1. JONCTIUNILE DE COMUNICAREPermit trecerea unor molecule mici dintr-o celula in alta si sunt de

doua tipuri: PERMEABILE SI SINAPSELEJonctiunile permeabile, de tip GAP, NEXUS sau MACULA

COMUNICANS sunt realizate prin structuri proteice, denumite CONEXONI, ce strabat plasmalema.

Sunt raspandite in diferite tipuri de tesuturi, reprezentand principala cale de comunicare intercelulara; permit schimburi rapide de molecule facand posibila o cooperare metabolica eficienta.

In cazul realizarii jonctiunii permeabile conexonii din cele doua plasmaleme se aseaza cap la cap, formand canale directe de comunicare intre citoplasmele celor doua celule, fara deschideri in spatiul intercelular.

Un conexon are o forma de prisma hexagonala si este alcatuit din 6 subunitati proteice (oligomeri), aceste subunitati delimitand un canal hidrofil cu diametrul reglabil (reglat de ionii de Ca2+).

Canalul hidrofil al jonctiunii gap permite trecerea dintr-o celula in alta a ionilor si a unor molecule precum: glucide, aminoacizi, hormoni dar nu pot trece macromolecule: proteine, acizi nucleici.

Jonctiunile gap se organizeaza foarte rapid din proteinele existente in plasmalema care se grupeaza in conexoni si sunt necesare mai ales in situatiile in care celulele trebuie sa actioneze simultan, in grup.

2. JONCTIUNI IMPERMEABILE (sau jonctiunile stranse)Sunt dispuse in panglica si se caracterizeaza prin obliterarea

spatiului intercelular deoarece membranele adiacente se aproprie complet sau se sudeaza pt a forma structuri pentalaminate sau heptalaminate.

La realizarea acestor jonctiuni participa proteine transmembranare, care se dispun in siruri gemene pt a contrui dispozitive ce se conecteaza “in fermoar” pe fetele externe ale membranelor adiacente iar pe fetele interne, proteinele sunt “ancorate” prin micorfilamente la citoscheletul matricei.

Aceste jonctiuni impiedica scurgerea fluidelor printre celule, inclusiv a micromoleculelor, care sunt obligate sa treaca prin celula.

Au aspecte diferite, in functie de tesutul epitelial in care sunt prezente si se caracterizeaza prin: flexibilitate si siguranta, formarea unor bariere chimice si fizice intercelulare, conferirea unei polaritati a celulelor angajate in jonctiuni, aparitia de timpuriu intre celulele embrionare.JONCTIUNILE FOCALE reprezinta o varianta a acestor jonctiuni stranse, in care membrane celulei se apropie de substratul de adezivitate pana la 10-15nm. Pe fata extracelulara a membranei sunt prezente filamente glicoproteice de fibronectina, iar pe fata intracelulara se aglomereaza

fascicule de microfilamente de actina si vinculina. Intre cele doua tipuri de filamente se realizeaza legaturi numite fibronexuri.

3. JONCTIUNILE DE ADEZIVITATE SAU DESMOZOMIIDesmozomii sunt jonctiuni ce confera o mare rezistenta mecanica

unor tesuturi si organe, solicitate in acest sens. Exista desmozomi de pata, desmozomi in banda si hemidesmozomi.

DESMOZOMII IN PATA (in spot, in nit) sunt prezenti mai ales in tesuturile epiteliale de acoperire. Au componente: plasmaleme adiacente, un material proteic bogat in glucide si calciu, densificari intracelulare atasate de plasmalemele jonctionate, dispozitive de legatura sau linkeri, elemente citoscheletele.

DESMOZOMII IN BANDA (in panglica) sunt prezenti la polul apical al celulelor epiteliale si la nivelul segementelor transversale ale discurilor intercalare cardiace. Au o structura asemanatoare cu cei in pata doar ca spatiul intercelular e mai sarac in material electrodens, iar densificarile intracelulare nu au forma de disc ci de banda (panglica).

HEMIDESMOZOMII (semidesmozomii) reprezinta o varianta a desmozomilor in pata prin care se leaga celulele epiteliale de membranele bazale si prezinta numai jumatate din structura desmozomului in pata.

4. CELULA CA SISTEM BIOLOGICCelula e primul sistem biologic care manifesta cea mai importanta

caracteristica a materiei vii-capacitatea de autoreproducere. Ea prezinta urmatoarele caracteristici: - este un sistem deschis pt ca in permanenta are schimburi de energie si substanta cu mediul; - are caracter istoric - a aparut la un anumit moment al evolutiei dar poate sa dispara daca ceva mai bun o inlocuieste; - are caracter informational pt ca receptioneaza, acumuleaza, prelucreaza si transmite informatii cu ajutorul codului genetic.

Prezinte 3 categorii de programe: unul “pt sine” adica pt autoconservarea celulei, al doilea este pt sistemele componente iar al treilea este superior si asigura existenta sitemelor superioare (tesut, organ, organism) - are echilibru dinamic. - are autoreglare (feedback) prin care isi controleaza procesele interne - are heterogenitate interna adica insusirea de a fi alcatuita din componente mai mult sau mai putin diferite - are integralitate prin care celula ca sistem nu se reduce la suma matematica a insusirilor elementelor componente ci apar insusiri noi pe care nu le au aceste elemente considerate izolate iar aceasta insusire permite desfasurarea metabolismului, reproducerii, adaptarii….

