NOŚNIKI BŁONOWE
- unipory - antyport -symport
Białka transportowe błony komórkowej przenoszące tylko jedną substancje nazywamy uniportami, przenoszące więcej niż jedną substancje w tym samym kierunku symportami, a przenoszące różne substancje równocześnie dokomórkowo i odkomórkowo- antyportami.
Dyfuzja ułatwiona:
-nośniki białkowe odpowiedzialne za dyfuzję ułatwioną wiążą cząsteczkę transportowaną po jednej stronie ony komórkowej i oddają ją po stronie przeciwnej (ping-pong)
-proces ten zależny jest od zmiany konfiguracji białka nośnikowego
-niektóre układy odpowiedzialne za dyfuzję ułatwioną jednocześnie przenoszą różnie cząsteczki
-dyfuzja ułatwiona nie jest procesem energochłonnym
-dyfuzja ułatwiona podlega prawom:
· Swoistości
· Wysycenia
· Współzawodnictwa
-swoistość to możliwość łączenia się nośnika tylko z niektórymi substancjami. Dyfuzja ułatwiona jest więc procesem wybiórczym
-prawo wysycenia wynika z istnienia ograniczonej ilości nośników w błonie komórkowej, po ich zaangażowaniu dalsze nasilenie dyfuzji ułatwionej nie jest już możliwe (ilość nośników wyznacza szybkość dyfuzji)
-współzawodnictwo występuje w wypadku, gdy nośnik może umożliwić dyfuzję
-gdy obie substancje mają 1 nośnik białkowy, (jeśli substancji A będzie więcej to będzie szybciej łączyła się z białkiem nośnikowym) wygrywa ta której jest więcej i która łatwiej wiąże się z białkiem nośnikowym
Nośniki błonowe uczestniczą także w energochłonnym procesie transportu czynnego- nazywany je wtedy często pompami jonowymi.
Transport czynny:
-może mieć charakter transportu pierwotnie aktywnego lub wtórnie aktywnego
· -pierwotny wykorzystuje energię, która pochodzi ze związków wysokoenergetycznych
· wtórna energie z gradientu stężeń
transport czynny pierwotnie aktywny wymaga obecności w błonie pompy jonowej i energii z rozpadu związków wysokoenergetycznych (potrzebna do zmiany przestrzennej nośnika białkowego). Dzięki temu możliwe jest przetransportowanie (pozwala na chwilowe związanie jonu po jednej stronie błony komórkowej i przeniesienie na stronę przeciwną)
Jony wapnia – przenoszone przez transport aktywny z wykorzystaniem ATP
Substancje mogą być transportowane przez błonę komórkową wbrew gradientowi stężeń.
Transport czynny pierwotny
ATPaza Na/ K
· przenoszenie jonów sodowo potasowych
· wymaga rozszczepienie ATP do ADP z uwolnieniem cząstki wiązania fosforowego
· transport czynny wymaga dużego nakładu energetycznego (20-40-60 % całego wydatku energetycznego komórki)
· warunkiem sprawnego funkcjonowania pomp jonowych jest:
o dostateczne zaopatrzenie komórki w O2 i glukozę
o możliwej stałej syntezy ATP z ADP i fosforanu (ciągła resynteza związku ATP)
o sprawne usuwanie CO2 z komórki i płynu komórkowego
o utrzymanie tempa na poziomie optymalnym dla procesów enzymatycznych
o utrzymanie się odpowiedniego stosunku stężeń przenoszonych jonów po obu stronach błony
Transport wtórnie aktywny
- zależy od gradientu stężeń jonów sodowych, wytworzonego przez pompę sodowo-potasową
Endocytoza
1. Pinocytoza- transport cieczy
-tworzy się zagłębienie w błonie, powstaje pęcherzyk (pinosom)
-lizosom posiada enzymy proteolityczne( białka enzymatyczne)
-dochodzi do fuzji- połączenia pęcherzyka pinosomu i lizosomy
2 . Endocytoza z udziałem receptorów błonowych
-tworzy się połączenie między receptorem a substancją= ligand, i tworzy się pęcherzyk (endosom)
-dochodzi do podziału na 2 grupy
-receptory wracają na powierzchnie błony, a substancja zostaje wykorzystana
3. Fagocytoza- pochłanianie cząsteczek saych
Receptory komórkowe dla ligandów
-wyspecjalizowane struktury
-zbudowane z polipeptydów lub glikoprotein
-zlokalizowane na powierzchni ( receptory powierzchowne/ membranowe) lub wewnątrz komórki (potrzebują receptorów w obrębie cytoplazmy lub jądra komórkowego np. hormony tarczycy)
-zdolne do rozpuszczania i wiązania związku o charakterze regulacyjnym (ligand) (muszą do siebie pasować)
- kompleks ligand- receptor w wyniku swoistej transdukcji (przetworzenia) sygnału doprowadza do zmiany czynności komórki (odpowiedz komórkowa na związanie ligandu z receptorem)
Rozpoznanie → związanie → transdukcja sygnału → zmiany czynności komórki docelowej
- Odpowiedz komórki na związanie z ligandem jest zdeterminowania przez rodzaje receptora. Ligand jest niezbędny do zapoczątkowania odpowiedzi ale efekt fizjologiczny jest zależny od receptora.
