chapter 12 Flashcards
(26 cards)
ΛΙΓΑ ΛΟΓΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ
Ειναι η διαφορα φορτίου στις δυο μεριές της μεμβράνης και η οποια ασκεί δύναμη σε οποιο μόριο φέρει ηλεκτρικό φορτίο. Δημιουργείται απο την κατανομή των ιόντνων (λεπτή στιβάδα κοντά στην ,ε,βράνη τα οποία συκγκρατουνται όγω ηλεκτρικής έλξης με ίοντα αντίθετου φορτίου στην άλλη πλευρά της μεμβράνης . Η εξωτκυττάρια πλευρά έλκει τα αρνητικά φορτ.μόρια έξω απο το κύτταρο ενώ η κυτταροπλασματική πλευρά που ειναι πιο αρνητικα φορτισμένη έλκει τα θετικά στο εσωτερικό.Αποτελεί τη μια απο τις δύο συνισταμένες της ηλεκτροχημικής βαθμίδωσης που ορίζει την κατευθυνση της παθητικής μεταφοράς των φορτισμένων μορίων .Οταν η ανταλλαγη αυτών των μορίων βρισκεται σε ισορροπια τοτε πρόκειται για δυναμικό ηρεμίας ενώ αν όχι ,δυναμικό ενέργειας.
Η πραγματική τιμή του δυναμικού ηρεμίας της μεμβράνης των ζωικών κυττάρων αντικατοπρτίζει κυρίως τη βαθμίδωση της συγκέντρωσης του Κ διαμέσου της κυτταρικής μεμβράνης . ( ο μόνος ανοιχτος διαυλος στην ηρεμία).Στη διατήρηση του δυναμικού ηρεμίας συνεισφέρει και η αντλια Να εισάγοντας Κ βοηθώντας στην ΚΑΘΙΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΒΑΘΜΙΔΩΣΗΣ Των ιόντων Καλίου και στη διατήρηση αρνητικού εσωτερικού
Διαταράσσεται απο την εισοδο Να απο τασοελεγχομενος ιοντικου διαυλους Να οπου μειωνει τη διαφορα δυναμικου.Οι τασοελεγχομενοι διαυλοι διαρροης Καλίου ανοιγουν λιγο αργοτερα και με μικρότερη ταχυτητα απο αυτους τους Να και αντλουν Κ προς τα εξω προσπαθωντας να αποκαταστησουν την ισορροπια (δεν εμποδιζεται απο το αρνητικο δυναμικο που τα κρατουσε στο εσωτερικο )Ετσι επαναφερεται πολυ πιο γρηγορα
ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ : πως επιτυγχανεται και ποια η κατευθυνση της .
Η παθητική μεταφορά αφορά τη διακίνηση μορίων διαμέσουν της κυττ.μεμβράνης χωρίς τη δέσμευση κάποιας πηγής ενέργειας.Γίνεται : 1
. Με απλή διάχυση με βάση τη βαθμίδωση της συγκέντρωσης μη φορτ.διαλυτων μοριων πχ Ο2
2.Μέσω πρωτεινη μεταφορέα(ανόργανα ιόντα , μικρά πολικά μόρια ) - Διευκολυνόμενη μεταφορά.
3.Μέσω πρωτείνης -διάυλου( ανόργανα ιόντα , μικρά πολικά μόρια ) - Διευκολυνόμενη μεταφορά.
Μεσω των 2 τελευταίων τρόπων , αν το μόριο είναι φορτισμένο η κατευθυνση θα εξαρταται απο την ηλιεκτροχημική βαθμίδωση( η κινητηρια δυναμη μεταφορας μοριων ) , η συνισταμένη των δυο δυναμεων : της βαθμιδωσ.συγκέντρωσης και της διαφορας δυναμικού της μεμβρανης.
Δεν απαιτεί ενέργεια.
ΕΙΣΟΔΟΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΑ ΚΥΤΤΑΡΑ : Τι γνωρίζετε.
Πρόκειτα για μικρό και μη φορτισμένο μόριο άρα διαχέεται διαμέσου της μεμβράνης με αργό ρυθμό.Κινέιται αντιθετα της (ωσμωτικής) βαθμίδωσης της συγκέντρωσης των διαλυτών μορίων(ωσμωμοριακότητα) αλλα ομόρροπα της δικιάς του.
