stanicna mem

7/24/2019 Stanicna Mem

1/72

1830. g. M. J. Schleiden i T. Schwan:

Stanica je osnovna graevnajedinica svakog ivog bia


2/72

Unutranja organizacija


3/72

Stanina membrana bioloka membrana


4/72

Odvajanje stanice od okolineOdvajanje unutarstaninih odjeljaka


5/72

Stanina membrana dvosloj fosfolipida iudruenih proteina

Uloga: lipidi 50 %graevni elementi

proteini 50 %receptoritransport molekula

transport elektronaoksidativna fosforilacijainterakcija stanica uviestaninom organizmu


6/72

Fosfolipidi

dvije masne kiseline (hidrofobnidio)+ glicerol+ hidrofilna polarna glavica(serin, holin, inozitol, etanolamin)

GLICEROLFOSFOLIPIDI

Amfipatine molekule (+ i -)

Membranski lipidi - graevni elementi


7/72

Fosfolipidni dvosloj amfipatske molekuleSpontano stvaranje dvosloja

polarne hidrofilne glavice s vanjske stranenepolarni hidrofobni repovi u unutranjosti membrane


8/72


9/72

Stabilna barijera izmeu dva vodena miljea zavodotopive molekule, ione i veinu biolokih molekula

Fosfolipidni dvosloj

Fluidna, fleksibilna membrana


10/72

Fluidna, fleksibilna membrana

Ovisi o temperaturi i sastavu membrane

Zasiene masne kiseline su fluidne i na niim temperaturamaUloga holesterola stabilizator membrane kod visokih temperatura

fluidnost membrane kod niskih temperatura


11/72

Fosfolipidi - 50-60%


12/72

Asimetrini raspored fosfolipida:

Fosfatidilholin, sfingomijelin vanjska stranaFosfatidiletanolamin, fosfatidilserin, fosfatidilinozitol unutranja strana membrane (negativni naboj)


13/72

Kolesterol 40% lipida membrane

Amfipatina molekula

uz glavice fosfolipida


14/72

Steroid, mijenjapermeabilitet membrane

- uvruje membranu kodvie temperature,smanjuje propusnost za

male vodotopive molekule

- odrava fluidnost kodniske temperature i

sprjeava smrzavanje

- sprjeava kristalizacijuugljikovodika


15/72

Lipidne splavi sfingomijelin, glikolipidi, kolesterol

Vanost u signaliranju i endocitozi


16/72

Glikolipidi 2% lipida, vanjski sloj, prema povrini stanice


17/72

Membranski proteini fluidni mozaik


18/72

Funkcija proteina:receptoritransport molekulatransport elektrona

oksidativna fosforilacijainterakcija stanica u viestaninomorganizmu


19/72

Integralni membranski proteini inzerirani u lipidnom dvosloju- veina su transmembranski

- ne mogu se odvojiti od membrane bez njenograzaranja- detergenti ih izdvajaju iz membrane, veu se zanjih i otapaju u vodi

Periferni proteini vezani za membranu, obino uz pomo integralnihproteina (ionske veze)- mogu se odvojiti od membrane bez oteenja

Membranski proteini


20/72

Djelovanje detergenta

Amfipatine mol. s hidrofobnim i hidrofilnim skupinama


21/72

Dio proteina unutar membrane je -heliks od20-25 nepolarnih AK


22/72

Membrana eritrocita


23/72

Integralni membranski proteini eritrocita

14 a uzvojnica transport iona?


24/72

Porini kanali u membrani bakterija, mitohondrija- transmembranski proteini za prolaz iona imalih polarnih mol.

- 8 22 lista nabrane ploe


25/72

Kovalentno vezani uzpomo glikolipida i lipida

GPI sidro- glikozilfosfatidilinozitol -glikolipid na C-terminalnomkraju proteina (nastaje u ER)-est na lipidnim splavima

Vezivanje proteina za membranu

GPI - sidro


26/72

miristilna skupina

(MK s 14 C atoma)- dodaje se na N-terminalnom kraju proteina(nastaju u citosolu)

prenilna skupina- dodaje se na boni lanaccisteina na C-terminalnomkraju proteina

Proteini vani za pijenos signala


27/72

Mobilnost membranskihproteina

- bono pomicanje


28/72


29/72

Veza sa citoskeletom ograniava kretanje


30/72

Polarnost stanica apikalni, bazalni pol, lateralne strane


31/72

Mobilnost membranskih proteina domene na st.membrani

Apikalna domena //bazolateralna domena

Ograniena mobilnost


32/72

Dio transmembranskih proteina i onih perifernih

koji su na vanjskoj strani membrane su glikozilirani


33/72

Kovalentno vezani za membarnuPoveavaju hidrofilni karakter membraneStabiliziraju konformaciju proteina

Glikolipidi samo na vanjskoj strani membrane

GlikoproteiniGlikolipidi


34/72

Glikokaliks

Ugljikohidratna ovojnica glikolipida i glikoproteina


35/72

Na vanjskoj strani membraneZatitna uloga

Markeri interakcija meu stanicama (selektini)Omoguuju identifikaciju pojedinih stanica uviestaninom organizmuKrvne grupe

Glikokaliks


36/72

Vezanje selektina (transmembranski protein) na oligosaharide napovrini leukocita adhezija leukocita na endotelne stanice


37/72

Transport kroz membrane

Transport malih molekulaEndocitoza


38/72

Selektivna propusnost


39/72

1. Pasivna difuzija2. Olakana difuzija i proteinski nosai3. Ionski kanali4. Aktivni transport uz hidrolizu ATP-a5. Aktivni transport uz ionski gradijent

Transport malih molekula


40/72

1. Pasivna difuzija

Otapanje molekula u fosfolipidnom dvosloju difuzija otapanje u vodenom mediju citoplazme

Iz visoke koncentracije u nisku

(niz koncentracijski gradijent)Postizanje ravnoteeBez potronje energijeNeselektivni proces

Male nenabijene mol.- male polarne mol. - plinovi- male polarne, nenabijene mol. -voda i etanol- hidrofobne mol. benzen


41/72

Za prolaz velikih polarnih mol. i iona pomoni sustavi


42/72

2. Olakana difuzija i proteinski nosai

Prijelaz kroz membranu bez potronje energije

Niz koncentracijski gradijent za nenabijene mol.Elektrini potencijal membrane za polarne mol.

