Kanały jonowe i pompy błonowe

Podobne dokumenty
Transportowane cząsteczki CO O, 2, NO, H O, etanol, mocznik... Zgodnie z gradientem: stężenia elektrochemicznym gradient stężeń

Właściwości błony komórkowej

Właściwości błony komórkowej

Właściwości błony komórkowej

Potencjał spoczynkowy i czynnościowy

Właściwości błony komórkowej

Transport przez błony

Elektrofizjologia neuronu

Budowa i zróżnicowanie neuronów - elektrofizjologia neuronu

Droga impulsu nerwowego w organizmie człowieka

Fizjologia człowieka

biologiczne mechanizmy zachowania seminarium + laboratorium M.Eng. Michal Adam Michalowski

ROLA WAPNIA W FIZJOLOGII KOMÓRKI

Z47 BADANIA WŁAŚCIWOŚCI ELEKTROFIZJOLOGICZNYCH BŁON KOMÓRKOWYCH

Wstęp do sieci neuronowych, wykład 15, Neuron Hodgkina-Huxleya

Błona komórkowa grubość od 50 do 100 A. Istnieje pewna różnica potencjałów, po obu stronach błony, czyli na błonie panuje pewne

Błona komórkowa grubość od 50 do 100 A. Istnieje pewna różnica potencjałów, po obu stronach błony, czyli na błonie panuje pewne

Tkanka nerwowa. Komórki: komórki nerwowe (neurony) sygnalizacja komórki neurogleju (glejowe) ochrona, wspomaganie

Fizjologia czlowieka seminarium + laboratorium. M.Eng. Michal Adam Michalowski

Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia. zajecia 8 :

Biologiczne mechanizmy zachowania

Krwiobieg duży. Krwiobieg mały

Rok akad. 2015/2016 Semestr zimowy, czwartek,

c stężenie molowe, V średnia prędkość molekuł

System błon w komórkach eukariotycznych. Transport przez błony plazmatyczne. Błona komórkowa - model płynnej mozaiki

n liczba moli elektronów E siła elektromotoryczna ogniwa F = en A stała Faradaya C/mol

Czynności komórek nerwowych. Adriana Schetz IF US

Tkanka nerwowa. neurony (pobudliwe) odbieranie i przekazywanie sygnałów komórki glejowe (wspomagające)

Błona komórkowa - model płynnej mozaiki

POLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTRUKCJA Z LABORATORIUM W ZAKŁADZIE BIOFIZYKI. Ćwiczenie 3 ANALIZA TRANSPORTU SUBSTANCJI NISKOCZĄSTECZKOWYCH PRZEZ

INHIBICJA KANAŁÓW JONOWYCH POSZUKIWANIE NOWYCH LEKÓW.

biologiczne mechanizmy zachowania seminarium + laboratorium M.Eng. Michal Adam Michalowski

Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia. zajecia 1 :

DZIAŁ I. Zalecane źródła informacji Fizjologia człowieka. Podręcznik dla studentów medycyny. Red. Stanisław J. Konturek, Elservier Urban&Partner 2007

Spis treści. Właściwości fizyczne. Wodorki berylowców. Berylowce

Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia. zajecia 6 :

Dr inż. Marta Kamińska

PODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład 2

Praktyczne aspekty modelowania układu nerwowego

Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia. zajecia 6 :

Kompleks sorpcyjny gleby frakcja gleby zawierająca naładowane elektrycznie cząstki koloidalne (glinokrzemiany, krzemiany, próchnicę).

-ELEKTROLITOWA USTROJU

Od neuronu do sieci: modelowanie układu nerwowego

biologiczne mechanizmy zachowania seminarium + laboratorium M.Eng. Michal Adam Michalowski

FIZJOLOGIA CZŁOWIEKA

Neurologia dla studentów wydziału pielęgniarstwa. Bożena Adamkiewicz Andrzej Głąbiński Andrzej Klimek

Procesy stochastyczne w kardiologii od elektrofizjologii do zmienności rytmu serca cz. 1. Monika Petelczyc Wydział Fizyki Politechnika Warszawska

Transport przez błonę komórkową cd. Modelowanie

Fizjologiczne podstawy badań elektrofizjologicznych obwodowego układu nerwowego

TEST NA EGZAMIN POPRAWKOWY Z CHEMII DLA UCZNIA KLASY II GIMNAZJUM

LABORATORIUM BIOMECHANIKI

Laboratorium Fizjologii

Diagnostyka i protetyka słuchu i wzroku. Układ nerwowy człowieka. Przygotowała: prof. Bożena Kostek

