سرفصل های درس بیوفیزیک(سلولی،پرتو،مولکولی)

نام بسته درسی : زیست شناسی سلولی و مولکولی

——————————————————–

فهرست:

فصل اول : آنزیمها

آنزیم

جایگاه فعال آنزیم

فعالیت  و سرعت واکنش

کینتیک واکنش های آنزیمی

کوآنزیم                       

اثر غلظت سوبسترا

نام گذاری و طبقه بندی آنزیمها

تنظیم عمل آنزیمها

ایزو آنزیمها

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل دوم : غشاء سیتوپلاسمی

غشاء سلولی

ساختمان غشاء سلول و  مدل های مولکولی غشاء

ساختمان شیمیایی غشاء

میکروویلی

گلیکوکالیکس

گلیکولم

غشای پایه یا بازال لامینا

انواع اتصالات یا ارتباطات سلولی

انتقال مواد از غشا

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل سوم : سیتوزول- اسکلت سلولی

اسکلت سلولی

ارگاستوپلاسم

شبکه میکروترابکولار

میکروفیلامنت

میکروتوبول

مراکز سازمان دهی میکروتوبول

اعمال میکروتوبول های سیتوپلاسمی

تونوفیلامنت

سانتریول

مژه وتاژک

حرکت انقباض عضلانی

زیست شناسی سلولی عضله

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل چهارم : شبکه آندوپلاسمی

وارگاستوپلاسم

ساختمان شبکه آندوپلاسمی

انواع شبکه آندوپلاسمی

منشاءشبکه آندوپلاسمی

اعمال شبکه آندوپلاسمی

سیستم انتقال الکترونی شبکه آندوپلاسمی

سنتز پروتئین های صادراتی – فرضیه نشانه

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل پنجم :دستگاه گلژی

ساختمان دستگاه گلژی

ترکیب شیمیایی دستگاه گلژی

منشاء دستگاه گلژی

اعمال کمپلکس گلژی

واکنش گلیکوزیلاسیون پروتئین های ترشحی

مراحل ترشح مواد از لوزالمعده و دیگر غدد ترشحی

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل ششم : لیزوزوم

لیزوزوم ها

انواع لیزوزوم ها

ساختارغشاء لیزوزوم

خاستگاه لیزوزوم

انواع آنزیمهای لیزوزومی

نقش لیزوزومها

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل هفتم :میکروبادی ها

میکروبادیها

پراکسی زوم

آنزیمهای پراکسیزوم

نقش پر اکسی زوم

گلی اکسیزوم

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل هشتم :میتوکندری

میتوکندری

ساختمان میتوکندری

ساختمان شیمیایی میتوکندری

ژنوم میتوکندری

نقشها وفعالیت فیزیولوژیکی میتوکندری

منشاء وخا ستگاه میتوکندری

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل نهم : کلروپلاست

کلروپلاست

ساختمان درونی و فراساختار کلرو پلاست

ویژگیهای سیستم غشایی  درونی  کلرو پلاست

ترکیب شیمیایی غشاهای تیلاکوئیدی

ویژگی های فراساختاری غشاهای تیلاکوئیدی

واحدهای کلروفیل- پروتئین موجود در غشای تیلا کوئید

بیوژنز کلروپلاست و میتوکندری

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل دهم : ریبوزوم ها

ریبوزوم

ساختمان ریبوزوم

ترکیب شیمیایی ریبوزوم

منشاء ریبوزوم

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل یازدهم : هسته

هسته

ساختمان هسته

پوشش هسته

کمپلکس منفذ هسته ای

اسکلت هسته ای

ماتریکس هسته ای

هستک

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل دوازدهم : چرخه یاخته ای، تقسیم یاخته ای ،کروموزوم

چرخه سلولی

مراحل چرخه سلولی

کروماتین و کروموزوم

انواع کروموزوم ها از نظر محل سانترومر

تقسیم میتوز و مراحل آن

تقسیم میوز واهمیت آن

اختلالات کروموزومی

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل سیزدهم : اسیدهای نوکلئیک و همانند سازی DNA

اسیدهای نوکلئیک

انواع شکلهای DNA

ساختمانهای DNA

نیروهای شکل دهنده و پایدارکننده ساختمان  DNA

واسرشته شدن DNA تحت اثر حرارت

ساختمان کروماتین ونوکلئوزوم

انواع نوکلئازها

همانند سازی DNA

همانند سازی DNA در پروکاریوتها

مراحل همانندسازی DNA در پروکاریوتها

انواع آنزیم های DNA پلیمراز در یوکاریوتها

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل چهاردهم : رونویسی، پردازش و پیرایش