Deci celula este: UNITATEA ELEMENTARA A LUMII VII, PRODUS AL EVOLUTIEI, CU STRUCTURA COMPLEXA, IN RELATIE DE AUTONOMIE SI ECHILIBRU DINAMIC CU MEDIUL INCONJURATOR, AVAND CA PROPRIETATI ESENTIALE METABOLISMUL, AUTOREPRODUCEREA, CRESTEREA SI DEZVOLTAREA.

5. CELULE PROCARIOTE SI EUCARIOTEPROCARIOTELE sunt reprezentate de bacterii si de algele albastre

verzi (cianobacterii). Sunt mai mici decat eucariotele si lipsite de membrane intracelulare. Organitele celulare sunt putine (ribozomi) sau absente, nucleul nu apare distinct, genomulnefiind separate de citoplasma. Prezinta un cromozom unic reprezentat de un ADN circular iar ARN-ul si proteinele sunt sintetizate in acelasi compartiment: in citoplasma. Nu au aparat mitotic, se inmultesc prin sciziparitate si isi realizeaza locomotia prin flageli simpli.

Au metabolism aerob sau anaerob, sunt delimitate de o membrana plasmatica ce trimite prelungiri-mezozomi, nu prezinta citoschelet, nu au curenti citoplasmatici, iar endocitoza si exocitoza sunt absente

EUCARIOTELE sunt reprezentate de protiste, fungi, plante si animale, au dimensiuni mai mari decat procariotele, prezinta un sistem complicat de membrane intracelulare. Au nucleu distinct, in care e situat genomul ce cuprinde mai multi cromozomi. Molecula de ADN este foarte lunga si conjugate cu proteine, fata de cea de procariote care este neconjugata,

ARN-ul este sintetizat si procesat in nucleu iar proteinele sunt sintetizate in citoplasma. Au citoschelet compus din proteine filamentoase, curenti citoplasmatici, este prezenta si endocitoza si exocitoza, au aparat mitotic se divid prin mitoza si meioza.

6. TRANSPORT TRANSMEMBRANAR ACTIVSe realizeaza impotriva gradientelor de concentratie sau a

gradientelor electrochimice producand o crestere a concentratiei pe o fata a membranei.

Solicita cheltuiala de energie care este furnizata de metabolismul celular, fiind metabolic dependent si sunt mai multe feluri de transport activ:1. TRANSPORT ACTIV PRIN POMPE IONICE - pompele ionice sunt protein-enzime din compozitia plasmalemei care transporta ionii intr-o directie termodinamica nefavorabila impotriva gradientului de concentratie; cea mai cunoscuta pompa este cea de Na+ - K+ care a fost studiata pe membranele hematiilor unde s-a constatat o deplasare concomitenta a Na+ extracelular (spre o concentratie mai mare) si a K+ intracelular (tot spre o concentratie mai mare) contrar gradientelor de concentratie…. energia necesara acestui transport se obtine prin hidroliza ATP-ului.

Exista si pompe pt anioni, precum pompa de clor din celulele parietale ale glandelor gastrice sau pompa de iod din tiroida.2. TRANSPORTUL CUPLAT - sau cum mai este numit mecanismul de pompare moleculara, utilizeaza pt transportul unor molecule (glucoza, aminoacizi) energia care rezulta din miscarea Na+ impotriva gradientului de concentratie si al gradientului electric; aceasta energie poate fi folosita pt introducerea in celula a unor substante nutritive.3. TRANSLOCAREA DE GRUP - intalnita la unele bacterii care folosesc ca sursa de energie fosfoenolpiruvatul.

7. TRANSPORT TRASMEMBRANAR PASIVRealizeaza trecerea moleculelor mici in sensul gradientului de

concentratie, a ionilor in sensul gradientului electrochimic.Se face fara consum de energie prin: DIFUZIE SIMPLA sau prin

DIFUZIE FACILITATA.Cel prin difuzie simpla se face lent, este supus legilor difuziunii si

osmozei, fiind dependent numai de forte fizice; moleculele mici liposolubile difuzeaza prin bistratul lipidic iar cele hidrosolubile trec prin orificii mici canale delimitati de proteinele transmembranare

Cel prin difuzie facilitata este mult mai rapid si permite trecerea prin membrane a unor substante greu solubile in lipide si cu o masa moleculara relativ mare; se realizeaza cu ajutorul unor molecule proteice din compozitia membranei cu rol de carausi iar acest tip de transport se efectueaza in sensul gradientului de concentratie.

Exista transport uniport, sinport si antiport.

8. MICROSCOPIA ELECTRONICAMicroscopul electronic se bazeaza pe utilizarea fluxurilor de

electroni pt realizarea imaginilor permitand obtinerea unor grosismente teoretice mai puternice de 10 000 de ori decat in microscopia optica. Se ajunge la o putere de rezolutie egala cu 0,1 nm. Exista 2 tipuri principale de microscoape electronice: de transmisie si de baleiaj (scaning).

Microscopul electronic de transmisie (TEM) poate fi conventional (CTEM) cand diferenta de potential ajunge pana la 100.000 volti sau de inalt voltaj (HTEM) cand se ajunge pana la 800.000 volti. Componetele principale ale acestui tip de microscop sunt: CATODUL - sau sursa de electroni (filament tungsten incalzit), ANODUL - realizeaza diferenta de potential (o bobina electrica), UN SISTEM DE ELECTROMAGNETI, PORTOBIECT, ECRAN, DISPOZITIV DE FOTOGRAFIERE A IMAGINII. Puterea de rezolutie = 2 A (angstromi). Ca fixatori se folosesc GLUTARALALDEHIDA pt constiuentii proteici si TETRAOXIDUL DE OSMIU pt lipide si fosfolipide. Se realizeaza sectiuni de ordinal nanomerilor cu ajutorul unor ultramicrotoame, inzestrare cu cutite diamante. Cu ajutorul

microscoapelor de inalt voltaj se poate ajunge pana la vizualizarea pana si a elementelor citoscheletului.

