A ebránon eresztül történő anyagtranszport soportosítása Transzportfolyaato a biológiai renszereben A soportosítás alapja: ergiafelhasználás oleuláris ehanizus Transzportfolyaato a sejt nyugali állapotában satorna arrier fehérje iffúzió failitált iffúzió Passzív transzport arrier fehérje Atív transzport Moleulá iffúziója ebránon eresztül Moleulá iffúziója ebránon eresztül Diffúzió a lipi ettős rétegen eresztül Fi I. 1 2 3 v1 1 2 v 2 A onentráió a ebránon belül egyenletesen változi J = D Δ Δ x D <<D J D 2 1 = Diffúzió a lipi ettős rétegen eresztül 1 2 3 v1 1 2 v 2 J D 2 1 = J = p( Mebrán pereabilitási állanó [s -1 ] 1 v1 ne érhető = 2 v2 = K 1 v 1 = K
Moleulá iffúziója ebránon eresztül Diffúzió a lipi ettős rétegen eresztül 1 2 3 v1 1 2 v 2 J = p( Mebrán pereabilitási állanó [s -1 ] J = pk( v v J = p( v v ne érhető 1 v1 = 2 v2 = K = K 1 v 1 J =-p( v2 - v1 Pereabilitási állanó [s -1 ] Értéét befolyásolja: - iffúziós állanó a ebránban - ebrán vastagsága - egoszlási hányaos a vizes és lipi fázis özött is hirofób oleula is poláros oleula nagy poláros oleula iono Pereabilitás és polaritás összefüggése O 2 O 2 N 2 víz etanol ainosava glüóz nuleotio Na, K, a 2, l -, HO 3-10 (/s 10-2 (/s Pereability 10-6 (/s 10-12 (/s Lipi solubility v pereability Relatív pereabilitás urea H 2 0 Iono iffúziója ebránon eresztül Fi I. J = D Δ Δ x éiai potenál és eletoroos potenál együttesen szintetius lipi Lipi solubility relatív hirofobiitás -i ion anyagára-sűrűsége
Failitált iffúzió ebránon eresztül Megfigyelés: száos esetben, habár a transzport ne energiafüggő, a éiai/eletroéiai poteniálna egfelelően folyi, anyagára-sűrűsége sebessége égse írható le passzív iffúzióént a Fi törvénnyel. Fehérje terészetű özvetítő szeletív iffúziós útvonala - passztív iffúziónál nagyobb sebességű - szeletív -telíthető - szeletíven gátolható passzív iffúzió failitált iffúzió Mihaelis-Menten inetia transzportálanó oleula onentráiója Failitált iffúzió ebránon eresztül a transzportált részese és a ebránfehérje özötti apsolat alapján Atív transzport ebránon eresztül -a transzport a éiai/eletroéiai poteniáleséssel szeben ionsatorna hirofil pórus arrier fehérje transzebrán fehérje folyi, -energiafüggő v satorna > v arrier fehérje > v passzív iffúzió -ATP-vel űöő transzportere -fénnyel űöő transzportere -satolt transzportere
Tapasztalat 1: A sejtebrán ét olala özött eletroos poteniálülönbség van Eletrofiziológiai jelensége és a transzportfolyaato apsolata intraelluláris tér sejtebrán iő nyugali poteniál ~ 60 90 V Tapasztalat 2: Tapasztalat 2 (folyt.: Intraelluláris tér A sejtebrán ét olalán egyenlőtlen az iono eloszlása A sejtebrán ét olalána sajátos az ionösszetétele Szövet Intraelluláris (ol/l Extraelluláris (ol/l [Na ] i [K ] i [l - ] i [Na ] e [K ] e [l - ] e Tintahal óriásaxon 72 345 61 455 10 540 béaizo 20 139 3,8 120 2,5 120 patányizo 180 3,8 150 4,5 110 Extraelluláris tér
Lehetséges agyarázato a ebrán nesa a K -ra nézve átjárható, Tételezzü fel: nins egyensúly e az egyes ionora nézve a pereabilitás ülönböző lehet vagyis folyi transzport K -satorna Na -satorna l - -satorna Vegyü teintetbe a ebrán valós pereabilitását az egyes iono fluxusa 0 az ereő fluxus = 0 Transzportoell az ereő fluxus = 0 ΣJ=J K J Na J l -=0 Nátriu áliu pupa antiporter Ioneloszlás fenntartása atív transzporttal 3 Na K ötőhely Na-iono eletroéiai graiense K-iono eletroéiai graiense ϕ e ϕ i RT = F ln Σp Σp e i Σp Σp i e ATP Na ötőhely 2 K ADP Golan Hogin Katz egyenlet Sejte energiafelhasználásána b. haraa forítói erre
Ellenőrizzü! A sejtebrán eletroos oellje tintahal óriás axon béaizo U ért -62-92 R Na R K R l U GHK -61,3-89,2 U 0Na 47 46 U 0K -91-103 U 0l- -56-88 intraelluláris tér Az ionszeletív satorná ellenállással és feszültségforással oellezhető U 0Na U 0K U0l az aott ion egyensúlyi poteniálja Az állanó iononentráió fenntartásához szüséges a Na és K pupa űöése A sejtebrán onenzátorént viselei ebrán I Na I K I K I Na U 0Na U 0l U 0K U ebrán U intraelluláris tér Na / K pupa intraelluláris tér Oh-törvény alapján: I j =1/R j (U -U 0j I =I ion I Kapaitása: ~10-6 F/ 2 ~5000 pár töltés/1μ 2
A sejtebrán eletroos tulajonságai eletrootoros erő ellenállás apaitás