Membraansed lipiidid. Loengud. Glütserofosfolipiidid kui fosfatidaadid

Σχετικά έγγραφα
BIOKEEMIA 10: NÄRVIBIOKEEMIA

K o Na o Cl o. K i Na i Cl i

BIOKEEMIA 6: LIPIIDID LIPIIDIDE METABOLISM TRIGLÜTSERIIDIDE KATABOLISM JA BIOSÜNTEES LIIT- JA TSÜKLILISTE LIPIIDIDE METABOLISM

Biomakromolekulid: struktuurist omadusteni. Darja Lavõgina Keemia õppesessioon 15. jaanuar 2018

BIOKEEMIA 3: AINE- JA ENERGIAVAHETUSE JA BIOREGULATSIOONI ÜLDPÕHIMÕTTED BIOREGULATSIOON: ENSÜÜMID, VITAMIINID KUI KOENSÜÜMID, HORMOONID RETSEPTORID

HAPE-ALUS TASAKAAL. Teema nr 2

Funktsiooni diferentsiaal

9. AM ja FM detektorid

Sümpaatiline närvisüsteem. Natali Tšivkin Sofia Zdobnõh Eva-Liisa Vinni Ingrid Kokmann STOM II kursus 2. rühm

BIOKEEMIA 4: MAKROERGILISED ÜHENDID (ATP) BIOLOOGILINE OKSÜDATSIOON OKSÜDEERIV FOSFORÜLEERIMINE OKSÜDATIIVNE STRESS

Keemia lahtise võistluse ülesannete lahendused Noorem rühm (9. ja 10. klass) 16. november a.

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED LEA PALLAS XII OSA

Kompleksarvu algebraline kuju

Kontekstivabad keeled

Geomeetrilised vektorid

Lokaalsed ekstreemumid

Orgaanilise keemia õpiku küsimuste vastused

Sissejuhatus mehhatroonikasse MHK0120

Õppevahendid. Farmakoloogia kursus liikumis- ja sporditeaduste magistrantidele. Farmakoloogia definitsioonid. Farmakoloogia ülesanded

F l 12. TRANSPORDINÄHTUSED JA BIOENERGEETIKA ALUSED

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

4.2.5 Täiustatud meetod tuletõkestusvõime määramiseks

Energiabilanss netoenergiavajadus

3. Solvendiefektide mõju ainete omadustele ja keemilistele protsessidele. 3.1 Solvendiefektid happe-aluse protsessidele. Tasakaal ja kiirus

Kujutise saamine MAGNETRESONANTSTOMOGRAAFIAS (MRT) Magnetic Resonance Imaging - MRI

Ehitusmehaanika harjutus

ΔΗΜΟΤΙΚΕΣ ΕΚΛΟΓΕΣ 18/5/2014 ΑΚΥΡΑ

Organismide keemiline koostis. Tiina Kapten

Graafiteooria üldmõisteid. Graaf G ( X, A ) Tippude hulk: X={ x 1, x 2,.., x n } Servade (kaarte) hulk: A={ a 1, a 2,.., a m } Orienteeritud graafid

=217 kj/mol (1) m Ühe mooli glükoosi sünteesil lihtainetest vabaneb footoneid: Δ H f, glükoos n (glükoos) =5,89 mol (1) E (footon)

XIV. GEENIREGULATSIOON PROKARÜOOTIDEL JA FAAGIDEL

2013/2012. m' Z (C) : V= (E): (C) :3,24 m/s. (A) : T= (1-z).g. (D) :4,54 m/s

Matemaatiline analüüs I iseseisvad ülesanded

Eesti koolinoorte 54. bioloogiaolümpiaad Lõppvooru teoreetiline osa gümnaasiumile

Prisma. Lõik, mis ühendab kahte mitte kuuluvat tippu on prisma diagonaal d. Tasand, mis. prisma diagonaal d ja diagonaaltasand (roheline).

PÕHILISED ORGAANILISED ÜHENDID

2017/2018. õa keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesannete lahendused klass

Fotosüntees. Peatükk 3.

