biomembrány a membránový transport

Prezentace na téma: "biomembrány a membránový transport"— Transkript prezentace:

1 biomembrány a membránový transport
Chemie lipidů; biomembrány a membránový transport

2

3

4 LIPIDY Funkce: - zdroj a reserva energie
- strukturní (biologické membrány) - ochranné (mechanická a tepelná isolace) - signální (druzí poslové) Definice: - podle fysikálních vlastností (rozp. v nepolárních rozp.) - podle chemické struktury (lipidy a isoprenoidy) * lipidy: estery mastných kyselin (= zmýdelnitelné lipidy) * isoprenoidy (sloučeniny odvozené od isoprenu)

5

6 LIPIDY Mastné kyseliny:
nasycené (myristová C14 , palmitová C16 , stearová C18) nenasycené (isolované dvojné vazby v cis konfiguraci) (olejová, 18:1, linolová 18:2, linolenová 18:3, arachidonová 20:4) Ikosanoidy = prostanoidy: deriváty kys. arachidonové, funkce: regulační (modulátory účinku hormonů) prostaglandiny, tromboxany, leukotrieny

7

8 Mastné kyseliny

9 Lipidy (zmýdelnitelné)
- triacylglyceroly = tuky (tzv. triglyceridy) technologicky: tuky a oleje vosky (estery mastných kyselin s jednoduchými vyššími alkoholy (C16 - C30)) - polární lipidy (definice, amfifilní - amfipatické vlastnosti) dělení: alkohol (glycerol, sfingosin-sfingolipidy) podle obsahu kys. fosforečné (většina, fosfolipidy) podle obsahu cukerné složky (glykolipidy – cerebrosidy a gangliosidy) - fosfatidáty (fosfoacylglyceroly)

10 Lipidy (zmýdelnitelné)
- triacylglyceroly = tuky (tzv. triglyceridy) technologicky: tuky a oleje 1-palmitoyl-2-oleoyl-3-stearoylglycerol

11 Lipidy (zmýdelnitelné)
- polární lipidy (definice, amfifilní - amfipatické vlastnosti) dělení: alkohol (glycerol, sfingosin-sfingolipidy) podle obsahu kys. fosforečné (většina, fosfolipidy) podle obsahu cukerné složky (glykolipidy - cerebrosidy a gangliosidy) fosfolipid (1-palmitoyl-2-oleoyl-fosfatidylserin)

12

13 - fosfatidáty (fosfoacylglyceroly)
serin ethanolamin cholin kefaliny lecithiny inositol

14 fosfatidáty (fosfoacylglyceroly)

15 steroidní hormony, žlučové kyseliny, kalciferol (vitamin D)
ISOPRENOIDY Isoprenoidy: sloučeniny odvozené od isoprenu isopren isopentenyldifosfát steran cholesterol steroidní hormony, žlučové kyseliny, kalciferol (vitamin D) terpeny, karotenoidy (vitamin A), gutaperča a přírodní kaučuk

16 BIOLOGICKÉ MEMBRÁNY Funkce: isolace vs. propustnost
Základní struktura: dvojvrstva polárních lipidů + bílkoviny

17 Biologické membrány

18 Hmotnostní složení lipidů (v %, příklady)
Thylakoidová membrána: fosfolipidy: pouze 10 % mono- a digalaktosyldiacylglyceroly: 80 % Různé složení jednotlivých vrstev: erythrocyt: fosfatidylserin: uvnitř fosfatidylcholin: vně

19 Biologické membrány

20 Model fluidní membrány

21 Biologické membrány

22 Biologické membrány

23

24 MEMBRÁNOVÉ BÍLKOVINY periferní a integrální, lipoproteiny (hydrofobní zbytky na povrchu) nesymetrické uložení: vnější část glykosylována funkce: transportní systémy (specifický) membránové enzymy: - specifické funkce - nespecifické (slabá interakce mnoha enzymů s membránou) mechanické funkce: - zachování tvaru (membránový skelet) - pohyb (bičíky) - klathrin (zajištění endocytosy) receptory (membránové bílk. schopné specificky vázat informační látky a v důsledku toho změnit konformaci a funkci)

25 Periferní a integrální bílkoviny
Membránové bílkoviny Periferní a integrální bílkoviny

26 Membránový transport podle provedení: · volná difuse · trvalými póry
·      uzavíratelnými póry ·      ionofory ·      bílkovinnými přenašeči ·      skupinová translokace pinocytosa

27

28 Membránový transport

29 Membránový transport uzavíratelnými póry

30 Membránový transport bílkovinnými přenašeči

31 Membránový transport pinocytosa

32 Membránový transport podle energetického zabarvení:
elektrochemický potenciál: i = io + RT ln ai + ziF na jedné straně membr.: i,A = io + RT ln ai,A + ziFA na druhé straně membr.: i,B = io + RT ln ai,B + ziFB energie při přechodu iontu: i,B - i,A = RT ln ai,B + ziFB - RT ln ai,A - ziFA i,B - i,A = RT ln (ai,B/ ai,A) + ziF(B - A) i,B - i,A = RT ln (ai,B/ ai,A) + ziF.  = membránový potenciál pasivní transport aktivní transport

33 Membránový transport Jak získat energii? primární (ATPasy)
sekudnární (symport nebo antiport) na úkor redoxních reakcí (dýchací řetězec, fotosynthesa)

34 Membránový transport primární (ATPasy)

35 sekudnární (symport nebo antiport)
Membránový transport sekudnární (symport nebo antiport)

36 Membránový transport bakteriorhodopsin

37