Membrana celulara

Membrana celulara

Microscopie

n      La M.O. membrana celulara nu este vizibila deoarece grosimea sa , de ordinul zecilor de nm , este sub limita de rezolutie a acestuia.

n      Examinate la M.E. cu o marire de ordinul zecilor de mii , celula apare delimitata de o linie intunecata subtire, continua

Ultrastructura

n      Plasmalema

n      Glicocalix

n      Schelet asociat membranei

PLASMALEMA

n      La mariri de peste 50000 de ori, membrana celulara are o structura trilaminara , fiind alcatuita din doua benzi intunecate si una clara , care le separa Acest aspect trilaminat este clasic denumit PLASMALEMA

n      substrat molecular bistratul lipidic si proteinele asociate acestuia.

n      Cele doua benzi electronodense ale plasmalemei se evidentiaza datorita contrastarii cu CITRAT DE PLUMB, care se leaga de gruparile fosfat ale fosfolipidelor.

GLICOCALIX

n      Pe versantul extern al plasmalemei exista o retea de filamente fine , ramificate ce alcatuiesc GLICOCALIXUL sau GLICOLEMA

n      substrat molecular: lanturi de oligozaharide.

CITOSCHELETUL ASOCIAT MEMBRANEI

n      retea alcatuita din microfilamente orientate neregulat, anastomozate intre ele

n      alcatuire proteica. Prin reteaua de proteine care il formeaza, citoscheletul este ancorat la plasmalema si se continua spre interiorul celulei cu CITOSCHELETUL ASOCIAT MaTRICEI

MODALITATI DE STUDIERE A MEMBRANEI CELULARE

STUDIUL ULTRASTRUCTURAL GENERAL

a.     Microscopie electronica de transmisie

i.      Pe sectiuni

ii.      Pe preparate de inghetare- fracturare

b.    Microscopie electronica de baleiaj

TEHNICA DE
INGHETARE - FRACTURARE

n      Fracturare - la nivelul portiunii hidrofobe a bistratului lipidic membranar.

n      Se pot studia fetele interne ale celor doua straturi lipidice ale membranei : fata externa E si cea interna P

n      Proteinele membranare sunt mai bogate pe fata P fiind ancorate de citoschelet

STUDII SPECIFICE Citochimie ultrastructurala

- trasori electronodensi cu

i.      Feritina

ii.      Peroxidaza de hrean

iii.      Citocrom c ( hempeptizi)

iv.      Aur coloidal

Metode biochimice

Marcare pe celule intacte

1.     radioactiva

2.     pentru interactiuni afine ( in sistem haptene/anticorp sau biotina/avidina )

ii.    Separare de fractiuni purificate de membrane

n      Haptenele sunt molecule mici , care inserate pe un lant polipeptidic devin puternic imunogene. Impotriva lor se pot astfel ridica anticorpi. Ei se pot utiliza apoi in cromatografia de afinitate pentru purificarea proteinelor de membrana pe care a fost inserata haptena.

n      Sistemul biotina/avidina are la baza afinitatea deosebita a avidinei, o proteina , fata de biotina. Aceasta interactiune specifica este utilizata in separarea biochimica prin afinitate a unor proteine de membrana pe care s-a inserat biotina. Acest sistem este folosit si in studii citochimice folosind trasori electronodensi cu avidina.

STUDIUL CITOCHIMIC AL LIPIDELOR

FILIPINA - pentru colesterol, formand agregate care dezorganizeaza membrana si se observa la M.E.

b. POLIMIXINA B - pentru fosfolipidele anionice- PS si PI .

n      se poate evidentia distributia asimetrica a lipidelor in cele doua straturi ale bistratului lipidic:

1. colesterolul este distribuit preferential pe fata E

2. fosfolipidele pe fata P

STUDIUL BIOCHIMIC AL LIPIDELOR

 dupa fractionarea membranelor si extragerea lipidelor

a. Cromatografie in strat subtire

b. Cromatografie in faza lichida de inalta performanta ( HPLC)

i.  Cu faze normale - clase de lipide

ii. Cu faze inversate - tipuri de lipide dintr-o clasa

c. Cromatografie in faza gazoasa

STUDIUL PROTEINELOR

prin citochimie

a. liganzi marcati cu feritina , peroxidaza de hrean etc.- pentru receptori   

b. anticorpi marcati - pentru orice proteina

  metodele biochimice

a. electroforeza in una sau doua dimensiuni

b. cromatografie in faza lichida clasica si /sau de inalta performanta

i.   gel-filtrare

       ii.  schimb ionic

       iii. prin afinitate

STUDIUL COMPONENTEI GLUCIDICE

n      LECTINELE - sunt proteine sau glicoproteine ce interactioneaza specific cu anumite secvente glucidice, au cel putin doua situsuri de interactiune identice si nu sunt de origine imuna

n      se folosesc fie prin marcarea directa radioactiva sau prin compusi electronodensi

in citochimie

a. lectine marcate

b. lectina + glicoproteina marcata

c. (endo)glicozidaze + citochimie cu lectine

n      Cele mai cunoscute lectine sunt

a. Concanavalina A care leaga specific structuri ce contin manoza sau glucoza

b. lectina din germeni de grau care recunoaste anumite tipuri de acizi sialici

c. lectina din arahide care recunoaste galactoza terminala

  tehnici biochimice

a. cromatografie de afinitate (pentru glicoproteine)

b. cromatografie in strat subtire (pentru glicolipide)- dupa fractionare si separarea lipidelor

MODELUL MOZAIC FLUID

Membrana celulara este o structura fluida alcatuita din proteine , lipide si glucide.

n      lipidele alcatuiesc un bistrat continuu,

n      proteinele sunt dispuse in mozaic fiind atasate de o parte si de alta a bistratului lipidic sau patrund in acesta strabatandu-l

n      glucidele sunt situate pe versantul extern al membranei si sunt oligozaharide atasate la proteine sau lipide.

JONCTIUNI CELULARE

n      Structuri membranare cu rol in adezivitatea celulelor in cadrul unui tesut

n      Observabile doar la MET

Clasificare

n      Simple

u    spatii intercelulare

u    denticulare

u    digitiforme

n      Speciale

u    stranse

u    de atasare

u    de comunicare

Jonctiuni speciale - zonula occludens

n      Jonctiunea stransa = zonula occludens

u    ME: "inchiderea " spatiului intercelular, prin apozitia membranelor a 2 celule adiacente

Jonctiuni speciale - Desmozomii

n      2 tipuri:

u    Desmozomi in banda (zonula adherens)

u    Desmozomi in spot (macula adherens)

ME: condensare membranara care prezinta pe versantul citoplasmatic placa desmozomala

Jonctiuni speciale -Hemidesmozomii

Implicati in adeziunea celula- matrice extracelulara

ME: componenta celulara are acelasi aspect ca desmozomii, dar localizarea difera - la polul bazal al celulei

Complexul jonctional

n      Succesiunea de la polul apical spre cel bazal a urmatoarelor tipuri de jonctiuni:

u    Jonctiunea stransa

u    Zonula adherens

u    Macula adherens

Jonctiuni speciale - de comunicare

n      = jonctiuni gap

n      2 membrane alaturate strabatute de canale hidrofile = conexoni