1. Model lipidowy - W roku 1895 Overton opierając się na fakcie, że substancje rozpuszczalne w tłuszczach wnikały do komórki bardziej efektywnie niż

Funkcje błon biologicznych

biologia w gimnazjum OBWODOWY UKŁAD NERWOWY

Tkanka nerwowa. pobudliwość przewodnictwo

Chemiczne składniki komórek

Tkanka mięśniowa pobudliwość kurczliwość Miofilamenty nie kurczą się, lecz przesuwają względem siebie ( główki miozyny kroczą po aktynie)

Autonomiczny układ nerwowy - AUN

Elektrofizjologia komórki nerwowej

Budowa i funkcje komórek nerwowych

Model błony neuronowej

Próba kontrolna (PK) 1000 l 1000 l

Sygnalizacja międzykomórkowa i wewnątrzkomórkowa

Rozdział 4. nierównomierne rozmieszczenie jonów?

Część I: Błony biologiczne. Biofizyka II przedmiot obieralny Materiały pomocnicze do wykładów prof. dr hab. inż. Jan Mazerski

Modelowanie wektora magnetycznego serca na podstawie jonowych prądów komórkowych

Wykład I. Komórka. 1. Bioczasteczki : węglowodany, białka, tłuszcze nukleotydy

Modelowanie pewnych aspektów czynności mózgu

MECHANIZMY WZROSTU i ROZWOJU ROŚLIN

Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia. zajecia 2 :

Dywergencja/konwergencja połączeń między neuronami

SPIS TREŚCI CZĘŚĆ LITERATUROWA OBJAŚNIENIE STOSOWANYCH W PRACY SKRÓTÓW... 6 OBJAŚNIENIE STOSOWANYCH W PRACY OZNACZEŃ... 8.

Różne dziwne przewodniki

Mięśnie. dr Magdalena Markowska

Fizjologia człowieka

PRACOWNIA FIZYKI MORZA

Tadeusz Włostowski Instytut Biologii, Uniwersytet w Białymstoku

MECHANIZMY RUCHÓW KOMÓRKOWYCH - DZIAŁANIE ANESTETYKÓW NA KOMÓRKI

Ekstrakcja. Seminarium 7. 23/11/2015

C ZĘ Ś Ć II: BŁO N Y B I O L O GI C Z N E I TR A N S P O R T P R ZE Z N I E 1. BUDOWA I FUNK C J E BŁO NY KOMÓR K O W EJ

UKŁAD DOKREWNY cz. 2. Wysepki trzustkowe (Langerhansa): grupy komórek dokrewnych produkujących hormony białkowe

Temat 7. Równowagi jonowe w roztworach słabych elektrolitów, stała dysocjacji, ph

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

Biofizyka

Fizjologia nauka o czynności żywego organizmu

Obliczenia chemiczne. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Naprężenia i deformacje w ośrodku piezoelektrycznym.

Woda napój życia Woda najzdrowszy napój na świecie

Komórka eukariotyczna

Struktura i dynamika błon biologicznych Transport przez błony Receptory błonowe i wewnątrzkomórkowe Receptory hormonalne

EFEKT SOLNY BRÖNSTEDA

Homeostaza DR ROBERT MERONKA ZAKŁAD EKOLOGII INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII UNIWERSYTET WARSZAWSKI

Roztwory buforowe (bufory) (opracowanie: dr Katarzyna Makyła-Juzak)

FIZJOLOGIA ZWIERZĄT prof. dr hab. Krystyna Skwarło-Sońta rok akad. 2012/2013

NARZĄD WZROKU

SKRYPT DO ĆWICZEŃ Z BIOFIZYKI. dla studentów biologii i biotechnologii UMCS w Lublinie. Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej

LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 2 Temat: Wyznaczenie współczynnika elektrochemicznego i stałej Faradaya.

Transkrypt:

Kanały jonowe i pompy błonowe

Jak badad przepływ jonów? Patch-clamp -zassanie powoduje ścisłe połączenie błony komórkowej z kapilarą (opornośd miedzy wnętrzem pipety a otaczającym roztworem = 10^9 omów) > prąd płynie tylko przez błonę; mikrosekundowa rozdzielczośd Układ całokomórkowy i oderwanej łatki Gęstośd kanałów w błonie zależna od rodzaju komórki i danego fragmentu błony tej komórki

