3,115 matches
-
genele prin cuplarea pe anumite secvențe adiacente secvențelor ce codifică proteina sau ARN-ul genei respective. Acestea se numesc factori de transcripție, ei reprezentând aproximativ 6% din genele umane și sunt grupați în câteva familii cu structuri și mecanisme de cuplare similare. Fiecare dintre etapele ciclului transcripțional poate fi ținta unor molecule reglatoare, dar cel mai frecvent reglată este reacția de inițiere. Genele operator (operoni) sunt adiacente cu genele structurale și le controlează, determinând dacă genele structurale pot fi reprimate de către
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
este AMPc la toate tipurile de celula. Acest lucru este posibil prin prezența sitului CRP. Situl CRP este una din aceste zone bisimetrice, și este numit astfel deoarece se leagă de o proteină numită CRP (cAMP Receptor Protein), esențială pentru cuplarea enzimei ARN-polimeraza pe promoter. Proteina CRP este un dimer cu două subunități și are o greutate moleculară de 45 kDa. Acest CRP se cuplează cu AMPc și formează un complex, care se leagă de promoter, activând ARN polimeraza și astfel
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
nu a enhancer-ilor). Activitatea factorilor transcripționali dintr-o celulă poate fi reglată de sinteza unei proteine (autocontrol), de către semnalele din mediu (substrate crescute sau scăzute) și de semnale de la alte sisteme (ex. hormoni). Factorii transcripționali au un domeniu funcțional pentru cuplarea pe ADN și unul pentru activarea transcripției. Ei se clasifică după structura domeniilor de cuplare pe ADN astfel: Proteinele cu „degete de zinc” (zinc finger): într-o anumită localizare, aceste proteine au o secvență peptidică ce include două reziduuri de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
proteine (autocontrol), de către semnalele din mediu (substrate crescute sau scăzute) și de semnale de la alte sisteme (ex. hormoni). Factorii transcripționali au un domeniu funcțional pentru cuplarea pe ADN și unul pentru activarea transcripției. Ei se clasifică după structura domeniilor de cuplare pe ADN astfel: Proteinele cu „degete de zinc” (zinc finger): într-o anumită localizare, aceste proteine au o secvență peptidică ce include două reziduuri de histidină și două de cisteină, ce cuplează un atom de zinc , producând o structură ca
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
cisteină, ce cuplează un atom de zinc , producând o structură ca o buclă, numită „deget”, care se cuplează pe ADN. Proteine helix-turn-helix: conțin trei α helixuri cuplate de benzi curbe. Acestea alcătuiesc ceea ce se numește homeodomeniu, care este domeniul de cuplare pe ADN a factorilor de transcripție necesari pentru dezvoltarea embrionului și fătului. Proteinele cu „fermoar de leucină” (leucine zipper): pentru a se cupla cu ADN-ul, aceste proteine trebuie să se dimerizeze. Acest lucru se realizează prin interacțiunea reziduurilor de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
manieră ce amintește de închiderea unui fermoar (zipper). Proteine helix-loop-helix: conțin două α-helixuri, cuplate printr-o ansă polipeptidică. Receptorii pentru steroizi: sunt proteine cu trei domenii funcționale: unul ce cuplează ADN-ul, unul ce activează transcripția și al treilea pentru cuplarea hormonilor steroizi, intrați în nucleu. Controlul procesării ARN (translațional sau post-transcripțional) Primul tip de reglare post transcripțională este dacă un ARNm va fi translat sau nu. Dacă nu este procesat, nu va fi transportat în afara nucleului și nu va fi
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
situații, mai ales la nivel embrionar, când există multe molecule de ARNm în citosol, dar nu se translează decât în anumite condiții. 5.9.18. Calciul citosolic ca semnal intracelular Semnalele citosolice de calciu participă la orice activitate celulară, de la cuplarea excitației cu răspunsul (contractil și secretor), controlul metabolismului, al expresiei genice (diferențiere și adaptare) și al ciclului celular (proliferare) și până la alterări funcționale și moarte celulară fortuită (necroză) sau programată (apoptoză). Ionul de calciu este cel mai versatil mesager secund
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
implica 4 bariere și 3 situsuri de legare. RyR sunt baza moleculară a CICR în diverse celulule, iar cei din RE superficial prezintă și o corelare cu canalele de calciu voltaj-dependente de tip L (CaL), mai importantă în mușchiul scheletic (cuplare directă) decât în miocard (predomină CICR) și foarte redusă în MN, unde se vorbește de o cuplare laxă între CaL și eliberarea reticulară. Calciul citosolic este activator natural pentru RyR, eliberarea fiind neglijabilă pentru valori <1nM, cu un maxim la
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
iar cei din RE superficial prezintă și o corelare cu canalele de calciu voltaj-dependente de tip L (CaL), mai importantă în mușchiul scheletic (cuplare directă) decât în miocard (predomină CICR) și foarte redusă în MN, unde se vorbește de o cuplare laxă între CaL și eliberarea reticulară. Calciul citosolic este activator natural pentru RyR, eliberarea fiind neglijabilă pentru valori <1nM, cu un maxim la ~10μM, probabil datorită unui situs de legare cu afinitate mare și efect stimulator și unuia cu afinitate