Microscopul electronic cu scanning (SEM) se caracterizeaza prin faptul ca electronii nu trec prin preparatul studiat ci matura (sterg) suprafata acestuia, astfel incat se va obtine o imagine tridimensionala a accidentelor de suprafata. Puterea de rezolutie este de cca. 100 A.

Cand electronii folositi de TEM sau SEM bombardeaza preparatul, se produc radiatii X.

9. RECEPTORII DIN MEMBRANESunt dispozitive moleculare proteice, intramembranare cu ajutorul

carora se intercepteaza semnalele ce sosesc pe cale nervoasa sau umorala.

Toate substantele care se leaga de receptori si care modifica functia celulara se numesc LIGANZI-sunt substante produse de celule specializate si sunt denumiti si mesageri extracelulari sau de ordinal I, cei mai cunoscuti fiind hormonii si neutrotransmitatorii; ei actioneaza in cantitate mica.

Exista doua mari categorii de receptori in membrane: receptorii pt substante endogene si receptorii pt substante exogene

RECEPTORII PT SUBSTANTE ENDOGENE pot fi: mediatori chimici locali, hormoni, neurotransmitatori sau substante imunogene.

Mediatorii chimici locali sunt secretati de unele tipuri de celule si actioneaza numai asupra celulelor vecine;ei sunt rapid captati si distrusi.

Hormonii sunt produsi de glandele endocrine si pe cale sanguina ajung la celule tinta actionand la distante mari. Ei pot fi substante steroide (sexuali) sau polipetide (pancreatice, tiroidieni). Receptorii pt hormoni au o localizare diferita in celula in functie de tipul hormomului-hidrofob sau hidrofil. Dintre receptorii hidrofili cei mai bine studiati sunt receptorii pt insulina iar cei hidrofobi (steroizi si tiroidieni) traverseaza membrane celulei tinta si se leaga de receptorii membranelor intracelulare.

Neurotransmitatorii sunt produsi de neuroni si eliberati la nevelul sinapselor chimice; ei actioneaza numai asupra neuronilor angajati in sinapsa. Receptorii pt neurotransmitori receptioneaza acetilcolina, noradrenalina, dopamina, serotina, adrenalina, histamina, acidul aspartic, encefalina.

Substantele imunogene sunt de fapt antigenele endogene, anticorpii si componentele complementului. Receptorii pt substantele imunogene sunt cei pt antigene ( sunt codificati genetic, au capacitatea de a recunoaste structurile moleculare “self” si sunt prezenti si in membrane unor celule neimunogene), apoi sunt receptorii pt anticorpi ( sunt receptori Fc pt

fractiunea cristalizabila a imunoglobulinei G, iar in bazofile si mastocite sunt receptori pt imunoglobulina E) si apoi receptorii pt complement care leaga cea de a treia componenta a complementului de celula si sunt caracteristici celulelor din sistemul fagocitelor mononucleare.

RECEPTORII PENTRU SUBSTANTE EXOGENE sunt receptori pt: virusuri, antigene nonself (straine de corp), toxine microbiene si lectine (substante proteice sau glicoproteice capabile sa formeze punti intre glicoproteinele membranare).

MECANISMUL DE ACTIUNE A RECEPTORILORReceptorii din membranele de suprafata sunt activati in majoritatea

cazurilor de molecule semnal (liganzi) hidrofile.Atasarea liganzilor de receptori se realizeaza prin legaturi hidrofobe

si legaturi de hidrogen, iar efectele actiunii complexului ligand-receptor constau in modificari structurale ale membranei celulare si modoficari functionale ale membranelor.

Modificarile structurale ale membranei celulare se manifesta prin redistribuirea receptorilor, acestia grupandu-se la suprafata membranei delimitate sau “plaje”.

Modificarile functionale ale membranelor constau in: modificari de permeabilitate a membranei, inducerea de endocitoza, patrunderea din mediul extracelular a unor ioni cu functie de mesageri ordinal II si activarea unor enzime din membrane celulara produsa doar cand liganzii sunt hormoni hidrofili.

Exista afectiuni ale receptorilor care constau in blocarea functiei autoimmune prin autoanticorpi antireceptori.

10. FAGOCITOZAIn conditii normale si patologice pot participa la fagocitoza un nr

mare de tipuri celulare numite FAGOCITE, ele fiind microfage care inglobeaza particule mici si macrofage pt particule mari; cele din urma pot fi mobile sau fixe.

Fagocitele prezinta pe suprafata membranei regiuni specializate purtatoare de receptori cu ajutorul carora recunosc ceea ce este “self”, de ceea ce este “non self” adica macromoleculele straine de organism numite antigene.

Receptorii pt fagocitoza recunosc ceea ce este sanatos de ceea ce este alterat; in unele situatii patologice pierd capacitatea de a diferentia self-ul de non-self.

Recunoasterea antigenelor in organism e inlesnita de prezenta in mediul extracelular a unor proteine numite OPSONINE (anticorpi) - ele faciliteaza legatura intre receptorii membranei fagocitelor si antigenelor ce vor fi fagocitate.

In afara de receptorii pt complexe opsonizate mai sunt receptorii nespecifici care recunosc si fixeaza selful alterat adica resturi celulare sau celule maligne.

