ממברנה, תקשורת וחלוקה תאית Flashcards
מה זה הfluid musaic?
מודל המתאר את ממברנת התא כפסיפס של מולקולות חלבון הנעוצים בתוך השכבה הכפולה של פוספוליפידים.
למה הכוונה שפוספוליפידים הם מולקולה בעלת אופי אמפיפטי
חלקה הידרופילי ופולרי (ראש), וחלקה הידרופובי ואינו פולרי (זנב)
ממה מורכב זנב של פוספוליפיד?
חומצות שומן, כאשר או שיש שתיים רוויות (בעלת כל מימנים, קשרים יחידים בלבד) או שיש אחת לא רוויה.
מה נמצא בראש של פוספוליפיד?
במרכז הפוספוליפיד (מהסוג הנפוץ ביותר) יש גליצרול בעל שלושה פחמנים עם קבוצה צדדית לכל אחד מההידרוקסילים. אחד מהם קשור לפוספט (מטען שלילי), כך שהראש הדירופילי.
מה מבדיל בין חומצות שומן שונות?
לקבוצת הפוספט בראש הפוספוליפיד יכולות להתחבר קבוצות שונות כאשר כל קבוצה מקנה תכונות שונות נוספות למולקולה שיבדילו בין ממברנות שונות.
האם תהליך בניית הממברנה דורש אנרגיה?
לא, מדובר בתהליך ספונטני שמקטין את האנרגיה החופשית.
מהי התנועתיות בממברנה, ומדוע היא קיימת?
הפוספוליפידים זזים הצידה במרחב הממברנה ולעיתים נדירות עוברים לצד השני של הממברנה.
התנועה חשובה לצורך פגישה של מולקולות בריאקציות שחשובות לחיים.
בנוסף, היא צריכה להיות גמישה על מנת שהתאים יוכלו לנוע ולשנות צורה.
מהי השפעת הטמפרטורה על תנועתיות הממברנה, וכיצד ההרכב שלה משפיע?
בטמפרטורות נמוכות הממברנה נוטה לעבור ממצב נוזלי למב צמיגי יותר.
ממברנה עשירה בחומצות שומן רוויות תהיה יותר צמיגית בגלל קשרי ואן דר ואלס בין זנבות המולקולות.
ממברנה עשירה בחומצות שומן לא רוויות תישמור על הפלואידיות יחסית גם בטמפרטורות נמוכות בגלל המבנה הפחות צפוך והקשרים היותר רחוקים.
מהו תפקיד הכולסטרול בממברנה, וכיצד הוא מושפע מטמפרטורה?
גם כולסטרול הוא מולקולה אמפיפטית.
המולקולה הינה מולקולה קשיחה ובעלת נפח בגלל טבעות הפחמן המרכיבות אותה.
בטמפרטורות גבוהות הממברנה פלואידית והחוזק המבני של הכולסטרול עוזר לשמר צמיגיות.
בטמפרטורות נמוכות הממברנה צמיגית והוא עוזר לשמר פלואידיות כי הוא מונע מהידוק הקשרים בין זנבות הפוספוליפידים.
מהם חלבונים אינטגרלים?
חלבונים בהם השרשרת הפוליפפטידית נעוצה בתוך הליבה ההידרופובית של הממברנה (לרוב חוצי ממברנה, לא בהכרח).
היא מולקולה אמפיפטית בעלת קצה הידרופילי (מצד אחד או שניהם).
האזורים ההידרופוביים יהיו לרוב במבנה אלפא הליקס.
היכן יכול להתרחש קיבוע של חלבון לממברנה, ואיזה שינוי ניתן לבצע בו לשם כך?
קישור בין החלבון לאלמנטים שנמצאים בסביבה התוך או חוץ תאית:
1. תוך תאי - יצירת קשרים בינו לבין אלמנטים סיביים כמו השלד התאי.