Keemia lahtise võistluse ülesannete lahendused Noorem rühm (9. ja 10. klass) 15. november a.

ITI 0041 Loogika arvutiteaduses Sügis 2005 / Tarmo Uustalu Loeng 4 PREDIKAATLOOGIKA

gaas-tahke Lahustumisprotsess:

MATEMAATIKA TÄIENDUSÕPE MÕISTED, VALEMID, NÄITED, ÜLESANDED LEA PALLAS VII OSA

I. Keemiline termodünaamika. II. Keemiline kineetika ja tasakaal

28. Sirgvoolu, solenoidi ja toroidi magnetinduktsiooni arvutamine koguvooluseaduse abil.

Konjugaadid ravimite suunatud kohaletoimetamiseks läbi vere-koe barjääri

Molekulid ei esine üksikuna vaid suurearvuliste kogumitena.

17.1 Üldisi põhimõtteid ja mõisteid Retseptorrakkude omadused

Universaalsus vs selektiivsus. Fluorofoorid. Uuringud in situ ja/või in vivo. Fluorofoorid

BAΣIKO ΠPOΓPAMMA (1ο - 6ο EΞAMHNO)

Vektorid II. Analüütiline geomeetria 3D Modelleerimise ja visualiseerimise erialale

Δασοκομία και διαμόρφωση δασικού τοπίου. Θ. Τσιτσώνη, Π. Γκανάτσας, Θ. Ζάγκας

ORGAANILINE KEEMIA ANDRES TALVARI

Εφαρμοσμένη Βιοτεχνολογία Σημειώσεις. Νίκος Τσουκιάς Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ

2?nom. Bacc. 2 nom. acc. S <u. >nom. 7acc. acc >nom < <

Kirjeldab kuidas toimub programmide täitmine Tähendus spetsifitseeritakse olekuteisendussüsteemi abil Loomulik semantika

ELUKS OLULISED SÜSINIKÜHENDID

= 0.927rad, t = 1.16ms

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΝΕΥΡΙΚΩΝ ΚΥΤΤΑΡΩΝ

Introduction. Strong Electrolyte Weak Electrolyte Dissociation depends on concentration, model as reaction Speciation

PLASTSED DEFORMATSIOONID

Electronic Supplementary Information

Ruumilise jõusüsteemi taandamine lihtsaimale kujule

Nitric oxide (NO) reactivity studies on mononuclear Iron(II) complexes supported by a tetradentate Schiff base Ligand

Για τις προτάσεις Α1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή.

Ηπαρ και φάρμακα. ΣΠYPOΣ Π. NTOYPAKHΣ Kαθηγητής Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ Iπποκράτειο ΠΓNA

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (1)

AATOMI EHITUS KEEMILINE SIDE

A hybrid PSTD/DG method to solve the linearized Euler equations

TMR praktikum. Teooria: Aatomituuma varjestatus

2/4/2015. Διακίνηση νερού και θρεπτικών ουσιών στο φυτικό κύτταρο. Μεταφορά ουσιών παθητική ενεργητική

ORGAANILINE KEEMIA. Lühikonspekt gümnaasiumile. Koostaja: Kert Martma

FUNKTSIONAALSED RÜHMAD. II OSA

Επιτυχόντες

Elekter ja magnetism. Elektrostaatika käsitleb paigalasuvate laengute vastastikmõju ja asetumist

AROMAATSUS. Kaido Viht

Βασικές γνώσεις Χημείας Λυκείου (Α, Β, Γ)

Elu füüsikaline olemus Elu tekke probleemid

W el = q k φ (2.1) W el = z k e 0 N A φn k = z k F φn k (2.2) dg p,t = µ k dn k δw (2.3)

Electronic Supporting Information

( ) ( ) 2008/2009 õ.a. keemiaolümpiaadi lõppvooru ülesannete lahendused 9. klass

Introduction. Strong Electrolyte Weak Electrolyte Dissociation depends on concentration, model as reaction

