Biologia Medyczna
Materiały dla studentów z wykładów
cz.1.
związki
mineralne
2%
węglowodany
kwasy
2%
lipidy
nukleinowe
5%
1%
białka
10%
woda
80%
Przeciętny skład chemiczny organizmów
Pierwiastki
Składniki chemiczne organizmów
Związki chemiczne
Związki organiczne
Związki nieorganiczne
woda sole mineralne sacharydy inne związki
białka
lipidy
kwasy nukleinowe
rozpuszczalne nierozpuszczalne
w wodzie w wodzie
Pierwiastek
Główne funkcje Uwagi Główne z
ródła
w organizmie
MIKROELEMENTY
Wchodzi w skład wielu Pierwiastek, którego najczęściej Wątroba, ryby, mięso, jaja,
Żelazo (Fe)
ważnych enzymów brakuje w diecie. Niedobór owoce, warzywa liściaste
związanych z procesem powoduje anemię
oddychania komórkowego,
hemoglobiny
Składnik hormonów Niedobór: przerost tarczycy Różna zawartość w
Jod (I)
tarczycy, ma wpływ na (wole), senność, ociężałość; u zależności od regionu. W
przebieg procesów dzieci brak jodu prowadzi do Polsce niedobory występują w
przemiany materii niedorozwoju umysłowego i okolicach podgórskich np.
psychicznego Podkarpacie, Sudety
Składnik wielu enzymów, Jest obecna w wielu produktach Wątroba, jaja, ryby, mąka
Miedz
(Cu)
odgrywa istotną rolę w spożywczych. Niedobory pszenna z całego ziarna,
syntezie hemoglobiny stosunkowo rzadkie fasola
Składnik wielu enzymów, Używany w leczeniu ran i Obecny w różnych
Cynk (Zn)
odgrywa istotną rolę w stanów zapalnych pokarmach, np.. Jogurt,
trawieniu białek produkty zbożowe
Aktywuje wiele enzymów. Niedobory w organizmie Pomidory, śliwki, winogrona,
Mangan (Mn)
zdarzają się rzadko. buraki, fasola, czarne jagody,
serce, wątroba, nerki
Składnik witaminy B12, Ścisły wegetarianizm może Nabiał, mięso
Kobalt (Co)
która jest niezbędna do powodować niedobór tego
wytwarzania erytrocytów pierwiastka.
Pierwiastek
Główne funkcje w Uwagi Główne z
ródła
organizmie
MAKROELEMENTY
Jako fosforan wapnia główny składnik Pełni więcej funkcji niż Fosfor i wapń występują
Fosfor (P)
mineralny kośćca, rola w którykolwiek z zazwyczaj w tych
przenoszeniu i magazynowaniu pierwiastków. Niedobory samych produktach.
energii (ATP), składnik kwasów zdarzają się rzadko Powszechny w nabiale,
nukleinowych rybach, drobiu.
Związany z funkcjonowaniem ukł. Powszechny w Najwięcej w produktach
Magnez (Mg)
mięśniowego i nerwowego, składnik produktach roślinnych (jest zawarty
wielu enzymów. Niezbędny do spożywczych. w chlorofilu)
budowy kości, zębów, odgrywa ważną
rolę w przemianie węglowodanów i
gospodarce fosforem
Składnik białek budulcowych i Duże ilości siarki zawiera Pokarmy
Siarka (S)
regulacyjnych niezbędnych do skóra, włosy i paznokcie wysokobiałkowe, mięso,
prawidłowego funkcjonowania rośliny strączkowe
organizmu (hormony, enzymy)
Odpowiedzialny za utrzymanie Przyjmowany w postaci Obecny w naturalnych
Chlor (Cl)
równowagi płynów ustrojowych NaCl. pokarmach oraz w soli
kuchennej
Regulacja gospodarki wodnej Nadmiar sodu może być W naturalnych
Sód (Na) i
organizmu. Sód zatrzymuje wodę a przyczyną nadciśnienia pokarmach, z
ródłem
Potas (K)
potas przyczynia się do jej wydalania sodu jest NaCl
Aminokwasy endo- i egzogenne
Endogenne Egzogenne
1. Alanina (Ala)
1. Lizyna (Lys)
2. Asparagina (Asn)
2. Metionina (Met)
3. Asparaginian (Asp)
3. Leucyna (Leu)
4. Arginina (Arg)
4. Histydyna (His)
5. Glutaminian (Gln)
5. Fenyloalanina (Phe)
6. Glutamina (Glu)
6. Treonina (Thr)
7. Glicyna (Gly)
8. Prolina (Pro)
7. Tryptofan (Trp)
9. Seryna (Ser)
8. Izoleucyna (Ile)
10. Tyrozyna (Tyr)
9. Walina (Val)
11. Cysteina (Cys)
BIAA
KA (peptydy)
złożone
proste
(proteidy)
(proteiny)
aminokwasy +
aminokwasy
grupa niebiałkowa
np.:
Włókienkowe Globularne
