οµή και Λειτουργία της Κυτταρικής Μεµβράνης

Σχετικά έγγραφα
οµή και Λειτουργία της Κυτταρικής Μεµβράνης

Δοµή και Λειτουργία της Κυτταρικής Μεµβράνης Ε. Παρασκευά 0

Kυτταρική Bιολογία ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ, ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΑ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΑ & ΔΙΑΛΟΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΔIAΛEΞΗ 4 (6/3/2013)

Περιήγηση στο εσωτερικό του Κυττάρου. Φώτης Καρβέλης

Κεφ. 12 ΛΙΠΙ ΙΑ ΚΑΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

Kυτταρική Bιολογία ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ, ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΑ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΑ & ΔΙΑΛΟΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΔIAΛEΞΕΙΣ 4 & 5 (29/2 & 2/3/2016)

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΠΛΑΣΜΑΤΙΚΗΣ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ. Πετρολιάγκης Σταμάτης Τμήμα Γ4

Kυτταρική Bιολογία ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ, ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΑ ΔΙΑΜΕΡΙΣΜΑΤΑ & ΔΙΑΛΟΓΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΔIAΛEΞΕΙΣ 4 & 5 (3/3 & 6/3/2017)

Κυτταρική Βιολογία. Ενότητα 08 : Βιολογικές μεμβράνες, μεμβρανικά διαμερίσματα, μεταφορά πρωτεϊνών Παναγιωτίδης Χρήστος Τμήμα Φαρμακευτικής ΑΠΘ

ΛΙΠΙΔΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ. 29/10/2015 Δ.Δ. Λεωνίδας

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 ΛΙΠΙΔΙΑ ΚΑΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ

ρευστότητα (εξασφαλίζεται µε τα φωσφολιπίδια)

ΒΙΟΛΟΓΙΑ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

Ηδοµή των λιπαρών οξέων

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ

ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΜΑΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ (C, H, N, O) 96% ΜΙΚΡΟΘΡΕΠΤΙΚΑ (πχ. Na, K, P, Ca, Mg) 4% ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΑ (Fe, I) 0,01%

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 ΛΙΠΙΔΙΑ ΚΑΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΑ ΛΙΠΙΔΙΑ, ΔΟΜΗ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ & ΣΥΝΘΕΣΗ ΛΙΠΙΔΙΩΝ

KΕΦΑΛΑΙΟ 1ο Χημική σύσταση του κυττάρου. Να απαντήσετε σε καθεμιά από τις παρακάτω ερωτήσεις με μια πρόταση:

πρωτεϊνες νουκλεϊκά οξέα Βιολογικά Μακρομόρια υδατάνθρακες λιπίδια

Κεφάλαιο 2ο ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ

Θέματα πριν τις εξετάσεις. Καλό διάβασμα Καλή επιτυχία

Η κυτταρική µετατόπιση των πρωτεϊνών

Οργανική Χημεία. Κεφάλαιο 28: Βιομόρια-λιπίδια

Τα χημικά στοιχεία που είναι επικρατέστερα στους οργανισμούς είναι: i..

Μεταγωγή σήματος και βιολογικές μεμβράνες

Σηματοδοτικά μόρια (προσταγλανδίνη, φωσφο-ινοσιτίδια, στεροειδή ) Ορίζουν το κύτταρο και διαμερισματοποιούν το εσωτερικό του

ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ: αφαίρεση ενός μορίου νερού - σύνθεση ενός διμερούς ΥΔΡΟΛΥΣΗ : προσθήκη ενός μορίου νερού - διάσπαση του διμερούς στα συστατικά του

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ Ι ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

ΛΙΠΙΔΙΑ ΚΑΙ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ. Stryer Ch. 12

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11. Βιοενεργητική & Μεταβολισµός: Μιτοχόνδρια, Χλωροπλάστες & Υπεροξειδιοσώµατα

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2. Η σύσταση των κυττάρων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΡIΤΟ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

Γενική Μικροβιολογία. Ενότητα 5 η ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ

Βιολογικές μεμβράνες

Βιολογικές Μεμβράνες και Μεταγωγή Σήματος

Μόρια κυτταρικής πρόσφυσης

Αποµόνωση µεµβρανικών λιπιδίων

Παθητική και ενεργητική μεταφορά μέσω μεμβρανών

Ηδοµή των λιπαρών οξέων

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ

ΕΙΚΟΝΑ Διαβαθµίσεις ιόντων µεταξύ των δύο πλευρών της κυτταροπλασµατικής µεµβράνης ενός τυπικού κυττάρου θηλαστικών. Οι συγκεντρώσεις Na + και

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ

1. Εισαγωγή στο Κύτταρο

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Γενική επισκόπηση των κυττάρων και της κυτταρικής βιολογικής έρευνας. Ακαδημαϊκές Εκδόσεις 2011 Το κύτταρο-μια Μοριακή Προσέγγιση 1

Εξωκυττάριο στρώμα (ΕΣ)

Kυτταρική Bιολογία ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ, ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΕ ΚΥΣΤΙΔΙΑ, ΛΥΣΟΣΩΜΑΤΙΑ & ΑΥΤΟΦΑΓΙΑ ΔIAΛEΞΕΙΣ 6 & 7 (8 & 13/3/2017)

Κεφάλαιο 3 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ

ΠΡΟΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΥΔΩΝ ΤΕΦΑΑ/ΔΠΘ ΜΑΘΗΜΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΠΡΟΠΟΝΗΤΙΚΗΣ. Φατούρος Γ. Ιωάννης, Επίκουρος Καθηγητής

Ειδικές μέθοδοι ανάλυσης κυτταρικών διεργασιών Επίδραση εξωγενών παραγόντων στη λειτουργία κυτταρικών μεμβράνων

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΜΟΡΙΩΝ. Στοιχείο O C H N Ca P K S Na Mg περιεκτικότητα % ,5 1 0,35 0,25 0,15 0,05

Kυτταρική Bιολογία ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ ΔIAΛEΞΗ 2 (22/2/2016) Χημικοί δεσμοί - Το νερό & ο ρόλος του. Τα μόρια του κυττάρου.

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΛΙΠΙΔΙΩΝ ΣΕ ΥΔΑΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Περιοχές της συσκευής Golgi

Ομαδες μοριων κυτταρικης προσφυσης

CAMPBELL REECE, ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, ΠΕΚ 2010

Βιολογία Β Λυκείου θέματα

Θρεπτικές ύλες Τρόφιµα - Τροφή

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

Διάλεξη 5. Μπράλιου Γεωργία, PhD, Τμήμα Πληροφορικής με Εφαρμογές στη Βιοϊατρική Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Διαπερατότητα βιολογικών μεμβρανών. Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ.

M. Λέκκα 2011 ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

Δομή των μυϊκών κυττάρων.

Δομή πλασματικής μεμβράνης & διαπερατότητα ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚO ΚYΤΤΑΡΟ

ΕΡΓΑΣΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 3.1 ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ

Ηλίας Ηλιόπουλος Εργαστήριο Γενετικής, Τµήµα Γεωπονικής Βιοτεχνολογίας, Γεωπονικό Πανεπιστήµιο Αθηνών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΡIΤΟ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2008 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ-ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ ΤΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ ΤΟΥ ΜΑΘΗΤΗ

ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

ΓENIKA ΣTOIXEIA. Η φυσιολογία του ανθρώπου μελετά τα χαρακτηριστικά και τους λειτουργικούς μηχανισμούς που κάνουν το ανθρώπινο σώμα ζωντανό οργανισμό.

οµή και λειτουργία των µεγάλων βιολογικών µορίων

ΣΥΝΘΕΣΗ ΣΦΙΓΓΟΛΙΠΙΔΙΩΝ & ΧΟΛΗΣΤΕΡΟΛΗΣ

ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΕΚΔΟΧΗ

ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΣΗΜΑΣΙΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. Οργάνωση της ζωής βιολογικά συστήματα

Γιατί διαιρούνται τα κύτταρα;

ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ. Τα χημικά μόρια που οικοδομούν τους οργανισμούς

ΙΑΤΡΙΚΗ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΑΘΗΝΩΝ (ΕΚΠΑ) ΚΑΤΑΤΑΚΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΚ.ΕΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΒΙΟΛΟΓΙΑ

Εξωκυττάριο στρώμα (ΕΣ)

ΒΑΣΙΚΕΣ ΔΟΜΕΣ - ΤΟ ΚΥΤΤΑΡΟ

πρωτεΐνες πολυμερείς ουσίες δομούν λειτουργούν λευκώματα 1.Απλές πρωτεΐνες 2.Σύνθετες πρωτεΐνες πρωτεΐδια μη πρωτεϊνικό μεταλλοπρωτεΐνες

Αρχές Βιοτεχνολογίας Τροφίμων

CO 2 H 2 O O 2 C 6 H 12 O 6 ATP ADP DNA NADPH - TAC AAA CAT CCC GGG TTT ATT

Μεταφορά µέσω κυστιδίων. (transport vesicles)

Βιολογικές Μεμβράνες και Μεταγωγή Σήματος

Βιολογικές Μεμβράνες και Μεταγωγή Σήματος

ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ - ΟΡΜΟΝΕΣ - ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΣΗΜΑΤΟΣ

Σκοπός: Περιγραφή της συμπεριφοράς των νευρικών κυττάρων και ποσοτικά και ποιοτικά.

Τμήμα Βιολογίας Μάθημα: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ Γ εξάμηνο Διαλέξεις κάθε Τρίτη μ.μ. και Παρασκευή 11-13

ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο Βιοχημική εξέλιξη

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 5 ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

Διαπερατότητα βιολογικών μεμβρανών. Σωτήρης Ζαρογιάννης Επίκ. Καθηγητής Φυσιολογίας Εργαστήριο Φυσιολογίας Τμήμα Ιατρικής Π.Θ.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο Κύτταρο, η θεμελιώδης μονάδα της ζωής

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10. Διαλογή και μεταφορά πρωτεϊνών Ενδοπλασματικό δίκτυο, συσκευή Golgi και λυσοσώματα

- 1 - ΒΙΟΛΟΓΙΑ Ι ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

ΒΙΟΛΟΓΙΑ B ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΤΡΙΤΟ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗ ΟΡΓΑΝΩΣΗ

Transcript:

οµή και Λειτουργία της Κυτταρικής Μεµβράνης 1

Αποµόνωση του κυττάρου από το περιβάλλον 2

Λειτουργίες της κυτταρικής µεµβράνης 1. Ρυθµίζει τη διεύλευση ουσιών 2. Αναγνωρίζει χηµικά σήµατα 3. Συνδέει γειτονικά κύτταρα 4. Καθηλώνει κύτταρα στο εξωκυττάριο στρώµα 3

Η κυτταρική µεµβράνη και οι µεµβράνες των οργανιδίων ενός κυττάρου αποτελούν ένα συνεχές σύστηµα Κοινή δοµή Ανταλλαγή µορίων 4

Τρεις όψεις της Κυτταρικής Μεµβράνης (A) An electron micrograph of a plasma membrane (of a human red blood cell) seen in cross section. (B and C) These drawings show two-dimensional and threedimensional views of a cell membrane. (A, courtesy of Daniel S. Friend.) 5

Τα κύρια συστατικά της Κυτταρικής Μεµβράνης Λιπιδιακή ιπλοστοιβάδα Μεµβρανικές Πρωτεΐνες 6

Η δοµή της λιπιδιακής διπλοστιβάδας οφείλεται στις ιδιότητες των λιπιδίων Οι 3 κύριες κατηγορίες λιπιδίων της κυτταρικής µεµβράνης Φωσφολιπίδια Γλυκολιπίδια Στερόλες 7

Φωσφολιπίδια Φωσφογλυκερίδια Φωσφοτιδυλοχολίνη 8

9

10

Φωσφολιπίδια Σφιγκολιπίδια Σφιγκοµυελίνη 11

Γλυκολιπίδια σφιγγοσίνη σάκχαρα 5% των λιπιδίων στην εξωτερική στιβάδα της κυτ. µεµβράνης Τα γλυκολιπίδια ως καθοριστές των οµάδων αίµατος 12

Χοληστερόλη 13

Ιδιότητες των φωσφολιπιδίων space-filling model of a typical phospholipid bilayer 14

