Subiecte biocel

Subiectul 1ProcarioteSunt cele mai simple/primitive cellule forme de organizare ale vietii:bacterii,alge albastre,verzi.Nu au nucleu delimitat de membrana ci corp nucleoid alcatuit dintr-un lant de ADN inconjurat de proteine bazice,atasat printr-o extremitate de membrana.Citoplasma e incarcata cu ribozomi liberi si n-are organite delimitate de endomembrana.Membrana celulara e alcatuita dintr-o membrane plasmatica dublata la exterior de o membrane protectoare.La procariote locomotia este asigurata de structuri specializate ale membranei si ectoplasmei numite flageli.PRoprietatile procariotelor:-inmultire rapida(proliferare)-capabile de a se adapta usor la variatiile conditiilor de mediu(plasticizante)Bacteriile sunt exemple caracteristice de celule procariote, marimea lor e in general de ordinul 1µm. Molecula de AND bacterian este de cca. 1 mm lungime si ea contine o cantitate de informatie suficienta pt a codifica 2-3000de proteine diferite. Citoplasma lor contine 20-30.000 de ribozomi organizati sub forma de polizomi.

Subiectul 2EucarioteAu o organizare complexa.Sunt alcatuite din nucleu(coordoneaza procesele celulare),citoplasma(are organite)si suprafata celulara(controleaza schimburile cu mediul).Eucariotele cuprind protozoare neprocariote,toate celulele plantelor si ale animalelor,ale omului.Marimea celulei poate fi apreciata la o scara lineara.Diametrul celulelor este pentru marea majoritate cuprins intre 10-30um,cu unele exceptii: -ovocitul uman matur are diametrul de aprox 200 um.-corpul neuronilor Purkinje si al neuronilor Betz se apropie de 100-200 um,dar prezinta prelungiri cu lungimi de ordinul centimetrilor sau metrilor.-printre cele mai mici cellule din organism se numara neuronii din stratul granulos al scoartei cerebrale(3-4um)si limfocitele mici(5-6um) din sangele circulant.Forma celulei e un character general important al eucariotelor. Forma e controlata de factori externi:presiune,vascozitatea mediului, si interni:varsta,vascozitatea celulara.Celulele umane pot fi incadrate in celule cu forma:-variabila:leucocitele,celulele musculare,secretorii,melanocitele.-constanta:epiteliale,de acoperire,nervoase,osoase,eritrocitele.Numarule celulelor la organismul uman aprox cateva milioane de miliarde,aprox 100 de tipuri.Celulele umane au in ciclu vital cu o durata diferita.Ex celula musculara cardiaca,neuronii(au durata de viata aprox egala cu cea a individului).Celulele intestinale dureaza 1-2 zile.

Subiectul 3Membrana celularaDefinitie:membrana este o pelicula foarte subtire(cativa nm)si foarte flexibila ce acopera si delimiteaza compartimentul citoplasmatic,controleaza schimburile cu mediul inconjurator si se comporta ca un system de receptie-transductie si constituie substratul adezivitatii celulare.Membrana prezinta si diferentieri speciale cum sunt dispozitivele jonctionale,cili,microvili,flageli,etc.

1

Astfel Robertson in 1959 emitea teoria membranei”unit”pe baza cercetarilor la micrroscopul electronic,prin care toate membranele plasmatice au organizare ultrastructurala unitare dupa modelul trilaminat ce implica o foita centrala flancata de doua foite dense la fluxul de electroni in grosime totala de 7.5 nmFoita centrala clara corespunde axului lipidic central iar foitele dense corespund fetelor hidrofile lipidice pe care se ataseaza proteinele.Dar modelul membranei “unit”s-a dovedit a fi incomplet deoarece ignora dinamismul moleculelor componente si a proteinelor transmembranare.In 1972 Singer si Nicolson elaboreaza teoria mozaicului fluid,astfel moleculele componente-lipide si proteine-difuzeaza liber in planul continuumului lipidic si aceasta implica o organizare intamplatoare a distributiei moleculare lipoproteice.Modelul actual de membrana este o preluare si dezvoltare a ideilor principale din modelele precedente,cat si o conceptie cu mult mai cuprinzatoare fata de cele precedente.Membrana celulara este alcatuita din 3 parti componente principale:-plasmalema-complexul lipoproteic in grosime de 7.5nm-glicolema-complexul glicoproteic superficial in grosime de 50 nm.-citoscheletul membranei-reteaua de proteine asezate pe fatza interna a plasmalemei in grosime de cativa nm.

Subiectul 4Bazele moleculare ale organizarii membranei celulareLa alcatuirea membranei celulare participa apa cu aprox 30%,subs organice aprox 70% si saruri minerale in cantitati foarte mici.Peste 90% din masa uscate este reprezentata de lipoproteine,iar glucidele numai in cateva procente.Totalitatea lipidelor din membrana sunt localizate in plasmalema unde constituie foita continua hidrofoba pe care se organizeaza celelalte populatii de molecule din membrane.Glucidele sunt prezentate exclusiv in glicolema numai sub forma de fragmente de molecule relativ scurte ,fie conjugate cu proteine,fie atasate la capetele hidrofile a unor lipide din plasmalema.Proteinele sunt reprezentate in toate cele trei straturi ale suprafetei celulare:in plasmalema in special de o parte si de alta a continuumului lipidic,in glicolema alcatuind tesatura pe care sunt atasate glucidele,in citoscheletul membranei unde realizeaza o retea foarte fina si supla.Apa inhiba glicocalixul,citoscheletul membranei si foitele externa si interna ale plasmalemei ,vom gasi si ioni anorganici care desi participa cu un procent foarte mic la masa membranei,joaca un rol important in biologia acesteia.

Subiectul 5PlasmalemaEste partea centrala a membranei celulare si este prima componenta care a fost indentificata la microscopul electronic.Principalele tipuri de lipide ce intra in alcatuirea membranelor sunt :fosfolipide,cholesterol,glicolipide.Fosfolipidele formeaza marea majoritate a lipidelor din endomembrane si aprox 75% din lipidele citoplasmatice.Fiecare molecula are aspectul unui “cui” in care capul este hidrofil si este denumit grup polar pentru ca el poarta sarcini electrice,iar reziduurile de acizi grasi sunt hidrofobe si sunt de obicei desemnate ca segment apolar.Proteinele plasmalemei- o mare parte din proteinele membranei celulare sunt localizate la nivelul plasmalemei si ele se afla in relatii speciale cu bistratul lipidic.Proteinele reprezinta substratul specifitatii suprafetei celulare,exista doua grupe de proteine:extrinseci si intrinseci.

2

Proteinele extrinseci-sunt distribuite pe o fatza sau pe alta a continuumului lipidic si contacteaza pe suprafata lor legaturi hidrofile ale lipidelor.Ele sunt numeroase pe fatza interna unde edifice citoscheletul membranei celulare.Proteinele intrinseci-se extrag foarte greu din continuumul lipidic deoarece dezvolta si legaturi hidrofobe.Ele servesc ca dispozitiv de receptie-transductie.

Subiectul 6Citoscheletul membranar.Este o retea de proteine extrinseci ce formeaza partea interna a membranei celulare,cu o grosime de 5-9nm,care confera flexibilitate si rezistenta suprafetei celulare.Un model de aranjare a proteinelor citoscheletale este de retea ,in care ochiurile retelei sunt alcatuite de dimerii de spectrina,iar nodurile retelei sunt alcatuite din doua tipuri de complexe moleculare.GlicolemaEste partea externa a membranei celulare cu o grosime medie de 50 nm,este laxa si greu de identificat in microscopie electronica de rutina,confera o incarcatura predominant electric negative suprafetei celulare si joaca un rol major in controlul schimburilor ionice transmembranare.Termeni sinonimi:glicolema,glicocalix,invelis de suprafata “fuzzy coat”-pufoasa ,scamoasa.Din punct de vedere chimie,glicolema este alcatuita indeosebi din glicoproteine ,este vorba de o tesatura delicata si laxa de lanturi proteice pe care sunt ancorate reziduurile glucidice.

Subiectul 7Matricea extracelularaMatricea extracelulara sau intercelulara constituie mediul interstitial in care isi desfasoara activitatea diferite tipuri de celule; ea este alcatuita din elemente greu identificabile morphologic si eterogene chimic. Matricea extracelulara controleaza adezivitatea, cresterea si diferentierea si joaca rolul principal in organizarea celulelor sub forme de tesuturi si in distribuirea acestora in mod specific in diferite organe ale omului. Matricea extracelulara se afla in relatii de continuitate si contiguitate moleculara cu glicolema. La microscopul luminiscent in matricea extracelulara po fi observate trei tipuri de elemente: membranele bazale, fibre intercelulare si substanta fundamentala a matricei bogat coloidala.Moleculele organice care stau la baza edificarii diferitelor structuri microscopice sau ultramicroscopice sunt de natura glicoproteica.Dintre acestea fac parte colagenul si elastina,glicoproteine sulfatate necolagene si proteoglicanii.Colagenul -e o familie de proteine cu foarte mare forta de extensibilitate ce reprezinta 25% din proteinele omului adult.Au fost identificate in matricea extracelulara 5 izotipuri de molecule de colagen.Elastina - prezint deosebiri fata de molecula de colagen ce ii confera proprietati fizico-mecanice deosebite. Proteoglicanii - sunt cea de-aIIl-a componenta importanta a matricei extracelulare, aprox. 95% din molecula de proteoglicani este constituita de glicozaminoglicani si 5% din proteine. Proteoglicanii datorita componentei polizaharidice formeaza polianioni foarte mari ce leaga apa si cationii alcatuind asa-zisa substanta fundamentala. A III-a grupa de molecule organice a matricei extracelulare e reprezentata de glicoproteinele sulfatate necolagene-au greutate moleculara mare si sunt responsabile de atasarea celulelor de matricea extracelulara.Au fost identificate fibronectina, laminina, dronectina, entactina, etc. Glicoproteinele necolagene intra in alcatuirea diferitelor tipuri de membrane bazale alaturi de colagen de tip IV si glicozaminoglicani.

