477 matches
-
de ATP. In matricea mitocondrială se desfășoară ciclul acizilor tricarboxilici (Krebs), iar în cadrul membranei mitocondriale interne funcționează lanțul enzimatic transportor de electroni (lanțul respirator), ce realizează gradientul protonic dintre spațiul inter-membranar și matricea mitocondrială, pe baza căruia funcționează o ATP-sintază (fosforilarea ADP în acest caz unic se numește “oxidativă”). Reticulul endoplasmic este un ansamblu tubulo vezicular cu rol în: transportul intracelular de substanțe<footenoteid="2">Rolurile reticulului endoplasmic, lizozomilor și aparatului Golgi în dinamica celulară a membranelor fosfolipidice sunt descrise într-
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
chimice care se desfășoară cu consum de energie metabolică (sub forma principală de ATP) sunt catalizate direct de enzime cu activitate ATP azică sau cuplate indirect cu hidroliza ATP, care furnizează astfel energia necesară. Sinteza de ATP se realizează prin fosforilarea ADP, cuplată cu anumite reacții din catabolismul nutrimentelor și poate necesita sau nu prezența oxigenului. De aici provine de fapt distincția conceptuală dintre metabolismul aerob și cel anaerob, bazată pe diferența dintre mecanismele ce permit fosforilarea ADP: fosforilarea “de substrat
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ATP se realizează prin fosforilarea ADP, cuplată cu anumite reacții din catabolismul nutrimentelor și poate necesita sau nu prezența oxigenului. De aici provine de fapt distincția conceptuală dintre metabolismul aerob și cel anaerob, bazată pe diferența dintre mecanismele ce permit fosforilarea ADP: fosforilarea “de substrat” și cea “oxidativă”. Cea mai mare parte a producției de ATP se realizează la nivel mitocondrial, dar contribuția acesteia diferă în funcție de tipul celular (de fapt în funcție de numărul mitocondriilor și încărcarea lor enzimatică), precum și în funcție de statusul metabolic
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
realizează prin fosforilarea ADP, cuplată cu anumite reacții din catabolismul nutrimentelor și poate necesita sau nu prezența oxigenului. De aici provine de fapt distincția conceptuală dintre metabolismul aerob și cel anaerob, bazată pe diferența dintre mecanismele ce permit fosforilarea ADP: fosforilarea “de substrat” și cea “oxidativă”. Cea mai mare parte a producției de ATP se realizează la nivel mitocondrial, dar contribuția acesteia diferă în funcție de tipul celular (de fapt în funcție de numărul mitocondriilor și încărcarea lor enzimatică), precum și în funcție de statusul metabolic și de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
după cum urmează. Protonii sunt eliberați în spațiul intermembranar, menținând gradientul electrochimic ce asigură funcționarea unei ATP sintaze din membrana mitocondrială internă. ATP-sintaza asigură un ciclu de reacție în cadrul căruia un proton este transferat în sensul gradientului spre matrice, simultan cu fosforilarea unei molecule de ADP. Tot în membrana internă electronii sunt transferați în gradient redox către oxigenul molecular, reacția finală având forma O2 + 4e+ 4H+ = 2H2O. Resturile acetil sunt introduse în ciclul Krebs de către acetil-coenzima A, care le preia din catabolismul
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
permanentă a metabolismului energetic se face prin concentrația de ATP și ADP, alosteric la nivelul etapelor enzimatice limitante de viteză. Exemplul tipic este controlul fosfofructokinazei, care este inhibată de NADH, citrat și ATP și este stimulată de ADP. La nivelul fosforilării oxidative ADP realizează “controlul respirator”; scăderea ADP inhibă lanțul respirator datorită gradientului protonic excesiv creat prin scăderea activității ATP-sintazei; în mod normal aceasta permite limitarea permanentă a creșterii gradientului protonic prin calea oferită pentru difuzia retrogradă (utilizată ca sursă de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
