Upload
vannhi
View
229
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Jak badad przepływ jonów?
• Patch-clamp
• -zassanie powoduje ścisłe połączenie błony komórkowej z kapilarą (opornośd miedzy wnętrzem pipety a otaczającym roztworem = 10^9 omów) > prąd płynie tylko przez błonę; mikrosekundowa rozdzielczośd
• Układ całokomórkowy i oderwanej łatki
• Gęstośd kanałów w błonie zależna od rodzaju komórki i danego fragmentu błony tej komórki
Kanały błonowe Receptor acetylocholinowy
• 4 pA (1A = 6,24*10^18 e/s)
• 25 mln jonów sodu/s
• Przewodnictwo g=i/(V - Er), Er – potencjał, przy którym nie ma przepływu prądu
• Otwarty przez 1 ms
Długośd segmentów mielinowych (skoków) – 0,2-1 mm
Prędkośd przewodzenia 0,5-120 m/s
Szczelina synaptyczna 20-30nm
Szybkie kanały sodowe i potasowe
• Czas trwania impulsu nerwowego 3 - 5 ms
• Napięcie podczas depolaryzacji -60mV do +30mV
• Selektywnośd kanałów wynika z wąskiego, naładowanego przewężenia wewnątrz kanału (rzędu angstremów)
• Model kuli na łaocuchu
Potencjał błonowy • Frakcja otwartych kanałów bramkowanych
potencjałem • F=1/(1+e^(-zF[V – Vo]/RT)) • z – ładunek • F – stała Faradaya (9,648∙10^4 J/V∙mol • V – napięcie błony *V+ • Vo – napięcie równowagi kanału • Równanie Goldmana
• P – przepuszczalnośd • R – stała gazowa (8,314 J/mol∙K) • [X] – stężenie poszczególnego jonu (zewnątrz lub
wewnątrz komórki)
Receptor jonowy (kanał jonowy bramkowany przekaźnikiem)
• Sprzężony z kanałem jonowym działającym na zasadzie transportu biernego.
• W części zewnątrzkomórkowej receptora znajduje się miejsce wiążące cząsteczkę sygnałową (ligand), w efekcie związania dochodzi do zmiany konformacji białek tworzących kanał jonowy. Przez otwarty kanał przenikają jony zgodnie z gradientem stężeo.
• np. r. acetylocholinowy
Białka G (Białko N²)
• białko adaptorowe dla receptora metabotropowego.
• grupa polimorficznych białek, które charakteryzują się aktywnością GTP-azy..
• Rodzaje: Gq, Gi, Gs (cAMP, IP3, DAG)
a. rzekoma niedoczynnośd przytarczyc
b. cholera
c. krztusiec
Receptor NMDA
• NMDA (N-metylo-D-asparaginian) –związany z kanałem jonowym przepuszczalnym dla Ca2+, Na+) i K+
• zlokalizowany w synapsach • Zapamiętywanie i zapominanie • Procesy warunkujące te
zmiany: długotrwałe wzmocnienie synaptyczne (LTP – long-term potentiation) oraz długotrwałe tłumienie synaptyczne (LTD – long-term depression)
Receptory Metabotropowe
• receptory muskarynowe
• receptory histaminowe
• receptory GABA-B
• receptory adenozynowe
• adrenergiczne α i β
• dopaminowe D1, D2
• melatoninowe Mel1
• serotoninowe 5-HT1, 5-HT2
• Opioidowe μ, δ i κ
• receptory kannabinoidowe CB1, CB2
Kanał receptora Ach
• specyficznośd • selektywnośd. • poryny -zwykle brak
specyficzności • trzy pierścienie ujemnie
naładowanych reszt aminokwasowych
• Jeden znajduje się w rejonie transmembranowym poru, a pozostałe dwa otaczają wejścia, dzięki czemu odpychane są aniony, a chętnie przyciągane kationy
• Dla kanałów anionowych (Cl) zwykle jest odwrotnie.
Kanały bramkowane potencjałem • wrażliwością na zmiany
potencjału błony • kanały reagujące na bodźce
depolaryzujące i hiperpolaryzujące
• Elementem czułym na zmianę potencjału jest fragment białka naładowany elektrycznie. Jest to czujnik potencjału
• kanały potasowe, sodowe oraz wapniowe
Otwierane naprężeniem błony
• Otwarcia lub zamknięcia są kontrolowane przez siłę mechaniczną działająca bezpośrednio na elementy kanału
• specyficzne dla kationów.
narząd słuchowy Cortiego siła wystarczająca do otwarcie 2×10-13 N. Wychylanie się stereocilii o 0,04 nm.
Kanał potasowy związany z receptorem β
• Wpływ na pobudliwośd nerwową
• Otwierany w chwilach zagrożenia organizmu
• Wpływa na rozszerzenie naczyo krwionośnych
• Występuje m.in. w mięśniu sercowym
Znaczenie kanałów
• Podział transportu:
1. Symport – razem w jedną stronę (np. glukoza i sód)
2. Antyport – w przeciwnym kierunku (wymienniki jonowe np. K/H w żołądku)
Bibliografia
• L. Stryer, Biochemia, PWN, Warszawa 2000
• S. Konturek, T. Brzozowski, Fizjologia człowieka, WUJ 2003
• T. Cichocki, J. A. Litwin, J. Mirecka, Kompedium histologii, WUJ 2002
• http://kf.sggw.pl/nauka/kanaly-jonowe/
• http://www.mitochondria.home.pl/profile_pl.php
• http://www.mp.pl/artykuly/?aid=8849
• http://www.zgapa.pl/zgapedia/data_pictures//1.bp.blogspot.com/_