1. UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ŞI FARMACIE “V.BABEŞ”
TIMIŞOARA
BIOLOGIE CELULARĂ ŞI MOLECULARĂ
BAZELE MOLECULARE ALE
ORGANIZĂRII CELULARE

2. I. ELEMENTELE CHIMICE DIN MATERIA
VIE ŞI ROLUL LOR BIOLOGIC
II. SUBSTANŢELE ANORGANICE
1. Apa
2. Săruri minerale
3. Gaze
III. SUBSTANŢE ORGANICE
1. Proteine
2. Acizi nucleici
3. Glucide
4. Lipide

3. I. ELEMENTELE CHIMICE DIN MATERIA VIE ŞI
ROLUL LOR BIOLOGIC
CCoommppoozziiţţiiee
cchhiimmiiccăă
• Introducere
CCeelluullaa
aanniimmaallăă
CCeelluullaa
vveeggeettaallăă
AAppăă 6655 %% 7755 %%
SSăărruurrii
mmiinneerraallee
44,,33 %% 22,,55 %%
GGlluucciiddee 1111,,22 %% 1188 %%
LLiippiiddee 1111,,77 %% 00,,55 %%
PPrrootteeiinnee 1177,,88 %% 44 %%
• Clasificare
• Rol biologic
• Aplicaţii medico-farmacologice

4. • prezentare comparativă a concentraţiei
elementelor chimice în materia vie şi nevie

5. 1. Macroelemente
- C, H, O, N
- Rol structural

7. 2. Microelemente
- P, S, Cl, Na, K, Ca, Mg
- Rol plastic (structural) si functional
P – forma minerala (oase, dinti), forma organica (acizi
nucleici, fosfolipide) – rol plastic
- hormon anorganic al cresterii – rol functional
Ca – rol structural (oase, dinti)
- rol functional (contractia musculara, transmiterea
influxului nervos, coagularea sangelui)
Na – rol functional (pompa Na/K)
- rol structural – condroitinsulfati, fosfolipide
3. Oligoelemente
Fe, Cu, Co, Mn, Zn, I, Mo, F, B, Si
- Rol catalitic

8. II. SUBSTANŢELE ANORGANICE
1. APA DIN MATERIA VIE ŞI ROLUL EI BIOLOGIC
• Importanţa
• Origine
• Răspândire intracelulară
• Repartiţie în organism
• Proprietăţi fizice/biologice
a) organizare moleculară
b) coeziune internă mare
c) caracter de solvent
d) formează învelişul de hidratare al ionilor
e) constantă dielectrică mare → “ecranare termică”
f) căldură mare de vaporizare
g) capacitate de disociere
h) dispersează moleculele amfipatice
i) participă la tranziţiile sol-gel ale citoplasmei
j) efect lubrefiant

9. • organizarea moleculară a apei

10. aminoacizi monozaharide acizi nucleotide
grasi
P G L
MONOMERI - POLIMERI
AN
III. SUBSTANŢELE ORGANICE

12. 1. PROTEINELE
 Definiţie
 Clasificare
a) după funcţia biologică
b) după numărul de aminoacizi
c) după compoziţia chimică
d) dupa conformatie
 Nivele de structură şi semnificaţie biologică
 Conformaţia
 Legături din cadrul moleculelor proteice