تفاوت DNAو RNA

انواع RNA

نسخه برداری در پروکاریوتها

مراحل نسخه برداری در پروکاریوتها

نسخه برداری در یوکاریوتها

پردازش

پردازشtRNA

پردازش  rRNA

پردازشhnRNA

پدیده اسپلای سینگ

اسپلیزوم

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل پانزدهم : سنتز پروتئین

سنتز پروتئین

سنتز پروتئین در پروکاریوتها

سنتز پروتئین در یوکاریوتها

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

فصل شانزدهم : تنظیم بیان ژن و تمایز سلولی

تنظیم بروز ژنها

تنظیم در پروکاریوتها

تنظیم در یوکاریوتها

تمایز یاخته ای

چگونگی تمایز یاخته ای

کنش های متقابل هسته ای – سیتوپلاسمی

ساختارهای تمایز سلولی

نکات مهم این فصل

تستهای پایانی این فصل

 بخش هایی از بسته درسی زیست شناسی سلولی و مولکولی

فصل اول : آنزيم ها

آنزيم

آنزيمها كاتاليزورهاي حياتي و معمولاً از جنس پروتئين هستند كه با كاهش انرژي فعال سازي (اكتيواسيون) باعث تسهيل و تسريع انجام واكنشهاي ممكن مي شوند . به ماده يا موادي كه آنزيم بر روي آن ( يا آنها ) اثر مي گذارد ، سوبسترا (S) گفته مي شود و به ماده (مواد) حاصل از واكنش ، محصول (محصولات) يا  Pگفته مي شود . آنزيمها بر خلاف ساير كاتاليزورها مستقيماً با سوبسترا واكنش مي دهند و كمپلكس ES را توليد مي كنند. آنزيم برG  و K ( ثابت تعادل ) يك واكنش تأثيري نمي گذارد .

فعاليت بعضي از آنزيمها تنها به ساختمان پروتئيني آنها بستگي دارد، در حالي كه برخي از آنها براي فعاليت به عوامل غيرپروتئيني ( كوفاكتور يا كوآنزيم ) احتياج دارند. در اين صورت به بخش پروتئيني آنزيم، آپوآنزيم و به مجموعه آپوآنزيم و كوآنزيم، هولوآنزيم گفته مي شود.

جايگاه فعال آنزيم

قسمتي از ساختمان آنزيم كه با سوبسترا در تماس قرار مي گيرد، جايگاه فعال ناميده مي شود، جايگاه فعال كه خود در اثر كنار هم قرار گرفتن بخشهاي مختلف زنجيره پلي پپتيدي سازنده آنزيم به وجود آمده است شامل دو بخش به نامهاي جايگاه اتصال و جايگاه كاتاليز است. ريشه هاي اسيدهاي آمينه سرين، هيستيدين، اسيد آسپارتيك و سيستئين نقش مهمي در عملكرد جايگاه كاتاليز دارند. همچنين خواهيم ديد كه كوآنزيمها نيز با قرار گرفتن در جايگاه كاتاليز عمل خود را انجام مي دهند.

به طور كلي اگر آنزيمي داراي كوآنزيم باشد، عمل شناسايي سوبسترا عمدتاً به عهده بخش پروتئيني آنزيم ( آپوآنزيم ) است و نوع واكنش توسط كوآنزيم تعيين مي شود. به عنوان مثال تمامي آنزيمهايي كه كوآنزيم آنها  NAD است، در واكنشهاي اکسيداسيون – احيا شركت مي كنند ولي برحسب ساختار آپوآنزيم مربوط، با سوبستراهاي متفاوتي واكنش نشان مي دهند. فيشر معتقد بود كه شكل جايگاه فعال ثابت است و در واقع مدل قفل و كليد را در ارتباط با جايگاه فعال و سوبسترا عنوان كرد، در حالي كه بر اساس نظر كوشلند در اثر اتصال سوبسترا به جايگاه فعال، شكل جايگاه فعال تا حدي با آن متناسب مي شود. اين مدل را مدل قالب القايي ناميده اند. به هر حال امروزه مي دانيم كه نظريه فيشر و كوشلند هر دو در مورد گروههايي از آنزيمها صحيح هستند. ويژگي اثر آنزيم ( اختصاصي بودن) داراي جنبه هاي مختلفي است. به عنوان مثال يك آنزيم براي نوع خاصي از سوبسترا ويژه است، به طوري كه تغيير كوچكي در سوبسترا ( مانند تبديل ايزومر D به L ) مانع عمل آنزيم خواهد شد. نوع پيوندي كه آنزيم بر روي آن اثر مي كند نيز ويژه مي باشد. به عنوان مثال آنزيمهاي تريپسين و كيموتريپسين هر دو پيوند پپتيدي را قطع مي كنند، اما هر يك پيوند اسيد آمينه ويژه اي را قطع مي نمايد.

