Sıra | DOSYA ADI | Format | Bağlantı |
---|---|---|---|
01. | Membranlardan Madde Transportu | ppt | Sunumu İndir |
Transkript
MEMBRANLARDAN MADDE TRANSPORTUUzm.Dr.Mustafa SARIKAYA
Membranların GeçirgenliğiMembranlar, intrasellüler ve extrasellüler sıvılar arasındaki farklılığı başlıca iki özellikleri ile sağlarlar:1. seçici geçirgenlik2. bu geçirgenliğin değişebilirliği
pasif transport sistemleriEnerji kullanmayan transport mekanizmaları:• basit difüzyon• kolaylaştırılmış difüzyon• filtrasyon• osmoz
aktif transport sistemleriEnerji kullanan transport mekanizmaları:1. aktif transport2. endositoz ve ekzositoz
difüzyonBir kaba konan sıvı veya gaz şeklindeki maddenin molekülleri, kabın her yerine ortalama olarak aynı konsantrasyonda dağılır.
Bir kaba aynı maddenin ayrı yoğunluktaki solüsyonları konduğunda, moleküller çok yoğun oldukları bölgeden az yoğun yere doğru dağılarak konsantrasyonu eşitler.
difüzyonun yönü• difüzyonda hareket tek yönlü değildir– moleküller devamlı hareket halinde olduğundan, az yoğun ortamdan çok yoğun ortama da bir miktar madde geçişi olur• iki yöne doğru olan difüzyon akımları arasındaki fark net geçişi verir
difüzyonun gücüDifüzyon akımının büyüklüğü çeşitli faktörlere bağlı olarak değişir:1. konsantrasyon farkı2. sıcaklık3. molekül kitlesi4. yüzey alanı5. ortam hali
difüzyonun hızı• moleküller düz bir çizgide çok uzağa gidemezler– dolayısıyla difüzyon süresi moleküllerin difüze olacakları mesafenin karesiyle orantılıdır• organizmada dolaşım sistemi mesafeleri kısaltıcı işlev görür
membranlardan difüzyon• hücre zarında difüzyon, aynı molekülün sudaki difüzyonundan çok daha yavaştır• membranda difüzyonu sınırlayan esas faktör lipid çift tabakadır • polar ve iyonize moleküller ya hiç ya da çok az difüze olur• bir maddenin lipidlerde eriyebilirliğinin yüksek olması membranlardan daha kolay geçmesini sağlar
protein kanallar• sodyum, potasyum, klor ve kalsiyum gibi iyonlar membran lipidlerindeki son derece düşük erirliklerine rağmen hızla difüze olurlar• bu iyonların geçişi kanal vazifesi gören integral proteinler yoluyla olur• farklı hücreler, farklı iyonlara farklı derecede geçirgendir
iyon kanalları• kanalların kendilerine özel iyonlara karşı spesifitesi vardır– bu seçicilik kanal çapına veya kanal duvarını oluşturan proteinlerin elektrik yüküne bağlı olabilir• kanalın çapı, içerisinden geçecek iyona göre hafifçe büyüktür
elektrokimyasal gradyent• membranlardan iyonların geçişi yalnızca konsantrasyon gradyentine göre olmaz• plazma membranının dinlenim potansiyeli gereği, pozitif iyonları içeri çekmeye, negatif iyonları ise dışarı itmeye yönelen bir kuvvet vardır• konsantrasyon gradyenti ile elektriksel çekim gücü arasındaki bileşke kuvvet ile iyonun geçişi belirlenir
iyon permeabilitesi• iyon kanallarının açılıp kapanması ile membran permeabilitesinde değişiklik meydana gelir• bu durum kanal proteini konformasyonu üzerindeki değişiklikler yoluyla sağlanır
İyon kanalının açılma frekansı ile açık kalma süresi üzerinde etkili başlıca 3 faktör vardır:1. membrana bağlanan spesifik kimyasal haberciler (ligand duyarlı kanallar) 2. membran potansiyelinde değişiklikler (voltaj duyarlı kanallar)3. membranın gerilmesi (mekanosensitif kanallar)
aracılı transport sistemleri• polaritesi fazla veya büyük moleküllerin geçişi daha çok birtakım taşıyıcı işlevi gören membran proteinleri ile olur– farklı hücrelerde farklı tip ve sayıda taşıyıcı bulunabilir• bağlanma yine proteinin konformasyonu üzerinde meydana gelen değişiklik ile olur
Aracılı transportta geçiş hızını 3 faktör belirler:1. taşıyıcının o madde için afinitesi2. membrandaki taşıyıcı miktarı3. taşıyıcı protein konformasyonunda meydana gelen değişiklik hızı
kolaylaştırılmış difüzyon• net akım konsantrasyon gradyenti ile aynı yöndedir; iki taraf konsantrasyonu eşitlendiğinde akım durur• enerji gerektirmez• en güzel örnek glikozdur
Vander-Sherman-Luciano; Human Physiology, 2001.
