curs transport prin membrane
TRANSCRIPT
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
1/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Biofizica transportuluiBiofizica transportului
prin membraneprin membrane
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
2/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
CuprinsCuprins
Structura membranei celulareStructura membranei celulare
Clasificarea modalitatilor de transportClasificarea modalitatilor de transport
membranarmembranar
Transportul pasiv membranarTransportul pasiv membranar
Transportul activ membranarTransportul activ membranar
Receptori membranari si semnalizareReceptori membranari si semnalizare
celularacelulara
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
3/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Structura membranei celulareStructura membranei celulare
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
4/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Membrana celularaMembrana celulara
= structura supramoleculara care separa= structura supramoleculara care separa
spatiul intracelular de spatiul extracelularspatiul intracelular de spatiul extracelular
EsteEste semipermeabilasemipermeabila sisi selectiv permeabilaselectiv permeabila
Nu este o bariera pasiva, ci areNu este o bariera pasiva, ci are numeroasenumeroase
functii:functii:
Transport de substantaTransport de substanta dintr-o parte in alta a sadintr-o parte in alta a sa
Traducere si transfer de informatieTraducere si transfer de informatie
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
5/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Structura membraneiStructura membranei
Modificat dupa Wikimedia Commons
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cell_membrane_detailed_diagram_3.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cell_membrane_detailed_diagram_3.svg -
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
6/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Structura membraneiStructura membranei
Mozaic fluid proteolipidic (Mozaic fluid proteolipidic (Nicholson &Nicholson &
Singer, 1972Singer, 1972):):
Bistrat lipidicBistrat lipidic
Proteine si glicoproteine inserateProteine si glicoproteine inserate
StructuraStructura fluidafluida sisi dinamicadinamica
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
7/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Structura membranei - lipideleStructura membranei - lipidele
Lipide -Lipide - aprox. 50% din masa membraneiaprox. 50% din masa membranei
FosfolipideFosfolipide(majoritatea!)(majoritatea!):: fosfatidilcholina, sfingomielina,fosfatidilcholina, sfingomielina,phosphatidilserina,phosphatidilserina,
fosfatidiletanolaminafosfatidiletanolamina
ColesterolColesterol(proportie variabila; in unele celule raport(proportie variabila; in unele celule raportde 1:1 cu moleculele de fosfolipide)de 1:1 cu moleculele de fosfolipide)
GlicolipideGlicolipide(5% din lipidele membranare)(5% din lipidele membranare): ganglioside: ganglioside Se gasesc exclusiv in stratul extern, non-Se gasesc exclusiv in stratul extern, non-
citoplasmaticcitoplasmatic
Organizate inOrganizate in bistratbistrat, cu capatul hidrofil spre exterior si, cu capatul hidrofil spre exterior silanturile hidrofobe spre interiorlanturile hidrofobe spre interior
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
8/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Structura membranei - lipideleStructura membranei - lipidele
Lungimea lantului hidrofobLungimea lantului hidrofob
influenteaza tipul de organizare ainfluenteaza tipul de organizare a
moleculelor lipidicemoleculelor lipidice
Lanturi scurte solubile in apaLanturi scurte solubile in apa
Lanturi mai lungi miceleLanturi mai lungi micele
Lanturi si mai lungi lipozomiLanturi si mai lungi lipozomi
Cele mai lungi lanturi (16-20 atomi C) bistraturi lipidiceCele mai lungi lanturi (16-20 atomi C) bistraturi lipidice
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
9/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Structura membranei - lipideleStructura membranei - lipidele
ComportamentComportament fluidfluid Miscari ale moleculelor PL:Miscari ale moleculelor PL:
VibratieVibratie(flexie a lanturilor la nivelul(flexie a lanturilor la nivelullegaturilor duble)legaturilor duble)
RotatieRotatie(in jurul propriului ax)(in jurul propriului ax)
Difuzie lateralaDifuzie laterala(10(1077/sec; D = 10/sec; D = 10-8-8 cm/s)cm/s)