Subiectul 8

3

Receptorii de membrana,tipuri de receptor.Receptorii de membrana.Sunt dispozitive moleculare specializate,asezate pe fata externa a membranei celulare,cu ajutorul carora se intercepteaza semnale sau mesaje venite pe cale nervoasa sau umorala.Termenul generic de ligand defineste toate substantele care, vehiculate pe cale umorala sau nervoasa, se leaga de receptori si moduleaza functia celulara. Din categoria liganzilor fac parte mesagerii extracelulari sau mesageri de ordinul I (ex: neurotransmitatorii si hormonii).Tipuri de receptori de membrana:- Receptori pentru substante endogene -produsee de celulele proprii organismdului care pot induce modificari mediate de receptori transmise pe cale nervoasa sau umorala.Pentru cale nervoasa - mai cunoscuti sunt receptorii pentru acetilcolina,floradrenalina, serotonina, histamina, dopamina, epinefrina, acid gamaaminobutiric (GABA).Pentru calea umorala-receptorii hormoni-cei mai bine caracterizati sunt cei pentru insulina (izolate in celulele adipoase si hePatocite).Receptorii pentru antigenele endogene.- se gasesc la suprafata celulei implicate in raspunsul imun,fie la suprafata celulei neimunogene. - Receptorii pentru substantele exogene: - receptori pentru virusi, - receptori pentru antigene nonself, - receptori pentru toxine microbiene, - receptori pentru droguri, - receptori pentru lecitine etc.

Subiectul 9Jonctiunile stranseSunt dispozitive de adezivitate cu o dispozitie “in panglica”,impermeabile pentru markerii intercelulari,separand net compartimentele tisulare cu compozitii chimice diferite.Denumiri sinonime:zonula occludens,jonctiuni pentalaminate sau jonctiuni hepatalaminate.In organizarea jonctiunilor stranse,membranelee adiacente se apropie complet una de alta pentru a edifice structuri pentalaminate,obliterand astfel spatial intercellular si impiedicand scurgerea moleculelor printre membrane.La edificarea acestor dispozitive participa si proteine integrate care traverseaza membranele adiacente,se dispun in siruri gemene pentru a organiza dispozitive de sutura “in fermoar”.Proteinele integrate sunt ancorate prin intermediul unor microfilamente de citoscheletul matricei.Principalele proprietati ale jonctiunilor stranse:-dispozitive de adezivitate intercelulara,flexibile si sigure.-bariere fizice si chimie intercelulare.-confera polaritate celulelor angajate in astfel de jonctiuni.-apar timpuriu intre celulele embrionare,de obicei sub forma de macule pentru ca apoi sa se transforme in zonule.

Subiectul 10DesmozomiiSunt dispozitive de adezivitate intercelulara foarte puternice.Ele nu sunt implicate in schimburile intercelulare si nu impiedica deplasarea moleculelor prin spatiile pe care le delimiteaza.Denumiri sinonime:zonula adherens,macula adherens,lamina desmozomica.Se intalnesc 3 tipuri:in forma de pata,in forma de banda si hemidesmozomii.Desmozomii in pata sunt alcatuiti din urmatoarele elemente componente:-membranele plasmatice adiacente asezate parallel la o distanta de 25-30 nm.

4

-un material intercellular dens la fluxul de electroni proteic,de aspect filamentos,bisectat de o densificare centrala bogata in glucide si calciu.-densificari in forma de disc pe frontal citoplasmatic.-dispozitive de legatura sau “linkeri”reprezentate de microfilamentele ce se ancoreaza de scheletul matriceal-elemente citoscheletale reprezentate fie de tonofilamente,fie de microfilamente de actina.Ei sunt prezenti intre diferite tipuri de cellule ale epiteliului de acoperire.Desmozomii in banda sunt prezenti la nivelul segmentelor transversale ale discurilor intercalare.Ultrastructura asemanatoare cu a desmozomilor in spot,cu urmatoarele deosebiri:-spatiul intercellular este de 15-25 nm si mai sarac in amterial dens.-densificarile de pe fata interna a plasmalemei nu au forma de disc si se extend in mod nedefinit.Hemidesmozomii sunt variante ale desmozomilor in spot ce realizeaza jonctiuni cu membrana bazala.

Subiectul 11Jonctiunile de tip GAPSunt diferentieri ale membranelor celulare in forma de macule ,care realizeaza transferul direct de mesageri chimici sau fizici de la o celula la alta.Termeni sinonimi:nexus sau macule communicans.La organizarea lor participa membrane adiacente care se apropie la o distanta de 2-3 nm,spatiul dintre membrane nu este obliterat ci poate fi strabatut de molecule mici.Cel de-al II-lea component sunt conexonii-dispozitive proteice complexe ce traverseaza membranele adiacente in forma de prisme hexagonale cu diametru de 7-8nm si sunt dispuse in registru pe suprafata maculei jonctionale.Conexonii sunt alcatuiti din 6 subunitati proteice in forma de bastonase cu un diametru de 2,5 nm si lungime de 7.5nm.Subunitatile sunt dispuse in inel pentru a delimita un canal hidrofil cu diametru reglabil intre 0,4-2nm.Jonctiunile GAP sunt foarte raspandite la diferite tipuri de cellule si reprezinta principala cale de comunicare intercelulara.Caracteristica lor principala este ca permit schimburi rapide de molecule intre celulele angajate in jonctiune.

Subiectul 12Transportul pasiv1.Transportul pasiv prin difuziune simplaPentru cele mai multe tipuri de molecule trecerea prin difuziune simpla se face lent.Pentru moleculele mici neionizate difuziunea simpla prin membranele biologice se face in cazul celor liposolubile prin continuumul lipidic iar pentru cele hidrosolubile prin mici orificii sau pori hidrofili situati in structurile bimoleculare lipidice.Dupa legile difuziunii de pe o fat ape alta a membranei se face din regiunea cu concentratie mai mare spre cea cu concentratie mai mica.2.Transportul pasiv prin difuziune facilitateEste mecanismul prin care unele substante greu solubile in lipide si cu o masa moleculara relativ mare sunt transportate prin traversul structurilor membranei mult mai rapid decat prin difuziunea simpla.Frecvent intalnita la hepatocite difuziunea facilitate este modalitatea de transport pentru glucoza,aminoacizi,purine,glycerol etc.Pentru transportul facilitate se presupune ca in grosimea membranei exista molecule proteice cu rol de carausi care preia substantele pe o fata a membranei si le elibereaza pe cealalta fata.In mod obisnuit,ca si in cazul difuziunii simple ,transportul prin difuziune facilitate se efectueaza in sensul gradientului de concentratie si duce la echilibrarea concentratiilor pe ambele fete ale membranei.

5

Subiectul 13Transportul activ prin pompe ionice.Pentru mentinerea gradientului ionic intracellular trecerea ionilor prin membrana celulara se face de cele mai multe ori in directia termodinamica nefavorabila,impotriva gradientului de concentratie sau a celui electrochimic.Transportul ionilor se face cu ajutorul unor protein-enzime din plasmalema contrar gradientului de concentratie si poarta denumirea de pompe ionice.Pompele ionice pot transporta un singur ion sau concomitant doi ioni.De asemenea mai exista si sisteme de transport cuplat ce transfera ioni,apa sau alte molecule necesare metabolismului cellular.Cea mai importanta si mai cunoscuta pompa de ioni este pompa de Na-K;astfel este demonstrate ca in mediul intracellular exista o mare cantitate de K si mult mai putin Na contrar mediului extracelular fapt datorat prezentei la nivelul membranei celulare a unei enzyme ce hidrolizeaza ATP-ul numai in prezenta Na si K si a unei concentratii favorabile de Mg.Enzima numita Na-K ATP-aza face parte integranta din pompa de Na-K.Caile furnizoare de energie necesara pentru transportul active sunt dependente de tipul de cellule.Astfel,celulele inalt differentiate folosesc in principal caile aerobe producatoare de ATP.In alte tipuri de cellule sunt folosite pentru transport molecule de ATP furnizate prin glicoliza-metabolism anaerob.

Subiectul 14FagocitozaPrin fagocitoza (phagein=a manca) celulele transporta din mediul extracelular in citoplasma particule de natura foarte diferita,utilizand regiuni specializate din membrana celulara purtatoare de receptori.Celulele ce realizeaza un astfel de transport poarta denumirea de fagocite. Dupa marimea particulelor pe care fagocitele sunt capabile sa le inglobeze distingem microfage,ce inglobeaza numai particule mici si macrophage care inglobeaza in special particule mari.Fagocitele prezinta la suprafata celulei receptori cu ajutorul carora recunosc elementele “self” , proprii organismului, si “non self” sau macromolecule straine de organism (antigeni). Receptorii recunosc si molecule “self-alterat”(celule degenerate,maligne,imbatranite etc).Etapele procesului de fagocitoza.Primul element este recunoasterea antigenelor de catre receptori cu fixarea primelor la membrana celulara,determinand activarea receptorilor si agragarea proteinelor contractile de la nivelul citoscheletului cu emiterea de pseudopode.Ele inconjoara strans particular,astfel apar interactiuni receptor particular pe toata suprafata ei,”in fermoar”,fixand particular la membrane pseudopodelor.Pseudopodele care inconjoara particule se unesc si la locul de unire fuzioneaza rezultand o vezicula ce cuprinde particular si se numeste fagozom.In citoplasma ,fagozomii se unesc cu lizozomii ce-si varsa continutul de enzyme si digera particulele introduce in fagozom.Fagocitoza ,intrucat comporta emiterea de pseudopode,se face cu cheltuiala de energie;este deci un process energodependent.

