Diffusion är något INTE behöver hjälp
-Passiv vs Aktiv transport
-Faciliterad diffusion
-
plasmamembransystem
-
-
tar in och tar
-
när det går ut, börjar det i
-
ER → Golgi → sekretoriska vesiklar → PM eller
-
ER → golgi → PM
-
heter sekretoriska vägen
-
-
-
-
när det går ut
-
tidigt endosom → sen endosom → lysosom
-
-
-
Vad påverkar utgången?
-
tjocklek
-
kolesterol i membranet
-
mättade fettsyror/acylgrupper
-
tätare packning
-
-
-
Vad påverkar ingången?
-
permeabilitet (hur genomsläppligt)
-
-
-
-
-
Diffusion över membran
-
Vad är lättast att diffunder?
-
-
lättast → svårast
-
(små) hydrofoba, (stora kommer här också)
-
små polära (osmos)
-
stora polära, glykos (kolhydrater)
-
joner, laddade har det svårast (aminosyrer, nukleotider)
-
-
-
-
-
Glukostransportörer faciliterar diffusion
-
-Även kallade bärarproteiner
-
Passiv transport
-
med gradienten - Man behöver inte tillföra energi, använder energin som tillför gradienten
-
Transportörer/Bärarproteiner
-
-
transport av polära moleklyer
-
- uppnår mättnad är när alla transportörer är upptagna
-
-
GLUT1-5 har olika affinitet för glukos
-Varje transportör kan ta ungefär ~1000 molekyler per sekund
-Högre i blodet och ECM, transport av glukos sker oftast inåt i cellen
-Hastigheten beror på
-- antal transportprotein
-- hur hög koncentration
-
-
-
-C1 = till
-C2 = från
-
Q: Behöver vi kunna formeln. Svaret är att vi inte behöver en miniräknare på tentan.
-
Diffusion av
-
-
Fysiologiskt salt ~150mM = isotonisk
-- Det är så mkt joner vi har i miljön runt om och i våra celler
-- Har man exakt händer ingenting
-- Har man mer eller mindre så händer osmos
-- hypertonisk, högre saltkoncentration
- - då kommer vatten gå ut ur cellen för att xxx koncentrationsgradienten
- - Då får vi en cell som krymper
-- hypotonisk, lägre saltkoncentration
- - då försöker vattnet att ta sig in
- - då sväller cellen
- - när det kommer in för mycket vatten så går den sönder, då säger den lysering
- - man kan använda saltlösning för att få ut innehållet i en cell
- - sen centrifugerar man så man får ut sina mitokondrier
-- osmos = strävar mot utjämning av koncentrationsgradienten
-
-
Diffusion av vatten faciliteras av aquaporiner
-
Aquaporiner
-
-
Ett ökat vattenflöde ibland, t.ex. i njurarna
-
Utsöndring av svett och tårar
-
Passiv transport
-
Epitel - njurar
-
Det här går mkt snabbare /s 𝛼-poriner
-
Faciliterad diffusion
-
-
Jonkanalerna
-
-
Faciliterar diffusion pendlar mellan att vara öppna eller stängda
-
Faciliterad diffusion
-
- /s per kanal
-
men bara öppna någon millisekund
-
-
-
Pendlar mellan öppen och stängd
-
Aktiveras betyder att den öppnas
-
ligandbindning - kommer någonting utanför cellen, får en konformationsändring och öppnar sig
-
i sliden nämns att det kan t.ex. vara acetylkolin
-
elektriskt rocka, har 20k per kvmm, det gör att det kan komma upp i höga spänningar
-
-
-
ändring av spänning
-
membranpotential, skillnad mellan joner över ett membran
-
-
-
mekaniskt
-
-
-
-
-
Transporthastigheten genom jonkanaler styrs av skillnader i koncentrations- och elektriska gradienter
-
Beroende av andra joner
-
-
-
R: gaskonstanten = 8.314 J·mol⁻¹·K⁻¹
-T: absoluta temperaturen i Kelvin (t.ex. 310 K för 37°C)
-C₂: koncentration utanför cellen
-C₁: koncentration innanför cellen
-Z: jonens laddning (t.ex. Na⁺ = +1, Ca²⁺ = +2, Cl⁻ = –1)
-F: Faradays konstant (≈ 96 485 C/mol), laddning per mol elektroner
-ΔV: skillnaden i membranpotential (V₂ – V₁), mäts i volt
-
-
Hur skulle en jonkanal vara uppbyggd?
-
-
amfipatiska hydrofila mot kanalen, hydrofoba mot insidan av cellmembranet
-
8 helixar ovanför
-
slicad i mitten av hydrofob/fil
-
-
-
Uppbyggnaden av katjonkanaler är konserverad
-
-- central por av helix S5 och S6
-- S1-4 bildar paddel utanför por
-
S4 positivt laddad, känner av ändring i membranpotential
-padel fälls upp vid aktivering
-
-
--kanalen passar perfekt om dehydratisering sker
-
Selektivitetsfilter K+-kanalen
-Det känner igen storlek, konkurrerar mot Na och Ka.
- 0.95 Å
- 1.33 Å
-
För att passa den här kanalen som är 3 Å,
-Dehydratiseras, bort med vatten
-Binder till röda grupper som är karbonylgrupper
-Dehydratisering av ger lika många bindingar i filtret som till
-
-1000 gr höre selektivitet för än
-
-
Kostar energi att föra igenom Na+, då blir det inte effektivt
-Transport via repulsion i fyra bindingsställning (skjutsa vidare)
-
Na⁺ är mindre → har mycket högre laddningstäthet → binder vatten hårdare. Att ta bort vatten kostar därför mer energi för Na⁺ än för K⁺.