= schimbarea pozitiei intre molecule vecine= schimbarea pozitiei intre molecule vecine
Flip-flopFlip-flop(
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
10/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Structura membranei - proteineleStructura membranei - proteinele
ProteineProteine intrinseciintrinseci (integrale)(integrale)
Traverseaza intreaga grosime a membraneiTraverseaza intreaga grosime a membranei
Sunt moleculeSunt molecule amfifileamfifile
Aprox. 70% din proteinele membranareAprox. 70% din proteinele membranare
ProteineProteine extrinseciextrinseci (periferice)(periferice)
MoleculeMolecule hidrofilehidrofile
Se ataseaza doar periferiei membranei (legaturiSe ataseaza doar periferiei membranei (legaturimai slabe) in zona hidrofila, sau unor proteinemai slabe) in zona hidrofila, sau unor proteine
integraleintegrale
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
11/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Structura membranei - proteineleStructura membranei - proteinele
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
12/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Structura membranei - proteineleStructura membranei - proteinele
Zonele membranare unde exista proteine mult maiZonele membranare unde exista proteine mult maidese au o organizare speciala (dese au o organizare speciala (raft-uri lipidiceraft-uri lipidice,, lipidlipid
raftsrafts))
Sunt mai bogate in colesterolSunt mai bogate in colesterol
Au fluiditate mai scazutaAu fluiditate mai scazuta
Wikimedia Commons
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lipid_raft_organisation_scheme.svghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lipid_raft_organisation_scheme.svg -
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
13/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Modele de studiu al membranelorModele de studiu al membranelor
Membrane lipidice artificialeMembrane lipidice artificiale
Metode:Metode:
BLMBLM Black Lipid MembraneBlack Lipid Membrane
SSMSSM Solid Supported MembraneSolid Supported Membrane
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
14/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Clasificarea modalitatilor deClasificarea modalitatilor de
transport membranartransport membranar
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
15/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Macrotransport si microtransportMacrotransport si microtransport
MacrotransportMacrotransport (trafic vezicular)(trafic vezicular)
EndocitozaEndocitoza
ExocitozaExocitoza
TranscitozaTranscitoza
MicrotransportMicrotransport
Transport pasivTransport pasiv
Transport activTransport activ
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
16/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Transport activ si transport pasivTransport activ si transport pasiv
TransportulTransportul pasivpasiv::
Se realizeazaSe realizeaza in sensul gradientilorin sensul gradientilor
electrochimicielectrochimici
Nu necesita consum energeticNu necesita consum energeticexternextern
TransportulTransportul activactiv::
Se realizeazaSe realizeaza in sensul contrar gradientilorin sensul contrar gradientilor
electrochimicielectrochimicidin sistemdin sistem
Necesita consum energeticNecesita consum energetic
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
17/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
MacrotransportulMacrotransportul
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
18/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Tipuri de macrotransportTipuri de macrotransport
EndocitozaEndocitoza:: transportul unor molecule mari / structuritransportul unor molecule mari / structurimai complexe (ex: fragmente bacteriene etc) din exteriorulmai complexe (ex: fragmente bacteriene etc) din exteriorul
celulei spre interior, in vezicule citoplasmaticecelulei spre interior, in vezicule citoplasmatice
ExocitozaExocitoza:: transportul unor molecule mari / structuritransportul unor molecule mari / structurimai complexe din interiorul celulei (veziculemai complexe din interiorul celulei (vezicule
intracitoplasmatice) spre exteriorul celulei, in urmaintracitoplasmatice) spre exteriorul celulei, in urma
fuzionarii acestor vezicule cu membranafuzionarii acestor vezicule cu membrana
TranscitozaTranscitoza:: endocitoza + exocitoza acelorasiendocitoza + exocitoza acelorasicomponente (traversarea celulei prin vezicule decomponente (traversarea celulei prin vezicule de