Subiectul 15PinocitozaEste procesul de transport in masa a unei cantitati variabile de fluid tisular impreuna cu particulele pe care le contine(pinos=a bea)prin intermediul unor vezicule pinozomale.Pinocitoza fara receptori este forma de inglobare a substantelor din mediul extracelular in vezicule formate din invelisul cellular fara fixarea prealabila a lor de suprafata celulara prin receptori.Ea reprezinta forma de endocitoza cel mai frecvent intalnita la celulele organismului.Procesul are loc in mai multe etape,incepand cu contactul particulelor din fluidul tisular cu invelisul cellular,sunt activate anumite situsuri anionice de suprafata,process ce va induce agragarea proteinelor contractile citoscheletale,cu invaginarea membranei si formarea de cripte adanci.Buzele superioare

6

fuzioneaza formand vezicule sau vacuole pinozomale denumite pinozomi.Dupa marime acestia pot fi micropinozomi sau macropinozomi.Ulterior pinozomii se unesc cu lizozomii si-si descarca continutul in acestia,apoi membranele pinozomale se reintegreaza la nivelul membranei citoplasmatice.Pinocitoza cu receptori are un mechanism asemanator cu fagocitoza.Viteza de transport prin pinocitoza cu receptori este mare si se apreciaza ca in 2-5 minute sunt inglobate in citoplasma molecule diferite din mediul extracelular prin vezicule pinocitotice.

Subiectul 16Filamentele de actinaContin in afara de moleculele contractile de actina si moleculele reglatoare de troponina si tropomiozina.Portiunea axiala a filamentului de actina contine molecula contractila reprezentata de actina F,iar tropomiozina este asezata sub forma de bastonas de-a lungul axului de actina F.Troponina formeaza unitati proteice globulare dispuse la extremitatea moleculei de tropomiozina.Molecula de actina se gaseste sub doua forme:-actina globulara(actina G) care este monometru de actina -actina fibrilara(actina F),care reprezinta forma polimerizata a actinei G.G-actina este o molecula globulara cu diametrul de 5.5 nm,rezultata prin infasurarea unui singur lant polipeptidic format din 374 de aminoacizi.F-actina se prezinta sub forma de filamente cu grosimea de 7-8nm si este alcatuita din doua lanturi polipeptidice dispuse in helix,cu o perioada repetitive de 35-40nm.Fiecare lant este alcatuit dintr-o singura serie de subunitati de actina G,pentru fiecare tur de helix existand 13,5 unitati de actina G.FunctiiFilamentele de actina sunt filamente subtiri care stimuleaza activitatea ATP-azica a miozinei;Tropomiozina se leaga de actina si impreuna cu complexul troponinic regleaza interactiunea miozina-actina.Troponina leaga ionii de calciu,inhiba activitatea actinei si se leaga de tropomiozina.

Subiectul 17Filamentele de miozinaFilamentele de miozina sunt formate din proteina numita miozina care constituie fractiunea proteica cea mai importanta cantitativ si functional in fibra musculara scheletala.Aceasta poate fi de mai multe feluri,insa prototipul ramane miozina din tesutul muscular.Molecula de miozina este asimetrica,ceea ce explica anizotropia sau birefringenta benzilor intunecate din miofibrila;are aspectul unui bastonas cu o zona globulara si una liniara.Are o lungime de 160 nm si o grosime de 2nm;Regiunea globulara are diametrul de 4-5 nm si lungimea de 15-20 nm, mol de miozina e desfacuta sub actiunea tripsinei in doua fragmente numite meromiozine: L-meromiozina si H-meromiozine. H-meromiozina prin tratare cu papaina se scindeaza in 2 subunitati: S1-H si S2-H.FunctiiFilamentele de miozina sunt filamente mai groase si contribuie prin subunitatile sale la formarea puntilor transversale care vor interactiona cu situsul de legatura de pe suprafata moleculei de actina G;are si activitate ATP-azica.

Subiectul 18Filamentele intermediareAu fost denumite astfel deoarece au diametrul intermediar(10nm)intre cel almicrofilamentelor (7nm)si cel al microtubulilor(25nm).Ceea ce diferentiaza filamentele intermediare de celelalte diferentieri citoplasmatice este structura si localizarea lor.

7

Astfel:-a.in cazul filamentelor intermediare ,in acelasi filament exista mai multe proteine diferite care copolimerizeaza.In celelalte diferentieri citoplasmatice exista o singura proteina,care prin polimerizare duce la formarea filamentului sau microtubulului;-b.polimerizarea nu se face prin inlantuirea unor proteine globulare si prin insiruirea in system “cap la coada” a componentelor sale,care sunt proteine fibrilare;-c.filamentele intermediare sunt structuri stabile.Odata polimerizate se mentin sub aceeasi forma.Celelalte structuri sunt structuri labile.-d.un tip de filamente intermediare sunt localizate in nucleu,pe fata interna a invelisului nuclear formand lamina nucleara.In citoplasma sunt 5 tipuri de filamente intermediare:-filamente de keratina localizate in epiderm,par si unghii.-filamentele de desmina sau scheletina,caracteristice fibrei musculare.-filamentele de vimentina,caracteristice celulelor mezenchimale.-neurofilamente localizate in axonii neuronilor-gliofilamente localizate in celulele gliale

Subiectul 19Lizozomii.Sunt organite celulare de forma sferica sau ovoidala,prezenti in citoplasma tuturor celulelor animale cu exceptia hematiilor adulte.Lizozomii au fost descoperiti de catre DE DUVE in 1955 prin tehnici de fractionare celulara.Diametrul lor este variabil,intre 0.25-0.8 um.ORganizare ultrastructuralaLizozomii sunt alcatuiti din :-membrana delimitanta-matrice lizozomala.Membrana lizozomala are structura comuna endomembranelor cu grosimea de aprox 7-8 nm.Ocazional in unele cellule pot fi intalniti lizozomi cu dubla membrane delimitanta sau cu membrane unica ce prezinta la exterior mici prelungiri numite spiculi.Matricea lizozomala apare cu aspect diferit la microscopul electronic.Poate fi omogena,fin granulara sau heterogena,ceea ce determina un polimorfism lizozomal in fiecare celula.Sunt recunoscute doua tipuri majore de lizozomi:-lizozomi primary(omogeni)-lizozomi secundari(heterogeni) ce contin in matrice structuri granulare si membranoase.Ei sunt de trei tipuri:heterofagozomi,autofagozomi si corpii reziduali.Organizarea ChimicaLizozomii contin, in principal, un numar mare de hidrolaze acide,fiind reprezentate de :protease,peptidaze, nuclease,fosfataze,lipaze,esteraze,glucozidaze.Enzimele sunt localizate in cea mai mare parte in matricea lizozomala,unele din ele numai pe membrana lizozomala,altele si in matrice si in membrana.O Parte din aceste enzyme pot fi detectate si histochimic,locul lor de hidrolizare in citoplasma celulei indicand pozitia lizozomilor in citosol.Dintre acestea ,fosfataza acida si arilsulfataza sunt socotite enzyme marker pentru evidentierea lizozomilor.Hidrolazele acide lizozomale sunt retinute in interiorul organitului de catre membrana lizozomala care este practice impermeabila opunandu-se trecerii lor in citosol.Eliberarea enzimelor lizozomale ar duce practice la liza urmata de moartea celulei respective.Eliberarea enzimelor lizozomale in celula are loc si in mod normal in unele fenomene de involutie fiziologica.

8

Subiectul 20Lizozomii primari Sunt aceia care nu au fost ink angajati in activitate.Au talie mica,o matrice omogena sau fin granulara si adeseori un set incomplete de hidrolaze acide.Sunt lizozomi tineri care au o durata de viata mai scurta de aprox 24-48 ore.Lizozomii secundari sau functionali au activitati enzimatice digestive.Au o durata de viara mai lunga pana la cateva saptamani,talie mai mare,matrice heterogena ce contine structuri granulare,membranoase si un set enzymatic complet.Lizozomii secundari rezulta din fuziunea lizozomilor primary cu diferite substante fagocitate,endocitate sau degradate din celula.Lizozomii secundari sunt reprezentati prin :-heterofagozomi-lizozomi primary cu material ingerat de celula prin endocitoza,-autofagozomi-lizozomi primary ce contin portiuni din celula sau organite celulare degenerate,-corpii reziduali-vacuole cu reziduuri celulare nedigerabile rezultate din digestia intracelulara.

Functia lizozomilorLizozomii sunt organite celulare rezponsabile de digestia intracelulara prin procesele de heterofagie sau autofagie.Heterofagozomii sau pinozomii se apropie de lizozomii primary cu care fuzioneaza formand o singura vacuola numita heterolizozomi delimitate de o membrane rezultata din unirea membranei heterofagozomului sau a pinozomului cu a lizozomului primar.In interiorul heterolizozomului enzimele hidrolitice lizozomale incep procesul de digerare a produsului inglobat process de durata diferita ce depinde de complexitatea materialului endocitat.Se obtin molecule mici de proteine,hidrati de carbon si lipide ce vor traversa membrane heterolizozomului fiind puse astfel la dispozitia celulei pentru refacerea intregului citosol.Autofagia repprezinta procesul de digestie intracitoplasmatica a organitelor celulare din celula respectiva care si-au terminat activitatea si se afla in diferite grade de dezintegrare.In jurul lor citosolul elaboreaza o endomembrana delimitanta pentru a le separa astfel de restul celulei,rezultand o vacuola denumita autofagozom.Acesta se uneste cu lizozomii formand autofagolizozom,ulterior procesul fiind asemanator cu al heterolizozomilor.

