M. Λέκκα 2011 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ M. Λέκκα 2011 Οι βιολογικές μεμβράνες είναι φυσικά φράγματα που οριοθετούν την αρτιότητα των κυττάρων ως προς το περιβάλλον τους, (πλασματική μεμβράνη στους προκαρυωτικούς οργανισμούς), ενώ στους ευκαρυωτικούς υπάρχουν και εσωτερικές μεμβράνες, που διαχωρίζουν τα διάφορα κυτταρικά οργανίδια. Οι μεμβράνες αυτές διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τη σύσταση και λειτουργία. Γενικά, αποτελούνται από: Λιπίδια /Πρωτεΐνες (4:1 1:4) Υδατάνθρακες (~5%, πάντα ενωμένοι με λιπίδια, τα γλυκολιπίδια ή με πρωτεΐνες, τις γλυκοπρωτεΐνες)

ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ ΣΥΣΤΑΣΗ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΩΝ ΛΙΠΙΔΙΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΕΤΑΞΥ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΙΔΙΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ (μυελίνη vs ER για χοληστερόλη/σφιγγομυελίνη) ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΜΕΤΑΞΥ ΙΔΙΩΝ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ (ερυθροκύτταρα ανθρώπου vs Αρουραίου για σφυγγομυελίνη/φωσφατιδυλοχολίνη)

BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ

ΣΥΣΤΑΣΗ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ : ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΑ Στα ερυθροκύτταρα: Φωσφολιπίδια με αμινομάδες Εσωτερικό Γενικά Φωσφολιπίδια Κυτοσολική πλευρά Ρόλος πρωτεϊνών

ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ: ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑ

ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΤΗΣ ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑΣ Τεχνική επανόρθωσης της αμαύρωσης φθορισμού L. Frye & M.Edidin

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑ Ακορεστότητα λιπαρών οξέων Μήκος λιπαρών οξέων Περιεκτικότητα σε χοληστερόλη Δευτερευόντως: πολικό τμήμα φωσφολιπιδίων

ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΛΙΠΙΔΙΩΝ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ: ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑ Συμπεριφορά φάσης: Ανάλογα με τη θερμοκρασία τα λιπίδια μεταβαίνουν από κατάσταση πηκτώματος (gel) σε υγρήκρυσταλλική (liquid-crystal) φάση.

ΦΥΣΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΛΙΠΙΔΙΩΝ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ: ΡΕΥΣΤΟΤΗΤΑ Η χοληστερόλη επιδρά στη μετάπτωση φάσεων. Η μελέτη της φυσικής κατάστασης γίνεται με NMR, ESR, DSC.

Οι θερμοδυναμικοί περιορισμοί στην εγκάρσια κίνηση των μεμβρανικών φωσφολιπιδίων αναιρούνται με τη βοήθεια ενζύμων (φλιππάσες, σκραμπλάσες)

ΑΣΥΜΜΕΤΡΙΑ

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΜΑΤΩΝ Ενζυμικοί δείκτες Μορφολογικοί δείκτες

ΕΝΖΥΜΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΚΑΘΑΡΟΤΗΤΑΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Oργανίδιο Πυρήνας Συσκευή Golgi Eνζυμικός δείκτης DNA πολυμεράση Γαλακτοοζυλο-τρανσφεράση Mιτοχόνδρια Mονοαμινοξειδάση (εξωτερική μεμβράνη) Δεϋδρογονάση μηλικού Δεϋδρογονάση ηλεκτρικού Λυσοσώματα Υπεροξυσώματα Eνδοπλασματικό δίκτυο Kυτοπλασματική μεμβράνη Kυτόπλασμα Όξινη φωσφατάση Β-Γαλακτισιδάση Β-Ν-ακετυλονευραμινιδάση Καταλάση Φωσφατάση της 6-φωσφογλυκόζης ΝΑDPH-αναγωγάση του κυτοχρώματος c, Na + -K + ATPάση 5 νουκλεοτιδάση Αλκαλική φωσφατάση Γαλακτική αφυδρογονάση (LDH)

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

ΒΑΚΤΗΡΙΟΡΡΟΔΟΨΙΝΗ Οι α-έλικες είναι το πιο συνηθισμένο μοτίβο των διαμεμβρανικών περιοχών

ΠΟΡΙΝΗ

Ένζυμα που καταλύουν το μεταβολισμό λιπιδίων

Τοπολογία της συνθάσης 1 προσταγλανδινών Η2

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ

ΛΙΠΟΠΡΩΤΕΪΝΕΣ Παράγονται στο αίμα Μεταφέρουν λιπαρά οξέα και γλυκερίδια στα κύτταρα Κατηγορίες: Χυλομικρά, VLDL & IDL, LDL

RAFTS Mεμβρανικοί σχηματισμοί εμπλουτισμένοι σε συγκεκριμένα λιπίδια, χοληστερόλη και πρωτεΐνες, που καταλήγουν στη δημιουργία διακριτών περιοχών στη μεμβράνη Λειτουργία : -Μεταφορά χοληστερόλης - Ενδοκύτωση - Μεταγωγή σήματος

ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ: TIGHT JUNCTIONS Σταματούν την ροή των υγρών μεταξύ των κυττάρων Δημιουργία υδατοστεγούς κατασκευής για την αποφυγή εισαγωγής ουσιών στα κύτταρα

ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ: ΔΕΣΜΟΣΩΜΑΤΑ Δημιουργία δεσμών μεταξύ των κυττάρων & επικοινωνία μέσω των κυτταροσκελετών τους Δίνει αντοχή και ανθεκτικότητα στους ιστούς

ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ: ΧΑΣΜΟΣΥΝΔΕΣΜΟΙ Πόροι ταχείας και άμεσης επικοινωνίας μεταξύ κυττάρων Μεταφορά μικρών μορίων & ηλεκτρικών σημάτων μεταξύ κυττάρων, συντονισμός αποκρίσεων

ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