מצגת 1 Flashcards
כדי להגדיל את נפחו, תא האב הקדמון היה צריך לשמור על יחס ….. כדי לקיים את התפקודים החיוניים הרבים שמבצעות ….. לשם כך, נוצרו …. בתא האאוקריוטי
כדי להגדיל את נפחו, תא האב הקדמון היה צריך לשמור על יחס שטח פנים לנפח כדי לקיים את התפקודים החיוניים הרבים שמבצעות ממברנות. לשם כך, נוצרו האברונים בתא האאוקריוטי
ייתכן ששטח פני הממברנה גדל תחילה ע”י …. שבסופו של דבר …..
ייתכן ששטח פני הממברנה גדל תחילה ע”י בליטות (protrusions).
מה שאפשר החלפת מטבוליטים מוגברת עם הסביבה והקל על יחסים סימביוטים ובהדרגה התפתחו תאים גדולים יותר. בסופו של דבר המרווחים בין אותן בליטות נאטמו מהסביבה החיצונית הודות לאיחוי.
הממברנה הגרעינית הפנימית מקורה ב….
הממברנה הגרעינית הפנימית מקורה בממברנת פלזמה קדמונית שהקיפה את הגנום, לכן היא רציפה עם ממברנות פנימיות אחרות שמקורן בממברנת הפלזמה, כולל הממברנה הגרעינית החיצונית.
האברונים שמקורם בפרוקריוטים הם … וההוכחות לכך הן ….
האברונים שמקורם בפרוקריוטים הם מיטוכונדריה ופלסטיד (כלורופלסט). ההוכחות לכך הן שלאברונים אלו יש גנום משלהם וחלבונים שדומים לחלבונים שיש בבקטריות כיום. בנוסף, כמו הפרוקריוטים הם עטופים בממברנה כפולה ונשארים מבודדים מהתנועה הוסקולרית התאית שמחברת בין שאר האברונים וחוץ התא.
האברונים שמקורם מחוץ התא הם … וההוכחה לכך היא ….
האברונים שמקורם מחוץ התא הם אי-אר, גולג’י, אנדוזום, ליזוזום ופרוקסיזום. ההוכחה לכך היא העובדה שהאברונים הללו מתקשרים זה עם זה ועם הסביבה החוץ תאית (החלל, הלומן, שלהם זהה מבחינה טופולוגית לחוץ התא).
ניתן לבצע התקשרות בין …. ע”י וזיקולות טרנספורט/תובלה (כולל חוץ התא). …. לא לוקחים חלק בתקשורת הזו.
ניתן לבצע התקשרות בין מדורים הזהים מבחינה טופולוגית ע”י וזיקולות טרנספורט/תובלה (כולל חוץ התא). מיטוכונדריות ופלסטידים לא לוקחים חלק בתקשורת הזו ומבודדים מההולכה הויזוקלרית.
ניתן לחלק את המדורים התוך תאיים בתא אאוקריוטי ל- 3 משפחות מרכזיות. מהן?
1 . הגרעין והציטוזול
שווים טופולוגית (למרות ששונים מאד פונקציונלית )nuclearporecomplex ומחוברים דרך ה
2 . מערכת ההפרשה והמערכת האנדוציטית
ER , גולג’י, אנדוזומים, ליזוזמים, וזיקולות תובלה ביניהן והפירוקסיזומים.
3 . האורגנלות שנובעות מאנדוסימביוזה
.(מיטוכונדריה ופלסטידים (בצמחים בלבד
הגנום החיידקי, הכלורופלסטי והמיטוכנודריאלי בדרך כלל …. ומאורגן בצורה דומה.
הגנום החיידקי, הכלורופלסטי והמיטוכנודריאלי בדרך כלל מעגלי ומאורגן בצורה דומה.
הריבוזומים של הכלורופלסט מאוד דומים לריבוזומים של חיידקים הן …. והן
….
