ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Ι ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

Transcript

1 ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Ι ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ Φωτεινή Μάλλη

2 Καλή ακαδημαϊκή χρονιά!!

3 Σύγγραμμα 3

4 Εξεταστέα ύλη Σύγγραμμα Παραδόσεις SOS???? 4

5 Εξετάσεις Τελικές γραπτές εξετάσεις 100% του συνόλου του βαθμού 5

6

7 ΚΥΤΤΑΡΟ Όλα τα εμβια όντα αποτελούνται από κύτταρα Βασική λειτουργική μονάδα όλων των οργανισμών Όλα τα κύτταρα προέρχονται από προϋπάρχοντα κύτταρα μέσω κυτταρικής διαίρεσης

8 Τι είναι το κύτταρο? Ορισμός Κύτταρο είναι η μικρότερη μονάδα που είναι ικανή να κάνει ζωντανές λειτουργίες (life functions)

9 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΥΤΤΑΡΩΝ αμοιβάδα Κυτταρα φυτων βακτηρια Ερυθρό αιμοσφαίριο Νευρικό κύτταρο (νευρώνας)

10 ΔΥΟ ΤΥΠΟΙ ΚΥΤΤΑΡΩΝ Προκαρυωτικά κύτταρα Ευκαρυωτικά κύτταρα Διαφορές???

11 Προκαρυωτικα κυτταρα Δεν εχουν δομές που περιβάλλονται από μεμβράνες Λίγες εσωτερικές δομές Μονοκύτταροι οργανισμοί, βακτηρια

12 Ευκαρυωτικά κύτταρα Περιέχουν οργανιδια που περιβάλλονται από μεμβράνες (πχ πυρήνα, μιτοχόνδρια) Περισσότερα εμβια οντα Φυτο Ζωο

13 Ο εσωτερικός κόσμος ενός κυττάρου NxSsD8

14 Δομες των κυττάρων Ποιες είναι οι βασικές δομές ενός κυττάρου? Κυτταρική μεμβράνη πυρηνας κυτταρόπλασμα κυτταροδιάλυμα (cytosol) οργανίδια

15 Κυτταρική μεμβράνη Ποια είναι η κυτταρική μεμβράνη? Η μεμβράνη που περιβάλλει το κύτταρο Έχει το κύτταρο άλλες μεμβράνες? Την πυρηνική και τις μεμβράνες που περιβάλλουν οργανίδια όπως τα μιτοχόνδρια

16 Κυτταρική μεμβράνη Ποια είναι η λειτουργία της κυτταρικής μεμβράνης? Διαχωρισμός ενδοκυττάριου από εξωκυττάριο χώρο Δημιουργεί διαμερισματα υγρών Ελεγχει τη δίοδο ουσιών μεταξυ ενδοκυττάριου και εξωκυττάριου χώρου Επικοινωνία του κυττάρου Δομική υποστήριξη του κυττάρου

17 Το φυσικό εμπόδιο Κυτταρική μεμβράνη Δημιουργείται από τη σύζευξη υδρόφιλου με υδρόφιλου άκρου των φωσφολιπιδίων

18 Κυτταρική μεμβράνη Η κεφαλή των φωσφολιπιδίων είναι υδρόφιλη (διαλύεται στο νερό) και η ουρά είναι υδρόφοβη (αδιάλυτη στο νερό) Στη μεμβράνη τα υδρόφιλα άκρα εκτίθενται στο υδάτινο περιβάλλον του κυττάρου και του κυτταροπλάσματος και τα υδρόφοβα άκρα συναντιουνται στο πτωχο σε νερό εσωτερικό της μεμβράνης

19 Το φυσικό εμπόδιο Δημιουργείται από τη σύζευξη υδρόφιλου με υδρόφιλου άκρου των φωσφολιπιδίων Σχηματισμοί από φωσφολιπίδια Κυτταρική μεμβράνη λιποσώματα διπλοστιβάδες μικύλλια

20 Κυτταρική μεμβράνη Πως από εμπόδιο γινεται ρυθμιστης? 1. Πολικότητα επιφάνειας 2. Εξειδικευμένα μεμβρανικά περιεχομενα Υδρόφιλες κεφαλές Υδρόφοβες ουρές Υδρόφιλες κεφαλές

21 Κυτταρική μεμβράνη Άλλα περιεχόμενα μεμβρανης Χοληστερόλη Σφιγγολιπίδια Μεμβρανικές πρωτεΐνες Γλυκοσυζεύγματα Na + ECF ICF

22 Κυτταρική μεμβράνη Μεμβρανικές πρωτεΐνες 3 κατηγορίες Διαμεμβρανικές πρωτεΐνες Περιφερικές πρωτεΐνες Λιπιδιωμένες πρωτεΐνες

23 Διαμεμβρανικές πρωτεΐνες Διαπερνούν τη μεμβράνη Κυτταρική μεμβράνη Ο πιο κοινός τύπος είναι ο α-ελικοειδής Β ελικοειδής στα μιτοχόνδρια Single and polytopic alpha helical membrane proteins Beta barrel helical membrane proteins

24 Κυτταρική μεμβράνη Λειτουργία διαμεμβρανικών πρωτεΐνών Μεταφορά Ενζυμα Κανάλια ιόντων Υποδοχέας/μεταφορά σήματος

