oİıulıqİĞİ_ıı

HÜCRE ZARI
YAPISI, FoNKsİYoNU ve
oİıulıqİĞİ_ıı
Dr. Tülin Alkan
t=._t
t!.+".--*--Ft
ffi
L!r4l
o
L
.
__l
.
İntrasellüler ve ekstrasellüler sıvılardaki iyon farklılıkları
nedeniyte hücre zarlnın iki yüzü arasında potansiyel
farkı oluşur.
Uyarılabilir hücrelerde dinlenim membran potansiyeli
-70
I
-_
2rl:!
--lr
-
0Aİ0ıs
---- -iio.."-*'--
i-- *i
/ -90
mV
-.1
Membran dinlenim potansiyeli
Hücre uyarıImadığı durumda membran üzerindeki
potansiyel farkı,
hücrenin içi ve dışına devam eden
pasif iyon akımları dengelenir ve potansiyel sabit kalır
Membran potansiyeli
Etkili faktörler:
.
.
ı
Na+- K+ ATP az pompasr
Membranın iki tarafı arasındaki potansiyel farkı, bir
iyonun membranından bir yönde net difüzyonunu
önleyecek düzeyde ise, bu potansiye|e o iyon için
"Nersnt potansiyeli"
Membranın K+ geçirgenliğinin daha fazla olması
Donnan etkisi
EMF (mV):*61.51o9
Kons,,
Konso,,
Membran dinlenim potansiyelinin oluşmasında iki örnek
*Glia hücreleri membran dinlenim potansiyeli (glial
hücre membranı dinlenim durumunda sadece K+ için
Hatırlatma:
İyonların membrandan geçışi iIe ilgili iki terim:
geçirgendir)
*Nöronal membran dinlenim potansiyeli
(dinlenim durumunda üç iyona geçirgendir)
Geçirgenlik (permeability)
İletkenlik (conductance)
İletken lik
Geçirgenlik
xMembranın iyonlara karşı
gösterdiği kolaylığın ölçülmesi.
*Membran üzerindeki iyon
kanallarının saylsına ve tiplerine
Membranın ya da bir kanalın
elektrik akımını iletebilme derecesinin
ölçülmesi,
bağlldır.
Gibbs-Donnan dengesi
Membran çeşitli iyonlara geçirgen olduğu
zaman ı difüzyon potansiye|inin gelişimi :
acq
xHer iyonun elektriksel yükünün çeşidi
*Membranın her iyona geçirgenliği (P)
*Her iyonun membranın iç ve dış yanındaki
konsa ntrasyon ları
@+@
!
Il
*--j
*
--lt-*
r-;-1
*.*[
ll L;l
lt-:s'*
L=ryres*"-l
*,i*"*.
lınl
"b-*
ffit ffit
ı.a -__jl_ ox-
I=;;;;;--------l
&B
tt
I
,,
ir**
I
i
oo,.
/:\
( l*"1)";;**v
\*_/
"Potansiyel zarln iyi geçirgen olduğU iyon/lar|n denge potansiye|ine yakln"
Gold man-Hodqkin-Katz Denklemi
C *u*,Pr.* + C *-,P
*
*-
Ca1-oP
61
EMF: -61log
C ,r*oP
ru.* * C
K.oP x* + C
a,-,
P
İyon kanallarının konformasyonunu
değiştiren uyaranlar
Kimyasal maddeler (Ligand)
Membran potansiyeli (Voltaj)
Membranın distorsiyonu (Mekanik)
Fosfori
I
a
syon -d efosfori lasyon
a,
Bir iyon farkll kanalIardan geçebilir
(liganda, voltaja ve
mekanik uyarana duyarlı veya pasif)
'l:ı;:]::: "'İi;"
"''
' .i
'i,1İ;
,,,:l] \
ii
";T
*h/
.lbj
/m
Y-,'"
\
ec.