فعاليت و سرعت واكنش

به مقدار سوبستراي تبديل شده به محصول در مدت يك دقيقه، سرعت واكنش گفته مي شود و معمولاً بر حسب ميلي مول در دقيقه يا ميكرومول در دقيقه بيان مي شود. بررسي سرعت يك واكنش آنزيمي را كينتيك آن واكنش آنزيمي مي گويند.

  – فعاليت ويژه ( فعاليت مخصوص )

به مقدار فعاليت آنزيمي موجود در هر ميلي گرم پروتئين در شرايط مطلوب حرارت و PH ، فعاليت ويژه آنزيم گفته مي شود. فعاليت ويژه بيانگر درجه خلوص آنزيم ا ست.

   –واحد آنزيم

مقدار آنزيمي كه بتواند در يك دقيقه ، در شرايط مطلوب، يك ميكرومول سوبسترا را به محصول تبديل كند، يك واحد آنزيم ناميده مي شود.

 كينتيك واكنش هاي آنزيمي

عواملي مانند حرارت، PH ، غلظت سوبسترا، عوامل فعال كننده و مهار كننده بر روي سرعت واكنش آنزيمي اثر مي گذارند.

– اثر حرارت

افزايش حرارت تا حدود 50 درجه باعث افزايش سرعت واكنش مي شود، ولي در دماهاي بالاتر از آن به دليل دناتوره شدن آنزيم، فعاليت افت مي نمايد. دمايي كه بيشترين فعاليت آنزيمي در آن ديده مي شود، دماي اپتيمم نام دارد. بايد يادآوري كرد كه دماي اپتيمم آنزيمهاي باكتريهايي كه در آبهاي بسيار گرم يا سرد زندگي مي كنند، متناسب با شرايط زندگي آنهاست.

 – اثر PH

هر گونه تغييرات PH سبب تغيير فعاليت آنزيمي مي گردد. منحني تغييرات آنزيم براي PH  هاي مختلف داراي يك حداكثر بنام  اپتيمم مي باشد كه فعاليت آنزيم در اين نقطه حداكثر است. PH فيزيولوژيك حدود 7 در نظر گرفته مي شود. PH اپتيمم اغلب آنزيمهايي كه در محيط داخلي ( درون سلول ) و مايع بين سلولي فعاليت مي كنند، در حدود PH فيزيولوژيك است. به هر حال آنزيمهايي كه در خارج از محيط داخلي ( دستگاه گوارش، بزاق، ادرار ) فعاليت مي كنند، PH اپتيممي متناسب با PH آن محيط دارند. مثلاً پپسين داراي PH اپتيمم اسيدي مي باشد.

 –  اثر عوامل غير پروتئيني يا كوآنزيمها

گروهي از آنزيمها چون هيدرولازها براي فعاليت خود به تركيب ديگري نياز ندارند و عمل شناسايي و كاتاليز، هر دو توسط بخش پروتئيني صورت مي گيرند ولي گروه ديگري براي فعاليت به موادي به نام كوآنزيم احتياج دارند.

 نمونه سوالات فصل اول

1- آنزيم هايي كه به صورت غيرفعال ساخته مي شوند و بعداً فعال مي شوند،چه نام دارند؟

الف) ايزوآنزيم           ب) كوآنزيم             ج)آپوآنزيم            د) پروآنزيم

2- آنزيم مورد نياز براي تبديل حالت كتوني به آلدوزي،جزءكدام يك از آنزيم هاي زير است؟

الف) ايزومراز              ب) ليپاز             ج)ترانس فراز                  د) هيدرولاز

3- مهاركننده رقابتي كدام يك از موارد زير را باعث مي شود؟

الف) v_m را كاهش مي دهد                         ب) k_m را افزايش مي دهد

ج) v_m را افزايش مي دهد                          د) k_m را كاهش مي دهد

پاسخ تشريحي نمونه سوالات فصل اول

1- د) پروآنزيم،آنزيمي است كه اول به صورت غيرفعال ساخته شده و بعد فعال مي گردد.

2- الف) ايزومراز آنزيمي است كه باعث مي شود يك سوبستر به ايزومر اپتيك خود تبديل شود.

3- ب) مهار كننده رقابتي، k_m را افزايش مي دهد ولي روي v_m اثري ندارد.

برای مشاوره اینجا بزنید