25 Περιφερικές πρωτεΐνες Κυτταρική μεμβράνη Προσδένονται στη διπλοστιβαδα φωσφολιπιδίων interaction with alpha helix in transmembrane protein (not shown) interaction by a hydrophobic loop interaction by a covalently bound membrane lipid (forms many sphingolipids) electrostatic or ionic interactions with membrane lipids

26 Κυτταρική μεμβράνη Λειτουργίες περιφερικών πρωτεϊνών Ενζυμα Δομή μεμβράνης Μεταφορά Φορείς ηλεκτρονίων Ρυθμιστές πχ απόπτωσης

27 Πυρήνας Υπάρχει σε όλα τα ευκαρυωτικά κύτταρα Περιέχει DNA νουκλεοσώματα Διπλοστιβάδα φωσφολιπιδίων για πυρηνικη μεμβρανη Χρωμοσώματα: δομές του πυρηνα που φέρουν τις πληροφορίες για όλα τα κληρονομουμενα είδη Κάθε χρωμόσωμα αποτελείται από ένα μόριο DNA

28 Πυρήνας Πόσο είναι τα συνολικό μήκος του DNA του πυρήνα? 2 μετρα Χωράει μεσα στον πυρήνα γιατί ανα διαστήματα τυλιγεται γύρω από έναν πυρηνα ιστόνης και σχηματίζει ένα νουκλεόσωμα

29 Πυρήνας Λειτουργίες Η πυρηνική μεμβράνη χωρίζει κυτταρόπλασμα και πυρήνα Η μεταφορα μεταξυ των δύο χωρων γινεται με πόρους Εκφραση γονιδίων Επεξεργασία προ-mrna Αφαίρεση ιντρονίων

30 Κυτταρόπλασμα Λειτουργικά χωρίζεται σε Κυτταροδιάλυμα (Cytosol) Ενδοκυττάριο υγρο Σημείο χημικών αντιδράσεων Εγκλειστα (συστατικά χωρίς μεμβράνη όπως κοκκία, αποθηκευμένα θρεπτικά συστατικά) Οργανιδια Λειτουργικές μονάδες του κυττάρου

31 Μιτοχόνδρια Εργοστάσιο ενεργειας του κυτταρου Παραγωγή ενεργειας μεσω οξειδωτικής φωσφορυλίωσης - καταβολισμός λιπών και υδατανθρακών Απόπτωση (κυτταρικός θάνατος)

32 Μιτοχόνδρια Σχημα λουκανικου Εχουν δικο τους γονιδίωμα Κάθε κύτταρο έχει πολλες χιλιάδες μιτοχόνδρια Κληρονομούνται από τη μητερα μόνο (προέρχονται από το ωάριο)

33 Συσκευή GOLGI Συλλογή αποπλατυσμένων σάκων (δεξαμενών) που στοιβάζονται σαν πιάτα «Πακετάρει» τις νεοπαραχθείσες πρωτεΐνες ώστε να μεταφερθούν έξω από το κύτταρο ή να ανακυκλωθούν στα ενδοσωμάτια

34 Συσκευή GOLGI Μεταφορα πρωτεϊνών μεσα και έξω από το κύτταρο

35 Λυσοσωμάτια Μεγάλες ακανόνιστες δομές με μεμβράνη Οξινο περιεχόμενο διασπαση εξωτερικών συστατικών όπως βακτηρια, αχρηστα πρϊόντα μεταβολισμού Μεταφορά εξω από το κύτταρο

36 Ενδοπλασματικο δίκτυο Συνθετη σειρά σωλήνων στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου Το εσωτερικό σκέλος της μεμβράνης του αποτελεί συνέχεια της πυρηνικης μεμβρανης

37 Ενδοπλασματικο δίκτυο Λείο ενδοπλασματικό δίκτυο: χωρίς ριβοσώματα Αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο: ριβοσώματα συνδέονται στη μεμβράνη

38 Ενδοπλασματικο δίκτυο Λείο ενδοπλασματικό δίκτυο: θεση συνθεσης στεροειδων και αποτοξινωσης κυττάρων Αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο: συνθεση πρωτεϊνών

39 Ριβοσώματα Θέσεις σύνθεσης πρωτεϊνών Μικρη και μεγαλη υπομονάδα Περιέχουν πολλές διαφόρετικές πρωτεΐνες και τουλάχιστον τρία ριβοσωμιακά RNAs

40

41

42 1. Πυρηνίσκος 2. Πυρήνας 3. Ribosome (little dots) 4. Κυστίδιο 5. Αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο 6. Συσκευη Golgi 7. Κυτταροσκελετος 8.. Λείο ενδοπλασματικό δίκτυο 9. Μιτοχόνδριο 10. Vacuole 11. Cytosol 12. Λυσοσωματιο 13. Κεντροσωμάτιο 14. Κυτταρική μεμβράνη

43 Μεταφορά μεσω των κυτταρικών μεμβρανών Εξωκυττάρωση Ενδοκυττάρωση Κινηση μεσω ιοντικών διαύλων Ενεργητική μεταφορά

44

45

46 Διακυτταρική επικοινωνία Τα κυτταρα επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω χημικών αγγελιοφόρων 3 τυποι επικοινωνίας μεταξύ κυττάρων 1. Νευρική (απελευθερωση νευροδιαβιβαστών) 2. Ενδοκρινή (ορμονες και αυξητικοί παράγοντες φτάνουν στα κύτταρα μεσω αίματος) 3. Παρακρινής (διαχυση προϊόντων κυττάρων στον εξωκυτάριο χώρο)

47