Υδρόφοβα και Υδρόφιλα µόρια αντιδρούν διαφορετικά µε τα µόρια του νερού ιαµορφώσεις των µορίων λιπιδίων σε υδάτινο περιβάλλον 15

Οι λιπιδιακές διπλοστιβάδες έχουν αυτο-επιδιορθωτικές ιδιότητες µικρά κενά καλύπτονται από την µετακίνηση λιπιδίων µεγαλύτερα κενά στη ν κυτ. µεµβράνη ευκαρυωτικών κυττάρων καλύπτονται από τη σύντηξη κυστιδίων Η Λιπιδιακή ιπλοστιβάδα σχηµατίζει αυτόµατα κλειστές δοµές ηµιουργία του πρώτου κυττάρου? 16

Συνθετικές Λιπιδιακές ιπλοστιβάδες Λιπιδιακή ιπλοστιβάδα (black membrane) Λιποσώµατα 17

Τα λιπίδια της µεµβράνης βρίσκονται σε συνεχή κίνηση 18

Κίνηση των Φωσφολιπιδίων Πλευρική διάχυση (10 7 φορές ανά sec) Μεταπίδηση στην άλλη στιβάδα (1 φορά το µήνα) Περιστροφή γύρω από τον άξονα τους Κίνηση των αλυσίδων υδρογονανθράκων 19

Η Ρευστότητα της Λιπιδιακής ιπλοστιβάδας εξαρτάται από τη σύσταση και τη θερµοκρασία της Αλλαγή Φάσης (phase transition) θερµοκρασία αλλαγής φάσης Η χοληστερόλη 1) αυξάνει τη ρευστότητα σε θερµοκρασίες 2) µειώνει τη ρευστότητα σε θερµοκρασίες εµποδίζει ακρότητες στη ρευστότητα της 20 µεµβράνης

21

Τα λιπίδια της µεµβράνης µπορούν να σχηµατίσουν περιοχές µε διαφορετική σύσταση 1:1 -φωσφατιδυλχολίνη -σφινγγοµυελίνη 1:1:1 -φωσφατιδυλχολίνη -σφινγγοµυελίνη -χοληστερόλη 22

Η Κυτταρική Μεµβράνη περιέχει Λιπιδικές Σχεδίες (Lipid Rafts) Σφιγγολιπίδια µακριές κορεσµένες αλυσίδες υδρογονανθράκων Χοληστερόλη Μικροπεριοχές όπου η λιπιδική διπλοστιβάδα είναι παχύτερη µε αποτέλεσµα να συγκεντρώνονται κάποιες πρωτεΐνες Τα σφιγγολιπίδια στις δύο στιβάδες επικοινωνούν µεταξύ τους 23

οµή των λιπιδικών σχεδιών. Αλληλεπίδραση σφιγγοµυελίνης -γλυκολιπιδίων - χοληστερόλης Λιπιδική σχεδία σε συνθετική διπλοστιβάδα 24

Μοντέλο λιπιδικής σχεδίας Οργάνωση πρωτεϊνών Συγκέντρωση σε µεταφορικά κυστίδια ιευκολύνουν την δράση τους φέρνοντας τη µία κοντά στην άλλη 25

Η κατανοµή φωσφολιπιδίων και γλυκολιπιδίων στη λιπιδική διπλοστιβάδα είναι ασύµµετρη Ασύµµετρη κατανοµή φωσφολιπιδίων και γλυκολιπιδίων στη λιπιδική διπλοστιβάδα ανθρώπινων ερυθροκυττάρων Η ασυµµετρία στην κατανοµή των λιπιδίων δηµιουργείται από µεµβρανικούς µεταφορείς φωσφολιπιδίων 26

27

28

Επίδραση των λιπιδίων στη λειτουργία της κυτταρικής µεµβράνης 29

Τα κύτταρα χρησιµοποιούν την ασύµµετρη κατανοµή φωσφολιπιδίων στη λιπιδική διπλοστιβάδα για να διακρίνουν ανάµεσα σε ζωντανά και νεκρά κύτταρα Έκθεση φωσφατιδυλσερίνης στην εξωτερική στιβάδα της κυτταρικής µεµβράνης Σήµα για φαγοκυττάρωση του νεκρού κυττάρου του πυρήνα των πρώιµων ερυθροκυττάρων Οφείλεται: Απενεργοποίηση των µεταφορέων φωσφολιπιδίων Ενεργοποίηση του ενζύµου που κατανέµει µη ειδικά τα τα φωσφολιπίδια στις δύο στιβάδες 30