bH*
1 /-
t-ıl*
l^ı ]^\
ffi| G@rG
l
^\
A( -@@,.@
.ı$ U|UUiff
ĞMym
qd(
.i!y'
a.ffi"
ırp*F[iŞl
ıop{TilŞl@
tt
tC
ıı
'ıı
,iirwE-B*-T"'"-
f
Tirozin kinaz aktivitesi olan transmembran
reseptörler ile sinyal iletimi
Hidrofilik sitozolik
- Ca+2
- İnozitol fosfatazlar
-cAMP, cGMP
Hidrofobik membrana bağlı
- DAG
- PIP
-Protein-Coupled Receptors
G Frştşİıı-ü*ıupİtd ü***pt*r sy*teıxx
oooFdilP
lil
7iN-
Pr"nllllll
pırynorygıd--4OO oö0
oooooo ooooÖo
,- oooooo ooğooo
I +++
, ill +++
Aii
*,,
*r-*.1
€ öo üğoo
oo 060 do do oğa
iI o
oo 60oo
- do @ooo60 doÖo
ooo
ltl
öoöo oo
Ji1'n
Receptor
$$:Şrit
GIutamat Reseptörleri
Glutamat reseptörleri
(Eksitatör a m i noasit reseptörleri)
(EAA reseptörleri)
x
İyonotropik reseptörler (İGluR)
* Metabotropik reseptörler (mGluR)
Metabotropık
(G protein ilişkili)
Kaınat AMPA
NMDA
GluRs-R7 G|uRı-R4
(A.1
KA.2
\_____v,
,
NR2A-2D
NR3A NR3B
ilRl
+2+2++
Ca Ca
Na >>
>> Na
rP3lDG
t
CAMPI
cAMPI
6
Basit difüzyon
Konsantrasyon gradyanı yönünde
Difüzyon, su ve suda çözünmüş bileşiklerin
(solut), permeabl-geçirgen- bir membrandan,
membranın iki yüzü arasındaki konsantrasyon
farkı eşitleninceye kadar- hareketidir
Net difüzyonun 0 olduğu durumlarda da su ve
moleküllerin geçişi vardır
Kolaylaştırılmış dİfüzyon
Elektrokimyasal gradyan yönünde
Aktİf transport
Elektrokimyasal gradyana karşı
Net Difüzyon Hızını Etkileyen Faktörler
İj
İl
pii:].lı;*.
_ \i
Hücre membran permeabilitesini etkileyen faktörler
*Membranln kaılnhğl arttlkça, difüzyon hlzı azahr.
Membran permea bilitesi
Difüzyon katsayısı
*Lipidde eriyebilirlik arttlkça, maddelerin membrandaki çözünürıük miktan artar
*Protein kanallarınln saylsl: Difüzyon hlzl birim alandaki kanallarln saylst ile doğru
Konsantrasyon farkı
orantllıdlr.
Elektriksel potansiyelin etkisi
*sıcakllk
Basınç farkının etkisi
*Maddenin moleküler ağlrılğl/çözünen maddenin termal hareketınin hlzl: moleküıer
ağlrhğ'nln kare kökü ile ters orantlldlr.
\
Kolaylaştı
t:
i
rı
l
mış d ifüzyon
Transport hızı yüksek,
,
Tra nsport
{:a:{e'ğ!"s
hızı satü rasyon/doyg
unI u
k
ki
netiğ i ne uyar,
Yapısal olarak benzer moleküller arasında kompetisyon,
;
Enerji harcanımı yok,
&$ti'J't iw*il'*d
ffei'alaw d N'düa ]u!.
i]:.İ'jlllY'l}':.jl.jİ:]r:]a:ı1ı'jj1l1i1'!19|)]'
.
4*anğıç
s4alırii
iı*.ş5*
.1
li.f/lsş
[Pirrtter
i,,.,o,,,.,,,,.,,',,'.,..,,,::i:::])j]':.,'..'
1l''1iı iJn: 'iil+
Yarışmalı inhibisyona uğrar.
Membrandaki tra nslokasyon adımIarı
Bağlanma
Taşıyıcıdaki şekil değişikliği
Disosiasyon
5i]li'ı?':ürİ-;"!l*]triljİ'*__-l'
Aktıf transport
Taşlylcı araclllğl ile olan transport sistemlerinde
geçişi belirleyen faktörler
Bir hücre membranında molekül veya iyonların
Transporter bağlama bölgelerinin satürasyonu
Membrandaki transporter sayrsr
Proteini n konformasyon değişikliği nin oluştuğu hız
konsantrasyon, elektriksel, basınç gradyanına karşı
"yokuş yukarı" hareketi
.Enerji kullanılır
Taşıyıcının bağlanma bölgesinin afinitesini
değiştirmek için
Taşıyıcının şekil değişikliğini sağlamak için
ıKonsantrasyon gradyanına karşı
.Enerji kaynağı: Na-K ATPaz, Ca-ATPaz, H-ATPaz, H-K
ATPaz
1H+
qrlmeraktif
transpgi , l
.
t.
lH.
* Midenin gastrik
bezlerinde,
ıi
I
i
x Böbreklerde distal tubuluslarln
son bölümü Ve kortika|
toplama
ı:
iii]T"'
kanallan
İntrasellüler
Ca2+ düzeyinİn süreklilİğİ
',]
Aktif transportta bir maddenin membranda taşınması
başka maddenin de aynl anda taşlnmaslna bağIıdır.
Böyle bir sisteme ko-transport sistemİ denir.