Fagocitoza se desfasoara in 4 etape: chemotaxia, opsonizarea, ingestia si digestia.

CHEMOTAXIA este proprietatea unei celule mobile de a se deplasa prin tesuturi catre particule tinta ca raspuns la diversi stimuli dupa ce tinta a fost recunoscuta. Semnalele chemotactice sunt reprezentate de substante bacteriene, proteine serice, componente ale complementului, produse ale limfocitelor.

OPSONIZAREA consta in acoperirea bacteriilor sensibilizate de anticorpi pt a fi fagocitate. Principalele opsonine sunt anticorpii in special imunoglobuline si componente ale complementului.

INGESTIA microorganismelor are loc dupa ce acestea au fost opsonizate si se determina activarea receptorilor, apoi contractarea citoscheletului si emiterea pseudopodelor care vor inconjura strans particula si in acest fel se realizeaza interactiuni receptor-particula pe toata suprafata ei; vezicula formata de pseudopode la inconjurarea particulei se numeste FAGOZOM - acesta in citoplasma se uneste cu un lizozom formand fagolizozomul.

DIGESTIA intracelulara a particulelor fagocitate are loc in lizozomi si se produce prin sisteme dependente de oxigen mediate de enzime si prin sisteme independente de oxigen ce presupun actiunea lizozomului, a lactoferinei.

11. HETEROCROMATINAEste cromatina condensata, netranscriptibila, inactiva metabolic.

Exista 2 tipuri:Heterocromatina constitutiva: genetic inactiva , lipsita de gene

structurale, pe ea nu se face transcriptie, contine ADN repetitiv sau satelit ( inalt sau mediu). Pe cromozomii omologi se localizeaza identic fiind detectata prin tehnica de bandare.

Rolul ei este incomplet elucidat , are semnificatie de “protectie” sau “suport”.

Heterocromatina facultativa este cromatina condensata, contine gene inactive pe care nu se face transcriptia ( pe aceste gene transcriptia s-a efectuat sau nu intr-o perioada anterioara sau se va efectua daca se transforma in eucromatina.

In functie de cromozomii in care se gaseste heterocromatina poate fi autozomala ( in autozomi) sau gonozomala (in heterozomi)

12. EUCROMATINAReprezinta cromatina functionala, activa, purtatoare de gene

structurale pe care se face transcriptia mesajului genetic; poate fi activa

(transcriptie continua pt desfasurarea normala a vietii celulei) si permisiva (devine activa doar in momentul in care actioneaza semnale specific modulatoare - hormonii)

Reglarea conformatiei gentice se realizeaza pe eucromatina, prin interventia unor agenti biochimici (proteine nonhistonice ) ce pot actiona ca represori sau de represori.

Raportul dintre eucromatina si heterocromatina se exprima functional prin raportul dintre transcriptibil si netranscriptibil, permitand in fapt realizarea relatiei dintre genotip si fenotip ( genotip = totalitatea material genetic adica eucromatina + heterocromatina si fenotip = expresia unei parti dein genotip).

13. CARIOTIPULEste reprezentat de totalitatea caracterelor morfologice (nr,

marime, forma, pozitia centromerului, constrictii) ale cromozomilor dintr-o celula diploida.

Grafic poate fi prezentat printr-o “harta” numita cario sau idiograma, in care perechile de cromozomi omologi sunt asezati in ordinea descrescanda a lungimii.

Cariotipul unei spp se obtine prin fotografierea cromozomilor metafazici, din aceste fotografii se decupeaza cromozomii si se aranjeaza in cariotip, putandu-se identifica grupele de cromozomi fara a se putea preciza cu certidunine perechile

Identificarea fiecarei perechi se face prin folosirea tehnicilor de bandare prin care se evidentiaza benzi transversale de-a lungul cromozomilor, caracteristice pt fiecare: tehnici cu fluorescenta prin care se obtin benzile Q fluorescente si tehnici bazate pe tratarea cromozomilor cu diferiti agenti fizici si chimici: benzile G (Giemsa), benzile R (Reverse band) si benzile C.

Determinarea cariotipului are o mare importanta in practica medicala pt diagnosticul unor boli congenitale precum boala Down, sfatul genetic si dirijarea imperecherilor la animale, diagnosticul diferential al unor anomalii sexuale, unor boli ale sangelui, de paternitate

14. PLASMALEMAAre o grosime de cca. 7,5 nm si reprezinta structura de baza a

tuturor membranelor celulare fiind alcatuita din bistratul lipidic asociat cu proteine.

Prezinta un aspect caracteristic trilaminar cu doua benzi dense separate de o banda clara.

Compozitia chimica: lipide complexe, proteine si glucideLipidele sunt continute in bistratul lipidic fiind reprezentate de

fosfolipide (70%), colesterol (25%) si glicolipide (5%); fosfolipidele si

glicolipidele sunt molecule complexe cu caracter amfofil (amfipatice) cu un cap hidrofil si o coada hidrofoba, ce cuprinde fragmente de acizi grasi esterificati iar datorita asezarii lor se formeaza un bistrat.

Proteinele tapeteaza bistratul lipidic sau il pot traversa si pot fi transmembranare (intrinseci) fiind dispozitive de receptie-transductie si proteine periferice (extrinseci) si pot fi asezate ori pe fata interna care participa la realizarea citoscheletului membranei ori pe cea externa care sunt glicoproteine prelungite mai mult sau mai putin in glicolema.