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
In general semnalele elementare durează ~0,5 ms și ajung la concentrații de 0,1-200 μM. In principiu frecvența globală și amplitudinea medie a acestora contribuie la nivelul de repaus al calciului citosolic global, condiționând astfel distanța până la pragul de cuplare excitație-răspuns. Semnalele elementare participă la controlul unor activități zonale: canale ionice membranare, metabolismul mitocondrial, eliberarea neuromediatorilor. Ele se sumează sub formă de tranziente globale (spikes, waves), CICR asigurând amplificarea în avalanșă și sincronizarea semnalelor în citosolul profund, pentru răspuns sinergic
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
mici. Aceste substanțe pot fi ioni, precum Na+, Ca2+, sau o serie de substanțe organice, precum ATP sau molecule-semnal. Celulele sunt unite funcțional, pentru a forma un sincițiu (epitelial, miocardic, glial, etc.) sau se pot forma sinapse electrice. Conexonii permit cuplarea electri că, adică propagarea variațiilor de potențial membranar de la o celulă la alta în cadrul sincițiului. Conexonii se închid când nivelele Ca2+ sau H+ cresc anormal (leziuni celulare), pentru a izola celula afectată de celulele vecine. 5.11. Traficul celular al
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
sialic. La nivelul TGN are loc adăugarea de reziduri sulfat la treonină. Materialele sunt transportate între compartimente cu ajutorul veziculelor; veziculele înmuguresc cu ajutorul proteinelor specifice. Proteinele din vezicule comunică pentru a realiza sortarea și înmugurirea. Semnalele veziculare folosesc manozo-6-fosfatul ca semnal. Cuplarea veziculelor urmărește următoarele etape: după formare, îmbrăcămintea veziculară este eliminată; aceasta expune markerii rab și SNARE ce permit recunoașterea și fuziunea cu membrana țintă. 5.11.1. Reticulul endoplasmic și sinteza proteinelor Sistemul endomembranar, format din reticul, aparatul Golgi, lizozomi
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
la nivelul situsurilor de eliberare, cu membrana presinaptică, deci exocitoza. Mediatorul eliberat în spațiul sinaptic poate fi recaptat la nivel presinaptic, poate fi inactivat enzimatic, poate difuza extrasinaptic. Aceste molecule sunt însă destinate să acționeze la nivelul membranei postsinaptice, unde cuplarea cu receptori membranari specifici determină un răspuns excitator sau inhibitor. In termeni de potențial electric transmembranar excitație înseamnă depolarizare, iar inhibiție înseamnă hiperpolarizare, respectiv creșterea sau scăderea probabilității de apariție a unui potențial de acțiune pe baza fenomenului de sumație
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
al sinaptotagminei se găsește alături de C2B în aceeași porțiune de membrană presinaptică și este inițiată formarea endosomului și reciclarea membranei sinaptice. Pentru fiecare potențial de acțiune izolat se eliberează mediatorul din ~100 vezicule, dar creșterea frecvenței potențialelor de acțiune potențează cuplarea excitație-exocitoză, astfel încât apare o proporționalitate între frecvența excitării și cantitatea totală de mediator eliberată (pentru aceeași durată de activitate). Acest fenomen este explicat doar parțial prin creșterea nivelului de fond al calciului submemranar din regiunea presinaptică; este importantă disponibilitatea crescută
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
Contractilitatea fibrei musculare reprezinta proprietatea acesteia de a transforma energia chimica potențială în energie mecanică și de a dezvolta o tensiune la capetele sale, cu sau fără scurtarea mușchiului. La realizarea contracției musculare participa direct sistemul contractil și sistemul de cuplare a excitației cu contracția, procesul fiind susținut de sistemul energogen. Celula musculară este dotată cu un aparat contractil specific, cu organizare sarcomerică. Fixarea calciului pe troponina C are ca efect descoperirea zonelor active de pe filamentele de actină, permițând fixarea capului
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
musculare intervenția unor noi stimuli are consecinte diferite în funcție de momentul acțiunii. Dacă stimulul acționează în timpul depolarizării, acesta va ramâne fără răspuns. Fibra musculară se comportă diferit la acțiunea noilor excitanți datorită existenței perioadei refractare absolute și relative. 7.2.4. Cuplarea excitației cu contracția Mesajul contractil este declanșat de factori endogeni (neuroumorali și metabolici) sau exogeni (stimuli somato-senzitivo-senzoriali) și este condus sub formă de impuls nervos la unitățile motorii. Activarea motoneuronului α se poate realiza pe cale reflexă (arc reflex) sau voluntară
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
realiza pe cale reflexă (arc reflex) sau voluntară (cortico-medulară). Impulsul nervos eliberează mediatorul chimic (ACh) la nivelul plăcii motorii. Depolarizarea membranei postsinaptice de către ACh determnă generarea unui potențial de acțiune propagat, ce are ca efect eliberarea Ca2+ în sarcoplasmă și astfel cuplarea excitației cu contracția. La nivelul zonei de contact între tubii T și cisternele terminale ale reticulului sarcoplasmic (triadă) există numeroase conexiuni și canale. Mecanismul esențial de eliberare a calciului din reticul este prin deschiderea unor canale dependente de calciul citosolic