הריבוזומים של הכלורופלסט מאוד דומים לריבוזומים של חיידקים הן במבנה שלהם והן
ברגישות לאנטיביוטיקות )כלורמפניקול, סטרפטומיצין, אריתרומיצין, טטרציקלין(.
ישנם כ- 1200-1600 מיני חלבונים שונים במיטוכונדריה, כאשר רובם המכריע מקודד ע”י …..
יותר מ- 95% מחלבוני הכלורופלסט מקודדים בדרך כלל ע”י ……
ישנם כ- 1200-1600 מיני חלבונים שונים במיטוכונדריה, כאשר רובם המכריע מקודד ע”י הגנום
הגרעיני, כולל האנזימים הנדרשים לביטוי הגנום ברוב המינים.
הגנום של הכלורופלסט גדול מזה של המיטוכונדריה ומקודד לכמה אנזימים המעורבים בשעתוק
ובתרגום, אבל למרות זאת יותר מ- 95% מחלבוני הכלורופלסט מקודדים בדרך כלל בגנום הגרעיני.
Biomolecular condensates
ארגונים דינמיים והפיכים של מאקרומולקולות שמשמשים לתא מקור לאחסון או לפעילות ביוכימית כלשהי, ולא עטופים בממברנה.
חלבון או חומצת גרעין אחת או יותר המקיימים אינטראקציה יכולים לשמש כ… בקונדנסטים ביומולקולריים
חלבון או חומצת גרעין אחת או יותר המקיימים אינטראקציה יכולים לשמש כפיגומים (scaffolds) בקונדנסטים ביומולקולריים
מקרומולקולות הפיגום יוצרות את הקונדנסט באמצעות ….
מקרומולקולות הפיגום יוצרות את הקונדנסט באמצעות מספר רב של אינטראקציות חלשות ודינמיות בינן לבין עצמן.
מקרומולקולות הפיגום מגייסות חלבונים וחומצות גרעין ספציפיות לקונדנסט כ….
מקרומולקולות הפיגום מגייסות חלבונים וחומצות גרעין ספציפיות לקונדנסט כמקרומולקולות לקוח (clientmacromolecules) .
הלקוחות בקונדנסטים נשארים בתוך הקונדנסט מכיוון ש….. כאשר הלקוח מתנתק ממולקולת הפיגום, ישנו סיכוי גבוה ל….. בדרך זו, ניתן לרכז קבוצה מסוימת של חלבונים וחומצות גרעין למבנה תאי.
הלקוחות בקונדנסטים נשארים בתוך הקונדנסט מכיוון שמולקולת הפיגום מכילות אתרי קישור רבים. כאשר הלקוח מתנתק ממולקולת הפיגום, ישנו סיכוי גבוה יותר להיקשר לאתר אחר על מולקולת הפיגום או לאתר סמוך
בתוך הקונדנסט מאשר להתפזר לגמרי. בדרך זו, ניתן לרכז קבוצה מסוימת של חלבונים וחומצות גרעין למבנה תאי.
הקונדנסט הגדול ביותר בתאים אאוקריוטיים הוא …. , שבו ….
הקונדנסט הגדול ביותר בתאים אאוקריוטיים הוא הגרעינון, המבנה בתוך הגרעין שבו מורכבים הריבוזומים
מרכיב הפיגום המרכזי של הגרעינון הוא
מרכיב הפיגום המרכזי של הגרעינון הוא
pre-rRNA
בהתהוות שמשועתק באופן פעיל
מגנים שמקודדים
rRNA
ממה מורכב קונדנסט הגרעינון ובאיזו כמות?
בסך הכל, יותר מ-400 חלבונים ורנ”א תורמים ליצירת הקונדנסט העצום הזה
קונדנסטים מולקולרים קיימים בכל האורגניזמים/באורגניזמים מסוימים
קונדנסטים מולקולרים קיימים בכל האורגניזמים.
תאים אאוקריוטיים מכילים תריסר או יותר סוגים שונים.
מהו קוטרם של הקונדנסטים?