Η μετακινηση σύμφωνα με την βαθμ.συγκεντρωσης του H20 ονομάζεται ώσμωση και τενει να διογκώσει το κύτταρο. Η ροή του στο εσωτερικό ενισχυεται σε συγκεκριμένα είδη κυττάρων απο πρωτ.-διαύλους , τις ακουαπορίνες.(εισέρχεται και από άλλες μη ειδικές διαμεμβρανικές πρωτείνες)
Πηκτοειδές κυτταρόπλασμα ζωικών κυττάρων , Συσπώμενα κενοτόπια σε πρωτοζα γλυκού νερού(πχ αμοιβαδες)
Πιεση σπαργης(turgor pressure) για σκληρους μισχους και τεντωμενα φυλλα σε φυτικα κυτταρα ( ωσμωτική διογκωτική πίεση)
ΑΚΟΥΑΠΟΡΙΝΕΣ : START
- Πόρος δηλαδή , Μεμβραμικές πρωτείνες δίαυλοι σε ορισμένα είδη κυττάρων που ενισχύουν την ώσμωση
- Σχήμα κλεψύδρας.
- Σχηματίζουν συμπλέγματα πχ ΤετραμερΕΣ ακουαπορίνης (4 μόρια)
Παραδείγματα Πρωτεινών-Μεταφορέων και Μεμβράνη
1.Κυτταρική Μεμβρ. - Μεταφορέας Εισαγωγής θρεπτικών ουσιών (αμινοξεα ,νουκλεοτίδια , σάκχαρα)
Μεταφορέας γλυκόζης (Σε πολλα θηλαστικά )
2.Λυσοσώματα : Μεταφορέας πρωτονίων για διατηρηση όξινου pH / Mεταφορέας εξαγωγής προιόντων πέψης .
3.Μιτοχόνδρια : Μεταφορέας εισαγωγής πυροσταφυλικού και ADP / Μεταφορέας εξαγωγής ΑTP
Πως Επιτυγχανεται η συσσώρευση ειδικής ομάδας διαλυτών μορίων;
Συνδυασμός της Κυτταρικής Μεμβράνης που λειτουργεί ως εμπόδιο και ώς της συνδυασμένης δράσης διαφορετικών πρωτεινών μεταφορας
Πως γίνεται ένα μόριο να είναι πολικό χωρίς να είναι φορτισμένο;
Έχει άνιση κατανομή ηλεκτρικού φορτίου
Νερο , Αιθανόλη και Γλυκερόλη;
μη φορτισμένα μόρια με ανιση κατανομη ηλεκτρικου φορτιου και μικρό μέγεθος με αποτελεσμα να διαχέονται πολύ γρήγορα διαμέσου της μεμβράνης .
Μη πολικά μόρια ;
πχ Οξυγόνο , διοξείδιο του ανθρακα διαλύοντια εύκολα αρα διαχέοντια και απίστευτα γρήγορα.
Ενδο- και Εξω-κυττάρια συγκέντρωση κατιόντων:Να , Κ , Ca , Mg
Να= Eξω:145 mM / Ενδο: 5-15mM | K= Ενδο: 140 / Εξω:5 | Ca= Εξω : 1-2/ Ελευθερο Ενδο : 10 (-4) | Μg: Eξω : 1-2 / Ενδο : 0,5 ( προσδεδεμενο μαγνησιο ειναι 20 mM σε πρωτείνες και ουσίες , το Ca 1-2 αποθηκευμένο σε ενδοκυττάριο οργανίδια.
Λιγα λογια για τις πρωτεινες Μεταφορείς και τις Πρωτείνες Διαύλους
Διαμεμβρανικές πρωτείνες πολλαπλής διέλευσης .ΒΑΣΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ είναι ο τροπος που διακρινουν τα διαλυτά μόρια : Διαυλοι με μεγεθος και φορτιο ενώ Μεταφορείς προσδενουν με υψηλή εξειδίκευση σε ειδική θέση .
ΙΟΝτικος ΔΙαυλος αποτελέι πόρο και μεταφέρει μόνο σε ανοιχτή διαμόρφωση και το ανοιγμα/κλεισιμο καθορίζεται μόνο απο εξωτερικά ερεθίσματα η ενδοκυττάριες συνθήκες . (ανοιχτος-κλειστός)
Πρωτείνη Μεταφοράς ΠΡΕΠΕΙ να υφισταται μια σειρά αλλαγών διαμόρφωσης. Μετακινούν οργανικά μόρια και ορισμένα ανόργανα ιόντα.
