CELIČNA MEMBRANA

11_01_Cell.membranes.jpgPLAZEMSKAMEBRANA

NOTRANJEMEBRANE

OBDAJACELICO

OBDAJAJOCELIČNE ORGANELE

SPOROČANJE

GIBANJE

TRANSPORTSNOVI

FUNKCIJE MEMBRANE

jedro peroksisom

lizosom

Golgijevaparat

mitohondrij

vezikelplazmalema

endoplazemski retikulum

MEMBRANSKI SISTEMI V CELICI

ZGRADBA PLAZMALEME

11_05_tails.philic.pho.jpghidrofilna

glava

hidrofobni rep

ZGRADBA MEMBRANSKEGA FOSFOLIPIDA

11_06_Phosphatidylch.jpgFOSFATIDILHOLIN

polarna(hidrofilna)

glava

nepolarni(hidrofobni)

repdvojna

vez

glavarep

fosfatna skupina

fosfodiesterskavez

GLAVNE SKUPINE AMFIPATSKIH LIPIDOV V MEMBRANAH

FOSFOLIPIDI(fosfatidilserin)

STEROLI(holesterol)

GLIKOLIPIDI(galaktocerebrozid)

11_11_bilayer.in.H20.jpgUREJANJE FOSFOLIPIDOV V DVOSLOJ -

energetsko najugodnejša razporeditev

ZAPIRANJE DVOSLOJEV V VEZIKLE -energetsko najugodnejša razporeditev

11_13_liposomes.jpg

LIPOSOMI

11_14_synth.phospho.jpgMODELI FOSFOLIPIDNIH MEMBRAN

11_15_Phospho,move.jpgGIBANJE MOLEKUL V MODELIH

FOSFOLIPIDNIH MEMBRAN

upogibanje

menjavanje mest

kroženje

’flip-flop’ zamenjve so redke

holesterolfosfolipid

nepolarni rep

rigidniplanarnisteroidniobroči

polarna glavapolarnaglava

tekočidel

rigidni del

HOLESTEROL DOLOČA FLUIDNOST MEMBRANŽIVALSKIH CELIC

ASIMETRIČNOST CELIČNE MEMBRANE

VLOGA FLIPAZ V SINTEZI MEMBRAN

11_19_memb.vesicles.jpgSINTEZA IN ORIENTACIJA MEMBRAN

11_20_memb.proteins.jpgMEMBRANSKI PROTEINI

TRANSPORTNI SIDRNI RECEPTORSKI ENCIMI

MEMBRANSKI PROTEINI

ENOPASOVNI TRANSMEMBRANSKI PROTEIN(α-heliks)

11_24_hydrophl.pore.jpgVEČPASOVNI TRANSMEMBRANSKI PROTEIN

(več α-heliksov)

11_25_Porin.proteins.jpgTRANSMEMBRANSKI PROTEIN IZ VEČIH

β-RAVNIN

UPORABA DETERGENTOVZA IZOLACIJO MEBRANSKIH PROTEINOV

11_27_Triton X-100.jpg

11_38_solubilize_reconstitute_membrane_proteins.jpg

ELEKTROFOREZA

IZOELEKTRIČNO FOKUSIRANJE

RENTGENSKA KRISTALOGRAFIJA

ZMRZNJENO LOMLJENJE

CELIČNI KORTEKS OMOGOČA OBLIKO CELICE IN POVEČA NJENO MEHANSKO TRDNOST

SPEKTRIN TVORI CELIČNI KOTREKS ERITROCITOVNA CITOPLAZEMSKI STRANI

GLIKOKALIKS

PROSTE CELIČNE POVRŠINE PREKRIVA PLAST OGLJIKOVIH HIDRATOV -

GLIKOKALIKS

• GLIKOPROTEINI• transmembranski ali na membranskeproteine vezani proteini z oligosaharidnimi molekulami

• PROTEOGLIKANI• membranski proteini z eno ali več polisaharidnimi molekulami

• GLIKOLIPIDI• membranski lipidi z veznimi oligosaharidi

VLOGA GLIKOKALIKSA

• Zaščita celične površine pred mehanskimiin kemičnimi poškodbami

• Vezava vode - lubrikacija površine• Prepoznavanje in adhezija celic

11_33_neutrophils.jpgVLOGA LEKTINOV OB OKUŽBI

MEMBRANSKI PROTEINI SO GIBLJIVI

11_36_Photobleaching_techniques.jpg

OMEJEVANJE GIBLJIVOSTI MEMBRANSKIH PROTEINOV

VEZAVA NA CELIČNI KORTEKS VEZAVA NA IZVENCELIČNE MOLEKULE

VEZAVA NA PROTEINESOSEDNJE CELICE

OMEJITEV PROTEINOV NA DELE CELICZ ‘PREPREKO’