2. חוץ תאי - אלמנטים סיביים כמו המטריקס החוץ תאי.
לצורך כך ניתן לבצע התאמות לאחר תרגום (מודיפיקציות) כמו הוספת קבוצת שומן או סוכרים שיאפשרו להיקשר לממרנה.
מהם חלבונים פריפריאליים?
נמצאים בקרבת הממברנה אבל לא בתוכה, או מבפנים או מבחוץ.
1. צמוד לממברנה עצמה בשל הכרה ביולוגית (התאמה מרחבית) על החלק ההידרופילי של הממברנה
2. חלבון שצמוד לחלבונים האינטגרליים של הממברנה.
מהם התפקידים העיקריים של החלבונים בממברנה? (6)
- חלבוני מעבר - מעבירים חומרים משני צידי הממברנה בחדירות סלקטיבית (משאבה או תעלה)
- פעילות אנזימתית - חלבונים בממרנה יכולים להיות אנזימים. ניתן לשים אותם בממרנה על מנת לוודא שהריאקציה תתרחש במקום מסוים.
- קולטנים - לקבל מסרים, לשנות צורה ולהעביר את המסר פנימה.
- חלבוני הכרה - מקנים לתא את היכולת להבחין בין סוגי תאים שונים (גליקופרוטאינים).
- קישור בין תאים - חיבור בין חלבונים של תאים שונים ליצירת רקמה אחת לטווח ארוך.
- היצמדות לציטוסקלטון וגם למטריקס החוץ תאי - מסייע לשמור על צורת התא, לייצב את המיקום של חלבוני הממברנה, לתאם שינויים פנים וחוץ תאיים, לעגון תא במרחב מסוים.
כיצד נגיף הhiv פועל?
הנגיף מכיר קולטנים של תאי מערכת החיסון וכך הוא נדבק אליהם. יש צורך בהכרה גם בחלבון נוסף, ומי שאין לו את החלבון הזה יותר עמיד לhiv. בטיפול תרופתי לנגיף ניתן להפריע לתפקוד של החלבון השני, מאחר והוא לא חיוני לתפקוד.
מהו התפקיד של פחמימות/סוכרים בהכרה תאית, ואיזה מולקולות נוצרות בתהליך זה?
לחלבונים או ליפידים על גבי הממברנה מתווספים סוכרים המשמשים להכרה ביולוגית של התא עם הסביבה.
1. גליקופרוטאינים - חלבונים שנקשרה להם קבוצה סוכרית בקשרים קוולנטיים.
2. גליקוליפידים - ליפידים שנוספו להם סוכרים.
לאן יפנו סוכרים בממברנה, כדוגמא לאיזה עיקרון של הממברנה?
בממברנה הפלזמטית הם יהיו כלפי חוץ, ובממברנה של אברונים כלפי פנים התא,
בגלל הצדדיות של הממברנה - פנים אברונים צריך להיות זהה לחוץ התא, וחוץ אברונים צריך להיותז הה לפני התאף כדי שממברנות של אברונים יהיו תואמות לממברנות של וזיקולות שיהיו תואמות לממברנה של התא.
מהם שלושת המאפיינים של חדירות הממברנה?
מולקולות הידרופוביות יכולות לעבור דרך הממברנה בקלות.
מולקולות פולריות קטנות יכולות לעבור בצורה לא יעילה, כמו מים.
מולקולות קוטביות וגדולות ומולקולות עם מטען מובהק כמו יונים דורשים מאמץ רב, ולכן ייעזרו בחלבונים.
איזה שני סוגים של חלבוני מעבר קיימים?
תעלה - חלל הידרופילי המאפשר לחומרים מסוימים לעבור.
נשא - נקשר למולקולה ומשנה את צורתו כדי להעביר אותה דרך הממברנה. ספציפי לחומר.
איזה שני סוגים של מעבר דרך הממברנה קיימים?