13. TTIIPPUULL FFUUNNCCŢŢIIAA EEXXEEMMPPLLEE
SSttrruuccttuurraallee -- RRooll ppllaassttiicc
KKeerraattiinnaa ((ppăărr,, uunngghhiiii))
EEllaassttiinnaa ((ppeerreeţţiiii vvaasseelloorr))
GGlliiccoopprrootteeiinnee ((mmeemmbbrraannee))
-- RRooll ddee ssuussţţiinneerree CCoollaaggeenn ((ţţeess.. ccoonnjjuunnccttiivv))
RReeggllaattooaarree - MMoodduulleeaazzăă pprroocceesseellee
ffiizziioollooggiiccee
HHoorrmmoonniiii
CCoonnttrraaccttiillee -- MMoottiilliittaattee
MMiioozziinnaa,, AAccttiinnaa,, TTuubbuulliinnaa,,
DDiinneeiinnaa,, NNeexxiinnaa
IImmuunnoollooggiiccee -- PPrrootteeccţţiiee iimmuunnăă AAnnttiiccoorrppiiii
TTrraannssppoorrtt şşii
- TTrraannssppoorrtt pprriinn mmeemmbbrraanneellee
ddeeppoozziittaarree
bbiioollooggiiccee
PPrrootteeiinnee iinnttrriinnsseeccii
-- TTrraannssppoorrtt OO22,, CCOO22,, FFee,, CCuu HHeemmoogglloobbiinnaa,, MMiioogglloobbiinnaa
CCoonnttrroolluull
pprroocceesseelloorr
mmeettaabboolliiccee
-GGeenneerraarreeaa şşii ttrraannssmmiitteerreeaa
iinnfflluuxxuulluuii nneerrvvooss
NNeeuurroottrraannssmmiiţţăăttoorrii,,
rreecceeppttoorrii ssiinnaappttiiccii
- CCoonnttrroolluull ccrreeşştteerriiii cceelluullaarree HHoorrmmoonnii,, ffaaccttoorrii ddee ccrreeşştteerree
- TTrraannssmmiitteerreeaa iinnffoorrmmaaţţiieeii NNuucclleeoopprrootteeiinnee
- CCooaagguullaarree FFiibbrriinnooggeenn,, ttrroommbbiinnăă
EEnnzziimmee -- CCaattaalliizzeeaazzăă rr.. bbiioocchhiimmiiccee AAmmiillaazzaa,, lliippaazzaa eettcc..

14. • Nivele de structură (secundară, terţiară)

15. • Nivele de structură (cuaternară)

16. • Legături noncovalente din cadrul moleculelor proteice

17. 2. ACIZII NUCLEICI
• Definiţie
• Alcătuire
• Caracteristicile moleculei de ADN după Wattson & Crick
• Localizarea intracelulară a ADN şi roluri
ADN - cromozomial (nuclear)
- extracromozomial (nucleolar)
- mitocondrial (ADNmt)
• Tipuri de ARN, localizare intracelulară şi roluri
ARN - mesager (ARNm)
- de transport (ARNt)
- ribozomal (ARNr)

18. • alcătuire
ADN – T A G
C
ARN – U A G
C

19. Structura bazelor purinice şi pirimidinice

20. Pentozele din componenţa acizilor nucleici

22. • caracteristicile moleculei de ADN după Watson & Crick

23. 2. ACIZII NUCLEICI
• Definiţie
• Alcătuire
• Caracteristicile moleculei de ADN după Wattson & Crick
• Localizarea intracelulară a ADN şi roluri
ADN - cromozomial (nuclear)
- extracromozomial (nucleolar)
- mitocondrial (ADNmt)
• Tipuri de ARN, localizare intracelulară şi roluri
ARN - mesager (ARNm)
- de transport (ARNt)
- ribozomal (ARNr)

24. • ARN mesager (ARNm)

25. • ARN de transport (ARNt)

26. • ARN ribozomal (ARNr)
(structura ARN-urilor ribozomale din subunitatea mare a
unui ribozom bacterian determinată prin cristalografie în
raze X)

27. 3. GLUCIDELE
• Definiţie
• Clasificare
1. Monozaharide
2. Dizaharide
3. Polizaharide
4. Glicozaminoglicani (GAG)
5. Glicoproteine
6. Proteoglicani
7. Glicolipide, glicosfingolipide

28. 3.1. Monozaharidele

29. 3.2. Dizaharidele
- sinteza de deshidratare: condensarea a doi monomeri mono
zaharidici cu pierderea concomitentă a unei molecule de H2O
- hidroliza: refacerea monomerilor