peptidică preexistentă, atașată de ARNm prin ARNt anterior la situsul P (peptidil) al ribozomului. Apoi o translocază determină mișcarea reciprocă a ribozomului și ARNm, cu eliberarea ARNt anterior și citirea unui nou codon. Procesarea post-translațională a polipeptidelor cuprinde reacții de fosforilare, glicozilare, proteoliză. Diferențierea celulară, deseori și reglarea funcțională, se realizează prin controlul ratei de transcripție. Acest control implică mecanisme bazate pe principiile stimulării prin substrat și inhibiției prin produs, folosind gene reglatoare. 3. Ciclul celular Ciclul celular reprezintă ciclul de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ale progenitorului implică asocierea unui ciclu de creștere a masei celulare cu un ciclu discontinuu de diviziune a materialului genetic, replicarea și împărțirea genomului între celulele-fiice. Ciclul celular este pus în mișcare de către diverse modificări citoplasmatice, modificări care se datorează fosforilării sau defosforilării unor enzime, sintezei sau degradării unor proteine. Enzimele care realizează fosforilarea proteinelor sunt denumite generic protein kinaze, sau simplu kinaze. Uneori se folosește termenul de fosfotransferază, adică enzimă ce transferă grupările fosfat din moleculele macroergice de tip ATP
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ciclu discontinuu de diviziune a materialului genetic, replicarea și împărțirea genomului între celulele-fiice. Ciclul celular este pus în mișcare de către diverse modificări citoplasmatice, modificări care se datorează fosforilării sau defosforilării unor enzime, sintezei sau degradării unor proteine. Enzimele care realizează fosforilarea proteinelor sunt denumite generic protein kinaze, sau simplu kinaze. Uneori se folosește termenul de fosfotransferază, adică enzimă ce transferă grupările fosfat din moleculele macroergice de tip ATP sau GTP către substrate specific. Fenomenul este numit fosforilare, și produce de obicei
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
proteine. Enzimele care realizează fosforilarea proteinelor sunt denumite generic protein kinaze, sau simplu kinaze. Uneori se folosește termenul de fosfotransferază, adică enzimă ce transferă grupările fosfat din moleculele macroergice de tip ATP sau GTP către substrate specific. Fenomenul este numit fosforilare, și produce de obicei intrarea moleculei proteice în starea sa activă (activare). Indepărtarea grupărilor fosfat se numește defosforilare și este realizată de către fosfataze. Kinazele esențiale pentru ciclul celular se numesc CDK (kinaze ciclindependente), deoarece necesită pentru a se activa o
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
gradientului său (transport activ secundar). Este de reținut faptul că energia înmagazinată într-un gradient transmembranar de concentrație ionică poate de asemenea să servească la sinteza de ATP din ADP și radical fosfat. Spre exemplu, transportul de electroni în lanțul fosforilărilor oxidative mitocondriale produce un gradient de concentrație a protonilor (H+) de o parte și de alta a membranei mitocondriale. In aceste circumstanțe deplasarea ionilor de hidrogen in sensul gradientului, strict la nivelul proteinei numite ATP-sintază, furnizează energie pentru sinteza de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
un gradient de concentrație a protonilor (H+) de o parte și de alta a membranei mitocondriale. In aceste circumstanțe deplasarea ionilor de hidrogen in sensul gradientului, strict la nivelul proteinei numite ATP-sintază, furnizează energie pentru sinteza de ATP (proces de fosforilare oxidativă). Similar proceselor de difuziune facilată și a proceselor de transport activ primar și în cazul transportului activ secundar, legarea solvitului de transportat de proteina transportoare reprezintă o etapă obligatorie. Acest transportor proteic prezintă o serie de proprietăți particulare cum
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