transcitoza)transcitoza)
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
19/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
EndocitozaEndocitoza
Tipuri particulare:Tipuri particulare:
PinocitozaPinocitoza transportul lichidului extracelular transportul lichidului extracelular
FagocitozaFagocitoza transportul bacteriilor, corpilor straini transportul bacteriilor, corpilor straini
mici etc in vederea digestiei enzimatice (face parte dinmici etc in vederea digestiei enzimatice (face parte din
procesele de aparare ale organismului)procesele de aparare ale organismului) Endocitoza mediata de receptoriEndocitoza mediata de receptori substantele se substantele se
ataseaza la membrana prin cuplarea cu receptoriataseaza la membrana prin cuplarea cu receptori
specifici, apoi sunt internalizate sub forma de veziculespecifici, apoi sunt internalizate sub forma de vezicule
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
20/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
21/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
ExocitozaExocitoza
SecretiaSecretia constitutivaconstitutiva
Secretia permanenta a unor produsi de sintezaSecretia permanenta a unor produsi de sinteza
celularicelulari
SecretiaSecretia controlatacontrolata::
Exocitoza unor produsi de sinteza celulara caExocitoza unor produsi de sinteza celulara ca
urmare a unui stimul extracelular (factorurmare a unui stimul extracelular (factor
hormonal / umoral) care activeaza celulahormonal / umoral) care activeaza celula
Exocitoza neurotransmitatorilorExocitoza neurotransmitatorilor Mediata de CaMediata de Ca2+2+ Implicate modificari conformationale ale proteinelorImplicate modificari conformationale ale proteinelor
asociate veziculelor sinaptice (SNAP)asociate veziculelor sinaptice (SNAP)
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
22/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
23/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Wikimedia Commons
Proteine asociateveziculelor sinaptice
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Exocytosis-machinery.jpghttp://commons.wikimedia.org/wiki/File:Exocytosis-machinery.jpg -
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
24/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
TranscitozaTranscitoza
Endocitoza + exocitozaEndocitoza + exocitoza ulterioara a unorulterioara a unor
veziculevezicule
Modalitate de traversare a celuleiModalitate de traversare a celulei Exemplu:Exemplu:
Traversarea endoteliului de catre proteineTraversarea endoteliului de catre proteine
sangvine, pentru a ajunge in spatiul extracelularsangvine, pentru a ajunge in spatiul extracelular
tisular (tisular (transvazarea proteinelor plasmaticetransvazarea proteinelor plasmatice))
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
25/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Directionarea traficului vezicularDirectionarea traficului vezicular
Caile principale ale macrotransportuluiCaile principale ale macrotransportului
celular:celular:
Calea de biosinteza secretieCalea de biosinteza secretie:: Reticulul endoplasmic (RE)Reticulul endoplasmic (RE) Aparatul Golgi (AG) Aparatul Golgi (AG) (NU necesita semnale(NU necesita semnale
de sortare propriu-zise)de sortare propriu-zise) AG vezicule secretorii membrana / spatiul extracelular AG vezicule secretorii membrana / spatiul extracelular
AG endozomi (vezicule citoplasmatice)AG endozomi (vezicule citoplasmatice)
AG lizozomiAG lizozomi
Calea de endocitozaCalea de endocitoza:: Exteriorul celulei / membrana vezicule de endocitoza / endozomi ( ) Exteriorul celulei / membrana vezicule de endocitoza / endozomi ( )
lizozomilizozomi
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
26/60
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
27/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Transportul pasivTransportul pasiv
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
28/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Tipuri de transport pasivTipuri de transport pasiv
Difuzia simplaDifuzia simpla::
Traversarea membranei de catre substanteTraversarea membranei de catre substante
hidrofobehidrofobe
Difuzia prin canale ionice / poriDifuzia prin canale ionice / pori
Traversarea membranei de catre substanteTraversarea membranei de catre substante
hidrofile, prin zone specializate alehidrofile, prin zone specializate ale