Kanały błonowe Receptor acetylocholinowy 4 pa (1A = 6,24*10^18 e/s) 25 mln jonów sodu/s Przewodnictwo g=i/(v - Er), Er potencjał, przy którym nie ma przepływu prądu Otwarty przez 1 ms Długośd segmentów mielinowych (skoków) 0,2-1 mm Prędkośd przewodzenia 0,5-120 m/s Szczelina synaptyczna 20-30nm Szybkie kanały sodowe i potasowe Czas trwania impulsu nerwowego 3-5 ms Napięcie podczas depolaryzacji -60mV do +30mV Selektywnośd kanałów wynika z wąskiego, naładowanego przewężenia wewnątrz kanału (rzędu angstremów) Model kuli na łaocuchu

Potencjał błonowy Frakcja otwartych kanałów bramkowanych potencjałem F=1/(1+e^(-zF[V Vo]/RT)) z ładunek F stała Faradaya (9,648 10^4 J/V mol V napięcie błony *V+ Vo napięcie równowagi kanału Równanie Goldmana P przepuszczalnośd R stała gazowa (8,314 J/mol K) [X] stężenie poszczególnego jonu (zewnątrz lub wewnątrz komórki)

Receptor jonowy (kanał jonowy bramkowany przekaźnikiem) Sprzężony z kanałem jonowym działającym na zasadzie transportu biernego. W części zewnątrzkomórkowej receptora znajduje się miejsce wiążące cząsteczkę sygnałową (ligand), w efekcie związania dochodzi do zmiany konformacji białek tworzących kanał jonowy. Przez otwarty kanał przenikają jony zgodnie z gradientem stężeo. np. r. acetylocholinowy

Białka G (Białko N²) białko adaptorowe dla receptora metabotropowego. grupa polimorficznych białek, które charakteryzują się aktywnością GTP-azy.. Rodzaje: Gq, Gi, Gs (camp, IP3, DAG) a. rzekoma niedoczynnośd przytarczyc b. cholera c. krztusiec

Receptor NMDA NMDA (N-metylo-Dasparaginian) związany z kanałem jonowym przepuszczalnym dla Ca2+, Na+) i K+ zlokalizowany w synapsach Zapamiętywanie i zapominanie Procesy warunkujące te zmiany: długotrwałe wzmocnienie synaptyczne (LTP long-term potentiation) oraz długotrwałe tłumienie synaptyczne (LTD long-term depression)

Receptory Metabotropowe receptory muskarynowe receptory histaminowe receptory GABA-B receptory adenozynowe adrenergiczne α i β dopaminowe D1, D2 melatoninowe Mel1 serotoninowe 5-HT1, 5-HT2 Opioidowe μ, δ i κ receptory kannabinoidowe CB1, CB2

Kanał receptora Ach specyficznośd selektywnośd. poryny -zwykle brak specyficzności trzy pierścienie ujemnie naładowanych reszt aminokwasowych Jeden znajduje się w rejonie transmembranowym poru, a pozostałe dwa otaczają wejścia, dzięki czemu odpychane są aniony, a chętnie przyciągane kationy Dla kanałów anionowych (Cl) zwykle jest odwrotnie.

Kanały bramkowane potencjałem wrażliwością na zmiany potencjału błony kanały reagujące na bodźce depolaryzujące i hiperpolaryzujące Elementem czułym na zmianę potencjału jest fragment białka naładowany elektrycznie. Jest to czujnik potencjału kanały potasowe, sodowe oraz wapniowe

Otwierane naprężeniem błony Otwarcia lub zamknięcia są kontrolowane przez siłę mechaniczną działająca bezpośrednio na elementy kanału specyficzne dla kationów. narząd słuchowy Cortiego siła wystarczająca do otwarcie 2 10-13 N. Wychylanie się stereocilii o 0,04 nm.

Otwierane mechanicznie (Ryr) Występowanie: błona komórkowa mięśni kanały DHP i ryanodowe Ca2+

Kanał potasowy związany z receptorem β Wpływ na pobudliwośd nerwową Otwierany w chwilach zagrożenia organizmu Wpływa na rozszerzenie naczyo krwionośnych Występuje m.in. w mięśniu sercowym

Pompa Na/K (ATP-aza)

Znaczenie kanałów Podział transportu: 1. Symport razem w jedną stronę (np. glukoza i sód) 2. Antyport w przeciwnym kierunku (wymienniki jonowe np. K/H w żołądku)

Bibliografia L. Stryer, Biochemia, PWN, Warszawa 2000 S. Konturek, T. Brzozowski, Fizjologia człowieka, WUJ 2003 T. Cichocki, J. A. Litwin, J. Mirecka, Kompedium histologii, WUJ 2002 http://kf.sggw.pl/nauka/kanaly-jonowe/ http://www.mitochondria.home.pl/profile_pl.php http://www.mp.pl/artykuly/?aid=8849 http://www.zgapa.pl/zgapedia/data_pictures//1.bp.blo gspot.com/_