mai bine caracterizată dintre pompele ionice. ATP-aza Na+/K+ este alcătuită din două subunități mari (alfa) care străbat membrana și două subunități (beta) care sunt expuse la exteriorul celulei; este deci un tetramer. Fiecare unitate funcțională prezintă un situs de fosforilare cu activitate ATP-azică, trei situsuri de legare a ionilor de Na+, două situsuri pentru legarea ionului de K+ și un situs de fixare a ouabainei (glicozid cardiac). Prezența aproape ubicvitară și funcționarea continuă în organismele animale face ca peste 1
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
kDa), care aparțin superfamiliei Ras de GTP aze. Aceste proteine sunt omologe cu subunitățile α ale proteinelor G trimerice, cuplează de asemenea GTP și GDP și sunt implicate în transducția semnalului (vezi cap. 7.3). 5.9.2. Receptorii tirozin-kinazici Fosforilarea unor resturi de tirozină din diverse proteine este implicată funcțional în diverse fenomene celulare, de la proliferare și procese de creștere și dezvoltare până la multiple funcții celulare diferențiate. Transducția semnalului la nivel plasmalemal în acest sistem presupune două mecanisme asemănătoare, care
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
nivel plasmalemal în acest sistem presupune două mecanisme asemănătoare, care au ca substrat molecular fie receptori membranari cu activitate tirozin kinazică, fie receptori cuplați cu tirozin-kinaze citoplasmatice distincte structural. Liniile de semnalizare celulară cuprind interacțiuni proteice, proteine G monomerice și fosforilări proteice. Cea mai mare parte a factorilor de creștere acționează prin intermediul unor receptori cu activitate tirozin-kinazică (RTK). Aceștia sunt proteine cu un singur domeniu transmembranar, grupate perechi. Cuplarea ligandului produce dimerizarea (lipirea fizică) a celor două subunități, ceea ce produce juxtapoziția
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
cu activitate tirozin-kinazică (RTK). Aceștia sunt proteine cu un singur domeniu transmembranar, grupate perechi. Cuplarea ligandului produce dimerizarea (lipirea fizică) a celor două subunități, ceea ce produce juxtapoziția domeniilor intra-celulare, ceea ce duce la unificarea domeniilor kinazice. Acest fenomen duce la fosforilarea reziduurilor tirozinice de la nivelul regiunii C-t, creând situri de legare fosfotirozinice pentru toate proteinele efector ce prezintă domenii denumite PTB (phosphotyrosinebinding) sau SH2. Activarea RTK activează proteinele efectori în două moduri: fie cuplarea PTB a unei enzime produce fosforilarea
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
fosforilarea reziduurilor tirozinice de la nivelul regiunii C-t, creând situri de legare fosfotirozinice pentru toate proteinele efector ce prezintă domenii denumite PTB (phosphotyrosinebinding) sau SH2. Activarea RTK activează proteinele efectori în două moduri: fie cuplarea PTB a unei enzime produce fosforilarea și activarea ei (de ex. fosfolipaza C, ce activează calea IP3-DAG), fie se apropie proteinaefector de substratul său (de exemplu Ras-GTP aza), cu activarea căii respective. RTK sunt proteine membranare integrale cu patru domenii majore: extracelular de legare a ligandului
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
sau conține structuri imunoglobulin like (receptorii pentru factorul de creștere derivat din plachete, PDGF și factorul de creștere fibroblastică, FGF). Mulți receptori care prezintă activitate tirozin-kinazică intrinsecă, precum și tirozin kinazele asociate cu receptori plasmalemali conțin resturi de tirozină, care prin fosforilare interacționează cu alte proteine din cascada de semnalizare. Acestea din urmă conțin domenii omologe cu cele identificate inițial în proto oncogena c-Src și numite SH2 și SH3. Domeniul citoplasmic cu activitate tirozin-kinazică este foarte asemănător pentru diverșii receptori, dar recunoaște
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ca un receptacul pentru domenii bogate în prolină ale proteinei schimbatoare de guanin-nucleotide SOS. Aceste interacțiuni proteice de înaltă afinitate aduc SOS la plasmalemă, unde favorizează transformarea GDP-ras în GTP-ras prin schimb GTP/GDP. Astfel GTP-ras inițiază o cascadă de fosforilări (raf-1, MEK, MAP), informația fiind direcționată și amplificată pentru a controla în final expresia genică și diviziunea celulară. Un exemplu de implicație funcțională a asocierii receptorilor cu tirozin-kinaze intracelulare este dat de receptorul nicotinic. Acesta cuprinde un canal ionic tetrameric