Subiectul 21PeroxizomiiSunt organite celulare prezente in citosolul tuturor celulelor,ei pot fi evidentiati prin utilizarea rectivului DAB.Numarul peroxizomilor difera de la o celula la alta sau in aceiasi celula in functie de perioada de activitate.Diametrul organitului este situate intre 0.1 – 1.5um.Organizare ultrastructuralaPeroxizomii se prezinta sub forma de vacuole sferice sau ovoide,delimitati de endomembrane groase de 6.5-8 nm si contin o matrice fin granulara,uneori cu un cristaloid.Citomembrana prezinta o compozitie asemanatoare cu a membranei reticulului endoplasmatic dar si difera de acesta prin unele polypeptide si enzyme din structura sa.Organizarea chimica.Peroxizomii contin proteine,lipide si enzyme speciale cum ar fi:catalaza,uratoxidaza.Functiile.Peroxizomii intervin in metabolismul H2O2 in doua etape:in prima etapa prin actiunea oxidazelor se produce H2O2(hydrogen peroxid) din D si L-aminoacid,acid lactic si alte substante; in a doua etapacatalaza desface hidrogenul peroxide care este toxic pt celula,in oxygen si apa.Prin uratoxidaza,peroxizomii sunt implicate in degradarea purinelor(adenine si guanina) si prin acestea in metabolismul acizilor nucleici.Peroxizomii pot activa si oxidarea acizilor grasi.

9

Subiectul 22RibozomiiSunt organite celulare intracitoplasmatice prezente in toate celulele cu exceptia eritrocitelor.Ribozomii pot fi liberi in citoplasma si atasati de membranele reticulului endoplasmatic.Numarul ribozomilor variaza cu tipul de celula,cu momentele functionale ale acesteia;este foarte mare in celulele secretorii angajate in sinteze de proteine.Diametrul ribozomilor este cuprins intre 15-30 nm.Organizare ultrastructuralaRibozomul este format din doua subunitati inegale ca dimensiuni si inegale in ceea ce priveste constanta de sedimentare:-subunitatea mare-diam de aprox 30nm-o forma sferoidala,cu o mica depresiune inspre subunitatea mica si o constanta de sedimentare egala cu 60S.-subunitatea mica-de forma alungita convex-concava,diametru de 10-20 nm,o constanta de sedimentare de 40S.La randul ei subunitatea mica este formata din doua parti inegale.Organizare chimica.Ribozomii contin ARN,proteine,cantitati mici de apa,diferiti ioni metalici,dintre care cei mai caracteristici sunt ionii de Mg si Ca.Molecula de ARN apare usor spiralata,prezentand si segmente monocatenare nespiralate,dispuse in interiorul subunitatilor unde sunt situate si proteinele ribozomale.ARN-ribozomal(ARNr) se gaseste in ambele subunitati ale ribozomului si contine baze asimetrice:baze purinice(guanine si adenina),baze pirimidinice(uracil si citozina).Proteinele ribozomale sunt fie strans legate ,fie mai lax legate de ARN,ceea ce permite mai usor acestora din urma sa se elibereze in citoplasma.Proteinele sunt localizate in interiorul subunitatilor.Au fost isolate peste 50 de tipuri de proteine ribozomale.O parte din proteine joaca un rol structural si altele intervin in ansamblarea subunitatilor ribozomale,iar altele par a fi implicate in functiile specifice ale ribozomilor.Functia ribozomilor.Aceste organite reprezinta in citoplasma locul de sinteza al proteinelor.La nivelul polizomilor neatasati membranelor reticulului endoplasmatic se sintetizeaza proteinele de structura iar la nivelul ribozomilor atasati reticulului endoplasmatic se sintetizeaza proteinele de export.

Subiectul 23Reticulul endoplasmatic Se gaseste la toate tipurile de cellule cu exceptia hematiei adulte.RE a fost observat si descries la microscopul electronic si este mai bn reprezentat in celulele angajate in sinteze de proteine,de glucide,de lipide,apare astfel foarte bine dezvoltat in cellulele secretorii exo- si endocrine.Organizare ultrastructuralaRE este format din saci,cisterne,tubi,vezicule,anastomozate intre ele.Aceste formatiuni sunt delimitate de o citomembrana groasa de aprox 6 nm,cu o organizare asemanatoare celorlalte citomembrane.Lumenul formatiunilor RE are un diametru variabil cuprins intre 25-500 nm si variaza cumomentul functional al celulei ,prezentand si aspecte diferite la fluxul de electroni.RE este de doua tipuri: reticulul endoplasmic rugos si reticul endoplasmatic neted.RER-prezinta pe suprafata externa a membranei ribozomi atasati,izolati sau in grupuri active poliribozomale.Ribozomii sunt atasati prin subunitatea mare,strabatuta de un canal ce se deschide in lumenul reticulului,canal pe care il strabat lanturile polipeptidice ce se formeaza pe ribozomi.RER corespunde ergastoplasmei(plasma lucrativa)din celulele foarte active in sinteze proteice,corpii Berg din hepatocite,corpii Nissl din neuroni.Prin ribozomii atasati lui confera o bazofilie puternica celulei respective.RE neted- nu prezinta ribozomi pe membrane sa delimitanta.El comunica adeseori prin canale de legatura cu RER.Este alcatuit mai mult din formatiuni tubulare cu un diametru de 30 nm.Este present in citoplasma tuturor celulelor,dar apare mai putin bine reprezentat decat RER.

10

Un aspect particular morphologic si functional al RE neted se intalneste in celula musculara,unde ia si denumirea de reticul sarcoplasmatic cu rol in cuplarea excitatiei cu contractia.In celulele pigmentare ale retinei RE neted ocupa aprox 50% din citoplasma,luand pe langa aspectul tubular normal si aspectul unor formatiuni numite corpii mieloizi.Organizare chimica.Prin centrifugarea diferentiata se obtine fragmentarea membranelor intracitoplasmatice si a membranei celulare,cu sedimentarea diferentiata a structurilor celulare.RER si cel neted contin aprox 60% proteine,din care o parte sunt incluse in structurile organitului,iar altele reprezinta proteinele de export.Lipidele sunt in proportie de 40%,in ele predomina lecitinele si cefalinele.In RE neted insa,colesterolul apare de doua ori mai mult decat in cel rugos.In membranele RE se gasesc enzyme legate de transferul de electroni .

Subiectul 24Functiile RERER si neted prezinta functii commune,precum si functii differentiate.Functiile commune:RE formeaza un vast system microcirculator intracitoplasmatic care vehiculeaza in permanenta substante in toata citoplasma,precum si in alte structuri cum ar fi aparatul Golgi sau spatial perinuclear cu care RER comunica.RE are si un rol mechanic,putand fi considerat support intracitoplasmatic atat pentru celelalte organite cat si pentru mentinerea formei celulei.Prin membranele sale permite schimburi intre citosol si formatiunile componente.Functii differentiate:RER este organitul la nivelul caruia se sintetizeaza proteinele de export.ACEstea se sintetizeaza in aprox 1 minut la nivelul ribozomilor si polizomilor atasati membranelor reticulului,de unde in 3-5 minute,prin canalul aflat in subunitatea mare ribozomala,trec in cisternele reticulului.Traversarea prin cisterne pana la complexul Golgi dureaza 20-40 minute.Maturarea in complexul Golgi cu formarea veziculelor ce contin produs pentru export se realizeaza in aprox 1 ora.RER este angajat si in sinteza unor fosfolipide(lecitina)si a unor glicoproteine integrale din membrane.RE neted poate indeplini in cellule mai multe functii:-in sinteza hormonilor steroizi-in metabolismul glucidelor-intervine in primele faze ale gliconeogenezei-in metabolismul lipidelor si in sinteza unor lipoproteine-in detoxifiere-desfasoara o actiune de metabolizare a unor substante toxice endo- si extracelulare prin enzyme localizate in citomembranele sale-in cuplarea excitatiei cu contractia in celulele musculare-reticulul sarcoplasmatic conduce excitatia de la suprafata catre interiorul celulei musculare la miofilamentele contractile-in fotosinteza in celulele pigmentare din retina.

Subiectul 25Complexul GolgiEste un organit cellular present in toate tipurile de cellule cu exceptia hematiei adulte.Pozitia in celula este diferita dupa tipul si activitatea acesteia.In neuroni,complexul Golgi este dispus perinuclear;in celulele secretorii exocrine apare supranuclear situate intre nucleu si polul lor apical.Organizare ultrastructuralaIn organizarea complexului Golgi intra trei elemente componente:-pachete de saci turtiti sau cisterne asezate in stiva-microvezicule

11

-macrovezicule.Toate cele trei formatiuni sunt delimitate de citomembrane groase de aprox 6-8 nm,de aspect neted fara ribozomi atasati pe suprafata lor.Cele doua fete ale membranelor golgiene,una indreptata catre RE si cealalta catre nucleu sau plasmalenma,au proprietati tinctoriale diferite.Membraneloe sacilor si veziculelor situate la polul golgian proximal sunt mai subtiri de aprox 6 nm,fiind asemanatoare cu ale RE,iar membranele fetelor de maturare se ingroasa pana la aprox 8 nm,devin asimetrice si se apropie ca organizare si compozitie chimica de membrane plasmatica.Sacii sau cisternele golgiene,de aspect turtit ,sunt paralele unele fata de altele si apar separate prin spatii regulate de 20-30 nm;sacii contin un material dens omogen,fin granular sau fin fibrilar.Catre fata imatura sacii golgieni sunt mai mici mai ingustati;ei devin mai lungi,mai largi si cu segmente mai dilatate catre fata de maturare.Numarul sacilor golgieni este in general de 3-12 pentru fiecare celula,iar in unele cellule de tip particular,secretor ,pot ajunge pana la 20.Partea periferica ,laterala ,a sacilor poate sa prezinte pori sau prelungiri care sa anastomozeze la extremitati sacii golgieni intre ei sau sa-I lege de RE.Microveziculele au un diametru de 20-80nm,sunt inconjurate de o citomembrana groasa de aprox 6 nm si asezate de obicei spre fata imatura-cis a complexului Golgi.Microveziculele apar foarte heterogene ca diametru,aspect ultrastructural si functie.Macroveziculele au un diametru cuprins intre 100-500 nm si sunt inconjurate de o citomembrana groasa de 8 nm,au un continut amorf sau granular-heterogen cu material mai condensate si inegal la fluxul de electroni.Macroveziculele se gasesc de obicei pe fata matura-trans a complexului golgian,fiind socotite,in general,vacuole de secretie sau corpi de condensare a produsului secretat de celula.Organizare chimica.Complexul Golgi contine proteine de structura si protein-enzime,precum si lipide in proportie de aprox 40 % cu procent de fosfolipide si cholesterol situate intre cele aflate in membrane RE si membrane plasmatica.Enzime marker pentru complexul Golgi sunt tiaminpirofosfataza(TPP),localizata mai ales in interiorul sacilor golgieni a fetei trans,nucleozuddifosfataza(NDP),localizata in interiorul sacilor intermediary golgieni,precum si unele glicoziltransferaze.Functiile complexului GolgiPrincipala functie a complexului Golgi este legata de procesul de secretie intracelulara,deci are rol in prelucrarea si transportul produsului secretat la nivelul RE catre veziculele de secretie.Complexul Golgi formeaza membrane pentru veziculele secretorii si din acestea mai departe pentru plasmalema.Participa activ la fluxul de membrane din citosol pana la plasmalema.Este implicat in sinteza glicoproteinelor-componenta proteica primita de la RER se uneste cu moleculele de hidrati de carbon de la nivelul structurilor golgiene.Formarea proteoglicanilor sulfatai si a glicoproteinelor sulfatate are loc prin procesul enzymatic de sulfatare a glicoproteinelor,realizat prin sulfotransferaza golgiana.Maturarea lipoproteinelor si a albuminelor.Formarea acrozomului-in gametii sexuali masculini,complexul Golgi dispus supranuclear se modifica si realizeaza formatiunea denumita acrozom care elibereaza enzyme litice la contactul cu gametul sexual feminine.Subiectul 26Incluziunile celulareCitosolul poate acumula in mod normal diferiti produsi ai metabolismului ,pe care sa-I depoziteze temporar sau definitive in celula.Aceste depuneri denumite incluziuni,pot fi de diferite tipuri:glucide,lipide,proteine,pigmenti,cristale si cristaloizi.In exces,acestea impreuna cu alti intermediary metabolici de natura patologica pot constitui cauza sau pot fi consecinta unor maladii locale sau generale.