Uz pomo transportnih mol.


43/72

Za UH, AK, nukleotide, ione

Proteini nosai

Proteinski kanali


44/72

Proteini nosai - konformacijske promjenenema otapanja u membrani

Za eere, AK i nukleozide102 mol/sek


45/72

Transporter glukoze

12 a uzvojnica od hidrofobnih AK, poneki polarni AK ostaci veznomjesto za glukozu

Uniporteri- odreena mjesta u membrani nosai- specifian prolaz jedna tvar (glukoza)


46/72

Niz koncentracijski gradijent glukoza ulazi u staniceJetra glukoza izlazi iz stanice


47/72

Proteinski kanali pore u membraniza slobodan prolaz malih molekula

Tijesni spojevi stanine membraneAkvaporini za prolaz vodeIonski kanali

Porini stijenka bakterija i mitohondrija


48/72

3. Ionski kanali

Miine i ivane stanicePrijenos el. signala

1. Brz transport 108 mol/sek

2. Visoko selektivan:veliinom i nabojem iona (posebni za Na, K, Ca, Cl)

3. Vremenski odreen prolaz regulirani vratnicama


49/72

Otvaranje vratnica nadziru:- ligandi- promjena el. potencija


50/72

Ionski kanali odravaju ionski

gradijent s obje strane membrane

Stanica: unutra ()

Na+ se aktivno izbacuje iz staniceK+ se aktivno ubacuje u stanicu


51/72

Prolaz iona stvara elektrini gradijent membrane protokiona kroz ionske kanale kad je stanica u mirovanjuK+ ioni stalno izlaze iz stanice - kanali za K+ stalno otvorenicure

k k l ( ) d d


52/72

Kationski kanali (K, Na, Ca) nadzirani naponom odgovarajuna promjenu membranskog potencija


53/72

Selektivnost Na+ i K+ kanala


54/72

Nastanak akcijskog potencijaladu aksona1. depolarizacija membrane

2. Stimulacija aksona:- otvara se Na+ kanal- Na+ ulazi u stanicu- otvaranje K+ kanala-K+ izlazi iz stanice

3. Mirovanje

1.

2.

3.


55/72

Otputanje neurotransmitera na sinapsi ivane i miine stanice

Otvaranje kanala regulirano vezivanjem liganda


56/72

Nikotinski receptor za acetilkolin

Vezivanje acetilkolina alosterika promjena receptora

Regulacija otvaranja kanala


57/72

Regulacija otvaranja kanala


58/72

4. Aktivni transport uz hidrolizu ATP-a

Prijenos tvari suprotno koncentracijskom gradijentuUz potronju energije


59/72

Na+/K+ ATPaza

Troi 25% ATP u staniciOmoguava irenje elektrinog signala u ivanim i miinimstanicamaOdrava osmotsku ravnoteu i stanini volumen

Ionske crpke


60/72

3 Na+ iz stanice

2 K+ u stanicu

N /K TP


61/72

Na+/K+ ATPaza


62/72


63/72

Ca++ ATPaza

Izbacuje Ca++ iz stanice u stanici mora biti jako

nizak

Ca++ se vee na calmodulin - signaliranje alosterika promjena Ca++ ATPaza- izbacuje se Ca++ iz stanice

Vano za kontrakciju miine stanice, signaliranje


64/72

Vezivanje H+ uz fosforilaciju nosaa (ATP) promjenekonformacije H+ ulazi u stanicuHidroliza nosaa otputa fosfat nosa u prijanjem poloaju

H+ crpka

Stanice eluca, na membrani lizosoma, endosoma, mitohondrija


65/72

ABC (ATP binding cassettes) transporteri

Viskoko konzervirana domena koja vee ATP

Vie od 100 razliitih transportnih proteina

2 transmembraneske domene2 vezna mjesta za ATP

Transport iona, AK, eera


66/72

MDR1 multidrug resistant protein proizvod mdrgena

Na velikom broju stanica, stanice mozgaNa tumorskim stanicama otpornim na lijekove jako eksprimirani

CFTR cystic fibrosis tranmembrane conductance regulatorCl- kanal u epitelnim stanicama - ne funkcionira kod cistine fibroze


67/72

5. Aktivni transport uz ionski gradijent

Koritenje energije transporta drugih molekula (Na)Protiv koncentracijskog gradijenta


68/72

Simporteri jedna tvar niz gradijentdruga tvar istovremeno uz gradijent

Obje tvari u istom smjeru

Antiporteri - jedna tvar niz gradijentdruga tvar istovremeno uz gradijent

Svaka tvar u svom smjeru


69/72

Na+ vezani simporteri unose glukozu i AK u stanicu

Na+ niz gradijent, glukoza protu gradijenta (stanice crijeva)


70/72

Na+ vezani antiporteri izbacuju Ca++ iz srane miine stanice

3 Na+ u stanicu2 Ca++ iz stanice

1 Na+ u stanicu1 H+ iz stanice


71/72


72/72

stanicna mem

Documents