Η Ασυµµετρία της Λιπιδικής ιπλοστιβάδας είναι Σηµαντική για τη Λειτουργία της Φωσφο-ινοσιτόλη : 2-8 % των φωσφολιπιδίων της πλασµατικής µεµβράνης ζωικών κυττάρων 31

Τα γλυκολιπίδια βρίσκονται στην εξωτερική πλευρά της κυτταρικής µεµβράνης 5% των λιπιδίων της εξωτ. στιβάδας 32

Τα γλυκολιπίδια βρίσκονται στην εξωτερική πλευρά της κυτταρικής µεµβράνης Γανκλιοσίδια : σιαλικό οξύ αρνητικό φορτίο νευρώνες Μεταλλάξεις που εµποδίζουν την παραγωγή σύνθετων γαγγλιοσιδίων δεν προκαλούν φαινότυπο, εκτός από την ελαττωµατική µεταφορά τεστοστερόνης στους όρχεις (στειρότητα) G M1 : είσοδος τοξίνης του βακτηρίου που προκαλεί χολέρα ενδοκυττάριου camp στα επιθηλιακά κύτταρα του εντέρου είσοδος Na+ και H 2 O 33

Η συσσώρευση ενδιάµεσων προϊόντων της αποικοδόµησης σφιγγολιπιδίων αποτελεί αίτια εµφάνισης ασθενειών Συσσωµατώµατα γαγγλιοσιδών σε εγκεφαλικό κύτταρο παιδιού µε ασθένεια Tay-Sachs 34

Μεµβρανικές Πρωτεΐνες 50% της µάζας της µεµβράνης 50 µόρια λιπιδίων για κάθε µόριο πρωτεΐνης Υπεύθυνες για τις ειδικές λειτουργίες της µεµβράνης 35

Μεµβρανικές πρωτεΐνες ιαµεµβρανικές (1-3) Ενσωµατωµένες (4-6) Περιφερικές (7-8) 36

Σύνδεση πρωτεϊνών στη Μεµβράνη µέσω Λιπαρών οξέων Οµάδας πρενυλίου 37

Σύνδεση πρωτεϊνών στη Μεµβράνη µέσω Ολιγοσακχαριτών GPI anchor to PI 38

ιαµεµβρανικές πρωτεΐνες 39

Οι περισσότερες διαµεµβρανικές πρωτείνες διασχίζουν τη λιπιδική διπλοστιβάδα µε τη µορφή α έλικας Σταθερός προσανατολισµός στη µεµβράνη καθορισµένη κυτοσολική µη κυτοσολική περιοχή διαµεµβρανική περιοχή Υδρόφοβα αµινοξέα Αµινοξέα µε µη πολικές πλευρικές οµάδες Πολικοί πεπτιδικοί δεσµοί Σχηµατισµός δεσµών υδρογόνου ανάµεσα στους πεπτιδικούς δεσµούς ιαµόρφωση α έλικας 40

Οι χάρτες υδροπάθειας βοηθούν στην αναγνώριση περιοχών της πρωτεΐνης που διασχίζουν τη µεµβράνη µε τη µορφή α-έλικας 41

42

ιαµεµβρανικές πρωτεϊνες µε τη διαµόρφωση β-βαρελιού απαντώνται στις µεµβράνες βακτηρίων, µιτοχονδρίων και χλωροπλαστών Ανελαστική διαµόρφωση (κάθε β-αλυσίδα συνδέεται µε τις γειτονικές µε δεσµούς υδρογόνου) Οι α-έλικες µπορούν να αλλάζουν θέση και η πρωτεϊνη αλλάζει διαµόρφωση: Ιοντικοί δίαυλοι Μεταφορά διαλυτών µορίων Μεταγωγή σήµατος 43