Receptory mogą być zlokalizowane:
· błona komórkowa
· cytoplazma
· jądro komórkowe
· błonie siateczki śródplazmatycznej
· błonie mitochondrialnej
Lokalizacja receptora zależy od budowy chemicznej liganda.
Ligand
-substancja chemiczna zdolna do swoistego wiązania z receptorem (klucz- zamek, ściśle dopasowane), najczęściej w wyniku dopasowania przestrzennego i/lub wzajemnego oddziaływania fizykochemicznego( słabe wiązanie elektrostatyczne, wodorowe, jonowe)
-związki o działaniu regulacyjnym, wpływającym na czynności komórki docelowej
-połączenie musi być swoiste, dopasowane i nie silne
Ligandy:
· zewnętrzne (pierwotne)
· wewnętrzne (wtórne, II rzędowe)
Agonista- ligand zdolny do swoistego wiązania się z danym receptorem i jego aktywacja pierwotnej, w wyniku transdukcji sygnału do zmiany czynnościowej komórki.
Antagonista- ligand zdolny do swoistego wiązania się z receptorem, pozbawiony zdolności do jego aktywacji. Zajmując miejsce na receptorze konkuruje z agonistą blokując funkcje receptora, uniemożliwia pobudzenie komórki → stąd nazywany blokerem receptora.
Ligandy zewnątrzkomórkowe:
-neurotransmitery (przekaźniki nerwowe, mediatory)
-neurohormony
-hormony (tzw. klasyczne)- produkty gruczołów wydzielania dokrewnego
-substancje hormonalnie czynne, wytworzone przez narządy o funkcjach podstawowych i innych niż wytworzenie ligandów
- substancje hormonalnie czynne lokalnie wydzielane- tzw. hormony tkankowe
-kininy i angiotensyny- peptydy powstające z białek prekursorowych znajdujących się w osoczu
-cytokiny- np. interleukiny
-eikozanoidy- prostaglandyny np. PGE2, PGE2alfa, leukotrieny- LTC4, LTD4, LTE4, prostacyklina- PGI2, Tromboksan- TxA2
Ligandy zewnętrzne docierają do komórki docelowej:
· z krwią (endokrynnie)
· uwolnione z zakończeń nerwowych (neurokrynnie)
· uwalniane z komórek w tkankach (parakrynnie, autokrynnie)
Ligandy wewnątrzkomórkowe
-Substancje chemiczne powstające w wyniku transdukcji sygnału (przeniesienia informacji) przez kompleks ligand receptor do wnętrza komórki.
-Powstają zwykle dzięki aktywacji enzymów efektorowych związanych z danym typem receptora
-Pełnią funkcję bezpośrednich lub pośrednich aktywatorów kinaz i fosfataz białkowych (serynowo- treoninowych lub tyrozynowych)
· cykliczne nukleotydy: cAMP, Comp
· pochodne lipidów błonowych: IP3, DAG,
· jony wapnia
brawurka208