metaloproteidy
=skleroproteiny =sferoproteiny
lub
nierozp. w H2O rozp. w H2O
metaliproteiny
kolagen albuminy
nukleoproteidy
keratyna globuliny
glikoproteidy
fibryna histony
fibroina insulina
rybonukleaza
PODZIAA
W
GLOWODANÓW
W
GLOWODANY
(CUKROWCE)
MONOSACHARYDY DISACHARYDY POLISACHARYDY
(cukry proste) (dwucukry) (policukry)
sacharoza skrobia
PENTOZY C5
TRIOZY C3
maltoza glikogen
ryboza
aldehyd
laktoza celuloza
deoksyryboza
3-fosfoglicerynowy
chityna
HEKSOZY C6
glukoza
fruktoza
galaktoza
PODZIAA
TA
USZCZOWCÓW
TA
USZCZOWCE
(lipidy)
tłuszcze proste tłuszcze złożone lipidy izoprenoidowe
fosfolipidy glikolipidy steroidy karotenoidy
tłuszcze woski
- fosfoglicerydy -cerebrozydy
właściwe
- fosfosfingolipidy -gangliozydy
(trójglicerydy)
KOMÓRKI
Prokariotyczne Eukariotyczne
(brak wyodrębnionego jądra) (obecne jądro)
grzybowe roślinne zwierzęce
Komórka grzyba Komórka roślinna
Komórka zwierzęca
Schemat błony komórkowej:
A - cytoplazma, B - płyn pozakomórkowy,
C - cząsteczka fosfolipidowa, C1 - głowa cząsteczki,
C2 - ogon cząsteczki, D - cholesterol, E - glikoproteina,
E1 - węglowodan (cukier), E2 - białko, F - receptor białkowy,
G - cytoszkielet, H - transport białka.
2. Transport przez błonę
Autor: Adam Świergul
Roztwór izotoniczny Roztwór hipertoniczny Roztwór hipotoniczny
Roztwór zewnętrzny Błona Efekty obserwowane w komórce
w stosunku
Roztwór Roztwór Komórka Komórka
do wewnętrznego
zewnętrzny wewnątrzkomór- roślinna zwierzęca
(stężenie c1) kowy (stężenie c2)
Izotoniczny c1= c2 Równowaga dynamiczna w układzie
H2O H2O
Hipertoniczny c1> c2 Odwadnianie
H2O H2O
plazmoliza kurczenie sie.
Hipotoniczny c1< c2 Osmotyczny napływ wody
H2O H2O
wzrost turgoru pęcznienie
CYTOPLAZMA
cytosol część zawarta
wewnątrz organelli
-cytoszkielet
-synteza: sacharydów
aminokwasów
kwasów tłuszczowych
nukleotydów
-procesy biochemiczne
CYTOSZKIELET
II filamenty
" I mikrotubule
cienkie pośrednie grube
mikrofilamenty keratynowe miozynowe
aktynowe i inne
" białka motorowe
Mikrotubule tworzą:
centriole
wrzeciono podziałowe
ciałko podstawowe
witki i rzęski (ruch)
Mikrofilamenty aktynowe:
tworzą: siateczkę graniczną i mikrokosmki
wpływają na: egzocytozę i endocytozę
powodują: ruch pełzakowaty (pseudopodia)
skurcz komórek
cytokinezę (pierścień zaciskowy)
Filamenty pośrednie  keratynowe
usztywnianie i wzmacnianie komórki
neurofilamenty = neurofibryle
z peptydów fibrylarnych
Filamenty grube miozynowe
-mięśnie = miofibryle wraz z aktyną - skurcz
GA
ADKA SIATECZKA ŚRÓDPLAZMATYCZNA
" Metabolizm tłuszczów
" Detoksykacja szkodliwych metabolitów i ksenobiotyków
" Gromadzenie Ca2+ w dużym stężeniu
SZORSTKA SIATECZKA ŚRÓDPLAZMATYCZNA
" Biosynteza białka
Aparat Golgiego
" Modyfikacja makrocząsteczek
" Segregacja makrocząsteczek
" Glikozylacja (glikokaliks)
"  Pakowanie w wakuole sekrecyjne, egzocytoza
" Tworzenie pierwotnych lizosomów
" Tworzenie akrosomu plemnika
MITOCHONDRIA
centra energetyczne
Powstawanie ATP
ciepła
H2O metaboliczne
Beta-oksydacja kwasów tłuszczowych
cykl Krebsa
cykl ornitynowy
J
DRO - NUKLEUS
- zawiera informacje genetyczne o budowie i cechach organizmu (geny)
- przekazuje informacje podczas podziału
- steruje biosyntezą białka
J
DERKO
- syntetyzuje prekursory rybosomów
- magazynuje RNA
RODZAJ PEA
NA DA
UGOŚĆ FUNKCJA
RNA NAZWA CZ
STECZKI
(nukleotydy)
mRNA matrycowy = kilkaset Przenosi informację o
informacyjny do kilku tysięcy budowie białek z jądra na
rybosomy
rRNA rybosomowy 120-4500 Wchodzi w skład
rybosomów
tRNA transportujący 75-85 Doprowadza do rybosomu
kolejne aa podczas
biosyntezy białka
snRNA mały jądrowy ok. 200 Bierze udział w splicingu