ORGAANILINE KEEMIA I osa

ORGAANILINE KEEMIA. Lühikonspekt gümnaasiumile. Koostaja: Kert Martma

Άσκηση 7η Ιστοκαλλιέργεια Παρασκευή και αποστείρωση υποστρώµατος

Lifting Entry 2. Basic planar dynamics of motion, again Yet another equilibrium glide Hypersonic phugoid motion MARYLAND U N I V E R S I T Y O F

2017/2018. õa keemiaolümpiaadi piirkonnavooru lahendused klass

Eesti koolinoorte 50. bioloogiaolümpiaad. Rakubioloogia praktiline töö

Andmeanalüüs molekulaarbioloogias

KORDAMINE RIIGIEKSAMIKS V teema Vektor. Joone võrrandid.

KATEGOORIATEOORIA. Kevad 2016

Μελέτη ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ,25 - Κ.Α ΚΑΘΑΡΗ ΑΞΙΑ: ,00 ΦΠΑ 23%: 2.800,25 ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ: ,25 Π.Α.Υ.: 451/ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

TREENING JA TOITUMINE

ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΑΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΕΚΤΟΣ ΕΔΑΦΟΥΣ ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

Φυσική Στερεάς Κατάστασης - 2 ο μέρος Ε. Κ. Παλούρα. Στόχος της διδακτικής ενότητας


..,..,.. ! " # $ % #! & %

Ποιες περιοχές εμφανίζουν υψηλή αλατότητα στο έδαφος

Keskkonnaefektidest superhapete ja superalusteni

Heavier chalcogenone complexes of bismuth(iii)trihalides: Potential catalysts for acylative cleavage of cyclic ethers. Supporting Information

Transcript:

Loengud 7. Membraanid, nende struktuur ja omadused. Membraantransport. Biosignaali ülekanne. Membraansed lipiidid Fosfolipiidid Glükolipiidid Kolesterool 16 17 Glütserofosfolipiidid kui fosfatidaadid Glütserooli, mille 2 esimest süsinikku on esterdatud rasvhappe jääkidega ja kolmas fosfaadiga, nimetatakse fosfatiidhappeks, selle jääki sisaldavaid ühendeid fosfatidüülestriteks ehk fosfatidaatideks Fosfolipiide lagundavad spetsiaalsed ensüümid - fosfolipaasid 18 19 1

Sfingolipiidid 2 Steroidid Steroidid on ühendid, mis sisaldavad 4 tsüklist koosnevat steraanituuma Steroidide hulka kuuluvad membraanilipiidid (kolesterool), steroidhormoonid,, sapphapped Steraanituumas hüdroksüülrühma ja pikka süsivesinik-ahelat sisaldavaid steroide nimetatakse steroolideks. Steroolid on muude steroidide sünteesi vaheühendiks. 1 10 11 9 8 12 13 14 17 16 15 Kolesterool 20 3 4 5 6 7 21 Membraansed lipiidid on amfipaatilised molekulid, millel on nii hüdrofiilsed kui hüdrofoobsed omadused Lipiidne kaksikkiht mitsell kaksikkiht liposoom 22 23 2

Membraanide stabiilsus ja lipiidide mobiilsus Integraalsed ja assotseerunud membraansed valgud Flipp- Flopp üleminek 24 25 Membraanides on valgud põhiliselt α spiraalina α-spiraal Kõrvalahelad on pööratud spiraalist välja 26 27 3

Glükoforiin kui integraalne valk Bakteriorodopsiin 20 AH gruppide hüdrofoobsus 28 29 Membraantransport Passiivne transport Keemiline gradient Membraantranspordi käigus tekitatakse või kaotatakse aine gradient Keemiline gradient Elektriline gradient Membraanpotensiaal, Vm Elektriline gradient Membraanpotensiaal, Vm Keemiline gradient + elektriline gradient = = ELEKTORKEEMILINE POTENSIAAL 30 Keemiline gradient + elektriline gradient = = ELEKTORKEEMILINE POTENSIAAL 31 4