membraneimembranei
Difuzia facilitataDifuzia facilitata::
Cu ajutorul unor proteine-transportoriCu ajutorul unor proteine-transportori
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
29/60
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
30/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
31/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Difuzia prin canale ionice si poriDifuzia prin canale ionice si pori
Canale ioniceCanale ionice::
Proteine integrale ale membraneiProteine integrale ale membranei
Permit trecerea unor substante hidrofile, dePermit trecerea unor substante hidrofile, de
dimensiuni mici (ioni etc)dimensiuni mici (ioni etc)
Permit transport bidirectionalPermit transport bidirectional
Au filtre de selectivitateAu filtre de selectivitate
PoriPori::
Structuri neselective (cu exceptia dimensiuniiStructuri neselective (cu exceptia dimensiuniiparticulelor)particulelor)
Aparitia lor in membrana este un fenomenAparitia lor in membrana este un fenomen
stochasticstochastic
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
32/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Canale ioniceCanale ionice
Structura:Structura:
Senzor (S)Senzor (S)
Filtru (F)Filtru (F)
Vestibul (V)Vestibul (V)
Poarta (P)Poarta (P)
Inactivator (I) (Inactivator (I) ())
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
33/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Canale ioniceCanale ionice
Tipuri de canale ionice:Tipuri de canale ionice:
Canale ioniceCanale ionice activate electricactivate electric Ex: canalele ionice de Na+ si K+ din membranaEx: canalele ionice de Na+ si K+ din membrana
neuronala, implicate in aparitia PAneuronala, implicate in aparitia PA
Canale ioniceCanale ionice activate chimicactivate chimic Ex: receptorii ionotropi pentru neurotransmitatoriEx: receptorii ionotropi pentru neurotransmitatori
Canale ioniceCanale ionice activate mecanicactivate mecanic Ex: canalele de K+ din celulele ciliate (din varfulEx: canalele de K+ din celulele ciliate (din varful
stereocililor)stereocililor)
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
34/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Canale ioniceCanale ionice Gary G. Matthews
http://www.blackwellpublishing.com/matthews
http://storage/lucru_6/studenti/transport_prin_membrane_work/animatii/channel2.swfhttp://www.blackwellpublishing.com/matthews/channel.htmlhttp://storage/lucru_6/studenti/transport_prin_membrane_work/animatii/channel2.swfhttp://www.blackwellpublishing.com/matthews/channel.html -
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
35/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Canale ioniceCanale ionice
Transportul printr-un canal ionic deschis seTransportul printr-un canal ionic deschis se
realizeazarealizeaza in sensul gradientului dein sensul gradientului de
concentratieconcentratie
Transportul presupune legarea ionilor laTransportul presupune legarea ionilor la
proteina-canal proteina-canal cinetica Michaelis-Mentencinetica Michaelis-Menten
TransportulTransportul poate fi inhibat specificpoate fi inhibat specific prinprin
blocanti ai canalelor ioniceblocanti ai canalelor ionice
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
36/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Difuzia facilitataDifuzia facilitata
Se realizeaza cu ajutorul unor proteineSe realizeaza cu ajutorul unor proteine
integrale numiteintegrale numite transportoritransportori, care se pot afla, care se pot afla
in doua stari conformationale distincte:in doua stari conformationale distincte:
Stare cu afinitate mare pentru substratStare cu afinitate mare pentru substrat Substratul se leaga la transportor, la nivelul situsurilor deSubstratul se leaga la transportor, la nivelul situsurilor de
legarelegare
Legarea induce modificarea conformationala si tranzitia laLegarea induce modificarea conformationala si tranzitia la
starea cu afinitate mica, in care situsul de legare estestarea cu afinitate mica, in care situsul de legare este
pozitionat pe partea opusa a membraneipozitionat pe partea opusa a membranei
Stare cu afinitate mica pentru substratStare cu afinitate mica pentru substrat Substratul este eliberat pe partea opusa a membraneiSubstratul este eliberat pe partea opusa a membranei
Dezlegarea substratului induce revenirea la stareaDezlegarea substratului induce revenirea la starea
conformationala initiala (cu afinitate mare)conformationala initiala (cu afinitate mare)