Bu sistemde her iki madde aynı yöne taŞlnlyorsa
transporta sİmport, madde|er zıt yönler taşınıyorsa
antİport adı verilir.
'.aoai +.Pi
Sekonder aktrf transportta enerji, birinci planda primer aktif
transportla membranIn iki taraflnda iyonik konsantrasyon farkı
şeklinde depolanmış kaynaklardan ikinciI olarak üretilir.
Symporr
(a|
Uniporı
Antipod
(bı colransPofr
Aquaporin Kanal AQP
Kotransport : Barsak epiteline glukoz taşı nımı
'.
lry:f'l;'"J'ı
M
/
.ş:,h:li,
'_.
q&i1::
H.ç"r's'Jf
r
,)
r.;
ü&
__ıili $'
i
Proksimal tübülde
akuaporin-2
topIayıcİ kanallann
hücreıerine yerleşiktir ve bU h0cİelerin vazop.essine
VerdikIerj yanüta aracıllk eder
.,.
il |]a, ıltT
;ilrivr:r h liigir
.].ti.İ,i!eliılllil ]i\İı ' :'
j:']
akuaporin-ı
akuapo.in-3, toplayıcl kanal zarlarınln bazolateraı
k|5mlnda yerleşmiştir;
üre Ve gliserolün
taŞlnmaslnl da kolay|aşbnr'
r
akğaPorin-4 beyinde,
akuaporin-5 tükrük Ve qözya5ı bezleli ile solunum sistemind€
bUlUnUr.
10
osMozl
OZMOLARITE
I
.l
Suyun
yüksek konsantrasyonda bulunduğu
taraftan
düşük konsantrasyonda bulunduğu
tarafa
net
doğru
dİfüzyonu
]
l
I
Çözeltideki çözünen
partıkülıerin totaI
konsantrasyonu
1 osmol=1 mol çözünen partikül
l
l
]
Bir çözeltinin plazmaya göre osmolaritesini belirtmek
için
'tonisite"
Plazma ile aynı osmolariteye sahip çözeltilere izotonik
daha
daha
t
osmolariteye sahip çözeltiler hipertonik
J osmolariteye sahip çözeltiler hipotonik
i.
..:
..._, r::,".llf&
ğ&]s.
29O mOsm/L
l1
-
Reseptör-bağımlı endositozis ile hücreye alınan moleküller
@
I
Eksositozis
I
ffi#w
ffi's
Ek
ffi '.sşffi
ş
w
.ffi "sN
"1S effi
"#ür
a
^,;,,s]
#;ş
Besin maddelerini taşıyan proteinler
LDL (ramiıyaı hiperkolesterolemi)
Transferrin
Transkobalaminll
Taşıyıcılık görevi olmayan plazma proteinleri
a-2 makroglobulin
immün bileşikler
Lizozomal enzimler
Oppurtunist viruslar ve toksinler
Protein büyüme faktörleri
Epidermal büyüme faktörü
Trombosit kökenli büyüme faktörü
Polipeptid hormonlar
İnsülin
Luteinizan hormon
Ekzositozis
Endositoz ile eksi|en plazma membranını yerine koymak
Hücre zarında eksilen molekülleri eklemek
Hücrenin sentez ettiği molekülleri ekstrasellüler sıvlya
salgılamak
T2
i
c"$q ryg
Mem bra n tra nsportu
Pasif süreçler
Aktif süreçler
Basit difüzyon
Primer aktif transport
Osmosis
Filtrasyon
Kolaylaştı
rıl
mış difüzyon
I
o
"!eı1ı
ıgr9ra
oırıiiyon
]lo:g:,ft,*n"ı
ı!a
!
a
n geçişi i e
i
l
-1 [ lriiı
l
g
i l
i
i
_özeil
i."_1-"p9,t
"l"n
p'"t""G""ıa* r"ı"vı"şt"iı.,ş pı."i
sgko"ao
ııe
9]Lü4"r
AktifTranspoJt
'_,gii,_.'.---
i-* l---
coü]
çoli ,'
-*_
]
LjkifT,ı|ı:Pr*
Yükekten Yüksekten Düşdkten
et9eElşFnu vıiıseı<ten
- dc!ğE - yükeğe _ -'
61'1g"
9ü5!9e
D.4e
kler-]
Düşükten
"'yük!9ğe
_*-_|99*ci]_
Sekonder aktif transport
Fagositozis
Pinositozis
Reseptör-bağımlı endositozis
";.
Ekzositozis
--
-
yok'- - '-- Bu yolu kullanan.
6pik mol€kiılgr
'bruKoz
""-"
r;;'
";ATP
-- -' - -
iyonlar:
l"rI:trc"j
Kcns'Gıa'
Amrnoasi!
Gt,!",.ery
13