Μεταφορέας γλυκόζης :
Η γλυκόζη δεν εχει φορτιο αρα η δυναμη που ασκέι το δυναμικό της μεμβράνης ειναι μηδενική , αρα μονο βαθμιδωση συγκέντρωσης. Διαπερνά την μεμβράνη 12 φορες. Η αλλαγη διαμόρφωσης ειναι τυχαια και αντιστρεπτη .Η προσδεση του μορίου δεν επηρεάζει την αλλαγή διαμόρφωσης.Και πως τοτε γινεται η μεταφορα κατευθυνομενη ; Ως εξης : στις θέσεις που ειναι εκτεθειμενες στη πλευρα με την υψηλοτερη βαθμιδωση θα προσδεθουν περισσοτερα μορια γλυκοζης παρα στην πλευρα με την χαμηλη συγκεντρωση , οποτε θα γινει καθαρη μεταφορα γλυκόζης πρις τις χμαηλες τιμες
Λιγα Λογια για την Αντλία Να
Αντλια που χρησιμοποει ΑΤP . Λειτουργεί ασταμάτητα για να αποβάλλει Να το οποιο εισρέει συνεχώς μέσω άλλων πρωτεινών μεταφορέων . ( 30-40 φορες πιο υψλη εξωκ συγκεντρωση και 10-3 φορες πιο υψηλη ενδο το K ) . H ενέργεια χρησιμοποιείται για να κανει τη μεταφορα αντιθετα απο την ηλεκτροχημικη βαθμίδωση αλλα ταυτόχρονα επάγει τη σειρα των αλλαγών διαμορφωσεων . Καθε βημα του κυκλου εξαρταται απο το προηγούμενο οπότε αν κα΄ποιο βημα παοτραπεί ο κυκλος σταματαει .Παραδειγμα: τοξινη Ουαμπαίνη εμποδίζει προσδεση Καλίου. Η διεργασία διαρκεία 10χιλ δευτερολεπτου και η στενη συζευξη διασφαλίζει τη λειτουργια μονο οταν διατιθενται τα καταλληλα ιόντα.
ΤΙ ΣΗΜΑΙΝΕΙ ΑΝΤΛΙΑ
Αναφέρεται σε πρωτεινη μεταφορέα που εκτελει ενεργό μεταφορά μοριου στον ΕΞΩκυτταριο χωρο .
Συζευγμενες Αντλιες
Πρωτείνες Μεταφορείς που μεταφερουν ταυτοχρονα δυο διαφορετικα μορια προς ιδια η αντιθετη κατευθυνση. Το ενα μοριο μεταφέρεται αντιθετα απο την ηλεκτροχημική του βαθμίδωση οπότε πρόκειται για ενεργό μεταφορα.Η ενεργεια παρέχεται απο την ηλεκτροχημική βαθμίδωση του άλλου μορίου. Η λειτουργία τους εξαρτάται από τη δράση αλλων αντλίών που διατηρουν την βαθμίδωση συγκέντρωσης του δεύτερου μορίου.
ΦΑΡΜΑΚΑ:Δακτυλιτις ( digitalis ) , Ουαμπαινη
Αναστέλλουν τη δραση της αντλίας Να καθιστώντας τη βαθμιδωση της συγκεντρωσης του στο εξωκυτταριο χώρο λιγότερο απότομη. Συνεπω΄ς ο αντιμεταφορέας θα λειτουρεί με μικρότερη απόδοση και το Ca θα απομακρυνθεί απο το καρδιακό κύτταρο πιο αργα .Στον επόμενο κύκλο μυικής συστολής η εισοδος ιδιου αριθμου ασβεστιου θα αυξησει ακομα περισσοτερο τη συγκεντρωση του ακαι θα οδηγησεισε ισχυροτερη και πιο παρατεταμένη συστολή.
ΘΑΝΑΤΗΦΟΡΑ ΔΗΛΗΤΗΡΙΑ αν δοθουν σε μεγαλη δοση γιατι η αντλια Να εκπληρωνει βασικές λειτουργλιες σε όλα τα ζωικά κύτταρα πχ διατηρηση ωσμωτικης ισορρποπιας και δημιουργεια βαθμιδωσησ Να που τροφοδοτει πολλους μεταφορείς.