Poziomy organizacji materiału genetycznego w jądrze komórkowym
A- pojedynczy nuklesom
1- rdzeń nukleosomu
2 - DNA
B- fragment fibryli chromatynowej
3 - histon
C- fragment solenoidu
D- solenoid w ujęciu schematycznym
E- wycinek chromatydy zawierający 5 pętli domen
4  białko szkieletowe w chromatydzie  spinające domeny
DNA + histony ---- nukleosom---- nukleofilament----
solenoid----domena----chromosom
Połączenia barierowe
Strefa zamykająca
Błony
A
ańcuch białek
WYST
POWANIE:
sąsiadujących
uszczelniających
komórek
" Enterocyty
" Komórki śródbłonka naczyń w
OUN (bariera krew-mózg)
" Komórki nabłonkowe zrębu
grasicy (bariera krew-grasica)
" Komórki Sertoliego (bariera
jądrowa)
Połączenia mechaniczne
Strefa przylegania
ODMIANY:
Mikrofilamenty antyny
w mikrokosmkach
" Powięz
przylegania
(wstawka)
Połączenia błonowo-
cytoszkieletowe
" Punkt przylegania
 Mostki
(śródbłonek naczyń,
kadherynowe
kom. Serkoliego)
Mikrofilamenty
aktyny
Połączenia mechaniczne
Desmosom
WYST
POWANIE:
" Komórki nabłonkowe (zwłaszcza
nabłonki wielowarstwowe)
" Komórki mięśnia sercowego
Kadheryny
Przestrzeń międzykomórkowa
Tonofilamenty
Płytka desmosomowa
Połączenie komunikacyjne
Połączenie szczelinowe
Przestrzeń
Kanał Konekson
międzykom.
FUNKCJA:
" Przewodnictwo elektryczne
" Sygnalizacja chemiczna
" Kooperacja metaboliczna
" Rozwój i różnicowanie tkanek
Pęcherzyki
Apoptoza
Jądro
Organelle Nekroza
Pęcherzyki
NEKROZA APOPTOZA
Komórka spęczniała, dezintegracja Komórka obkurczona, kondensacja
Morfologia
chromatyny, rozerwana błona chromatyny, rozpad cytoszkieletu,
komórki
komórkowa. Zmiany zapalne w organella nienaruszone, zmiany w błonie w
otoczeniu komórki związku z tworzeniem ciałek
apoptotycznych.
Początek zmian stosunkowo póz
no, Wcześnie rozpoczęte, wyraz
nie aktywny
Zmiany w DNA
przypadkowa fragmentacja przy udziale proces samodestrukcji przez aktywację
enzymów lizosomalnych, w końcowych endonukleaz, kondensacja chromatyny
etapach DNA wycieka na zewnątrz wraz
z zawartością komórki
Zaburzone dostarczanie energii, Wymagane dostarczenie energii oraz
Zmiany
zatrzymana synteza białek zachodząca synteza określonych białek
biochemiczne
enzymatycznych
w komórce
Komórka eukariotyczna Komórka prokariotyczna
Jądro komórkowe otoczone błoną komórkową Zamiast jądra nukleoid zawierajacy nagą, kolistą nić DNA -
genofor
Jąderko Brak
Centriole (w komórkach zwierzęcych) Brak
Wrzeciono kariokinetyczne Brak
Duże rybosomy Małe rybosomy
Mitochondria Brak, funkcje pełnią mezozomy (wpuklenia błony komórkowej
Cytoplazma o zmiennej konsystencji, wykazuje zdolność do Cytoplazma gęsta, nieruchoma
ruchów (pulsacyjny, rotacyjny, cyrkulacyjny
Chloroplasty (w komórkach roslinnych) Brak, tylakoidy pełnią ich funkcje
- u bakterii fotosyntetyzujących ciała chromatoforowe zawierają
bakteriochlorofil, karotenoidy
- u sinic tylakoidy zawierają chlorofil, fikocyjaninę, karotenowce
Aparat Golgiego, lizosomy, siateczka śródplazmatyczna Brak
Mitoza, mejoza Brak, podział amitotyczny
Brak Fimbrie  białkowe wyrostki cytoplazmatyczne bakterii (ułatwiają
przyleganie do atakowanych komórek, biorą udział w koniugacji)
Rzęski i wici (budowa centrioli) Rzęski o prostej budowie (nawinięte wzajemnie spiralnie 2  3
łańcuchy białkowe)
Ściana komórkowa z celulozy i pektyn (rośliny) Ściana komórkowa zbudowana z mukoproteidów
Wakuole Brak, u form planktonowych sinic wakuole gazowe ułatwiające
unoszenie w toni wodnej
Brak Otoczka śluzowa
Brak Wolutyna (substancja zapasowa bakterii)
Skrobia sinicowa (substancja zapasowa sinic)
Fagocytoza, pinocytoza Brak
Różny przebieg procesów transkrypcji i translacji