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
37/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Difuzia facilitataDifuzia facilitata
Exemple de transportori:Exemple de transportori:
Pentru glucozaPentru glucoza
Pentru colinaPentru colina
Pentru ioni (= Ionofori)Pentru ioni (= Ionofori)
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
38/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Comparatie intre tipurile deComparatie intre tipurile de
transport pasivtransport pasiv
TRANSPORTORITRANSPORTORI CANALE IONICECANALE IONICE
SPECIFICITATESPECIFICITATE Mai mare Mai mica
VITEZAVITEZA Mai mica Mai mare
Transportorii sunt intr-un numar mai mare in organism decatTransportorii sunt intr-un numar mai mare in organism decat
canalele ionicecanalele ionice
Transportorii pot fi implicati si in transport activTransportorii pot fi implicati si in transport activ
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
39/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Transportul activTransportul activ
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
40/60
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
41/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Transportul activ primarTransportul activ primar
Pompele ionice:Pompele ionice:
Proteine integraleProteine integrale
Au unAu un centru activcentru activ (cu situsurile de legare ale(cu situsurile de legare ale
speciilor transportate) cu acces alternativ catrespeciilor transportate) cu acces alternativ catrepartea extracelulara si intracelulara, prinpartea extracelulara si intracelulara, prin
modificari conformationale ale proteineimodificari conformationale ale proteinei
Modificarea conformationala necesita energieModificarea conformationala necesita energiefurnizata prin hidroliza ATP / GTP etcfurnizata prin hidroliza ATP / GTP etc
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
42/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Transportul activ primarTransportul activ primar
Pompa de NaPompa de Na++/K/K++ (Na(Na++/K/K++ ATP-aza)ATP-aza) TransportaTransporta 3 ioni de Na3 ioni de Na++ din interiorul celuleidin interiorul celulei
spre exterior sispre exterior si 2 ioni de K2 ioni de K++ din exteriorul celuleidin exteriorul celulei
spre interior, la un ciclu transport impotrivaspre interior, la un ciclu transport impotriva
gradientilor de concentratiegradientilor de concentratie
Energia necesara transportului este furnizataEnergia necesara transportului este furnizata
prinprin hidroliza unei molecule de ATPhidroliza unei molecule de ATP
Transport net de o sarcina pozitiva spreTransport net de o sarcina pozitiva spreexterior / ciclu exterior / ciclu activitate electrogenaactivitate electrogena
4 subunitati (24 subunitati (2, 2);, 2); subunitatile au activitatesubunitatile au activitate
ATP-azicaATP-azica
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
43/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Pompa de NaPompa de Na++/K/K++
Functionarea pompeiFunctionarea pompei
este descrisa deeste descrisa de
schema Alberts - Postschema Alberts - Post
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
44/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Pompa de NaPompa de Na++/K/K++
http://highered.mcgraw-hill.com/
http://highered.mcgraw-hill.com/sites/dl/free/0072437316/120068/bio03.swfhttp://storage/lucru_6/studenti/transport_prin_membrane_work/animatii/na_k_atp-aza.swfhttp://highered.mcgraw-hill.com/sites/dl/free/0072437316/120068/bio03.swf -
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
45/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Transportul activ secundarTransportul activ secundar
Simport:Simport:
Transportul celor doua specii are loc in acelasiTransportul celor doua specii are loc in acelasi
sens, relativ la membranasens, relativ la membrana Ex: simportul glucoza / Na+ din lumenul intestinal spre interiorulEx: simportul glucoza / Na+ din lumenul intestinal spre interiorul
celulelor epiteliale (glucoza transportata activ, pe seamacelulelor epiteliale (glucoza transportata activ, pe seamatransportului pasiv de Na+)transportului pasiv de Na+)
AntiportAntiport
Transportul celor doua specii are loc in sens opusTransportul celor doua specii are loc in sens opus Ex: antiport 3 NaEx: antiport 3 Na++/1 Ca/1 Ca2+2+ in miocite (electrogen; Nain miocite (electrogen; Na++ transportattransportat
pasiv, Capasiv, Ca2+2+ activ)activ)
i dT t ti d