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
prin deschiderea unor canale dependente de calciul citosolic (receptori pentru ryanodină de tip RyR1; vezi cap. 5.9.18). Deși aceste canale sunt îndeobște utilizate pentru CICR, în acest caz activarea lor nu se face de către calciul extravezicular. Există o cuplare directă a RyR1 cu o proteină plasmalemală care joacă rol de senzor de voltaj. Aceasta este subunitatea α1 a canalelor de tip L (CaL). Astfel, în timpul potențialului de acțiune acest senzor de voltaj deschide RyR2, iar calciul eliberat se constituie
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
ca răspuns la un singur potențial de acțiune. Potentialele de acțiune repetitive produc sumație temporală, conducând la tetanos parțial sau complet; contracțiile succesive fuzionează și nu se mai disting ca secuse; concentrația citosolică a calciului se menține deasupra nivelului necesar cuplării excitație-contracție. După atingerea frecvenței critice de stimulare necesare tetanizării, orice creștere ulterioară a acesteia nu este urmată decât de creșteri mici ale forței de contracție. Contracția musculară sheletică fiziologică este tetanosul. 7.2.5. Factori ce influențează forța de contracție
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
pH-ul intracelular. Aceste efecte la rândul lor inhibă activitatea unor enzime glicolitice cheie, astfel încât rata de producere a ATP este redusă. Scăderea ATP duce la oboseală din cauza interferenței cu cuplul excitație-contracție (cu cantități insuficiente de Ca2+ în reticulul sarcoplasmic, cuplarea excitație-contracție nu poate fi realizată). Acesta pare a fi un mecanism de protecție, iar dacă ATP ar fi semnificativ scăzut mușchiul ar intra într-o stare de tip rigor mortis. In timpul unui antrenament susținut, preluarea maximă de oxigen este
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
mecanisme excitatoare sau inhibitoare. Contractilitatea mușchiului neted trebuie neapărat privită ținând seama de sincițialitate, care însă este mult mai complexă decât în miocard deoarece implică și endoteliul. Calciul și moleculele mici (inozitol-trifosfat, nucleotide ciclice) pot trece prin joncțiunile comunicante (gap); cuplarea homocelulară permite amplificarea și prelungirea semnalului de calciu, iar cea heterocelulară (cu celulele endoteliale) poate avea efecte modulatoare deosebit de complexe. 7.3.2. Potențialul membranar In stare de repaus, potențialul de membrană al fibrei musculare netede este cuprins între -50
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
calciu, sau activarea canalelor de potasiu (efluxul de potasiu determinând hiperpolarizare, cu scăderea excitabilității). 7.3.3. Mecanismul general al contracției mușchiului neted Mecanismul contracției mușchiului neted este diferit comparativ cu cel al mușchiului striat. In timp ce mecanismul de cuplare excitație contracție la mușchiul striat este dependent de actină, la mușchiul neted este dependent de miozină. In mușchiul striat creșterea calciului înlătură inhibiția exercitată de complexul troponină-tropomiozină asupra interacției actină miozină. In mușchiul neted în repaus miozina are afinitate scăzută
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
diacilglicerol (DAG). Relaxarea se produce prin scăderea Ca2+ citosolic. Acest proces se realizează prin implicarea pompei de Ca2+ plasmalemală, pompei de Ca2+ reticulare, schimbului Na+/ Ca2+ plasmalemal. 7.3.4. Fluxurile de calciu în miocitul neted In celulele musculare netede cuplarea dintre excitație și contracție este asigurată de creșteri ale concentrației citosolice de calciu. La fel ca în alte tipuri celulare, această concentrație este în domeniul submicromolar în repaus, fiind menținută prin permeabilitatea extrem de redusă a plasmalemei pentru calciu, combinată cu
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
capacitiv. Acesta se produce în condiții de scădere a rezervelor reticulare de calciu și este mediată de canale membranare speciale, numite canale operate de rezerve, activate sub acțiunea unui factor de influx al calciului eliberat din reticul sau prin simplă cuplare conformațională cu receptorii pentru inositol trifosfat (IP3) în stare activată. Eliberarea de calciu din reticulul endoplasmic este dependentă de calciul citosolic (eliberare de calciu indusă de calciu), ca în mușchiul striat, dar predominant prin alt tip de canale reticulare, cu
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
sunt și canale de calciu. DAG activează protein kinaza C (PKC), calciu-fosfolipid-dependentă. In cele mai multe cazuri PKC are efecte de favorizare a contracției, prin fosforilarea canalelor de tip L sau a unor proteine care reglează ciclarea punților acto-miozinice. 7.3.5. Cuplarea excitație-contracție și mecanismul contracției Interacțiunea actină-miozină este activată de creșterea calciului citosolic printr-un mecanism dependent de filamentele groase. Miozina din mușchiul neted are afinitate mică pentru actină în repaus, deci nu este necesară inhibiția interacțiunii lor, contrar prezenței și
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]