Membraantransport Rakke ümbritsevad poolläbilaskvad membraanid 1. Vabanemine hüdrateeritud ümbrisest 2. Lipiidse kaksikkihi hüdrofoobse ala läbimine 3. Hüdrateerumine Membraanid on läbitavad enamusele mittepolaaarsetele molekulidele O 2, N 2, CH 4, NO läbivadmembraani difusiooni teel (mittepolaarsed ühendid) H 2 O difundeerib suure kontsentratsiooni (55M) tõttu 32 33 Membraanid on ioonidele ja enamusele polaarsetele molekulidele läbitamatud. Glükoosi transport Glükoos P membraanide läbilaskvuskoefitsent Glükoosi transporter GluT1 Polaarsete molekulide jaoks on TRANSPORTVALGUD ja IOONKANALID 34 35 5

Glükoosi transport Aktiivne membraantransport Gradiendi tekitamiseks kulub energiat Gradiendi tekitamise energia (neutraalsed molekulid): G t =RT ln (C 2 /C 1 ) kui C 2 /C 1 =10, G t = 5.7 kj/mol k Sout + T SoutT SinT Sin + T V 0 k 1 1 V = K max t + k k 2 2 [ S ] out [ S ] out k k 3 3 Transporter viib gradiendi kadumisele 36 Ioonide puhul lisandub elektriline potensiaal G t =RT ln (C 2 /C 1 ) + ZF ψ, kus : Z iooni laeng F Faraday arv (96480 J/V mol) ψ membraani potensiaal (V) ATP hüdrolüüsil 31 kj/mool 37 Aktiivne membraantransport Gradiendi tekitamiseks kulutatakse ATP hüdrolüüsi energiat P tüüpi ATPaasid Na + K + ATPaasid Ca 2+ ATPaasid Primaarne aktiivne transport Sekundaarne aktiivne transport 38 39 6

Ca 2+ P tüüpi ATPaas 1. ATP ja 2Ca 2+ seostumine E 1 olekusse 2. P domääni fosforüleerumine 3. Konformatsiooni muutus E 2 olekusse 4. 2Ca 2+ vabanemine 5. Fosfaadi hüdrolüüs 6. Konformatsiooni muutus E 1 olekusse V ja F tüüpi ATPaasid V tüüpi ATPaas Prootonpump, mis tekitab ph gradiendi taimedes F tüüpi ATPaas Pöördreaktsioon: ATP süntaas 40 41 Sekundaarne membraantransport võib toimuda mõlemas suunas: Antiporter ja sümporter Na + -glükoosi sümporter kui sekundaarne transporter Na + ja H + gradient on paljude sekundaarsete transporterite energiaallikas, mis võimaldab viia rakku väga erinevaid molekule 42 43 7

Ioonkanalid on kiiremad kui pumbad/transporterid nachr on ioonkanal, mis avaneb 0.1 ms jooksul ja viib postsümaptilise membraani depolarisatsioonile Erinevus transporteritest: väga kiire (10 7 10 8 iooni/kanal. s) ei ole küllastatav seotud rakusisese sündmusega: ligand-reguleeritud kanal depolarisatsioon-reguleeritud kanal Tuntuim ligand-sõltuv ioonkanal: Nikotiinne atsetüülkoliini retseptor 1 kanali on voolutugevus membraanipotensiaali 100mV juures 4 pa 1 A = 6.24 10 18 laengut 4 pa = 2.5 10 7 iooni/sekundis 44 45 Ligand-reguleeritud kanalid Ioonkanalitega signaali ülekandel positiivne tagasiside 2ACh 46 47 8

Kanali avavad potensiaali-tundlikud sensorid 2/3 kanalist läbib K + solvateeritult 3 Å filtri desolvateeritult 48 49 Depolarisatsioonist sõltuv ioonkanal Puhkeolekus membraanide potensiaal 60 mv Potensiaali langedes alla 40 mv avaneb Na + kanal, mis viib täiendavale potensiaali vähenemisele ja uute kanalite avanemisele: POSITIIVNE TAGASISIDE Potensiaalil +30 mv sulgub Na + kanal ja avaneb K + kanal, mis taastab puhkeoleku potensiaali: -60 mv K + kanalis on K + /Na + selektiivsus 100 korda Kanalis on filter, mis laseb läbi kuni 1.5Å raadiusega ioone 50 51 9