12

Glucidele apar sub forma de glycogen in celulele animale,in special in celulele hepatice si musculare.Glucidele se evidentiaza prin colorare cu carmine Best sau prin metoda PAS,aparand sub forma de gramezi sau plaje.Lipidele apar sub forma de picaturi de diferite marimi,de obicei sferice.Ele pot fi evidentiate prin coloranti specifici ca Sudan.Lipidele apar frecvent in celulele hepatice in care insa prezinta largi variatii cantitative in raport cu diferitele stari fiziologice sau patologice.Ele pot aparea in bula unica mare ce ocupa aproape toata matricea sau sub forma de picaturi mici,dispersate in citosol.Proteinele sunt depozitate,in special ,si uneori exclusive in granule secretorii.Pigmentii apar in mod normal sub forma de granule de melanina(pigment brun negru) in celulele pigmentare sau sub forma de lipofuscina(pigment galben)in celulele nervoase.Cristalele si cristaloizii pot aparea in mod normal in citosolul unor cellule cum ar fi celulele Sertoli si Leydig din testicul,in nuclei unor hepatocite;pot aparea si incluziuni de fier in fagocite etc.

Subiectul 27Mitocondria:elemente generale,structura la ME(nu se detaliaza) Mitocondriile sunt organite prezente in citoplasma tuturor celulelor animale sau vegetale,cu exceptia hematiei adulte.Pe celula vi sunt evidentiate cu coloranti vitali,iar pe celula fixate,cu hematoxilina ferica.

Pozitia mitocondriei in celula In majoritatea celulelor mitocondriile sunt raspandite in toata citoplasma. In celulele cu activitate speciala sau cu polaritate functionala mitocondriile se concentreaza in

regiunea cea mai activa metabolic.Astfel la enterocit,mitocondriile sunt agglomerate catre polul apical,la neufrocit mitocondriile sunt asezate la polul bazal al celulei mici.Asezarea lor in citoplasma nu este fixa,ele pot sa se deplaseze prin intermediul curentilor citoplasmatici,sau pot fi animate de miscari interne ce produc rasuciri ale organitului in jurul axei sale,realizand astfel contacte stranse sau tranzitorii cu unele structuri celulare.

Numarul mitocondriilor variaza de la o specie la alta,de la un tip cellular la altul sau in aceeasi celula in raport cu momentul lor functional.Dimensiunea mitocondriilor este supusa acelorasi variatii ca si numarul lor.La om organitele au o lungime de aproximativ 2,2-7 microni si un diametru de 0,5 -1 microni.Forma mitocondriilorMicroscopia optica a descries 3 forme sub denumirea de CONDRIOM:-mitocondria-sau forma granulara,este cea mai active;-contriomitele-granule asezate in monom,sunt considerate forme mai putin active decat mitocondriile,dar care se pot reactiva prompt in cazul unei activitati celulare crescute;-condriocontii-apar sub forma de filamente sau bastonas reprezentand forma de repaus a condriomului,cu posibilitati de reactivare mai lente.Structura mitocondriei

Mitocondria este constituita din:-doua membrane-externa si interna;-un spatiu intern si unul extern.

Membrana externa este neteda si delimiteaza organitul la periferie,este lipoproteica,asemanatoare cu celelalte citomembrane,prezentand o grosime de aprox 60-70A.Ea este permeabila pentru unii ioni si electroliti.

In membrana externa se gasesc proteine in proportie de 60% ce reprezinta aproximativ 4% din totalul proteinelor mitocondriei,iar lipidele se gasesc in proportie de 40%,cu un procent ridicat de cholesterol ce face ca membrane externa sa fie permeabila,prin ea realizandu-se schimburile intre citosol si organit.

Membrana interna,de o grosime de aproximativ 6 nm este de natura lipoproteica.Proteinele sunt in proportie de 80%,reprezentand aproximativ1/5 din totalul proteinelor mitocondriale;lipidele se afla numai in proportie de 20%,avand cholesterol in procent scazut,ceea ce face ca permeabilitatea membranei interne sa fie mai redusa,constituind un fel de bariera intre matricea mitocondriala si restul organitului.

13

Prin membrana interna trec spre spatial intern ionii de Ca2+ si Mg2+ necesari desfasurarii activitatii enzimelor cuprinse in matricea mitocondriala.De asemeni,trec moleculele de ADP si ATP necesare desfasurarii procesului de fosforilare oxidative,acizii grasii si unii aminoacizi.Acesti produsi sunt transportati prin membrane interna cu ajutorul unor proteine aflate in membrane care servesc drept TRANSPORTORI.

Subiectul 28Mitocondria structura la ME-detaliatStructura mitocondrieiMitocondria este constituită din:- două membrane (una externă şi alta internă),- un spaţiu intern şi unul extern.Membrana externă este netedă şi delimitează organitul la periferie, este lipoproteică, asemănătoare cu celelalte citomembrane, prezentând o grosime de aproximativ 60-70 Â. Ea este permeabilă pentru unii ioni (Ca2+) şi electroliţi.In membrana externă se găsesc proteine în proporţie de 60% ce reprezintă aproximativ 4% din totalul proteinelor mitocondriei, iar lipidele se găsesc în proporţie de 40%, cu un procent ridicat de colesterol ce face ca membrana externă să fie permeabilă, prin ea realizându-se schimburile între citosol şi organit.Pe membrana externă îşi desfăşoară activitatea o serie de enzime:CoA-ligaza; Citocrom-b5; Kinureinhidroxilaza; Monoaminoxidaza (MAO) - aceasta este enzima marker a acestei structuri. Membrana internă, de o grosime de aproximativ 6 nm este de natură lipoproteică. Proteinele sunt în proporţie de 80%, reprezentând aproximativ 1/5 din totalul proteinelor mitocondriale; lipidele se află numai în proporţie de 20%, având colesterol în procent scăzut, ceea ce face ca permeabilitatea membranei interne să fie mai redusă, constituind un fel de barieră între matricea mitocondrială şi restul organitului. Prin membrana internă trec spre spaţiul intern ionii de Ca2+ şi Mg2+ necesari desfăşurării activităţii enzimelor cuprinse în matricea mitocondrială. De asemeni, trec moleculele de ADP şi ATP necesare desfăşurării procesului de fosforilare oxidativă, acizii graşi şi unii aminoacizi. Aceşti produşi sunt transportaţi prin membrana internă cu ajutorul unor proteine aflate în membrană care servesc drept TRANSPORTORI (sau cărăuşi sau translocatori). Din această grupă fac parte TRANSLOCAZELE şi PERMEAZELE. Membrana internă prezintă falduri, formează creste (CRISTE) proeminente în lumenul mitocondrial şi prezintă în cantitate mare un fosfolipid caracteristic, puternic hidrofob, numit cardiolipină, care explică impermeabilitatea sa la ioni. Membrana internă şi crestele, sunt alcătuite din formaţiuni mai mici numite particule elementare sau PARTICULE „F" sau SUBUNITĂŢI DE MEMBRANĂ. Existenţa acestora a fost dovedita prin studii biochimice recente, care au reuşit izolarea şi apoi reasamblarea lor cu formarea de citomembrane. Fiecare particulă elementară, cu o componenţă lipoproteică caracteristică citomembranelor este constituită de obicei din trei piese: - o piesă bazală (40/110Â); - o tijă sau piesă intermediară(50Â lungime), şi - capul sau piesa cefalică (80-U 100Â diametru). Forma pieselor componente, poate varia în cadrul membranei interne, ca şi numărul lor. In componenţa lor poate să apară numai unul sau două segmente în loc de trei. In acest caz, membrana internă prezintă o bază alcătuită din citomembrană în mozaic sau trilaminată pe a cărei faţă internă se ataşează segmentele izolate, de obicei cefalice, ale subunităţilor. Particulele elementare s-au dovedit a conţine fiecare lanţul transportor de electroni (lanţul respirator) şi enzimele respective (CITOCROM'OXIDAZA, SUCCIN COENZIMA Q REDUCTAZA, NADH-CITOCRIM C REDUCTAZA, CITOCROM a, b, c etc.) precum şi enzimele procesului de fosforilare oxidativă.Cristele mitocondriale diferă ca număr şi poziţie de la o celulă la alta, în raport cu diferitele condiţii fiziologice sau patologice. Astfel, la o dietă alimentară carenţială, cristele mitocomdriale se şterg, dispar; reluându-se dieta normală ele se refac dacă starea precară nu a depăşit limita metabolică fiziologică.Cristele mitocondriale pot fi aşezate perpendicular pe axul mare al mitocondriei, sau paralel cu acesta.