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
46/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Transport activ secundarTransport activ secundar
Simport
Antiport
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
47/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Sinteza modalitati de transportSinteza modalitati de transport
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
48/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Receptori membranari siReceptori membranari si
semnalizare celularasemnalizare celulara
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
49/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Semnalizare celularaSemnalizare celulara
== Comunicarea intre celuleComunicarea intre celule, care sta la baza, care sta la baza
oricarui sistem de control in organismoricarui sistem de control in organism
SemnaleleSemnalele suntsunt receptate de celulereceptate de celule sisi
determina cadetermina ca raspunsraspuns o serie de modificari aleo serie de modificari ale
activitatii celulareactivitatii celulare
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
50/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
DefinitiiDefinitii
Receptor celularReceptor celular = proteina situata in membrana /= proteina situata in membrana /citoplasma celulara; caracteristici:citoplasma celulara; caracteristici:
Legarea unei molecule (= ligand) determina modificareaLegarea unei molecule (= ligand) determina modificarea
conformationala a acestuiaconformationala a acestuia
Modificarea conformationala a acestuia are ca urmare o cascada deModificarea conformationala a acestuia are ca urmare o cascada de
alte modificari ale unor componente celulare, cu rezultat final unalte modificari ale unor componente celulare, cu rezultat final unraspuns celularraspuns celular
LigandLigand = molecula care se leaga cu un grad mai mic= molecula care se leaga cu un grad mai mic
sau mai mare de specificitate de un anumit receptor;sau mai mare de specificitate de un anumit receptor;
liganzii pot fi:liganzii pot fi: AgonistiAgonisti determina activarea receptorului determina activarea receptorului
AntagonistiAntagonisti determina inactivarea/blocarea receptorului determina inactivarea/blocarea receptorului
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
51/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
DefinitiiDefinitii
Mesager primMesager prim = molecula-ligand care declanseaza= molecula-ligand care declanseazacascada de modificari celulare (de obicei, un agonist alcascada de modificari celulare (de obicei, un agonist al
unui receptor membranar)unui receptor membranar)
Mesager secundMesager secund = molecula generata in urma= molecula generata in urma
activarii receptorului celular; ea difuzeaza, activand laactivarii receptorului celular; ea difuzeaza, activand la
randul sau enzime celulare, continuand cascada derandul sau enzime celulare, continuand cascada de
modificari induse de activarea receptorului initialmodificari induse de activarea receptorului initial
R i l ifi
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
52/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Receptori - clasificareReceptori - clasificare
Tipuri de receptori:Tipuri de receptori: ReceptoriReceptori membranarimembranari
IonotropiIonotropi sunt canale ionice activate chimic, de catresunt canale ionice activate chimic, de catre
moleculele semnalmoleculele semnal MetabotropiMetabotropi activarea lor determina activarea unor lanturiactivarea lor determina activarea unor lanturi
enzimatice, cu modificari metabolice celulareenzimatice, cu modificari metabolice celulare
ReceptoriReceptori intracelulariintracelulari ReceptoriReceptori citoplasmaticicitoplasmatici de obicei, pentru mesageri de obicei, pentru mesageri
secunzisecunzi
ReceptoriReceptori nuclearinucleari pentru factori de transcriptie (semnale pentru factori de transcriptie (semnalecare controleaza transcrierea informatiei genetice si sintezacare controleaza transcrierea informatiei genetice si sinteza
de proteine)de proteine)
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
53/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Receptori ionotropiReceptori ionotropi
Exemple:Exemple:
Receptori nicotinici ptr AChReceptori nicotinici ptr ACh
Receptori pentru GABA (GABAReceptori pentru GABA (GABAA,CA,C
))
Receptori pentru glicinaReceptori pentru glicina