Οι περισσότερες διαµεµβρανικές πρωτεΐνες είναι γλυκοσυλιωµένες Οι οµάδες σακχάρων βρίσκονται πάντα στην εξωτερική πλευρά της µεµβράνης ηµιουργία δισουλφιδικών δεσµών µόνο στην εξωτερική πλευρά της µεµβράνης Σταθεροποίηση της διαµόρφωσης της πρωτεΐνης της σύνδεσής της µε άλλες πολυπεπτιδικές αλυσίδες 44

Η επιφάνεια του κυττάρου καλύπτεται από σάκχαρα γλυκοπρωτεΐνες γλυκολιπίδια πρωτεογλυκάνες Γλυκοκάλυκας Αναγνώριση από λεκτίνες Προστασία από µηχανική και χηµική βλάβη Αποµόνωση του κυττάρου 45

ΕΙΚΟΝΑ 13.14 Ο γλυκοκάλυκας. Φωτογραφία εντερικού επιθηλίου σε ηλεκτρονικό µικροσκόπιο, όπου φαίνεται ο γλυκοκάλυκας (βέλη). (Don Fawcett/Visuals Unlimited.) 46

ιαλυτοποίηση και Καθαρισµός Μεµβρανικών Πρωτεϊνών µε τη Χρήση Απορρυπαντικών Παράγοντες που διασπούν τους υδρόφοβους δεσµούς και καταστρέφουν τη λιπιδική διπλοστιβάδα απορρυπαντικά αµφιπαθή µόρια 47

ΕΙΚΟΝΑ 13.6 ιαλυτοποίηση ενσωµατωµένων διαµεµβρανικών πρωτεϊνών µε απορρυπαντικά. Τα απορρυπαντικά (π.χ. το οκτυλογλυκοσίδιο) είναι αµφιπαθή µόρια που περιέχουν υδρόφιλες κεφαλές και υδρόφοβες ουρές. Οι υδρόφοβες ουρές δεσµεύονται στις υδρόφοβες περιοχές των ενσωµατωµένων διαµεµβρανικών πρωτεϊνών, σχηµατίζοντας σύµπλοκα απορρυπαντικού-πρωτεΐνης που είναι διαλυτά στο υδατικό διάλυµα. 48

Οι περιφερικές πρωτεΐνες διαλυτοποιούνται εύκολα 49

Μη-ιοντικά Ιοντικά Μετουσίωση πρωτεϊνης SDS-PAGE Αναδιάταξη, ανάκτηση δραστικότητας 50

Πολλές Μεµβρανικές Πρωτεΐνες ιαχέονται κατά µήκος της Μεµβράνης Περιστροφή γύρω από τον άξονά τους Πλευρική ιάχυση 51

Μέτρηση του ρυθµού πλευρικής διάχυσης µεµβρανικών πρωτεϊνών µε τεχνικές φωτο-αποχρωµατισµού 52

Η σταθερά διάχυσης διαφέρει σηµαντικά για διάφορες πρωτεΐνες οι αλληλεπιδράσεις µε άλλες πρωτεΐνες εµποδίζουν τη διάχυση όταν δεν υπάρχει παρεµπόδιση η µεµβράνη φαίνεται ότι πυκνότητα συγκρίσιµη µε του ελαιόλαδου 53

ιαφορετικές περιοχές της κυτταρικής µεµβράνης περιέχουν διαφορετικές πρωτεΐνες Επιθηλιακό κύτταρο Ασύµµετρη κατανοµή Πρωτεϊνών Λιπιδίων Στενοσύνδεσµοι 54

Οι τρεις περιοχές της κυτταρικής µεµβράνης του σπερµατοζωαρίου Η διαφορετική κατανοµή των πρωτεϊνών στη µεµβράνη δεν οφείλεται στην ύπαρξη στενοσυνδέσµων 55

Μηχανισµοί που χρησιµοποιούνται για τον περιορισµό µιας πρωτεΐνης σε µια περιοχή της µεµβράνης Σχηµατισµός συσσωµατωµάτων Σύνδεση µε δοµές στον εξωκυττάριο χώρο Σύνδεση µε κυτταρικές δοµές Αλληλεπίδραση µε πρωτεΐνες στην επιφάνεια άλλων κυττάρων 56