14

Intre membrana internă şi externă se realizează compartimentul extern, iar în interiorul membranei interne şi a cristelor se află compartimentul intern sau matricea mitocondrială. Compartimentul extern - cuprins între membrana internă şi externă este de aspect omogen, clar la fluxul de electroni. Deşi îngust, la nivelul lui se desfăşoară un schimb intens de apă şi electroliţi între mediul extramitocondrial, pe de o parte şi compartimentul intern pe de altă parte. Aici se pot acumula unii ioni (exemplu Ca2+) care apar sub formă de zone mai mari sau mai mici izolate, sau conglomerate dense la fluxul de electroni. Compartimentul intern sau matricea mitocondrială poate prezenta la ME, fie aspect omogen, fie aspect granular. La nivelul ei se găsesc localizate o bună parte din enzimele mitocondriale care sunt în număr de 200 de fiecare mitocondrie (exemplu: ATP-aza, MALAT DEHIDROGENAZA etc.) Tot în matrice sunt prezenţi şi acizii nucleici mitocondriali. Datorită permeabilităţii ridicate a membranei externe, spaţiul intermembranar este ocupat de un fluid asemănător citosolului. în spaţiul intermembranar se află enzimele fosforilante ale celorlalte nucleotide utilizând ATP ca donator de resturi pirofosfat. In acest spaţiu sunt sintetizate formele trifosfat ale ribonucleotidelor şi dezoxiribonucleotidelor utilizate în sinteza acizilor nucleici şi a GTP implicat ca sursă energetică în sinteza proteinelor şi în sinteza de cGMP (guanozin-5,3-monofosfat ciclic). Lumenul mitocondrial, delimitat de membrana internă, în care proemină cristele, este ocupat de matricea mitocondrială. In matrice există 5-10 molecule de ADN mitocondrial circular, ribosomi mitocondriali de tip bacterian (70S), ARNm mitocondrial, ARNt şi complexele enzimatice ale replicării şi transcrierii ADN-ului mitocondrial, cât şi ale sintezei de proteine de tip mitocondrial. Ataşate de crestele membranei interne, se găsesc complexe de enzime care catalizează metabolizarea acizilor graşi şi a acidului piruvic şi formarea acetil-CoA; enzime care oxidează acetil-CoA în ciclul acizilor tricarboxilici al lui KREBS cu formare de bioxid de carbon şi NADH (nicotinamid-adenin-dinucleotidul redus). Principala sursă de electroni folosită de enzimele lanţului respirator incluse în membrana internă este NADH-ul. Proteinele majore din membrana internă sunt: ATP-sintetaza care produce ATP în spaţiul matriceal; proteinele specifice de transport; enzimele reacţiilor oxidative ale ianţului respirator. NADH, a cărui reducere are loc prin captarea hidrogenilor eliberaţi din oxidările ciclului Krebs, constituie substratul cap de serie al transportului de electroni spre oxigenul molecular de-a lungul lanţului enzimatic respirator.

Subiectul 29Mitocondria:ciclul de contractie-umflare,compozitia chimica,citofiziologiaLa ME s-a evidentiat un ciclu functional mitochondrial,present in orice celula.Acesta presupune formarea a trei aspecte ultrastructurale mitocondriale distincte si reversibile.

1. Forma cea mai raspandita,numita de autorii anglo-saxoni”forma ORTODOXA”,este forma obisnuita sub care apar majoritatea mitocondriilor in celula.

2. Forma CONDENSATA sau CONTRACTATA corespunde unei mitocondrii cu diametrul redus,compartimentul intern ingustat,cristalele mitocondriale inghesuite una in alta dand in totalitate un aspect dens la fluxul de electroni.

3. Forma sau STAREA UMFLATA a mitocondriei se produce printr-un process pasiv de acumulare a apei in compartimentul intern;se realizeaza balonizarea mitocondriei,stergerea cristalelor mitocondriale,organitul aparand ca o minge inconjurata de o dubla membrane.In mod normal exista o trecere permanenta de la o stare la alta.

Compozitia chimica a mitocondrieiMitocondria contine:

60-64% proteine structurale,care sunt inlocuite la aproximativ 20 de zile; 34% lipide,fiind alcatuite din fosfolipide si cholesterol in cantitate mare; 2-5% vitamine (A,C),protein-enzime (200),diferiti ioni si acizi nucleici:AND si ARN la care

compozitia moleculara este asemanatoare acizilor nucleici nucleari si citoplasmatici,dar aranjamentul structural al moleculei difera.

Citofiziologia mitocondriei

15

Mitocondria reprezinta centrul respirator al celulei.La nivelul ei sunt situate enzimele KREBS si ale lantului respirator.

Mitocondria reprezinta principalul generator de energie pentru cellule.In acest scop,la nivelul mitocondriei se desfasoara procesul de fosforilare oxidative care,cuplat la activitatea enzimelor oxidative ale organismului,genereaza molecule de ATP.Acesta prin scindare elibereaza fosfatii macroergici eliberatori de energie pentru celula.

Mitocondria intervine active in procesul secretor,in procesele speciale de tipul LIPOGENEZEI si al LIPOLIZEI,in orice activitate celulara.

Totodata la nivelul ei au loc schimbari intense de produsi sau ioni intre citoplasma si compartimentele mitocondriale.Trecerea diferitelor substante si a ionilor prin membrama mitocondriala se face cu cheltuiala de energie ,aceasta fiindu-i pusa la dispozitie de ATP-aza ce scindeaza ATP-ul sau alti produsi intermediary generatori de energie.

Subiectul 30Nucleul:elemente generale si structuraNucleul joacă un rol central în viaţa celulei, constituie centrul de comandă al celulei, el contine genomul celulei. De asemenea, conţine echipamentul necesar pentru repararea genomului, pentru replicarea sa (înainte de diviziunea celulei), pentru transcrierea sa în ARN şi prelucrarea ARN-ului. Nucleul ocupă în general o poziţie centrală, însă poate ocupa şi alte poziţii în interiorul celulei în funcţie de momentul funcţional ai acesteia (de rotaţie, de deplasare prin celulă) sau în funcţie de momentul ciclului secretor, unde nucleul se deplasează excentric: „inel cu pecete" în celulele adipoase sau nucleu situat spre polul bazal al celulei, în celulele cu rol de absorbţie (în cazul enterocitelor de la nivelul intestinului subţire).STRUCTRURA NUCLEULUINucleul este format din:învelişul nuclear (membrana nucleară), cromatina, nucleolii, carioplasma (matricea nucleară)Invelişul nuclear (membrana nucleară)învelişul nuclear este o membrană dublă prevăzută cu pori, vizibilă la microscopul electronic şi care, în interfază, separa conţinutul nuclear de citoplasmă, învelişul nuclear prezintă: o foiţă externă care este o continuare a membranei RE; ajuns în vecinătatea nucleului se răsfrânge ca o expansiune în jurul acestuia (cisterna perinucleară); - membrana nucleară internă care vine în contact direct cu conţinutul nucleului (carioplasma sau matricea nucleară) şi poate fi considerată membrana propriu-zisă a nucleului.Spre deosebire de alte membrane ce delimitează celelalte compartimente celulare, membrana nucleară nu are o existenţa permanenta ea se dezagregă la sfârşitul profazei (prima fază a mitozei) şi se reconstituie din fragmentele dispersate în citoplasmă in telofaza (la sfârşitul mitozei). Spaţiul dintre cele două foiţe, denumit spaţiu perinuclear, se continuă cu lumenul reticulului endoplasmic, iar cete două foiţe vin in contact la nivelul porilor. Foiţa internă prezintă pe faţa sa nucleară o structură lamelara numită lamina densa interna alcătuită din proteine fibrilare denumite lamine (proteine ce intră in alcătuirea filamentelor intermediare). Această structură determină forma nucleului, intefacţtoneazâ cu cromozomii şi participa la dezasamblarea învelişului nuclear.Porii nucleari au un diametru de 80 nm şi se mai numesc "complexul por" sau porosomi. Orificiul porului este ocupat de o structură specială, formată din 8 coloane (subunităţi anulare) care prezintă nişte prelungiri sub formă de fibrile înspre citoplasmă dar şi spre nucleu unde formează "coşul nuclear" la capătul căruia se afla un disc.Functile porilorTransportul prin por - transport cu permeabilitate selectivă: spre nucleu pătrund proteine şi enzime pentru sinteza ADN şi a ARN, dar şi proteine ribozomale pentru a servi la asamblarea precursorilor ribozomali. Transportul se face prin potenţialul de membrana.Transportul macromoleculelor - se face prin „carauşi" (proteine de transport nuclear)