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
α-helix. Domeniul citoplasmic nu are activitate enzimatică, dar se cuplează cu unul din mai multe tipuri de tirozin-kinaze numite JAK (just another kinase). Cuplarea ligandului activează receptorii citokinici prin alipirea a două kinaze JAK, care se activează reciproc, prin trans fosforilare. Forma activată circulă în citoplasma, unde fosforilează factori de transcripție din familia STAT, care consecutiv activării migraează în nucleu, pentru a regla expresia genică. 5.9.4. Receptori serin-treonin kinazici Sunt reprezentați de două tipuri de subunități (receptori de tip
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
capabilă să cupleze reversibil mesagerul secund (AMPc) și subunitatea catalitică, enzimă inactivă în absența 3’,5’AMPc. In urma legării AMPc de subunitatea reglatoare a proteinkinazei se realizează eliberarea subunității catalitice care devine activă și este capabilă să producă ulterior fosforilarea unor proteine citoplasmatice. Proteina fosforilată este de multe ori o enzimă, ce devine la rândul ei o moleculă informativă; permite transformarea chimică a unui substrat, fapt care reprezintă răspunsul celular. Activarea proteinkinazei intracitoplasmatice poate fi însoțită sau nu de disocierea
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
mai multe căi, iar complexitatea căii de activare face ca această cale să acționeze ca un comutator de tip „tot-sau-nimic”. 5.9.13. Calea JAK-STAT Kinazele JAK (numite mai nou „Janus-kinaze”, de la zeul cu două fețe), activează proteinele STAT prin fosforilarea tirozinei, care promovează formarea de dimeri activi, care apoi intră în nucleu și se leagă de anumiți promoteri. La mamifere există 4 JAK și 7 STAT, care realizează răspunsurile specifice la diversele citokine. 5.9.14. Receptori pentru hormonii steroizi
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
o multitudine de procese, ce includ transmisia sinaptică, fertilizarea, fenomenele secretorii, contracția musculară, citokineza și multe altele. Toate eucariotele (nu și procariotele) folosesc semnalele de calciu, probabil datorită faptului că celulele depind în cel mai înalt grad de fosfați și fosforilare pentru toate procesele biologice. Cum în prezența calciului fosfații precipită, celulele primordiale au trebuit să-și dezvolte mecanisme de eliminare a ionilor de calciu din citoplasmă. Astfel, s-a creat un gradient de concentrație a calciului între mediul intracelular și
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
urmare a interacțiunii dintre semnalele extracelulare și celule, dă posibilitatea acestui ion să se cupleze cu numeroși receptori intracelulari, de obicei de natură proteică (calciu-proteine) între care calmodulina este cel mai bine studiată. Complexul calmodulină-calciu activează o kinază care permite fosforilarea lanțurilor ușoare ale miozinei inițiind astfel contracția mușchilor netezi. In același sens poate fi citată și troponina C din mușchiul striat scheletic și cardiac. In acest caz deschiderea canalelor de calciu voltaj dependente de către potențialul de acțiune determină creșterea calciului
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de Na+ și K+. Biofizic diversitatea VOC este dată de α1, dar structura terțiară și proprietățile de canal sunt modulate de subunitățile asociate. Calciul citosolic are asupra CaL efect inhibitor direct, dar și activator mediat de o kinază calciu-calmodulin-dependentă (CaMKII). Fosforilarea prin PKC este activatoare, iar nucleotidele ciclice au efecte variabile. Fosforilarea α1 mediată de PKA crește probabilitatea de deschidere, iar cea mediată de PKC crește incidența deschiderilor de durată. Există date privind modularea CaL de către tirozin-kinaze (TK) sau prin SH-nitrozilarea
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]