30. 3.3. Polizaharidele
Ex. Glicogenul

31. 4. Glicozaminoglicanii (GAG)
• Alcătuire: monomerii sunt derivaţi aminaţi ai monozaharidelor
+ ac. glucuronic ± H2SO4
• Clasificare
a) nesulfatate: ac. hialuronic
b) sulfatate: condroitinsulfaţi – cartilaje
dermatansulfaţi – piele
keratosulfaţi – cornee
heparansulfaţi – suprafaţa cel. epiteliale
• Roluri: -lubrefiere
-amortizare a şocurilor
-susţinere mecanică
-asociere cu fibrele de colagen
-asigură structura şi rolul de filtrare al membranelor
bazale
-adezivitate celulară

32. • secvenţe dizaharidice repetitive ale unor lanţuri GAG
dermatan-sulfat (sus); acid hialuronic (jos)

33. 5. Glicoproteinele : lanţ polipeptidic + resturi
zaharidice
LLooccaalliizzaarree EExxeemmppllee
PPllaassmmăă FFiibbrriinnooggeenn,, IIgg,, pprrootteeiinnee ddee
ggrruupp ssaanngguuiinn
HHoorrmmoonnii GGoonnaaddoottrrooppiinnaa ccoorriioonniiccăă,,
hh..ssttiimmuullaattoorr aall ttiirrooiiddeeii eettcc..
EEnnzziimmee RRiibboonnuucclleeaazzaa BB,, ppeeppssiinnăă,,
ccoolliinneesstteerraazzaa sseerriiccăă
SSeeccrreeţţiiii GGlliiccoopprrootteeiinnee ssuubbmmaaxxiillaarree,,
ggaassttrriiccee
ŢŢeess.. ccoonnjjuunnccttiivv CCoollaaggeenn
MMeemmbbrraannee cceelluullaarree GGlliiccooffoorriinnaa

34. 6. Proteoglicanii: gp. cu concentraţie glucidică
crescută
• Alcătuire: complexe formate dintr-un miez proteic (core)+lanţuri de GAG
• Clasificare
1. Extracelulari (matriciali)
AGRECAN – cartilaje VERSICAN – pereţii vaselor
NEUROCAN, BREVICAN – ţes. nervos DECORINĂ, LUMICAN – cornee
BIGLICAN, PERLECAN – mb. bazale
2. Membranari
CEREBROGLICAN, GLIPICAN, SYNDECAN, BETAGLICAN
3. Intracelulari
SERGLICINA – granulele de secreţie din mastocite, bazofile, eozinofile,
neutrofile, trombocite, macrofage tisulare, monocite şi LT citotoxice
• Roluri: - lubrefiere
- stabilitate la presiune
- migrare celulară în cursul morfogenezei
- repararea ţesuturilor lezate
- anticoagulant
- modulează activitatea factorilor de creştere şi a citokinelor
- modulează activităţile enzimatice

35. • reprezentarea schematică a proteoglicanilor extracelulari (stg.),
imagine TEM a unui agregat de agrecan (dr.)

36. 4. LIPIDELE ŞI ROLUL LOR BIOLOGIC
• Definiţie
• Clasificare
1. Acizi graşi
2. Trigliceride
3. Steroizi
4. Prostaglandine
5. Fosfolipide
6. Glicolipide, sfingolipide
7. Lipoproteine
8. Lipocromi

37. 1. Acizii graşi; 2. Trigliceridele

38. 3. Steroizii
- colesterolul
- testosteronul

39. 4. Prostaglandinele
• Ex: PGE1, PGF1-a, PGF2-a
• Sintetizate de toate celulele nucleate
• Roluri: răspuns hormonal
răspuns antiinflamator
efect bronhodilatator
agregare plachetară
reglarea temperaturii
scad TA
induc contracţia m.netezi

40. 5. Fosfolipidele
- exemple
- forma moleculei
- localizare şi roluri

41. 6. Glicolipide: sfingolipide, glicosfingolipide
- exemple
- forma moleculei
- localizare şi roluri

42. 7. Lipoproteinele
- sisteme de membrană
- circulante: VLDL, LDL, HDL, kilomicroni
8. Lipocromii
- exemple: lipofuscina, melanina
- localizare
- semnificaţie şi rol