Glucidele sunt hexoze, hezoamine si acid sialic care face parte din oligozaharide, care la randul lor formeaza un invelis al suprafetei celulare numit glicocalix/glicolema;

15. MEMBRANELE CELULARE - modele teoreticeMembranele celulare sunt structuri moleculare complexe care

marcheaza limita celulei sau a unui teritoriu intracelular si sunt:1. membrana plasmatica sau plasmalema ce confera individualitate

celulei; 2. citomembranele sau endomembranele care sunt membranele

organitelor; 3. membranele speciale care sunt ale tecilor de mielina si ale

discurilor din segmentalextern al celulelor vizuale din retina.

Exista de asemenea diverse modele teoretice:MODELUL INITIAL - elaborat de Overton in 1895, a sugerat prezenta

lipidelor in membranele celulare, observand ca solventii organici difuzeaza mai rapid prin membrane decat apa. Gorter si Grendel (1925) arata ca lipidele sunt dispuse in strat dublu.

MODELUL PAUCIMOLECULAR - elaborat de Danielli si Davson in 1930 care au dedus ca stratul lipidic dublu este tapetat pe ambele fete de straturi de proteina care reduce tensiunea superficiala. In 1935 ei au elaborate acest model dupa care membranele celulare au un centru lipoid format din fosfolipide care formeaza o lamina externa si alta interna.

MODELUL “UNIT” - elaborat de Robertson intre 1958-1960 in care membranele celulare au o ultrastructura trilaminara cu doua benzi dense ce delimiteaza o banda clara formata dintr-un ax lipidic hidrofob. Acest model confirma modelele anterioare si le dezvolta, dar este incomplet pt ca ignora dinamismul moleculelor componente.

MODELUL “MOZAICULUI FLUID” - elaborat de Singer si Nicolson in 1972 sustine ca moleculele componente(lipide si protide) difuzeaza in mod intamplator in bistratul lipidic si ca miscarile moleculelor sunt controlate de citoschelet.

MODELUL ACTUAL - sustine ca bistratul lipidic este asimetric, fluid si reprezinta axul intregului edificiu molecular al membranelor.

16. CITOSCHELETUL MEMBRANEI CELULARECitoscleletul (cytoskeleton) este o reţea în spaţiu (tridimensională) de filamente

proteice şi microtubuli care străbat întreaga matrice citoplasmatică, întretăindu-se în toate direcţiile.

Citoscheletul îndeplineşte funcţii variate: - menţine forma celulei şi o adaptează la necesităţile funcţionale; - participă la realizarea mişcărilor celulei; - ia parte la formarea citoscheletului membranei;- interacţionează cu nucleul şi cu organitele celulare (mitocondriile,veziculele sinaptice), participând la menţinerea lor în poziţie şi la deplasarea lor în celulă (mitocondriile şi lizozomii efectuând o mişcare saltatorie); - interacţionează cu macromoleculele din citosol, evidenţiindu-se enzime glicolitice legate de filamentele de actină; - participă la transportul proteinelor în lungul axonului.

Citoscheletul se modifică în celulele maligne. Astfel, fibroblastele transformate malign îşi pierd fibrele de stress din citoschelet şi devin sferice.

În compunerea citoscheletului intră microfilamentele, microtubulii, microfilamentele intermediare şi microtrabeculele.

17. DIFERENTIERI ALE MEMBRANEI CELULARESunt neregularitati ale citoplasmei periferice, cu caracter tranzitoriu

sau permanent, delimitate de membrane.DIFERENTIERILE TRANZITORII apar si dispar in raport cu anumite

momente functionale ale celulei, avand aspectul unor infundaturi ale plasmalemei sau al unor expansiuni cum ar fi pseudopodele sau valurile ondulante, prin care se realizeaza deplasarea celulelor.

PSEUDOPODELE sunt expansiuni cu forma de conuri sau degete cu ajutorul carora leucocitele adera de suporturi. Ele contin organite celulare precum mitocondrii ribozomi lizozomi.

VALURILE SI MEMBRANELE ONDULANTE sunt expansiuni lamelare foarte mobile ce se formeaza in mediul lichid. Nu contin organite si nu adera la suporturi si se intalnesc la histocitele implicate in fagocitoza.

EXPANSIUNILE PERMANENTE sunt reprezentate de microvilozitati, cili si flagel.

MICROVILOZITATILE sunt expansiuni cilindrice ce intervin in procesele de absorbitie; cele solitare formeaza marginea in perie.

PLATOUL STRIAT cuprinde numeroase micrivilozitati imbricate in glicolax. Citoplasma microvilozitatilor cuprinde in zona centrala 10-14 microfilamente de actina. Manunchiul de microfilamente de microvil este legat de plasmalema din loc in loc printr-o proteina numita fimbrina.

CILII pot fi mobile (vibratili) si rigizi (stereo cili); cei mobile sunt formati din trei portiuni: tija, corpusculul bazal si radacina.

TIJA contine o matrice electrono-densa si un complex filamentos axial format din o pereche centrala de tubuli longitudinali si noua perechi periferice.

CORPUSCULUL BAZAL coordoneaza miscarea cililor.

RADACINA are rolul de a ancora cilul in citoplasma, prezinta proprietati contractile si participa la conducerea stimulilor receptionati de portiunea libera.

STEREOCILII sunt cilii rigizi in structura carora lipseste perechea de microtubule centrali avand numai cele noua dublete periferice.

FLAGELUL este prezent in alcatuirea spermatozoidului.

