatea de receptie a
  semnalelor provenite din mediu

25
5.3. CITOSCHELETUL MEMBRANAR- localizare-
organizare moleculara- roluri
26
imagine TEM organizare în retea proteica
27
separarea proteinelor citoscheletului membranar
prin ELFO
28
rolurile citoscheletului membranar

• Sustine arhitectonica periferiei celulare
• Mentine forma celulei
• Confera membranei elasticitate si rezistenta
  (anemii hemolitice)
• Intervine în receptia si transmiterea
  intracelulara a mesagerilor de ordinul II
• Directioneaza substantele endocitate
• Participa la adezivitatea intercelulara
• Initiaza motilitatea periferiei celulare
  (pseudopode)

29
implicatii medicale

• Alterarea mecanismului de coagulare malsinteza
  fodrinei din componenta citoscheletului membranar
  al trombocitelor
• Distrofii musculare (Duchenne, Becher)
  alterarea cantitativa sau calitativa a
  distrofinei din componenta sarcolemei
• Anemii hemolitice malsinteza sau asinteza unor
  proteine citoscheletale determina boli cu
  transmitere genetica
• - spectrina sferocitoza ereditara
• piropoikilocitoza
  ereditara
• - ankyrina eliptocitoza ereditara

30
ORGANIZAREA MOLECULARA A PERIFERIEI CELULARE