פסיבי - לא דורש השקעה אנרגטית, מתבצע בעזרת דיפוזיה. במורד מפל ריכוזים, תהליך ספונטני עד לשיווי משקל דינמי.
אקטיבי - העברה כנגד מפל הריכוזים, גורש השקעה של אנרגיה ואינו ספונטני, מאפשר לשמור על הבדלי ריכוזים. לדוגמא משאבת נתרן אשלגן.
מהי אוסמוזה?
תופעת הדיפוזיה של המים.
אם יהיה מפל ריכוזים של מומסים, אבל הם לא יוכלו לעבור דרך הממברנה, המים יעברו כדי לאזן את הריכוזים.
מה זה tonicity?
Tonicity - הנטייה של תמיסה לגרום לתא לאבד או לצרוך מים.
מהי תמיסה איזוטונית, ומתי זו סביבה אופטימלית?
ריכוז המומסים בתוך ומחוץ לתא זהה, לכן יש שיווי משקל דינמי. סביבה אופטימלית לתא אנימלי, ולא לתא צמח.
מהי תמיסה היפוטונית?
ריכוז המומסים גבוה פנים התא לעומת חוץ התא. תהיה למים נטייה להיכנס לתא. תא ללא דופן יתפוצץ. תא בעל דופן לא יתפוצץ ולכן סביבה זו אופטימלית בשבילו, כי בה הוא הופך להיות קשיח.
מהי תמיסה היפרטונית, וכיצד נקרא התהליך שנובע מכך בצמחים?
ריכוז המומסים בחוץ התא גבוה מהפנים ולכן מים יצאו וזה יגרום להצטמקות התא. בתא צמח הממברנה ניתקת מהדופן והצמח נובל. תהליך שנקרא plasmolysis.
מה זה אוסמורגולציה?
בקרה על תהליכים אוסמוטיים (דיפוזיה של מים). מאפשר ליצורים להסתגל לסביבות לא אופטימליות.
מה זה kinases ו- phosphatases?
אנזימים שעושים:
פוספורילציה
דה פוספורילציה
מדוע הפוספט גורם לשינוי צורני בחלבון?
כי הפוספט טעון שלילית והוא מושך אליו את חומצות האמינו הטעונות חיובית ולכן הוא משנה את צורתו.
מה זה גרדיאנט אלקטרוכימי?
הבדל גם במפל הריכוזים של החומרים וגם במטענים המעודד מעבר של חומר בין שני צידי הממברנה.
מהי משאבה אלקטרוגנית?
חלבון מעבר המייצר הבדל פוטנציאלי בעזרת העברה של יונים.
מה זה מנגנון קוטרנספורטר?
העברה אקטיבית של חומר נגד מפל הריכוזים שלו. כאשר הוא חוזר פנימה עם מפל הריכוזים, הוא לוקח איתו חומר נגד מפל הריכוזים.
מה זה באלק טרנספורט?
כניסה ויציאת של מולקולות גדולות כשהן ארוזות בוזיקולות. אקטיבי ודורש אנרגיה.
אקסוציטוזה ואנדוציטוזה.
מה זה אקסוציטוזה?
הוצאת חומרים מהתא בעזרת שלפוחיות. השלפוחית מתאחה עם הממברנה והתוכן מופרש למרחב החוץ תאי. האיחוי עם הממברנה דורש אנרגיה עבור איחוי הממברנות וכיפופן.
מה זה אנדוציטוזה ואיזה סוגים יש?
הכנסת חומרים לתוך התא על ידי יצירת ויזקולות מהממברנה.
1. פאגוציטוזה (אכילה תאית) - שינוי צורת השלד התוך תאי מסביב לחומר ויש יצירה של פסאודופודיה (מבנה דמוי זרועות) העוטפת את החומר. יש יצירה של וקואולה המובילה את החומר אל הליזוזום. דורש אנרגיה.