18. TEHNICI MODERNE DE STUDIU A CELULEISunt reprezentate de tehnici de microscopie si tehnici de cercetare.Microscopia optica foloseste fotonii pt realizarea imaginilor

asigurand marimi de 1500-3000 ori cu putere de rezoltuie de 0, 2 micrometri.

Microscopia in contrast de faza permite examinarea celulelor vii prin utilizarea microscoapelor cu interferenta, microscoapelor cu interferenta diferentiata.

Microscopia de fluorescenta evidentiaza moleculele cu fluorescenta naturala sau indusa in imunohistochimie.

Microscopia cu ultraviolete foloseste lumina ultravioleta pt detectarea unor aminoacizi sau a acizilor nucleici.

Microscopia cu lumina polarizata pt studierea formatiunilor cristaline.

Microscopul confocal permite obtinerea de imagini tridimensionale al structurilor din preparatele histologice: sursa de lumina este reprezentata de o raza laser care actioneaza asupra preparatului emitand un fascicul de lumina colectat de lumina obiectiv si dirijat spre diafragma punctiforma a detectorului situate confocal rezultand o imagine finala care e captata de un detector.

Imaginile obtinute in plan vertical sunt suprapuse in calculator rezultand astfel o imagine tridimensionala. Microscopul confocal permite examinatorului sa obtina astfel tomografia unui preparat histologic.

Microscopul electronic se bazeaza pe utilizarea fluxului de electroni pt realizarea imaginilor, permitand obtinerea unor grosismente teoretice mai puternice de 10 mii de ori decat in microscopia optica; puterea de rezolutie e 0, 1 nm.

Exista 2 tipuri: de transmisie si de baleiaj (scanning). Cel de transmisie poate fi conventional cand diferenta de potential

ajunge la 100 de mii de volti sau de inalt voltaj cand ajunge la 800 de mii de volti.

Cel de scanning se caracterizeaza prin faptul ca electronii sterg suprafata preparatului studiat obtinandu-se o imagine tridimensionala a accidentelor de suprafata; puterea de rezolutie este de cca. 100 de A(angostroni). Radiatiile X produse de microscopul electric permit obtinerea de estimari calitative si cantitative foarte exacte asupra elementelor cu nr atomic >12.

19. CROMOZOMIICromozomii sunt structuri celulare cu nr, forme si marimi

caracteristice pt fiecare specie; devin vizibili la microscopul optic in celulele care se pregatesc pt diviziune;

Pot fi: cromozomi interfazici, neobservabili la microscop sau mitotici observabili (metafazici) - ei cuprind: cromatide, centromerul, kinetocorii, si constrictiile secundare si satelitii;

Cromatidele sunt cele 2 jumatati longitudinale, genetic identice ce formeaza fiecare cromozom metafazic, fiecare cromatida corespunde unei molecule de ADN, extremitatile terminale ale lor se numesc telomere si sunt absolute necesare pt structura si functionarea normala a cromozomilor.

Centromerul sau constrictia primara este regiunea cea mai ingusta unde cele 2 cromatide se unesc, are continut scazut in ADN, in vecinatatea lui se gaseste heterocromatina constitutive. Cei mai multi cromozomi sunt monocentrici (anomalii: dicentrici sau policentrici);

Kinetocorii in nr de 2 pt un cromozom si reprezinta locul prin care fiecare cromatida se atasa za de microtubulii fusului de diviziune;

Constrictiile secundare servesc drept criteriu morfologic de individualizare a cromozomilor, unele din ele sunt legate de formarea nucleolilor si se numesc organizatori ncleolari (cromozomii care participa la formarea cromozomilor=cromozomi nucleolari).

Satelitul= corpuscul sferic atasat de restul cromozomului printr-un filament subtire de cromatina (cromozom cu satelit=satcromozom).

In functie de pozitia centromerului cromozomii sunt: telocentrici (extremitatea cromozomilor), acrocentrici (apropierea extremitatii), submetacentrici (apropierea mijlocului lungimii), metacentrici (mijlocul lungimii).

Dimensiuni cromozomi: 1,5-10 milimicroni lungime si 0,2-2 milimicroni diametru (gigantic si pitici)

Numarul lor: apare constant pt fiecare specie: 38 suine, 78 canide.Fiecare cromozom dintr-un set are in setul opus un cromozom

complementar alcatuind o pereche de cromozomi omologi. Compozitia chimica include ADN, proteine (histonice si

nonhistonice) cantitate mica de ARN. Histonele sunt proteine cu greutate moleculara redusa, cu continut mare (10-20%) de AA bazizi (lizina si arginina), purtatori de sarcini electrice + , ce le permite sa se lege de sarcinile – ale gruparilor fosfat din ADN. Proteinele nonhistonice sunt de foarte multe tipuri de la proteine ce intra in structura cromozomilor sau cere se leaga de ADN, pana la proteine enzime ce intervin in sinteza de ADN si ARN sau scindarea lor.

20. MEMBRANA NUCLEARA

Se mai numeste nucleolema sau cariotip si este o structura lipoproteica cu o grosime de cativa zeci de nm caracteristica eucariotelor care imparte celula in 2 compartimente: nucleul ce contine genomul, structurile implicate in transcriptie si prelucrarea produsului transcriptic si apoi citoplasma ce cuprinde organitele celulare.

In celulele vii apare ca o pelicula fina si densitate mai mare decat restul nucleului, iar in celulelel fixe se coloreaza bazofil.

La microscopul electronic nucleolema apare formata din 2 foite (interna, externa, fiecare trilaminata, lipoproteica, groase de 60-100A, separate printr-un spatiu perinuclear plin cu o substanta amorfa.