Subiectul 31Cromatina nucleara

16

Cromatina reprezintă forma relaxata a cromosomilor in interfaza (perioada de repaus dintre doua diviziuni). Cromosomii sunt formaţiuni filamentoase sub forma de bastonaş cu afinitate pentru coloranţii bazici care apar in timpul diviziunii celulare prin condensarea cromatinei. La rnicroscopul optic, cromatina se prezintă sub forma unei reţele structurata din granule şi filamente interconectate. Prin coloratii cu coloranţi bazici (hematoxilina, fucsina bazica etc) o parte a aomatinei se colorează intens bazofil - aceasta este componenta granulara si se numeşte heterocromatină iar o altă parte se colorează slab bazofil (palid) - aceasta este componenta filamentoasa şi se numeşte eucromatina.Aceste aspecte diferite reprezintă două grade distincte de împachetare sau condensare a cromatmei. In heterocromatină, cromatina prezintă un grad inalt de împachetare, iar in eucromatina este mai relaxată. Eucromatina este forma activă metabolic, deoarece ea permite legarea transcripazei, care asigură transcrierea genelor in ARNm în vederea exprimarii acestoraIn majoritatea celulelor, heterocromatina formează un înveliş discontinu situat sub învelişul nuclear. Discontinuităţile reprezintă canale care duc la porii nucleari. Heterocromatina se găseşte şi in jurul nucleilor formând un înveliş perinucleolar.Fibrele de cromatina se prezinta ca un fir cu lungime variabila care se interconecteaza cu formatiuni granulare cu diametru de 10 nm. Fiecare granula este un octomer format din histone perechi. "Firul" este un segment de 200 perechi de baze, din molecula de ADN fn formă de dublu-helix. Acesta este înfăşurat în jurul flecarei granule; octomerul de histone împreuna cu filamentul care se înfăşoară pe el formează un nucleosom cu lungime de 4-5 nm. Nucleosomul este considerat unitatea repetitivă a cromatinei.In compoziţia chimica a cromatinei intră: ADN (componenta principală - materialul genetic), proteine (histonice şi nehisfonice) şi puţin ARN.Histonele sunt proteine bazice cu greutate moleculară mica de aproximativ 10000-20000 Da (daltoni). Histonele au fost împărţite după compoziţia în aminoacizi şi secventialitatea lor în cinci clase: H1. H2A, H2B, H3 şi H4. Histonele din clasa H1, H2A şi H2B sunt bogate în lizina, iar cele din clasa H3 şi H4 sunt bogate în arginină. Histonele H1 prezintă o variabilitate a secvenţelor la diferite specii, celelalte clase au o secvenţă mult mai constantă.Organizarea moleculara a cromatinei Unitatea fundamentală de organizare a cromatinei este nucleosomul. In structura sa identificăm un miez şi o porţiune de ADN internucleosomic - AND-ul de legătură dintre doi nucleosomi. Miezul are în centru un octomer format din 8 histone (câte două din clasele H2A, H2B, H3 şi H4). Octomerul are forma unui cilindru turtit cu dimensiunile de 10 nm şi lungime de 5 nm.; pe circumferinţa octomerului, ADN-uI este înfăşurat în două spire.Lungimea ADN-ului înfăşurat pe octomerul de histone este fixă la toate speciile (46 perechi de baze nucleotidice); în schimb ADN-ul internucleosomic are lungime variabilă la diferite specii (de aproximativ 60 de perechi de baze azotate) şi de el se leagă histonele din clasa H1.

Subiectul 32Nucleolul,CarioplasmaNUCLEOLULLa MO nucleul apare ca un corpuscul globulos cu diametrul de 0,5µm. Numarul nucleilor variază In functie de intensitatea productiei de ribosomi.Nucleul fiind sediul biogenezei ribosomilor mărimea lor reflecta intensitatea producţei de ribosomi. Ei lipsesc in celulele care nu au sinteză proprie de proteine (ex celulele embrionare). Nucleii sunt bine vizibili în celulele care cresc rapid (celule canceroase) dar si celulele care sintetizeaza o mare cantitate de proteine.In celulele tinere, celulele secretorii nucleolii sunt mari şi mutipli iar in celulele canceroase aceştia ajung pana ta 10-12 cu forme monsturoase.In celulelee batrane, cu activitate metabolica redusa, nucleolul este mic si unic.Nucleolul apare inconjurat da un înveliş de heterocromatina care variaza ca grosime de la un tip celular la altul.Ca structura nucleul prezinta doua parti morfologice diferite - una este fibrilara, cealalta granulara.

17

Unii nucleoli contin si o parte amorfa, precum si invelisul de heterocromatina care prezinta ADN-ul nucleolo-asociat.

CARIOPLASMACarioplasma, denumita şi matrice nucleara, reprezintă o altă componentă a nucleului. In afara membranei nucleare, cromatinei şi nucleoluiui.Matricea nucleară este formată din: - apă, ioni, micromolecule,- proteine fibrilare (fibroase) precum nucleoplasmina.- proteinele nonhitstonice de tipul enzimelor care intervin in glicoliza asigurând energia necesară sintezei ADN-ului şi ARN-ului sau nucleaze (enzime de scindare a acizilor nucleici), precum şi- proteine care intră în structura cromatinei cu rol structural sau reglator.

Subiectul 33Cromosomii reprezintă forma condensată a cromatinei nucleare în mitoză; în interfază cromatina se găseşte sub formă granulară mai mult sau mai puţin condensată (eucromatină sau heterocromatină).La începutul diviziunii, în nucleopasmă are loc condensarea cromatinei şi formarea cromosomilor care la microscopul optic apar sub forma unor filamente sau bastonaşe, cu afinitate pentru coloranti bazici.Fiecare cromosom este organizat pe baza unei singure molecule de ADN care, dacă ar fi întinsă, ar avea lungimea de 10 cm, la om. Datorită spiralizăril şi concentrării ADN, cromosomii umani cei mai lungi nu depăşesc 10 µm (deci de 104 ori mai scurţi decât molecula de ADN). In procesul de diviziune, (în anafază) fiecare cromosom se clivează de-a lungul său, în două jumătăţi simetrice, numite cromatide, care erau unite la nivelul centromerului. La nivelul centromerului se găseşte o structură în formă de disc care conţine două formaţiuni de care se ataşează microtubulii fusului de diviziune, formaţiuni denumite cinetocori. La om, majoritatea cromosomilor au centromerul aşezat aproape de centrul fiecărei cromatide. în timpul diviziunii, cromatidele se separă una de alta şi fiecare va forma un cromosom distinct. Numărul de cromosomi este constant la toate celulele unei anumite specii. La om, numărul de cromosomi este 46 (44 autosomi şi 2 gonosomi, XX sau XY) cu excepţia gameţilor care sunt celule haploide, cu câte 23 de cromosomi. Gametul femei (ovocitul) are 22 de autosomi + X, iar gametul mascul (spermatozoidul) poate avea 22 autosomi + X sau 22 de autosomi + Y. Cei doi gameţi rezultă în urma diviziunii reducţionale (meioza - vom reveni la diviziune).Fiecare pereche de cromosomi autosomi are unui din cromosomi de origine maternal si celalalt de origine paterna,acestia numindu-se cromosomi omologi pentru ca au aceeasi morfologie si aceeasi aranjare a genelor.Spre deosebire de autosomi,cromosomii de sex nu sunt omologi,nici la barbat unde cromosomul X este mai mare decat cromosomul Y,nici la femeie unde,desi exista doi cromosomi X,unul din ei este condenstat(cromatina Barr).Cromosomii sunt principalele structuri celulare ale ereditatii.Toate caracterele ereditare,atat cele morfologice cat si cele fiziologice si biochimice,sunt determinate de genele situate in genomul nucleului.Informatia genetica este reprezentata de secventa nucleotidelor din gena.Exprimarea informatiei genetice se face in doua etape:In prima etapa are loc transcrierea informatiei genetice de pe AND intr-o molecula de ARN mesager,care trece din nucleu in citoplasma ducand informatia genetica la ribosomi.Aici are loc a doua etapa:Traducerea informatiei genetice-care se realizeaza prin sinteza proteinelor.Fiecare gena exista in dublu exemplar:una pe cromosomul matern si cealalta pe cromosomul patern;genele perechi se numesc alele.Anomaliile cromosomiale pot fi numerice si structurale.Un exemplu de anomalie numerica il constituie trisomiile unde ,in loc de doi cromosomi omologi,exista trei crom omologi(trisomia 21-sindromul Down).

18

Anomaliile structurale constau in fragmentari ale cromosomilor,prezenta cromosomilor inelari,translocatii,deletii.

Subiectul 34Ciclul celular

Ciclul cellular al unei cellule are o durata medie de 24 de ore si cuprinde doua faze:1. Interfaza(perioada metabolica)-dureaza 22 de ore si este impartita in 3 subfaze:G1,S si

G2;2. Mitoza(diviziunea propriu zisa)care dureaza doua ore si cuprinde patru

faze:profaza,metafaza,anafaza,telofaza. Interfaza este perioada de timp dintre doua diviziuni celulare si incepe la sfarsitul telofazei unei

diviziuni si se termina la inceputul profazei urmatoarei diviziuni. Subfaza “G1” este o perioada active a celulei in timpul careia are loc sinteza de

macromolecule(ARN,proteine,lipide,polizaharide)necesare existentei ei si dureaza aproximativ 10 ore.

Subfaza “S”,numita si perioada de sinteza,este perioada in care genomul(ADN) se replica bidirectional.Cele doua lanturi ale dublului helix sunt desfasurate si fiecare lant serveste ca tipar pentru o noua molecula de ADN.ADN-polimerazele produc sevente scurte,care apoi sunt legate una de alta de catre enzyme denumite AND-ligaze.

Dupa faza S urmeaza un stadiu scurt,usor inactive,denumit intervalul “G2”,la sfarsitul caruia celula intra in mitoza.

Deci,subfaza G1 se interpune intre sfarsitul mitozei si subfaza S;subfaza G2 se interpune intre subfaza S si inceputul mitozei.

In procesul diferentierii celulare,apare si un stadium G0 care se mentine o perioada nedefinita:acest stadiu apare la celulele differentiate sau inalt differentiate,de ex celula nervoasa sau celula musculara.

Cea de-a doua faza a ciclului cellular-mitoza-reprezinta procesul prin care dintr-o celula diploida rezulta doua cellule tot diploide.Intregul process implica modificari morfologice,fiziologice si moleculare atat la nivelul nucleului cat si al citoplasmei.Acest process se desfasoara in intervalul de timp dintre profaza si sfarsitul telofazei,cand corpul celulei mama se divide prin”citokinesis”.Fiecare din celuele fiice nou create intra in interfaza.

Sinteza de proteine are loc pe toata durata interfazei,pe cand sinteza AND-ului este stric limitata la subfaza S.

