CELULA SI FUNCTIILE SALE.
Fiecare din cele 100 trilioane de celule ale corpului omenesc reprezinta o structura vie ce poate supravietui indefinit si majoritatea se pot reproduce. Diferitele substante care alcatuiesc ccelula poarta numele comun de protoplasma. Protoplasma contine 5 clase de substante: electroliti,apa, proteine,lipide ,glucide.
SISTEMUL DE MEMBRANE AL CELULEI.
Sistemul de membrane al celulei include:membrana celulara,membrana nucleara, membrana RE,precum si membranele mitocondriilor,lizozomilor,ale aparatului Golgi,etc.Lipidele confera membranelor proprietatea de bariera ce impiedica miscarea libera a apei si a solventilor intre compartimentele celulei.Pe de alta parte moleculele proteice membranare ,penetreaza adesea intreaga membrana, intrerupand continuitatea barierei lipidice,realizand astfel cai transmembranare (canale)specifice pentru fiecare substanta.
MEMBRANA CELULARA.
Bariera lipidica a membranei celulare.
S tructura sa fundamentala reprezinta un b 818j93i istrat lipidic,ce consta dintr-un film lipidic subtire,dispus continuu la periferia celulei;moleculele mari de proteine globulare sunt interpuse in acest film lipidic.
Bistratul lipidic este compus aproape exclusiv din colesterol si fosfolipide; radicalii fosfat ai fosfolipidelor si gruparile hidroxil ale colesterolului sunt hidrofile iar radicalii de acid gras din fosfolipid si un nucleu sterolic din colesterol sunt hidrofobi.Datorita gruparilor hidrofobe ale ambelor molecule , acestea sunt respinse de apa , dar se atrag mutual, fapt ce le confera tendinta de a se alinia cu portiunile grase in centru si cu cele hidrofile spre cele 2 suprafete in contact cu apa inconjuratoare.
Bistratul lipidic reprezinta o puternica bariera ,impermeabila la substante hidrosolubile,precum ionii,glucoza,urea,etc..Pe de alta parte substantele liposolubile ,ca oxigenul, dioxidul de carbon si alcoolul traverseaza usor bistratul.
Bistratul lipidic este lichid, fapt ce permite unor portiuni de membrana sa "curga"de-a lungul suprafetei de la un punct la altul. Proteinele sau alte substante ,dizolvate sau plutind in bistratul lipidic tind sa difuzeze pe toata suprafata membranei..
In majoritate sunt glicoproteine.Se intalnesc 2 tipuri de proteine structurale
1 Proteine integrale ce traverseaza membrana;multe dintre ele formeaza canale (pori)prin care numeroase substante hidrosolubile, in special ioni pot difuza intre lichidul intracelular si extracelular; aceste proteine sunt selective;
Proteine "curier" (caraus )care transporta substante in sens opus sensului natural de difuziune,proces denumit "transport activ".
2Proteine periferice,atasate de fetele membranei ,fara a o strabate; ele se afla in intregime sau aproape in intregime pe fata interna a membranei.Obisnuit ele se ataseaza de o proteina integrala, si functioneaza ca enzime.
Glucidele membranei-GLICOCALIXUL.
Glucidele membranei se afla in combinatii cu proteinele sau cu lipidele ca glicoproteine,9/10 glicolipide,1/10.Multi alti compusi glucidici denumiti proteoglicani,alcatuiti mai ales din numeroase glucide dispuse in jurul unui miez proteic atarna,de asemenea,lejer de suprafata externa a membranei.Intreaga suprafata a membranei este acoperita de un invellis glucidic lax denummmit glicocalix.
Functiile glicocalixului:
Confera o suprafata negativa membranei(datorita incarcaturii negative) ,care resping alte corpuri negative;
Glicocalixurile a 2 celule se pot atasa solidarizand celulele intre ele;
Numeroase grupari glucidice actioneaza ca substante receptoare, ce leaga hormoni ca insulina, si astfel activeaza proteinele integrale , declansand o cascada de activari enzimatice intracelulare;
Alte participa la reactii imunologice.
Portiunea lichida a citoplasmei se numeste citosol;acesta contine in special protetine solubile, electroliti, glucoza ,cantitati reduse de glucoza.;Dispersate in citosol sunt globule de grasimi neutre,granule de glicogen, granule de secretie, ribozomi, 5 organite de importanta speciala:RE,Ap. Golgi,mitocondrii, lizozomi, peroxizomi..
RE- struturi veziculare si tubulare, aplatizate;matricea endoplasmatica difera de citosol; capteaza substantele sintetizate in alte parti ale celulei si le transporta fie in dictiozomi ,fie in alta parte; prezinta multe enzime atasate de membrana ,avand rol majoritar metabolic.
REN(agranular,rol important in metabolismul glicogenului, sinteza lipidelor,(fosfolipide ,colesterol)si in procese enzimatice celulare;
REG.= ergastoplasma
Aparatul Golgi =ansamblu de 4 sau mai multe straturi suprapuse de vezicule aplatizate situate in apropierea nucleului;sintetizeaza anumite glucide,polimeri zaharidici functioneaza in asociere cu RE , fuzionand cu veziculele acestuia.;participa la formarea lizozomilor,veziculelor secretorii,etc.