Membrana nucleara externa prezinta o fata citoplasmatica, ornata cu ribozomi, contur mai flexibil, zone active de formare a veziculelor.

Membrana nucleara interna e lipsita de ribozomi si adera fie la nucleoplasma, fie la cromatina.

Spatiul perinuclear (cisterna perinucleara) apare ca un spatiu 3D aflat in continuitate cu spatiul reticulului endoplasmatic.

Nucleolema este intrerupta de orificii circulare (pori circulari), unde cele 2 membrane se afla in raporturi de continuitate.

Nr de pori pe o unitate de suprafata este legat de intensitatea schimburilor nucleocitoplasmatice (la celule in crestere pot exista 10 pori/micrometru2). Porii sunt de fapt “portile” folosite de macromolecule si de ansamblurile macromoleculare (proteine, ARN) pt a intra sau iesi din nucleu.

Porul impreuna cu structurile adiacente formeaza complexul porului.

Functiile ei sunt: 1. delimiteaza continutul nucleului de cel al citoplasmei;

2. regleaza schimbul dintre nucleu si citoplasma; 3.formeaza membranele reticulului endoplasmatic; 4. mentine si stabilizeaza cromatina; 5. rol mecanic in sustinerea organitelor.

21. COMPLEXUL LAMINA-PORComponentele fibrilare ale invelisului nuclear sunt o forma

specializata a citoscheletului nuclear fiind reprezentate de lamina densa interna (fibroasa) si de complexul por.

Lamina densa interna este situata pe fata nucleara a membranei interne, a invelisului nuclear. Are aspectul unei retele de fibrile legate pe de o parte de reteaua matricei nucleare si pe de alta parte la componentele fibrilare ale complexului por.

Complexul por este format din structuri inelare (matricea anulara), din granule centrale si din filamentele radiare.

Lamina densa interna impreuna cu complexul por formeaza o componenta a scheletului nuclear, denumita complex lamina-por.

Acest complex contine 2-3% din totalul proteinelor din nucleu (95% sunt nonhistonice, predominant acide). Pe fata interna a complexului lamina-por a fost identificata o nucleozid-trifosfataza implicata in transportul ARN catre citoplasma.

22. NUCLEOPLASMANucleoplasma, matricea nucleara sau sucul nuclear este acea parte

a nucleului aparent lipsita de structuri.In nucleoplasma se gasesc nucleoli si cromatina intr-un mediu

proteic, care au rol in organizarea nucleului determinand forma, sinteza de ADN, ARN, mediera semnalelor hormonale. Se mai pot gasi si diverse enzime.

Matricea nucleara cuprinde 2 componente: matricea nucleara propriu zisa si fractiunea labila a matricei.

Matricea propriu-zisa sau scheletul nuclear e un citoschelet la nivel nuclear realizat dintr-o retea de proteine stabile; se poate izola dupa extragerea cromatinei si nucleolului; cele 3 componente ale scheletului nuclear sunt: matricea fibrilara, componentele fibrilare ale invelisului nuclear si componenta fibrilara a nucleolului.

Matricea fibrilara apare ca o retea de fibrile intranucleare, formata din granule matriceale electronodense si fibrile matriceale.

Matricea fibrilara contine proteine AND, ARN si fosfolipide, lipesc proteinele histonice predominand cele acide.

Lamina densa interna se gaseste pe fata nucleara a membranei interna a invelisului nuclear aspectul e de retea de fibrile legat de reteau matricei nucleare si de componentele fibrilare ale complexului por; complexul por e format din structuri inelare granule centrale si filamente radiare.

Lamina densa interna impreuna cu complexul por formeaza o componenta a scheletului nuclear numita complex: lamina-por.

Functiile matricei nucleare sunt:1. mentine forma nucleului si stabilitatea a cestuia in interfaza 2. asigura flexibilitatea nucleului 3. contractilitate independenta de ATP, dar influentata de ionii

bivalenti 4. suport pt depozitarea granulelor ribozomale.

23. NUCLEOZOMULEste un octamer histonic de forma unui cilindru scurt pe care

duplexul de ADN il inconjoara de 2 ori.Octamerul histonic e format din 8 molecule de histone cate 2 molecule de H2A, H2B, H3 si H4. Infasurarea duplexului de ADN se datoreaza histonelor H3 si H4 iar miezului nucleozomului ii sunt atasate histonele H2A si H2B. Nucleozomul nu contine proteine nonhistonice.

Legatura dintre 2 nucleozomi succesivi se face printr-o molecula din histona H1 rezultand insiruirea nucleozomilor unul dupa altul ca un sirag de margele observabil la microscopul electromic numai in cazul in care cromatina e “intinsa” in mod artificial. In celula vie fibra de cromatina are un diametru de 30 nm, rasucita intr-o structura helicoidala cu pasul elicei de 11nm. Eucromatina corespunde filamentului de cromatina de 10 nm iar heterocromatina corespunde solenoidului sau bobinei de 30 nm.

Datorita impachetarii duplexului de ADN pe nucleozom si a nucleozomilor in fibra de cromatina si plierii in forma de bucle variabile ca dimensiune permite reducerea lungimii “firului” de ADN de la 1 mm la 100 micrometri.

Pt micsorarea lungimii cromozomului metafazic e necesara superspiralizarea solenoidului aceasta realizandu-se cu ajutorul unor proteine nonhistonice.