2. פינוציטוזיס (שׁתייה תאית) - יצירה של שקע, וזיקולה קטנה העוטפת את הנוזל החוץ תאי ומתאחה עם הממברנה. לעיתים יהיה שימוש בחלבונים מעטפת על מנת לשמר את השקע לאורך זמן.
3. אנדוציטוזה מתווכת קולטנים - מקרה של שתייה תאית בו ליגאנדים מתחברים לקולטנים ואז נוצרת הוזיקולה סביבם. עוזר להכניס לתא חומרים שלא בהכרח נמצאים בריכוז גבוה מחוץ לתא. חלק מהקולטנים מוחזרים לממברנה וחלק עובר פירוק.
מה זה quorum sensing?
תקשורת בין תאית. מנגנון שמאפשר לחיידקים לחוש את צפיפות האוכלוסין של החיידק בעזרת זיהוי חומר שמשוחרר לסביבה.
מאפשר גם לשמרים לממש את מנגנון האיחוד שלהם בעזרת תקשורת, מה שמעיד על מקור אבולוציוני קדום של תהליכי אותות (כי יש הרבה במשותף עם יצורים רב תאיים).
כיצד מתרחשת תקשורת מקומית בין תאים שנמצאים בקשר פיזי?
- בעזרת gap junctions שמאפשר העברת מולקולות קטנות בין הציטופלסמות של התאים לאורך כל הרקמה.
בצמחים זה נקרא פלסמודסמה. - מסר ללא שיתוף הציטוזול - הכרה בין תאית - קשר על ידי קולטנים וליגאנד ולא מבוסס דיפוזיה. לא רוצים שהסיגנל יתפזר באופן רנדומלי אלא יהיה ממוקד.
כיצד מתרחשת תקשורת בין תאית למרחקים קצרים?
- מעבר אותות פראקריני - הפרשת חומרים ביצורים רב תאיים כאשר התא נמצא בסמיכות לתא שמקבל את האות, יש דיפוזיה של החומר במרחב הבין תאי. חשוב בריפוי פצע וגם פקטורי גדילה.
- איתות סינפטי - העברת אותות בעזרת סיגנל כימי בין תאי, מקרה פרטי של הפרשה מקומית (פראקריני).
כיצד מתרחשת תקשורת אותות למרחקים ארוכים?
שימשו בהורמונים (איתות אנדוקריני) שעוברים דרך הדם לתאים רבים בגוף. רק התאים בעלי הרצפטורים המתאימים יגיבו.
מהם שלושת השלבים של איתות תאי?
- קליטה - תא היעד מזהה מולקולת מסר בעזרת רצפטור. נצפה לשינוי מבני של החלבון.
- התמרה - שינוי חלבון הצרפטור כך שמתחילה התגובה התאית כאירוע או שרשרת אירועים. העברת הסיגנל בשרשרת מתבצעת על ידי relay molecules.
- תגובה - שינוי בהתנהגות התא בעקבות הסיגנל.
מהם שלושת סוגי רצפטורים הקיימים בממברנה?
- רצפטורים מצומדים לחלבון g
- קולטני טירוזין קינאז
- קולטני תעלה יונית
מהם GPCR, וכיצד הם פועלים?
רצפטורים מצומדים חלבוני G, רצפטורים ממברנליים.
1. במצב מנוחה הרצפטור לא קשור לליגנד וחלבון הג׳י קשור לgdp ונע קרוב לממברנה במצב לא אקטיבי (קשור לgdp).
2. כאשר ליגאנד נקשר לקולטן, הוא משנה את צורתו, ונשאר כך עד התנתקות הליגאנד. חלבון ג׳י נקשר אל הרצפרטור והופך להיות אקטיבי (הרצפטור מחליף את הgdp בgtp נפרד).
3. חלבון הג׳י נקשר לאנזים המטרה, המאנזים הופך לפעיל ומעביר את הסיגנל לתוך התא.