Λειτουργια Αντλίας Ca στο σαρκοπλασματικό δίκτυο
Διέγερση μυικου κυττάρου σημαινει εκροή ασβεστιου στο κυτταροπλασμα απο το σαρκοπλασματικό δίκτυο. Για να αναλαβει το κύτταρο από τη συστολή απαιτείται η απομάκρυνση του Ca ώστε η συγκέντρωση του να επανέλθει σε χαμηλά επίδεδα.Αυτό το αναλαμβάνει η αντλια Ca .Προσδένει δυο μορια ασβεστιου , συνδέει το νουκλεοτιδιο και αυτοφωσφορυλιωνεται σε ειδικο ασπαρτικο οξύ επάγοντας έτσι αλλαγή στη διαμόρφωση του εκθέτοντας τις θέσεις προσδεσεις στο εσωτερικο του οργανιδιου
Παραδειγματα μεταφορεων που συντηρει η αντλια Να
- Συμμεταφορέας Να γλυκόζης στα επιθηλιακά κύτταρα
- Συμμετααφορέας Να -θρεπτικων ουσιων
- Ανταλλακτης Να-η για διατηρηση pH
Συμμεταφορέας γλυκόζης Να
Βρίσκεται στην κορυφαία περιοχή των επιθηλιακών κυττάρων του εντέρου. Η πρωτεινη μπορεί να λάβει αντιστρεπτά και τυχαία δυο διαμορφωσης: εσωτερικη-ανοιχτή , εξωτερική ανοιχτή. Λογω της υψηλης συγκέντρωσης Να στον εντερικό αυλό , μόριο Να προσδένεται αμέσως διευκολύνοντας τη πρόσδεση της γλυκόζης. Τωρα η πρωτεινη ειναι παγιδευμενη στην εξωτερικη ανοιχτη διαμορφωση μεχρι να προσδεθει γλυκόζη.Μολις προσδεθει μεταπίπτει σε κλειστή διαμόρφωση και επειτε είτε επανέρχεται στην εξωτερικη ανοιχτη αποδεσμευοντας τα μόρια χωρις να συμβεί τιποτα είτε μεταπίπτει σε εσωτερική ανοιχτή διαμόρφωση .Στην τελευταία περίπτωση , το Να αποδεσμεύεται αμέσως λόγω της χαμηλής συγκέντρωσης του και αντλειται ξανα πρός τα έξω μεσω αντλιας Να ωστε να διατηρηθει η αποτομηβαθμιδωση που δινει ενεργεια σε πρωτεινες μεταφορεις οπως ο συγκεκριμένος συμμεταφορέας. Βρισκεται στην κορυφαία επιφάνεια του κυττάρου η οποια διδαχωρισζεται μεσω φραγμου διαχυσης
Πως εισέρχεται το νερο;
Χασματοσυνδεσειςς μεταξυ γειτονικών κυττάρων και ακουαπορινες .
Μονομεταφορέας Γλυκόζης
Αυτη η διαμεμβρανικη πρωτεινη μονομεταφορεαςσ διαπερνα την κυτταρικη μεμβρανη των ζωικων κυτταρων 12 φορεςEντοπίζεται στην βασική και πλευρική επιφάνεια των επιθηλιακών κυττάρω του εντέρου.Εισαγει παθητικα γλυκ΄ζοη συμφωνα με τη βαθμιδωση της συγκεντρωσης της καθώς οντας αφορτιστη δεχεται μηδενικη δυνμαη απο το δυναμικό της μεμβράνης.Η μεταβαση μεταξυ των διαμορφωσεων ειναι τυχαι και αντιστρεπτη και δεν εξαρταται απο την προσδεση του διαλυτου μοριου.Τρεις διαμορφωσεις : ανοιχτη-εσω , ανοιχτη -εξω , κλειστη .Αν γλυκοζη αφθοενει στο αιμα λογω γευματος κατευθυνση: εξω μεσα .Αν τα επιπεδα σακχαρου ειναι χαμηλα επειδη πειναμε η ορμονη γλυκαγονη διεγειρει τα ηπατοκυτταρα να αποδομησουν γλυκογονο προς γλυκοζη αρα μετακινειται απο μέσα προς τα εξω ωστε να χρησιμοποιηθει απο άλλα κύτταρα.
Βακτηριοροδοψινη
Πρωτείνη Μεταφοράς , σε μερικά βακτηρια .Αντλεί ενεργά Η απο το κύτταρο χρησιμοποιώντας ενέργεια απο το φως
Ποσα ειδη Αντλίας Η ξερετε και πείτε δυο λογια
Αντλια Η που βρίσκεται σε μυκητες , βακτηρια και φυτικα κύυτταρα στην κυτταρικη μεμβράνη .Εξαγει ενεργά Η με υδρολυση ωστε να δημιουργηθει αποτομη ηλεκτροχημικηλ βαθμιδωση που θα χρησιμοποιηθει απο άλλες πρωτεινες μεταφορεις.
2 Αντλία Η που εντοπίζεται στη μεμβρανη των λυσοσωματων των ζωικών κυττάρωνκαι των κεντρικων κενοτοπιων στα φυτικα κύτταρα.Υδρολυει ΑΤΡ για να εξαγει ενεργα Η απο το κυτταροδιαλυμα στο οργανιδιο (εσωτερικά οξινο) ,μοιαζει δομικα με το στροβιλοειδες ενζυμο που συνθετει ΑΤΡ στα μιτοχονδρια και τους χλωροπλάστες.
ΑΝΤΛΙΑ Να
Εντοπίζεται στην κυτταροπλασματικη μεμβρανη των ζωικών κυττάρων , Υδρολύει ΑΤΡ ( 3 Να και 2 Κα ) .Συνεισφερει στη διατηρηση της αποτομης ηλεκτροχημικης βαθμιδωσης του Να αλλα και του Κ ( αλλες πρωτεινες μεταφορείς , και το Κ δυναμικο ηρεμιας )
