Download - Funkcija Membrane
¸FUNKCIJA MEMBRANE
FUNKCIJE MEMBRANE
Pregled funkcija membrana
kretanje
Transportna funkcija membrane
- uspostavljanje i održavanje koncentracije rastvoraka različite od one
koja se sreće u vanćelijskoj tečnosti i u unutar ćelijskim odeljcima
- unos hranljivih sastojaka i izbacivanje produkata metabolizma
Od čega zavisi kojom će brzinom neka supstanca proći kroz membranu?
- od veličine
- od rastvorljivosti u lipidima
Relativna propustljivost lipidnog dvosloja za
različite klase molekula
hidrofobni
molekuli
kiseonik
ugljen-dioksid
azot
lako prolaze
mali
nenaelektrisani
polarni
molekuli
voda sporo prolaze
molekuli
veliki
nenaelektrisani
polarni
molekuli
glukoza
saharoza
veoma sporo
prolaze
joniH+, Na+, K+,
Ca++, Cl-ne prolaze
Transportni proteini membrane – proteini koji
formiraju kanale i prenosnici
Transportni proteini omogućavaju
prolaz mnogim polarnim
molekulima koji ne mogu da
difunduju kroz FL dvosloj.
Svi transportni proteini
membrane su “multipass”
proteini.
Transportni proteini membrane Transportni proteini membrane
specifični su za molekul koji
prenose.
Proteini koji formiraju kanale
Uspostavljaju slabije veze sa
rastvorcima koje transportuju.
Otvaraju se po prijemu stimulusa.
Transport je brži.
Proteini prenosnici
Vezuju se za rastvorak i
trpe konformacione promene.
Transport je sporiji.
Transport kroz membranu
aktivan –
uz gradijent koncentracije
pasivan –
niz gradijent koncentracije
prosta difuzija se odvija kroz uz gradijent koncentracije
zahteva utrošak energije
obavljaju ga prenosnici
FL dvosloj
olakšanu difuziju obavljaju
proteini koji formiraju kanale
i prenosnici
Poređenje pasivnog i aktivnog transporta
olakšana difuzija
Pasivni transport pomoću prenosnika -
primer transporta glukoze niz gradijent koncentracije
A B
Model objašnjava kako se menja konformacija prenosnika.
Prelaz iz jednog u drugo stanje ne zavisi od toga da li su mesta vezivanja
zauzeta!
Modeli aktivnog transporta
u zavisnosti od vrste energije
1. Kuplovani transport – povezuje transport jednog rastvorka niz
gradijent sa transportom drugog uz gradijent.
2. ATP-zavisne pumpe – povezuju transport rastvorka uz gradijent
sa hidrolizom ATP-a.
3. Pumpe zavisne od svetlosti (kod bakterija) - transportuju
rastvorak uz gradijent koristeći svetlosnu energiju.
Tri tipa transporta pomoću proteinskih prenosnika
Kuplovani transport omogućava da se energija elektrohemijskog
gradijenta jednog rastvorka koristi za transport drugog uz gradijent
koncentracije.
Primer: Aktivni transport - unos glukoze pomoću
prenosnika, uz korišćenje gradijenta Na+ - simport
A B
Glukoza se u ovom slučaju transportuje nasuprot gradijentu
koncentracije; joni natrijuma se transportuju niz gradijent koncentracije i
“nose” sa sobom molekule glukoze.
Vezivanje Na+ za transporter dovodi do konformacionih promena koje
povećavaju afinitet proteina ka drugom ligandu – glukozi.
Transport glukoze kroz ćelije crevnog epitela
- transćelijski transport
Prenosnici su neuniformno raspoređeni u membrani
enterocita.
Značaj čvrstih veza.
Aktivni transport - Na+-K+-ATP-azna pumpa
Antiport
povećanje konc. Na+ u ćeliji
Princip funkcionisanja Na+-K+-ATP-azne pumpe
Značaj za očuvanje osmotske ravnoteže.
Vezivanje Na+ iz citoplazme za protein,
stimuliše fosforilaciju pomoću ATP-a.
Fosforilacija dovodi do promene
konformacije proteina.
K+ se oslobađa u
ćeliju i ponovo
Konformaciona promena
dovodi do izbacivanja Na+
1. 2.
3.6.ćeliju i ponovo
može da se veže Na+.
dovodi do izbacivanja Na
i vezivanja K+.
Vezivanje K+ dovodi do defosforilacije.Posle defosforilacije protein zadobija
početnu konformaciju.
3.
4.5.
6.
ABC transporteri (prenosnici)
(“ATP-binding-cassettes”)
Najveća i najraznovrsnija familija membranskih transportera.
Vrše transport nasuprot gradijentu koncentracije, uz hidrolizu ATP.
Transportuju (eksportuju) produkte metaboli-
zma, aminokiseline, peptide, proteine, lekove
(klinički značaj - MDR).(klinički značaj - MDR).
Bolje izučeni kod prokariota gde učestvuju
u eksportu i importu.
Transport vode
Akvaporini
Klasa integrisanih proteina membrane
koji formiraju pore.
Subjedinica akvaporina se sastoji od 6 Subjedinica akvaporina se sastoji od 6
transmembranskih α-helijačnih domena sa
amino- i karboksi-terminusom na
citoplazmatskoj strani.
Akvaporini se udružuju u membrani kao
homotetrameri.
Peter Agre i Roderick MacKinnon, 2003.
Nobelova nagrada (otkrili ih 1992.)
Endocitoza i egzocitoza
endocitoza
- fagocitoza
- pinocitoza
egzocitoza
Fagocitoza
- ingestija krupnih čestica
- protozoe (ishrana)
- profesionalni fagociti ("čišćenje")
- prepoznavanje (npr. opsonizacija)
- odvija se uz učešće aktinskih filamenata
Pinocitoza (endocitoza)
klatrinski omotač
klatrinkaveolin
Egzocitoza
Membrana kao mesto prijema i prenosa signala
1. preko receptora koji su jonski kanali
2. preko receptora vezanih za G-protein
3. preko receptora sa tirozin-kinaznom aktivnošću