Κυτταρική Βιολογία

Γνωστικοί στόχοι: Η κατανόηση, από τη μεριά των φοιτητών, των βασικών αρχών της κυτταρικής βιολογίας και της σημασίας της δομής και λειτουργίας του κυττάρου, των υποκυτταρικών οργανιδίων, αλλά και των βασικών βιολογικών μακρομορίων. Για την επίτευξη των στόχων αυτών θα παρουσιασθούν διαφορετικές περιοχές της κυτταρικής βιολογίας από την ανάλυση της χημείας του κυττάρου και τη σύνθεση και λειτουργία των μακρομορίων του (DNA, RNA, πρωτεΐνες κλπ.) μέχρι και τη δομή των μεμβρανικών οργανιδίων, τις οδούς ενδοκυτταρικής μεταφοράς, την παραγωγή ενέργειας αλλά και την κυτταρική επικοινωνία. Θα δοθούν επίσης χρήσιμα παραδείγματα, για τους φοιτητές φαρμακευτικής, όπως η κυτταρική ή μοριακή βάση διαφόρων ασθενειών και η επίδραση που έχουν διάφορα φάρμακα στη δομή και λειτουργία των κυττάρων. Δεξιότητες: Εξοικείωση με βασικές έννοιες κυτταρικής βιολογίας.