K + kanalis on K + /Na + selektiivsus 100 korda Kanalis on filter, mis laseb läbi kuni 1.5Å raadiusega ioone Na + kanali selektiivsuse määrab kanali diameeter Na + on liiga väike, et desolvateeritult moodustada efektiivset kompleksi K + kanali karbonüülrühmadega 52 53 Signaalülekanne spetsiifilisus võimendumine Retseptorid desensitisatsioon/ adaptsioon integreeritus 1. Ioonkanalid ja ligand-sõltuv ioon-kanalid (nikotiinne retseptor) 2. 7 transmembraanse domääniga, G valguga seotud retseptorid (adrenergiline, muskariinne retseptor) 3. Retseptor-ensüümid, mille alaühikutel on üks transmembraanne domään (insuliini retseptor) 4. Transkriptsiooni faktori retseptorid (Raku tuuma steroidide retseptorid, mis reguleerivad geenide funktsioone) 54 55 10

Insuliini retseptor kui retseptorensüüm Valgu fosforüleerimine kui peamine füsioloogilise stimulatsiooni regulaator Seriin-treoniin kinaasid Türosiin kinaasid Fosforüleerimine valkudes: Ser 95 % Thr 3-44 % Tyr 1 % 56 57 Hormoon põhjustab retseptori dimerisatsiooni Retseptorite dimerisatsioon viib kinaaside ristfosforüleerimisele Fig. 15.25 58 59 11

Insuliini retseptor kui retseptorensüüm G valkudega seotud retseptori kompleks Virgatsaine Retseptor Drug & Market Development estimates that: 70% of all drugs G valk marketed worldwide Efektorvalgud are targeted against known GPCRs. Sekundaarsed virgatsained camp, cgmp, Ca 2+, PI, AA, NO Erinevad bioloogilised vastused 60 61 G valguga seotud retseptorid Virgatsaine seostub retseptorvalguga, muutes selle konformatsiooni 50% ravimitest on suunatud G valguga seotud retseptoritele 10 G valguga seotud retseptoritele suunatud ravimit on 50 enimmüüdud ravimi seas maailmas. G valguga seotud retseptoritele suunatud ravimeid müüakse aastas rohkem kui 23 500 000 000 $ eest. Fang. et.al. DDT 2003 62 63 12

Retseptor vahendab signaali rakku G valgu kaudu Resteptor moodustab G valguga suure kompleksi Ioonkanalid Adenülaattsüklaas Fosfolipaas C Fosfolipaas A 2 Fosfodiesteraas Grishina et. al. 2000 64 65 Sõltuvalt süsteemist aktiveeritud G valk: G valguga seotud retseptorite efektorsüsteem sõltub G valgust aktiveerib adenülaadi tsüklaasi inhibeerib adenülaadi tsüklaasi aktiveerib inositool fosfaadi metabolismi 66 67 13

Adenülaadi tsüklaas katalüüsib ATP-st camp teket Signaali adenülaadi tsüklaasile annab aktiveeritud G valk Adenülaadi tsüklaas 68 69 Tsükliline AMP kui sekundaarne virgatsaine aktiveerib proteiin kinaas A Inaktiivne PK A Aktiivne PK A Signaali võimendumine adrenergilise retseptori poolt Virgatsaine 1 molekul Aktiv. retseptor 1 molekul camp 40 molekuli PK A 10 molekuli Fosforülaas b kinaas 100 molekuli Glükogeen fosforülaas a 1000 molekuli Glükoos 1-fosfaat 10 000 molekuli Glükoos 10 000 molekuli 70 71 14

SÜGISSEMESTRIL Üldine NEUROKEEMIA FKOK.02.014 KEVADSEMESTRIL Sissejuhatus RETSEPTOROLOOGIASSE FKOK.02.001 prof. Ago Rinken kh. 307, ago@ut.ee prof. Jaanus Harro T78-348, jharro@ut.ee 72 prof. Ago Rinken kh. 307, ago@ut.ee 73 15