BIOLOGICKÁ MEMBRÁNA Prokaryontní Eukaryontní KOMPARTMENTŮ

Transkript

1 BIOMEMRÁNA

2

3 BIOLOGICKÁ MEMBRÁNA - všechny buňky na povrchu plazmatickou membránu - Prokaryontní buňky (viry, bakterie, sinice) - Eukaryontní buňky vnitřní členění do soustavy membrán KOMPARTMENTŮ - za fyziologické teploty charakter tekutých krystalů, s poklesem T krystalický gel - v živé buňce membrány v dynamickém stavu - jednotlivé složky se neustále pohybují, vyměňují si místa, jsou přestavovány a nahrazovány

4

5 FUNKCE BIOMEMBRÁNY 1. Fázové rozhraní ohraničení buňky určuje tvar a velikost individualitu a integritu buňky a organel 2. U Eukaryontních buněk tvoří vnitřní kompartmentizaci kompartmenty umožňují průběh biochemických dějů 3. Transportní funkce 4. Specifické funkce vedení elektrochemických impulsů (dýchání, fotosyntéza) 5. Strukturní funkce a) z chemického hlediska složení z proteinů, sacharidů a lipidů b) z fyzikálního hlediska dvojrozměrná kapalina

6 MODEL FLUIDNÍ MOZAIKY všechny složky přítomné v tekutém stavu, molekuly proteinů rozmístěny v ploše membrány

7 SLOŽENÍ BIOMEMBRÁNY Základem membránové struktury : membránová jednotka o průměrné tloušťce 80 A - tvořena LIPIDY a PROTEINY v různém poměru: (dle typu membrány) - (MTCH 75% proteinů, myelinové pochvy 25% proteinů, ostatní buňky 50% proteinů)

8 STAVBA MEMBRÁNY 1. Lipidová dvojvrstva FOSFOLIPIY - mohou obsahovat různý počet nasycených nebo nenasycených mastných kyselin o různém počtu atomů C podle tohoto uspořádání jsou molekuly různě pohyblivé a ohebné - místa NENASYCENÝCH mastných kyselin je větší NEPRAVIDELNOST uspořádání rychlost difúze látek je zde asi 20x vyšší - FLUIDITA závisí na poměru nasycených a nenasycených MK

9 LIPIDOVÁ DVOJVRSTVA FOSFOLIPIDY tvoří základní stavební skelet a vhodné prostředí pro funkci proteinů hydrofilní (fosfátový konec) nastaven VNĚ hydrofóbní část DOVNITŘ - hydrofóbní interakce jsou PEVNÉ, chemicky je nelze od sebe oddělit (pouze mrazové štípání) CHOLESTEROL schopný interakce s fosfolipidy (omezení fluidity)

10

11 2.PROTEINY 1. PERIFERNÍ PROTEINY na povrchu (vně i uvnitř) k membráně vázány slabými vazbami, kyselé povahy uvolnění změnou ph - typ globulárních proteinů - mnohé z nich jsou enzymy umístěné na vnitřní straně membrány - př. spektrin u erytrocytů

12

13 2.PROTEINY 2. INTEGRÁLNÍ PROTEINY - typ glykoproteinů - pronikají celou tloušťkou membrány, zanořeny - pevnější vazby uvolnění z membrán organickými rozpouštědly nebo detergenty (dodecilsíran sodný)

14 3. SACHARIDY - tvoří 2-10% hmoty biomembrány - vyskytují se ve formě glykolipidů a glykoproteinů zejména na vnějším povrchu

15 FUNKCE JEDNOTLIVÝCH SLOŽEK BIOMEMBRÁNY 1. FOSFOLIPIDY : - základní stavební skelet membrány - fázové rozhraní mezi vnitřkem buňky a jejím okolím - udržování fluidity membrány - prostředí pro transport uskutečňovaný proteiny

16 FUNKCE JEDNOTLIVÝCH SLOŽEK BIOMEMBRÁNY 2. PROTEINY: a) Transportní funkce: - tvoří základ pro tzv. KANÁLY a PUMPY umožňující průchod různým látkám - mezi tyto trans membránové proteiny patří savčí oxidoreduktasy CYTOCHROMY P oxidují lipofilní substráty, uplatňují se v metabolismu steroidů, MK, prostaglandinů, oxidují cizorodé látky (léčiva) - viz dále typy transportu

17 FUNKCE JEDNOTLIVÝCH SLOŽEK BIOMEMBRÁNY 2. PROTEINY: a) Strukturní funkce: - tvoří skelet membrán nebo strukturu zpevňují (př. SPEKTRIN u erytrocytů) - KLATRIN uplatnění při tzv. pinocytóze (přenos velkých molekul do buňky) - endocytóza, exocytóza

18

19 FUNKCE JEDNOTLIVÝCH SLOŽEK BIOMEMBRÁNY 3. SACHARIDY - svou orientací v membráně (glykopoteiny) udržují asymetrický charakter biomembrány - sacharidy na povrchu membrány (vně) mezibuněčné rozpoznání látek : detekce cizích buněk či látek imunitní systém - studium lokalizace proteinů v membráně techniky používající enzymatické značení - IMUNOHISTOCHEMIE

20 TRANSPORT LÁTEK PŘES MEMBRÁNU - základní chemická funkce membrány - transport živin a produktů metabolismu - udržení optimálních osmotických poměrů v buňce a mezibuněčném prostoru - přijetí chemických signálů (hormonů) na receptorech

21 TYPY TRANSPORTU Mechanismus transportu závisí na: a) složení a struktuře biomembrány b) povaze přenášených látek (velikost) c) nosič A. PASIVNÍ TRANSPORT 1. Prostá difúze 2. Usnadněná difúze 3. Výměnná difúze B. AKTIVNÍ TRANSPORT 1. Nespřažený transport 2. Spřažený transport

22

23

24 KANÁLY detail synapse

25

26

27 SODÍKO-DRASLÍKOVÁ PUMPA

28

29