Błony biologiczne - Notatki z wykładu 3 PDF

Preview

Summary

błonki...

Description

Błony biologiczne 1. Budowa błony biologicznej  Grubość błony: 5 nm.  Błona komórkowa składa się z: o Dwuwarstwy lipidowej o Białek błonowych o Jest pokryta węglowodanami (od strony środowiska zewnętrznego)

2. Funkcje błony biologicznej  Oddziela komórkę od środowiska zewnętrznego  Bierze udział w wymianie substancji ze środowiskiem dzięki obecności białek błonowych

 Bierze udział w odbieraniu i przekazywaniu sygnałów ze środowiska, dzięki obecności białek receptorowych  Błona nigdy nie traci ciągłości i rośnie wraz z komórką (nadaje kształt komórce)

 Błona po przebiciu szybko się zasklepia  Błony wewnątrzkomórkowe (np. mitochondrium, chloroplastów) umożliwiają przeprowadzanie w bliskiej odległości różnych (nawet przeciwstawnych) reakcji chemicznych (zapewnia przedziałowość komórki)

3. Budowa dwuwarstwy lipidowej  Stanowi podstawę błon komórkowych  Najliczniej w błonie spośród lipidów występują fosfolipidy



Najliczniejszym fosfolipidem jest fosfatydylocholina (budowa po lewej, naucz się jej!!)

 Poza fosfolipidami w błonie wystepują też inne lipidy amfipatyczne (mają zarówno właściwości hydrofobowe, jak i hydrofilowe)

 Ich przykładami w błonie są sterole (cholesterol)  Oraz glikolipidy, których hydrofilowa głowę stanowi cukier

 Dzieki właściwościom hydrofobowym i hydrofilowym lipidy układają się w dwuwarstwę („głowy na zewnątrz, ogony do wewnątrz)  Fosfolipidy mogą przeskakiwać między warstwami błony ruchami „flipflop”

4. Właściwości dwuwarstwy lipidowej  Błony mają charakter półpłynnej mozaiki („morze lipidów” i zakotwiczone w nim białka)

 Czynniki wpływające na płynność błony: o Temperatura o Upakowanie „ogonów” wodorowęglanowych (zależy ono od ich długości [krótsze=mniej płynna] i ilość wiązań podwójnych [więcej=mniej płynna])

o Obecność cholesterolu (jest go więcej=mniej płynna) o Ilość występujących białek (więcej białek=mniej płynna)  Błona komórkowa jest asymetryczna, to znaczy że warstwa skierowana do zewnątrz ma inną powierzchnię, od warstwy eksponowanej do wewnątrz  Błona biologiczna jest też półprzepuszczalna, co oznacza że pozwala na

Rysunek 1 Asymetria błony

dyfuzję małych polarnych cząsteczek (CO2 O2, etanol), blokując cząsteczki większe (ich transport zachodzi przez białka błonowe)

5. Białka błonowe a) Podział białek błonowych (ze względu na funkcję): o Białka transportujące:  Nośniki (transportują substancje rozpuszczalne; bez ATP)  Kanały (przepuszczają tylko te cząsteczki które mają odpowiedni rozmiar i ładunek)  Pompy (przepuszczają tylko określone cząsteczki; wymagają ATP) o Białka kotwiczące o Białka receptorowe o Białka enzymatyczne

b) Podział białek błonowych (ze względu na sposób łączenia z błoną): o Białka transbłonowe które wystają z dwóch stron błony(forma w jakiej występuje między warstwami dwuwarstwy lipidowej):  Przechodzące przez błonę 1 raz (α-helisa)  Przechodzące przez błonę więcej niż 1 raz (α-helisa)  Beczułki β (β-harmonijka)

o Białka związane z jedną monowarstwą błony (białko powierzchniowe) o Białka przyłączone do błony poprzez lipidy (białko powierzchniowe) o Białka przyłączone do błony poprzez białka transbłonowe (białko powierzchniowe)

 Białka powierzchniowe łatwo usunąć z błony. Białka transbłonowe trzeba potraktować detergentem.  Domena białkowa – obszary w błonie komórkowej, które zawierają wyspecjalizowane grupy funkcyjne białek

6. Węglowodory na powierzchni błony (glikokaliks)  Są to krótkie łańcuchy cukrowe na powierzchni pozacytozolowej (zewnętrznej) błony komórkowej  Stanowi dodatkową warstwę na powierzchni komórki chroniąc ją przed uszkodzeniamimechanicznymi i chemicznymi  Nadaje śliskość komórkom, ponieważ cukry pochłaniają wodę  Pełni ważną rolę w wzajemnym rozpoznawaniu się komórek i w ich wzajemnym przyleganiu do siebie (adhezja)

7. Transport przez błony a) Dyfuzja prosta:  Najprostsza forma transportu przez błonę  Polega na przechodzeniu przez błonę małych cząstek polarnych zgodnie z gradientem stężeń (z dużego stężenia subst. do małego) b) Dyfuzja ułatwiona  Podobnie jak dyfuzja prosta polega na przechodzeniu cząsteczek zgodnie z gradientem stężeń

 Różnica jest taka, że cząsteczki są większe i do przejścia przez błonę wymagają obecności kanałów i niektórych nośników  Nie wymaga zużycia ATP c) Transport aktywne  Jest to transport wbrew gradientowi stężeń, przy użyciu pomp i ATP

Sposoby przenoszenia cząsteczek przez nośniki błonowe:

 Uniport: nośnik przenosi przez błonę tylko pojedyńcze czasteczki; dotyczy tylko transportu biernego  Symport: nośnik przenosi równocześnie dwie cząsteczki w tym samym kierunku  Antyport: nośnik przenosi równocześnie dwie cząsteczki w przeciwnych kierunkach Symport i antyport są przykładami transportu sprzężonego. Sposoby te

dotyczą tylko transportu aktywnego

d) Pompa sodowo-potasowa:  Jest to sposób transportu aktywnego  Pompa ta pracuje cały czas, wypompowywując jony Na+ na zewnątrz komórki (dzieje się to wbrew gradientowi stężeń), a wpompowywuje jony K+ do wnętrza komórki (też wbrew gradientowi stężeń)  Powoduje to że stężenie Na+ wewnątrz komórki jest 10-30 razy mniejsze niż na zewnątrz  Stężenie K+ jest 10-30 razy większe w komórce niż na zewnątrz  W pierwszym etapie pompa wiąże się z Na+ wewnątrz komórki i przyłącza grupę fosforanową z ATP do siebie  Fosforylacja białka powoduje zmianę jego kształtu białka, co powoduje uwolnienie jonu Na+ na zewnątrz i związanie z białkiem jonu K+ na zewnątrz  Związanie z jonem potasowym powoduje defosforylację białka, co skutkuje powrotem białka do poprzedniego kształtu i uwolnieniem jonu K+ do wnętrza komórki...