Εισαγωγή στo Κύτταρο (Γενικά περί ζωής. Eισαγωγή στο κύτταρο και στα συστατικά του. Κυτταρική θεωρία. Μικροσκοπικοί τρόποι παρατήρησης των κυττάρων. Ομοιότητα και ποικιλότητα των κυττάρων. Χημική σύσταση των κυττάρων (Είδη χημικών δεσμών. Ο ρόλος του νερού. Τα μόρια του κυττάρου. Δομή και λειτουργίες των σακχάρων, των λιπαρών οξέων/λιπών/λιπιδίων, των νουκλεϊνικών οξέων και των πρωτεϊνών. Ένζυμα, ενζυμικές αντιδράσεις, αλλοστερικές κινητήριες πρωτεΐνες & πρωτεϊνικές μηχανές). Βιολογικές Μεμβράνες, Ενδοκυττάρια διαμερίσματα και μεταφορά. (Η λιπιδική διπλοστιβάδα. Οι πρωτεΐνες των μεμβρανών (είδη, τρόποι σύνδεσης με τις βιολογικές μεμβράνες, βιολογικές λειτουργίες, ο ρόλος του πρωτεϊνικού φλοιού). Οι υδατάνθρακες των μεμβρανών, ο γλυκοκάλυκας και η σημασία του. Μεμβρανικά οργανίδια-δομές και βιολογικοί ρόλοι. Διαλογή & μηχανισμοί εισαγωγής πρωτεϊνών σε μεμβρανικά οργανίδια (συνμεταφραστική και μετα-μεταφραστική μεταφορά, σηματοδοτικές αλληλουχίες μεταφοράς - ρόλος και σημασία). Ο ρόλος των συνοδών πρωτεϊνών στη μεταφορά και διαλογή ή/και τον ποιοτικό έλεγχο των πρωτεϊνών των οργανιδίων. Μεταφορά με κυστίδια (Πρόσληψη φορτίου, εκβλάστηση, στόχευση και προσάραξη των κυστιδίων). Οδοί έκκρισης και ο ρόλος της συσκευής Golgi. Ενδοκυττάρωση, φαγοκυττάρωση και δομή και ρόλοι των λυσοσωματίων. Κυτταροσκελετός (Κυτταροσκελετός και ο ρόλος του. Ενδιάμεσα ινίδια. Μικροσωληνίσκοι και βιολογική σημασία της δυναμικής αστάθειας τους. Οι μικροσωληνίσκοι ως οδοί μεταφοράς συστατικών του κυττάρου και κυστιδίων. Κινητήριες πρωτεΐνες των μικροσωληνίσκων και η σημασία τους. Ακτίνη και οι λειτουργίες της (δομή, τοπολογία και λειτουργίες των ινιδίων της ακτίνης, σημασία στη δομή και κίνηση του κυττάρου). Σύνδεση με κινητήριες πρωτεΐνες και τη μυοσίνη). Μιτοχόνδρια και Χλωροπλάστες: Τα Ενεργειακά Κέντρα των Ευκαρυωτικών Κυττάρων (Βιολογικές οξειδώσεις και παραγωγή ενέργειας. Το μιτοχόνδριο και η μορφολογία του. Αποικοδόμηση και οξείδωση μακρομορίων. Αναπνευστική αλυσίδα και χημειωσμωτική μετατροπή της ενέργειας οξείδωσης σε ATP. Χλωροπλάστες και η μορφολογία των πλαστιδίων. Λειτουργική σημασία των χλωροπλαστών-Φωτοσύνθεση. Το γένωμα και η βιογένεση των μιτοχονδρίων και των πλαστιδίων). Σύνθεση, αναδίπλωση, τροποποιήσεις και αποικοδόμηση των πρωτεϊνών (Γενετικός κώδικας, κωδικόνια, αντικωδικόνια και μεταφορικά RNA - Πλαίσια ανάγνωσης και η σημασία τους. Ριβοσωμάτιο, ο χώρος αποκωδικοποίησης. Η διαδικασία, τα στάδια και η ρύθμιση της μετάφρασης. Μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις των πρωτεϊνών, πρωτεϊνική αναδίπλωση και αποδόμηση. Ο ρόλος των συνοδών πρωτεϊνών στην πρωτεϊνική αναδίπλωση, πρωτεϊνική μεταφορά και διαλογή. Αποδόμηση πρωτεϊνών. Οργάνωση, Αποθήκευση & Aναπαραγωγή της Γενετικής Πληροφορίας (Η γενετική πληροφορία εδράζεται στο DNA. DNA και γενετικός κώδικας. Δομή και οργάνωση του DNA. Δομή ευκαρυωτικής χρωματίνης (ευχρωματίνη-ετεροχρωματίνη και βιολογική σημασία). Νουκλεοσωμάτια (δομή και σημασία). Ανώτερες μορφές οργάνωσης της χρωματίνης - χρωμοσώματα (βιολογική και διαγνωστική σημασία). Η αντιγραφή του DNA. Μηχανισμός- ένζυμα που εμπλέκονται. Το πρόβλημα της αντιγραφής στα άκρα και ο ρόλος της τελομεράσης. Βλάβες του DNA, μεταλλάξεις και επιδιόρθωση των λαθών). Μετάδοση και Μεταφορά της Γενετικής Πληροφορίας (Μεταγραφή του DNA σε RNA, RNA πολυμεράσες και οι λειτουργίες τους, υποκινητές & έναρξη της μεταγραφής, γενικοί και ρυθμιστικοί μεταγραφικοί παράγοντες, ο ρόλος της χρωματίνης και των τροποποιήσεων των ιστονών στη μεταγραφή, κληρονομήσιμη απενεργοποίηση της γονιδιακής έκφρασης και ο ρόλος των τροποποιήσεων του DNA και της δομής της χρωματίνης. Μεταμεταγραφική ωρίμανση των ευκαρυωτικών RNAs (προσθήκη 5’-καλύπτρας, συρραφή (μάτισμα) και ωρίμανση των 3' άκρων). Κυτταρικός Κύκλος και Κυτταρικός Θάνατος (Ο κυτταρικός κύκλος και τα στάδια του. Ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου (σημεία ελέγχου και η σημασία τους, κυκλίνες και κυκλινοεξαρτώμενες κινάσε). Μίτωση και τα στάδια της. Οι ρόλοι των πρωτεϊνών του κυτταροσκελετού στη μίτωση. Μείωση και φυλετική αναπαραγωγή. Κυτταρικός θάνατος (απόπτωση) και η βιολογική σπουδαιότητα του. Δομικές και λειτουργικές αλλαγές του κυττάρου κατά την απόπτωση, σήματα θανάτου, ο ρόλος και η ρύθμιση των κασπασών, ο ρόλος των μιτοχονδριων, αντιαποπτωτικοί παράγοντες). Πολυκυτταρική Οργάνωση και Καρκίνος. (Εξωκυττάριο στρώμα και συνδετικοί ιστοί. Επιθηλιακά φύλλα και διακυττάριοι σύνδεσμοι. Διατήρηση και ανανέωση των ιστών - Απορρύθμιση απο τον καρκίνο. Ογκογονίδια-Αντιογκογονίδια & Μοριακοί τους ρόλοι).

17-11-2020