Receptori pentru serotoninaReceptori pentru serotonina Receptori pentru glutamat (AMPA, NMDA, rec. ptrReceptori pentru glutamat (AMPA, NMDA, rec. ptr
kainat)kainat)
Receptori pentru ATP (P2X)Receptori pentru ATP (P2X)
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
54/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Receptori ionotropiReceptori ionotropi
http://www.blackwellpublishing.com/matthews
Gary G. Matthews
http://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.htmlhttp://storage/lucru_6/studenti/transport_prin_membrane_work/animatii/neurotrans.swfhttp://storage/lucru_6/studenti/transport_prin_membrane_work/animatii/neurotrans.swfhttp://www.blackwellpublishing.com/matthews/neurotrans.html -
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
55/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Receptori metabotropiReceptori metabotropi
TipuriTipuri de receptori metabotropi:de receptori metabotropi:
Receptori cuplati cu proteine G (GPCR)Receptori cuplati cu proteine G (GPCR)
Receptori cuplati cu enzime (de obicei, tirozin-Receptori cuplati cu enzime (de obicei, tirozin-
kinaze) (RTK)kinaze) (RTK)
R i b i l iR t i t b t i l ti
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
56/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Receptori metabotropi cuplati cuReceptori metabotropi cuplati cu
proteine Gproteine G
Foarte multe tipuriFoarte multe tipuri
Implicati in:Implicati in:
Perceptia vizuala, olfactivaPerceptia vizuala, olfactiva
Neurotransmisia vegetativa si in sistemul nervos central (roluriNeurotransmisia vegetativa si in sistemul nervos central (roluri
modulatoare, frecvent)modulatoare, frecvent)
Roluri modulatoare in lanturile de semnalizare ale sistemului imunRoluri modulatoare in lanturile de semnalizare ale sistemului imun Exemple:Exemple:
Receptori muscarinici pentru acetilcolinaReceptori muscarinici pentru acetilcolina
Receptori muscarinici pentru GABAReceptori muscarinici pentru GABA
i l i i
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
57/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Receptori cuplati cu proteine GReceptori cuplati cu proteine G
http://highered.mcgraw-hill.com/
http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120107/anim0022.swfhttp://storage/lucru_6/studenti/transport_prin_membrane_work/animatii/prot_G.swfhttp://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120107/anim0022.swf -
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
58/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Receptori cuplati cu tirozin-kinazeReceptori cuplati cu tirozin-kinaze
Proteina receptor are activitate de tirozin-kinaza, inProteina receptor are activitate de tirozin-kinaza, in
forma fosforilataforma fosforilata
Categoria cuprinde receptori pentru:Categoria cuprinde receptori pentru:
Factori de crestereFactori de crestere
HormoniHormoni
CitokineCitokine
Exemplu:Exemplu: receptorul pentru insulinareceptorul pentru insulina
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
59/60
UMF Carol DavilaCatedra de Biofizica Medicala
Transportul prin membrane (AP)An universitar 2009-2010
Sinteza - receptoriSinteza - receptori
-
8/8/2019 Curs Transport Prin Membrane
60/60
Bibliografie suplimentaraBibliografie suplimentara
http://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/anihttp://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/ani
http://programs.northlandcollege.edu/biology/Biology1111/ahttp://programs.northlandcollege.edu/biology/Biology1111/a
http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/anihttp://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/ani
http://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/animations/membrane_transport/index.htmlhttp://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/animations/membrane_transport/index.htmlhttp://programs.northlandcollege.edu/biology/Biology1111/animations/transport1.htmlhttp://programs.northlandcollege.edu/biology/Biology1111/animations/transport1.htmlhttp://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/membrane_transport/membrane_transport.htmhttp://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/membrane_transport/membrane_transport.htmhttp://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/membrane_transport/membrane_transport.htmhttp://programs.northlandcollege.edu/biology/Biology1111/animations/transport1.htmlhttp://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/animations/membrane_transport/index.html