Perioadele ciclului cellular sunt foarte diferite in functie de tipurile de cellule.Aceasta diferenta intre perioadele ciclului cellular se datoreaza perioadei G1 care are lungime diferita;exista cicluri celulare foarte scurte,de 14-16 ore la celulele care se divid foarte rapid si cicluri celulare lungi de zile sau saptamani-hepatocitele si celulele pancreatice.

Subiectul 35Diviziunea celulara:mitozaSe imparte in patru faze: profaza, metafaza, anafaza si telofaza. Adeseori se mai descrie a cincea faza-prometafaza, intre profaza si metafaza. Durata mitozei la om este de circa 60 min,iar fazele sunt inegale: profaza dureaza 30min, metafaza 8 min, anafaza 4 min iar telofaza 18 min.ProfazaIntrarea celulei in mitoza este indicata de existent a doi centrioli, in timp ce nucleul si citoplasma sunt inca cu aspectul nemodificat. Ulterior in citoplasma are loc formarea fusului de diviziune.Cei doi centrioli se despart, migreaza unul spre un pol iar celalalt spre polul opus al celulei, iar intre ei se formeaza o serie de filamente formate din microtubule ce dau aspect de fus. Daca fusul este distrus, prin administrare de vinblastina sau vincristina, nu se mai produce diviziunea celulara (aceste substante sunt folosite in tratamentul cancerului).

19

Fenomenele nucleare din profaza se caracterizeaza prin disparitia nucleolului si condensarea cromatinei nucleare, care se dispune sub forma unui filament ca un ghem numit spirem, din care apoi se formeaza cromozomii.Prometafaza Se carecterizeaza prin dizolvarea membrane nucleare si prin deplasarea cromozomilor si situarea lor la nivelul placii ecuatoriale a fusului de diviziune.Filamentele fusului sunt de doua feluri: centrio-centriolare(de la un centriol la altul) si centriolo-cromozomiale (de la un centriol pana la centromerul cromozomilor).Metafaza Este caracterizata prin despicarea longitudinala a cromozomilor prin care se despart cele doua cromatide fiice. Datorita clivajului longitudinal are loc dublarea numarului de cromozomi - din 46 rezulta 92-si repartizarea in mod absolute egal a materialului genetic la celulele fiice.AnafazaSe caracterizeaza prin deplasarea cromatidelor, devenite cromozomi fii, spre cei doi poli ai celulei: 46 cromozomi se deplaseaza spre un pol, iar ceilalti 46 spre celalalt pol.TelofazaIncepe in momentul in care cele doua grupe cromozomiale au ajuns la cei doi poli celulari. Cromozomii aparent fuzioneaza in cate un spirem, in jurul caruia se formeaza cate o membrana nucleara.Apoi spiremul se transforma in cate o retea de cromatina, deci practic s-au format doi nuclei.In parelel are loc despicarea citoplasmei la nivelul placii ecuatoriale si rezulta doua celule cu o cantitate de AND egala cu a celulei mama.Orice mitoza da nastere la doua celule cu acelasi numar de cromozomi ca celula mama.Mitoza este o faza obligatorie in ciclul celular.Factorii care determina mitozele sunt: generali (temperatura, lumina, influente hormonale), intracelulari (modificarea raportului nucleo-citoplasmatic si a raportului nucleolo-nuclear), intercelulari - sunt cei mai importanti - exista un raport bine stabilit intre celule active, uzate sau care se divid.

Subiectul 36Diviziunea celulara:meiozaSe intalneste numai in procesul de maturare a gametilor(spermatozoidul si ovulul). Fiecare gamet este o celula haploida, iar prin unirea lor se formeaza zigotul, o celula diploida.Injumatatirea numarului de cromozomi, deci a materialului genetic, se realizeaza prin faptul ca meioza este alcatuita din doua diviziuni indirect care se succed una dupa cealalta fara ca intre ele sa se mai produca sinteza de ADN.Cele doua diviiziuni se numesc meioza I si meioza II.La mamifere meioza I este diviziunea reductionala, in timp ce meioza II este o mitoza homoplastica.Meioza IProfaza I- este foarte lunga deoarece replicarea ADN nu se termina in faza S, ci continua in faza G2 si in profaza.Profaza este impartita in 5 faze:1.Leptonemeza – se produce condensarea cromatinei si , cromozomiidevin vizibili, prezentand ingrosari in lungul lor.2.Zigonema – se caracterizeaza prin fenomenul de conjugare a cromozomilor sau sinapsa,care consta in faptul ca cromozomii omologi din setul matern si setul patern se apropie si se alipes, dar nu fuzioneaza. Cromozomii omologi sunt uniti printr-o retea proteica numita complex sinaptonemal. El realizeaza alinierea perfecta a celor doi cromozomi, astfel ca genele sa vina fata in fata.3.Pachinema – cromozomii sunt mai condensati, fiecare pereche de cromozomi omologi este numita cromozom bivalent sau tetrada, deoarece este despicat in doua cromatide surori. In aceasta faza se produce fenomenul de crossing-over: fragmentarea unei cromatide materne si a uneia paterne si schimbul de material genetic intre acestea. Acest fenomen se produce prin ruperea ambilor cromozomi in acelasi punct,urmata de unirea incrucisata a fragmentelor si formarea unor cromozomi recombinati. Aceste noi

20

combinatii de gene sunt transmise generatiei urmatoare.De aceea copii nu sunt identici intre ei sau cu parintii.4.Diplonema - cromozomii omologi incep sa se separe, cromatidele raman unite numai in puncte numite chiasme, care sunt chiar punctele unde s-a produs crossing-over-ul.5.Diachinesis - contractia cromozomilor se accentueaza, cromozomii omologi sunt uniti numai la nivelul chiasmelor, al caror numar scade.In esenta in profaza I se produc 3 procese importante: condensarea cromozomilor, conjugarea sau sinapsa si crossing-over-ul.In prometafaza I dispare invelisul nuclear, se formeaza fuzul de diviziune.In metafaza I cromozomii se ataseaza de fibrele fuzului de diviziune si se formeaza placa ecuatoriala.In anafaza I cromozomii omologi se despart si se deplaseaza spre polii celulei.In telofaza I se reasambleaza nuclei si se produce citodiereza.Deci la sfarsitul meiozei I rezulta doua cellule haploid,nucleul fiecareia contine un set de cromozomi omologi,care sunt formati fiecare din doua cromatide.Cromozomii omologi din cele doua cellule nu sunt identici,deoarece a avut loc procesul de crossing-over.Dupa meioza I urmeaza o scurta perioada de interfaza,in care nu are loc replicarea ADN.Meioza IIEste o mitoza obisnuita,aici are loc separarea centromerelor ce unesc cromatidele surori(in timp ce in meioza I s-a produs numai separarea cromozomilor omologi).In esenta in cursul meiozei celula germinal initiala se divide de doua ori,pe cand cromozomii numai o singura data.Rezulta din celula initiala diploida patru cellule haploide gamete ce contin cromozomi unicromatidieni.

Subiectul 37Citodiferentierea

Procesul prin care celula initiala nediferentiata,capata proprietati morfofunctionale particulare diferite se numeste DIFERENTIERE CELULARA sau citodiferentiere.

Diferentierea este un process essential in biologie fiind fenomenul cheie al aparitiei si existentei individului,presupunand implicarea ei in reproducere,cresterea si dezvoltarea organismului,regenerarea celulelor uzate in cursul vietii precum si adaptarea organismului la mediu.

Diferentierea se produce in doua etape:1. Diferentierea intracelulara2. Diferentierea intercelularaDiferentierea intracelulara-consta in aparitia intr-un anumit moment in interiorul celulei a unor modificari structurale successive care sunt responsabile de aparitia formei si structurii specifice celulei differentiate.Aceasta face posibila diferentierea intercelulara.Diferentierea intercelulara-coincide cu acumularea unei substante specifice,cum ar fi o proteina cu functie enzimatica,ce va avea ca rezultat functional al diferentierii aparitia unor functii specifice fiecarui tip cellular constituit.De exemplu,hematia se incarca cu hemoglobina si face posibila legarea si transportul gazelor in sange.

Subiectul 38Inductia si inductorii

21

Inductia este fenomenul care presupune o interactiune intima intre anumiti factori(inductori) si o populatie de cellule(cellule induse).

Fenomenul de inductie este reciproc dar nu este egal.Intreruperea sau modificarea actiunii inductoare a unei componente are rasunet si in partea indusa.In cadrul acestei interdependente se stabilesc corelatii functionale reciproce foarte puternice,interrelatii care sunt in primu rand de ordin metabolic.Fenomenul de inductie explica un mare numar de fapte embriologice iar natura inductorilor poate varia ,ei putand actiona ca activatori ai genelor,ca depresori la nivelul transcriptiei ARN mesager.

Elementul indus nu joaca in acest timp doar un rol pasiv.Inductia necesita in acelasi timp pentru a se produce,atat puterea de inducere a unui element cat si capacitatea reactionala a celuilalt.Aceasta din urma se numeste competenta si depinde nu numai de gradul inductiei ci si de momentul in care se exercita inductia.

Mecanismul de inductie celulara are loc astfel:1. Celula inductoare secreta semnalul difuzabil;2. Acest semnal va interactiona cu receptorul de pe suprafata celeilalte cellule;3. Activarea receptorului va duce la mobilizarea unor cai de conducere intracelulare;4. Rezultatul va consta in activarea unor gene tinta,specifice,cu schimbarea caii de evolutie a

celulei. Semnalele pot fi controlate de catre capacitatea de competenta a celulei tinta. Inductorii pot actiona fie local in celula gazda,fie la distanta dupa ce difuzeaza in umorile

organismului cum ar fi in cazul factorilor de crestere si in cazul hormonilor morfogeni. In acest fel inductorii controleaza:-morfogeneza-diferentierea-proliferarea celulara

Fiecare inductor actioneaza in mod specific numai asupra unu grup de cellule si numai cand ele sunt permisive.Celule differentiate cat si cele nediferentiate prezinta anumite caractere generale specifice.

22