11_39_protein_restricted_to_domain.jpg

MEMBRANSKI TRANSPORT

DIFUZIJA MOLEKUL SKOZI SINTETIČNI LIPIDNI DVOSLOJ

KONCENTRACIJE IONOV V SESALČJI CELICI IN IZVEN NJE

ION ZNOTRAJCELIČNA KONCENTRACIJA (mM)

ZUNAJCELIČNA KONCENTRACIJA (mM)

Na+ 5-15 145 K+ 140 5

Mg++ 0.5 1-2 Ca++ 10-4 1-2 H+ 7x10-5 (pH 7,2) 4x10-5 (pH 7,4) Cl- 5-15 110

PRENAŠALNI PROTEINI KANALNI PROTEINI

PREHOD MAJHNIH MOLEKUL

VLOGA PRENAŠALNIH PROTEINOV

TIPI TRANSPORTA SKOZI MEMBRANO

PASIVNI TRANSPORT AKTIVNI TRANSPORT

preprostadifuzija

pospešenadifuzija

pospešenadifuzija

kanalniprotein

prenašalniprotein

prenešena molekula

koncentracijski gradient

lipidnidvosloj

PREHOD SKOZI MEMBRANO

PASIVNI TRANSPORT GLUKOZE

ELEKTROKEMIJSKI GRADIENT

elektrokemijski gradient

SKLOPLJENITRANSPORT

ATPČRPALKA

SVETLOBNAČRPALKA

AKTIVNI TRANSPORT

SVETLOBNA ČRPALKA -BAKTERIORODOPSIN

ATP - ČRPALKA - KALCIJEVA ČRPALKA V SARKOPLAZEMSKEM RETIKULUMU

SKLOPLJENA ČRPALKA -NA+-K+ ČRPALKA

CIKLIČNI TRANSPORT IONOV

OBLIKE TRANSPORTA S PRENAŠALNIMI PROTEINI

sklopljeni transportUNIPORT SIMPORT ANTIPORT

SIMPORT GLUKOZE IN Na+

TRANSPORT GLUKOZE V ČREVESNI CELICI

OSMOZA - DIFUZIJA VODE

VZDRŽEVANJE OSMOTSKEGA RAVNOVESJA

TRANSPORT S PRENAŠALCI V RASTLINSKIH IN ŽIVALSKIH CELICAH

IONSKI KANALČKI in MEMBRANSKI POTENCIAL

KALIJEV IONSKI KANALČEK

PRINCIP DELOVANJA IONSKIH KANALČKOV

TEHNIKA MERJENJA PREVODNOSTI MEMBRANSKE KRPICE (‘patch-clamp’)

TOK SKOZI IONSKI KANALČEK

IONSKI KANALČKI Z ZAPORO

napetostnoodvisnikanalčki

mehanskoodvisnikanalčki

od ligandaodvisni kanalčki

OD LIGANDA ODVISEN IONSKI KANALČEK -RECEPTOR ZA ACETILHOLIN V MIŠIČNEM VLAKNU

MEHANSKO ODVISEN IONSKI KANALČEK -RECEPTORSKE CELICE V NOTRANJEM UŠESU

• MNOGO HITREJŠI OD TRANSPORTNIH PROTEINOV (1000x)

• IMAJO LE PASIVNI TRANSPORT

• ZA RAZLIKO OD VODNIH IN DRUGIH POR SO– MANJŠI

– BOLJ SPECIFIČNI (GLEDE NA VELIKOST IONA in NABOJ)

– SPOSOBNI ZAPIRANJA

• ODPIRANJE JE POGOJENO Z ZUNANJIM VPLIVOM– NAPETOSTNO ODVISNI KANALČKI

– OD LIGANDA ODVISNI KANALČKI

– MEHANSKO ODVISNI KANALČKI

LASTNOSTI IONSKI KANALOV

NAPETOSTNI KANALČKI MIMOZE

MEMBRANSKA NAPETOST - MIROVNI MEMBRANSKI POTENCIAL

KANALČKI PREPUSTNI ZA KALIJ

LIGENJ ODKRIVA SKRIVNOSTI VZDRAŽNOSTI MEMBRANE

MERITEV AKCIJSKEGA POTENCIALA

AKCIJSKI POTENCIAL - ODPIRANJE NAPETOSTNIH KANALČKOV

ŠIRJENJE AKCIJSKEGA POTENCIALA VZDOLŽ AKSONA

PRETOK IONOV SKOZI NA+ KANALČKE

NATRIJEVI KANALČKI V MEMBRANI

SINAPSE-PRENOS KEMIJSKIH SIGNALOV

PRETVORBA ELEKTRIČNEGA V KEMIJSKI SIGNAL V ŽIVČNEM KONČIČU

RECEPTOR ZA ACETILHOLIN V MIŠIČNEM VLAKNU

PRETVORBA KEMIJSKEGA SIGNALA V ELEKTRIČNI SIGNAL V SINAPSI

EKSCITATORNE IN INHIBITORNE SINAPSE

SINAPSE NA TELESU MOTORIČNEGA NEVRONA HRBTENJAČE