Lizozomii. Se formeaza in aparatul Golgi; este marginit de un bistrat lipidic membranar tipic; contine peste 50 de hidrolaze acide diferite care digera in special proteine , acizi nucleici, mucopolizaharide,lipide glicogen.Contin si substante bactericide(lizozim)
Majoritatea sintezelor incep in RE si apoi sunt transferate spre Ap. Golgi
SISTEME FUNCTIONALE
Pinocitoza - se desfasoara in permanenta prin membranele majoritatii celulelor;reprezinta unica modalitate prin care macromoleculele proteice patrund in celula; veziculele sunt extrem de mici si numeroase ,cand numarul proteinelor atasate de membrana este mare.
Etapele: -proteinele se ataseaza de receptorii de membrana,care
sunt specifici si care sunt concentrati in jurul unor adancituri captusite ale membranei;
invaginarea adanciturii care include lichid extracelular;
formarea veziculei ,prin desprinderea ei de pe membrana;
Fagocitoza, decurge ,in mare,in acelasi mod ca pinocitoza, cu exceptia faptului ca procesul implica particule mar, nu molecule.Capacitata de fagocitoza se intalneste numai la cateva tipuri de celule- macrofagele tisulare si unele leucocite.
Initierea fagocitozei are loc in momentul in care proteine sau mucopolizaharide existente la suprafata particulelor fagocitabile vin in contact si se leaga de receptorii de pe suprafata membranei celulare a fagocitului.Bacteriile sunt de obicei invelite in anticorpi specifici, iar acestia sunt fixati de catre receptorii fagocitelor cu bacterie cu tot.Rolul anticorpilor de a media fagocitoza se numeste opsonizare.
Etapele fagocitozei: -receptorii membranei celulare fixeaza liganziide pe suprafata particulei;
-are loc invaginarea membranei care circumscrie suprafata de contact cu primii liganzi,inconjurand particular;in final se incorporeaza particula in invaginare;
actina si miozina inchid canalul care devine vesicular,si care contine particula;
proteinele contractile smulg vezicula de fagocitoza din membrana celulei,eliberand-o spre interiorul celulei.
Bariera lipidica si proteinele de transport ale membranei celulare.
Bistratul lipidic este o bariera ,(nu este absoluta)in special fata de miscarea apei si a substantelor hidrosolubile ,intre cele 2 compartimente lichidiene.
Moleculele proteice au cu totul alte proprietati de transport; structura lor moleculara intrerupe continuitatea bistratului lipidic, si constituie o cale alternativa de transport prin membrana. Majoritatea acestor proteine penetrante sunt proteine de transport;ele functioneaza diferit: -unele prezinta spatii hidrofile ce strabat complet intrega lor molecula,permitand trecerea libera a unor ioni sau molecule=canale proteice(ionice);
altele,denumite proteine caraus(carrier), ele fixeaza substanta ce urmeaza a fi transportata si, prin modificari conformationale suferite de proteina, substanta strabate molecula proteica ,traversand membrana;
Atat canalele proteice cat si proteinele caraus pot avea o mare selectivitate fata de substanta transportata.
A DIFUZIUNEA SI TRANSPORTUL ACTIV.
DIFUZIUNEA inseamna miscarea haotica moleculara a substantelor ,molecula cu molecula ,fie prin spatiile intermoleculare din membrana ,fie in combinatie cu o proteina transportatoare.Energia ce provoaca difuziunea este energia cinetica normala a miscarii materiei..Ionii se comporta la fel ca moleculele intregi,iar particulele coloidale de asemenea,doar ca viteza lor de difuziune este mult mai redusa.
Exista 2 subtipuri de difuziune: -simpla nu necesita proteine caraus ,substantele traverseaza membrana prin pori sau spatii intermoleculare ,datorita energiei cinetice;
-facilitata ,care necesita proteine caraus;.
Rata difuziunii este determinate de cantitatea de substanta existenta,de viteza miscarii cinetice si de numarul porilor prin care trec moleculele si ionii
Difuziunea simpla poate urma 2 cai::1 -prin bistrat lipidic;
2 -prin canalele hidrofile ale unor proteine.
1 Difuziunea simpla prin bistrat lipidic.
a. Difuziunea substantelor liposolubile.
Liposolubilitatea substantei determina rapiditatea cu care o substanta difuzeaza:oxigenul,azotul, dioxidul de carbon,alcoolul se dizolva rapid in bistratul lipidic si difuzeaza prin membrana exact cum ar difuza intr-o solutie apoasa; rata difuziunii este direct proportionala cu solubilitatea lor in lipide.
b. Transportul apei si a altor molecule insolubile in lipide.,nepolarizate electric
Apa este insolubila in lipide si totusi trece prin membrana celulara atat prin bistratul lipidic cat si prin canalele proteice; acest lucru este posibil deoarece moleculele de apa sunt foarte mici si energia lor cinetica suficient de mare ,astfel strabat membrana ca niste gloante,inainte de a fi oprita de caracterul hidrofob.
Membrana este: - Impermeabila pentru ioni datorita incarcaturii lor electrice care :
-Atrage numeroase molecule de apa _ionii hidratati de dimensiuni mari;
-Interactiunea dintre sarcina electrica a ionului si sarcinile bistratului lipidic.(fiecare jumatate a bistratului lipidic este compusa din lipide" polarizate "avand in exces sarcini negative exprimate spre cele 2 fete ale membranei lipidice)';sarcinile ionilor sunt respinse instantaneu.
- Impermeabila pentru glucoza si pentru alte molecule polarizate si mari.
2 Difuziunea simpla prin canale ionice(proteicce)si "portile "acestor canale.
O multime de canale ionice asigura transportul pasival apei si al substanttel hidrofile.
|