aktif transport• konsantrasyon gradyentine zıt yönde bir taşınım söz konusudur• iki tarafın konsantrasyonu eşitlense de devam eder; taşınan madde için bir kararlılık durumu vardır• enerji gerektiren bir olaydır
enerji;1. ya taşıyıcı protein üzerindeki bağlanma yerinin membranın bir tarafında diğer tarafa göre daha yüksek bir afinite göstermesini2. ya da proteindeki bağlanma bölgesinin membranın bir tarafından diğer tarafa hareket etme hızını... değiştirir
primer aktif transportTaşıyıcı protein ATP’yi doğrudan yıkarak kendini fosforilleyen bir ATPaz’dır. 1. Na+-K+ ATPaz2. Ca+2 ATPaz3. H+ ATPaz4. H+-K+ ATPaz
sekonder aktif transport• enerji olarak doğrudan ATP değil, iyon konsantrasyon gradyentini kullanılır• taşıyıcı protein üzerinde asıl taşınacak madde haricinde bir de enerjiyi sağlayacak olan iyonu bağlayan bölge vardır• bu iyon genellikle sodyumdur
simport - antiport taşınım• sekonder aktif transport ile taşınan madde sodyum iyonları ile aynı yönde taşınıyorsa simport (sodyum co-transportu),• ters yönde taşınıyorsa antiport (sodyum counter-transportu) olarak anılır• kural olarak transport mutlaka konsantrasyon gradyentine zıt yöndedir
Na+-Ca+2 zıt transport proteini
özet
osmoz; suyun difüzyonu• su, polar bir molekül olmasına rağmen hücre zarından hızla difüze olur• geçiş iki taraf arası osmolarite farkına göredir• su, osmolaritesi düşük olan bölgeden yüksek osmolariteye sahip tarafa geçer
osmotik basınç• bir solüsyonun osmotik basıncı = “saf su ile yanyana konduğunda, su difüzyonunu önleyebilmek için uygulanması gereken basınç” • osmotik basıncı arttıkça osmolarite de artar, su konsantrasyonu düşer
organizmada osmolarite• vücut sıvıları osmolaritesi 300 mOsm/l’dir• extrasellüler sıvıdaki partiküllerin %85 kadarı sodyum ve klor, hücre içindekiler ise en çok potasyum iyonları ile organik maddelerdir• hücreler osmotik basıncı kendilerinden daha yüksek bir ortama konduğunda su kaybına uğrayarak büzüşür, osmotik basıncı düşük ortamda ise su alıp şişerler
izotonik solüsyon = membrandan geçebilen mevcut madde konsantrasyonuna bakılmaksızın, 300 mOsm/l geçemeyen madde içeren solüsyonhipertonik solüsyon = Membrandan geçebilen mevcut madde konsantrasyonuna bakılmaksızın, 300 mOsm/l’den fazla geçemeyen madde içeren solüsyonhipotonik solüsyon = membrandan geçebilen mevcut madde konsantrasyonuna bakılmaksızın, 300 mOsm/l’den daha az geçemeyen madde içeren solüsyon
endositozpinositoz: hücre içine sıvı materyal alınır (hücrenin içmesi)fagositoz: hücre içine hasara uğramış doku artıkları veya bakteriler vb alınır (hücrenin yemesi)• endositoz sırasında hücre membranı bir parçasını kaybeder – bu kayıp ekzositoz ile yerine konur
fagositoz
Hücreye alınan endositik vezikül 2 çeşit akıbete uğrayabilir:1. sitoplazmayı boydan boya geçip karşı taraftan ekzositoz ile dışarı çıkabilir2. lizozomlarla kaynaşarak içeriklerinin sindirilmesini sağlar
ekzositozBaşlıca 2 fonksiyonu vardır:1. hücrelerde sentezlenip de membranı geçemeyen moleküllerin salgılanması2. endositoz ile kaybolan membranın yerine konmasıEkzositoz olayı çoğu hücrede kalsiyum iyonları tarafından tetiklenir.
epitelyal transportPARASELLÜLER YOL: komşu epitel hücreleri arasından difüzyon ile geçiş (yalnızca su ve bazı küçük moleküller)TRANSSELLÜLER YOL: membranın bir tarafından hücre içine geçiş, sitozol boyunca difüzyon ve diğer taraf zardan hücre dışına çıkış