-
Varför kan K⁺ passera utan kostnad?
-Selektivitetsfiltret är byggt exakt för K⁺-storlek: karbonylgrupperna sitter så att de ersätter precis de vattenbindningar K⁺ förlorar. Energin blir nästan neutral.
-
-
Jonkanal stängs snabbt efter att ha öppnats
-
Bolldomän i cytoplasman med en länk med ett bindningsställe i den aktiverade, öppna kanalen den kan binda in till
-- I öppen kanal blir bindningen→inaktiverad
-- States
- - Closed hänger och slänger
- - Open precis utanför
- - Inactivated inne i hållet
-
Kanalen stängs efter ms efter aktivering
-
Acetylkolinreceptorn är en receptor för ormgift
-Alkaliner, cuarve, hämar transport av jonkanaler
-
kanaler och transportförer har olika mekanismer för att öppna och stänga
-
-
Kanalfogar
-
(gap junctions)
-
Möliggör snabb transport mellan celler
-Förbinder cytoplasman
-Uppbyggda av konnexinringar
-Fri passage för små hydrofila molekyler/joner < kDa
-
Näringsöverföring: lins & ben
-Synkronisering:
-- finns mkt i hjärtat så allt drar åt sig samtidigt
-- livmoder för forlossning, för sammandrarning
-- stängs av går upp eller
-
-
-
Aktiv transport
-
mot gradient
-kräver energitillsförsel
-
Det finns jongradienter i däggdjursceller
-- Na+ lågt i högt utanför
-- K högt inne, lågt utanför
-- Cl lågt inne, högt utanför
-
Na+–K+ ATPaset, en jonpump
-
1/3 av all energi i alla celler används till det här
-(mer i vissa celler än andra)
-
-
Nervsignalering
-
för att få in aminosyror/andra byggstenar
-
Pendlar mellan två konformationer (öppna åt olika håll, in/ut, ut/in)
-
de fosfyliseras, tar upp en P från ATP från Aspartat
-
-
-
6 steg
-
1: 3 Na+ binder på cyt-sidan
-
2: Fosforylering
-
3: Eversion (vänder sig), frisläppning av Na+ extra cellulärt
-
4: 2 Ka+ binder in på ECM-sidan
-
5: Defosfylering
-
6: Eversion, K+ frisläpps i cytoplasman
-
Alltid Na+ cytoplasma→ECM och Ka+ ECM→cytoplasma
-Finns 70 st andra kända pumpar
-
-
-
-
-
Kardiotona steoider hämmar Na+-K+ ATPaset
-
Används som läkemedel för personer som har hjärtsvikt, leder till starkar kontraktioner av hjärtmuskler
-Läkemedel heter Digitoxin, Onabain som man kan plocka från växter
-
Behöver veta vad det här proteinet gör
-
-
ABC-transportörer ändrar konformation när de binder och hydrolyserar ATP
-
ATP-bindande kasett
-Kräver två ATP per transportcykel
-Används för att transportera ut socker i eukaryota (i prokaryoter in)
-1. Substrat binder från cytoplasman
-2. Konformationsändring - ökad affinitet för ATP
-3. ATP binder - eversion (vänder)
-4. Substrat frisläpps ECM
-5. Defosfylering 2 ATP → 2 ADP, konformationsändring, eversion
-
Ställer till besvär inom medicinen, skickar in hydrofoba föreningar. Många läkemedel är hydrofoba. Men sådana här proteiner finns det som inducerar läkemedel, multidrog-resistans, när de fått en så skickar de ut. Men de skickar ut andra läkemedel också
-
MDR-multidrogresistens
-
-
ABC-transportör
-
Skickar ut xenobiotika=kroppsfrämmande
-
Induceras t.ex. av läkemedel
-
Blir fler om de utsätts av mkt
-CFTR-muterat cystisk firos, ABC-transportör. Segare slem i lungorna, olika mkt vatten som attraheras till det här slemmet.
-
-
-
Tre grupper av membrantransportör
-
Kan vara både passiva och transporta
-
-
Uniporter
-
passiv transport
-
en förening, två håll
-
t.ex. glukostransportören
-
-
-
Symport
-
sekundär aktiv transport
-
p-typ ATP eller ABC-transportörer heter primär aktiv transport
-
-
-
två föreningar, samma håll
-
använder en gradient för att skapa en annan
-
händer t.ex. epitelceller där det krävs mkt in
-
Na+ hjälper glukos in mot sin gradient
-
-
-
Antiporter
-
sekundär aktiv transport
-
två föreningar, olika håll
-
en med gradient - nästan alltid
-
-
en mot gradient - tex
-
-
-
-
-
-
-
-
Glukos kan tas upp mot koncentrationsgradient med sekundär aktiv transport Glukosupptag
-
-
Glukosupptag från tarmarna involverar transportörer av olika typer Begrepp
-
I samma cell kan man ha olika typer av transport av samma typ av
-
Summary
-
transportör med gradient
-hyperton mer joner, ut vatten
-hypoton mindre joner, in vatten
-aquaporiner släpper bara igenom vatten
-jonkanaler behöver aktiveras 3 st (ligand, potential, mekaniska dragningar)
-primärt om ATP är med i reaktionen
-sekundär om ATP hjälpt till att bygga upp gradienten
-kanalfogar binder ihop små celler, t.ex. näring i benceller
-Jongradienter Na/Kalium mkt inne/ut på av ATPaset-pump
-ABC kräver 2 ATP fosfo+defosfo
-MDR inblandat i pumpar