57

Μελέτη των µεµβρανικών πρωτεϊνών 58

Η κυτταρική µεµβράνη των ερυθροκυττάρων Εξωκυττάρια πλευρά Παρασκευή κυτταρικών µεµβρανών ερυθροκυττάρων Κυτταροπλασµατική πλευρά 59

Εντοπισµός πρωτεϊνών στην εξωκυττάρια ή στην εσωτερική πλευρά της µεµβράνης προσθήκη ουσίας σήµανσης Εξωκυττάρια πλευρά Κυτταροπλασµατική πλευρά Πρότυπο ηλεκτροφόρησης των πρωτεϊνών της µεµβράνης του ερυθροκυττάρου 60

γλυκοφορίνη 61

Σύνδεση των πρωτεϊνών της κυτταρικής µεµβράνης µε τον κυτταροσκελετό 62

Ηλεκτρονική Μικροσκοπία Ψύξης-Τεµεχισµού (Freeze-fracture EM) Εξωκυτταρική πλευρά Κυτταροπλασµατική πλευρά 63

Τα σωµατίδια που παρατηρούνται στην κυτταροπλασµατική πλευρά της µεµβράνης είναι κυρίως µόρια πρωτεΐνης ζώνης 3 Οι πρωτεΐνες παραµένουν συνδεδεµένες στη στιβάδα που περιέχει την κύρια µάζα τους 64

Κυτταρική αναγνώριση µέσω ολιγοσακχαριτών Αναγνώριση ωοκυττάρου σπέρµατος Πήξη αίµατος Χηµειοταξία λεµφοκυττάρων Φλεγµονή 65

ιαµεµβρανικές πρωτεΐνες συµµετέχουν στην αλληλεπίδραση µεταξύ κυττάρων 66

Ο ρόλος της σύντηξης µεµβρανών στις κυτταρικές διαδικασίες 67

Είσοδος του ιού HIV σε Τ λεµφοκύτταρα 68

Υποδοχείς Ένζυµα κατάλυση αντιδράσεων κοντά στη µεµβράνη ίαυλοι µετακίνηση µορίων στις δύο πλευρές της µεµβράνης Κινητήριες πρωτεΐνες κίνηση του κυττάρου Πρωτεΐνες που λειτουργούν στην κυτταρική αναγνώριση Μόρια κυτταρικής πρόσφυσης Πρωτεΐνες φορείς 69

Cell Physiology Source Book. 3 rd edition. N. Sperelakis Κεφ. 2-6. Molecular Biology of the Cell, 4 th edition. Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter Κεφ. 10. Molecular Cell Biology, 4 th edition. Lodish, Berk, Zipursky, Matsudaira, Baltimore, Darnell Κεφ. 5. Lehninger Principles of Biochemistry, 3 rd edition. Nelson and Cox Κεφ. 11-12 70

οµή και Λειτουργία της Κυτταρικής Μεµβράνης Λειτουργίες της κυτταρικής µεµβράνης Η δοµή της λιπιδιακής διπλοστιβάδας Κίνηση των Φωσφολιπιδίων Η Κυτταρική Μεµβράνη περιέχει Λιπιδικές Σχεδίες (Lipid Rafts) Η κατανοµή φωσφολιπιδίων και γλυκολιπιδίων στη λιπιδική διπλοστιβάδα Η ασυµµετρία της Λιπιδικής ιπλοστιβάδας είναι σηµαντική για τη λειτουργία της Μεµβρανικές Πρωτεΐνες Σύνδεση των Μεµβρανικών Πρωτεϊνών µε τη Λιπιδική ιπλοστιβάδα ιαλυτοποίηση και Καθαρισµός Μεµβρανικών Πρωτεϊνών µε τη Χρήση Απορρυπαντικών Η κυτταρική µεµβράνη των ερυθροκυττάρων ιάχυση µεµβρανικών πρωτεϊνών κατά µήκος της µεµβράνης ιαφορετικές περιοχές της κυτταρικής µεµβράνης περιέχουν διαφορετικές πρωτεΐνες Μηχανισµοί που χρησιµοποιούνται για τον περιορισµό µιας πρωτεΐνης σε µια περιοχή της µεµβράνης Η επιφάνεια του κυττάρου καλύπτεται από σάκχαρα 71