S-a calculat ca ADN-ul infasurat pe un nucleozom e prea scurt pt a corespunde unei gene structurale incat nu exista o concordanta intre o gena ca unitate informatiola genetica si un nucleozom-unitate de impachetare a ADN-ului.

Gena e formata din cca. 1000 perechi nucleotide in timp ce ADN-ul infasurat pe un nucleozom are 200 de perechi de nucleotide. In ADN sunt prezente gene informationale (exoni) si portini neinformationale (introni).

24. NUCLEOLIIEste o componenta intranucleara cu aspect corpuscular prezenta in

interfaza cu rol in biogeneza ribozomilor. Ocupa o pozitie cheie in circuitul intracelular al informatiei. In el se desfasoara principalele procese care au loc in nucleu (replicare, transcriptie, transport), jucand rolul unui intermediar intre cromozomi si citoplasma. Nucleolul se gaseste in toate celulele cu nucleu iar celulele care nu prezinta nucleu sunt neviabile.

In timpul diviziunii celulare acesta se dezintegreaza si reapare dupa terminarea diviziunii.

Prin impregnari argentice la microscop s-au observat 2 componente ale nucleolului: nucleolonema-formatiune filamentoasa rasucita ca un ghem si a doua componenta este structurata sau amorfa.

In celulele vii nucleolul apare ca un corpuscul puternic refringent heterogen si cu contur neregulat.

Nr nucleolilor: in nucleii celulelor somatice exista de obicei 2 nucleoli. Nr nucleolilor creste odata cu gradul de poliploidie.

Dimensiunile: 1-2 micrometri, ocupa cca. 30% din volumul nucleului; ele variaza in functie de implicarea celulelor in sinteza de proteine.

Forma nucleolilor: prezinta de obicei o forma sferic ovoidala care pe masura imbatranirii devine neregulata.

Densitatea nucleolilor: e mare, nucleolul fiind cea mai densa structura din celula datorita concentratiei mari in substanta uscata si cantitatii mici de apa.

Dispunerea nucleolilor in nucleu este de obicei centrala sau paracentrala, putand varia odata cu momentul functional.

25. FUNCTIILE NUCLEOLULUINucleolul indeplineste functii legate de: sinteza ARN ribozomal si

biogeneza ribozomilor, reglarea sintezei de ARN ribozomal, transferul ARN mesager si ARNs in citoplasma, pregatirea mitozei.In sinteza de ARN ribozomal, ADN-ul e organizatorul nucleolar si contine cistroni numiti ADN ribozomal.

Cele 2 subunitati ribozomale se ataseaza de ARN mesager in momentul sintezei proteice rezultand cromozomii. Fibrele din componenta filamentoasa sunt filamente de ARN 45 iar granulele din componenta granulara=subunitati ribozomale mari.

Reglarea sintezei de ARN ribozomal in nucleol se realizeaza printr-un mecanism de feed-back. Un exces de ribozomi produce inhibarea genelor ADN ribozomal care determina sinteza de ARN ribozomal. Invers distrugerea ribozomilor producere cresterea sintezei de ARN ribozomal si astfel formarea de ribozomi.

Transferul de ARN mesager si de ARN de transport din nucleu in citoplasma nu poate avea loc decat in prezenta unui nucleol functional. Se crede ca nucleolul are rolul de statie intermediara intre ARN mesager si ARN de transport spre citoplasma.

Pregatirea si desfasurarea mitozei nu poate avea loc fara prezenta nucleolului in interfaza

26. ULTRASTRUCTURA NUCLEOLULUIAre 4 componente: filamentara, granulara, cromozomiala si

astructurata.FILAMENTARA - cuprinde filamente de 5 nm grosime, 30-40 nm

lungime dispuse in pachete intretaiate formand o retea.Contine ADN-ul pe care se sintetizeaza ARN-ul ribozomal si produsul

primar al sintezeiGRANULARA - este dominanta, alcatuita din granule asemanatoare

dar nu identice cu ribozomonii citoplasmatici; granulele sunt precursorii ribozomilor.

CROMOZOMIALA - este dispusa la periferia nucleolului sau poate avansa sub forma de benzi alcatuite din filamente catre interiorul nucleolului

ASTRUCTURATA - apare omogena, umple spatiul dintre granule si fibre fiind considerata de unii autori cariolimfa iar de altii un gen de matrice pt celelalte componente nucleolare.

Cele 4 componente nucleolare pot fi rareori distinse.Raporturile cantitative si topografice dintre ele variaza in functie de tipul celulei si momentul functional.

Clasificare in functie de criteriile ultrastructurale: nucleolii reticulari cei mai comuni cu cele 4 componente distincte, nucleoli compacti - nu se disting componentele si sunt intalniti la putine tipuri celulare (limfocite), nucleoli inelari-componentele filamentoase si granulare formeaza un inel periferic care inconjoara o lacuna centrala.

Compozitia chimica-variaza in functie de tipul celular si momentul functional; principalele componente sunt: ADN-3%, ARN-7%, proteine-90% din greutatea uscata, cantitati mici de lipide si minerale. ADN-ul din nucleol e reprezentat de organizatorii nucleolari. ARN-ul din nucleol este, in principal, ARN ribozomal aflat in diverse faze de maturare. In nucleol exista diferite tipuri de ARN ce difera dupa coeficientul de sedimentare.

Proteinele nucleolare provin din citoplasma si sunt reprezentate in cea mai mare parte de enzime implicate in sinteza si maturarea ADN-ului ribozomal (convertaza).

Bazofilia nucleolului e principala sa caracteristica vizibila la microscopul optic si se datoreste continutului relativ mare de ARN si ADN.