קוטרם של הקונדנסטים נע בין 50 ננומטר (קצת יותר מריבוזום) למיקרומטר או יותר במקרה של גרעינון.
האינטראקציות של הקונדנסט יכולות להיות פחות דינמיות ככל ש……
תכונותיו יכולות להשתנות מ… ל
האינטראקציות של הקונדנסט יכולות להיות פחות דינמיות ככל שנוספות אינטראקציות עם הזמן. תכונותיו יכולות להשתנות מנוזל לג’ל ולבסוף אף למוצק כשאינטראקציות הקשירה מתייצבות.
יש רצף לספקטרום התכונות הפיזיות שמאפיינות קונדנסטים שונים. תאים יכולים לנצל את ההבדלים הללו וליצור …..
יש רצף לספקטרום התכונות הפיזיות שמאפיינות קונדנסטים שונים. תאים יכולים לנצל את ההבדלים הללו וליצור קונדנסטים בתוך קונדנסטים
מה התופעה של קונדנסטים בתוך קונדנסטים מסבירה בהקשר לגרעינון?
התופעה של קונדנסטים בתוך קונדנסטים מסבירה איך הגרעינון מופרד לאזורים שונים מורפולוגית שכל אחד מהם מועשר בסט של חלבונים שונים שמיועדים לאספקטים שונים של בניית הריבוזומים.
מה מונע ממאקרומולקות חיצוניות מהסביבה להצטרף לקונדנסט?
ומי בניגוד אליהן יכול להכנס אליו?
האינטרקציות בין המאקרומולקולות בתוך הקונדנסט מונעת ממאקרומולקולות חיצוניות מהסביבה להצטרף אליו.
בניגוד אליהן, נוקליאוטידים, מטבוליטים, קו-פקטורים ומולקולות קטנות נוספות יכולות לעבור דיפוזיה מהירה אל הקונדנסט ולעבור אינטראקציה ותגובות עם אנזימים המצויים בו
מה גורם לתגובות האנזימתיות בקונדנסט לקרות בצורה מהירה ויעילה?
התוצרים שנוצרים מהתגובות האנזימתיות יכולים להגיב בתגובות אנזימתיות אחרות עם אנזימים אחרים שמצויים באותו קונדנסט לפני שהתוצר מתפזר החוצה.
כך תגובות אנזימתיות קורות בצורה מהירה ויעילה יותר, משום שהאנזימים מרוכזים במקום אחד.
כיצד ניתן ניתן ליצור ולפרק קונדנסט?
קונדנסטים ביומולקולרים נוצרים ומתפרקים בהתאם לצורך
ניתן ליצור ולפרק אותם ע”י שינוי האינטראקציות בין המאקרמולקולות.
ניתן לעשות זאת לרוב על ידי מודיפיקציות כמו פוספורלציה (מנגנון שנמצא בשימוש רב על מנת ליצור ולפרק במהירות צברי סיגנל על הממברנה הפלזמטית)
היווצרות ופירוק הקונדנסט יכולים להישלט גם ע”י שינויים במצב התא כמו טמפ’, אסומולריות ו
pH
?מהו היתרון של הרברסביליות של הקונדסט
הרברסביליות של הקונדסט מנוצלת על ידי התאים לבקרה וזה מאפשר לתא גמישות ומהירות באדפטציה לצרכים משתנים
מתי גרנולות סטרס נוצרות? למה הן משמשות?
stressgranule
גרנולות סטרס נוצרות רק כשהתא חווה סוגים מסוים של סטרס והן מתפרקות כשהסטרס מוסר.
הן נוצרות כשיש חסימה להתחלת תרגום וחשיפת אזורים ב-אמ רנ”א שבאופן נורמלי אמורים להיות מכוסים על ידי ריבוזומים מתרגמים.
כשהאזורים הללו נחשפים, האמ רנ”א יוצרים אינטראקציה אחד עם השני ועם חלבונים קושרי רנ”א ומצטברים לקונדנסט.
מאמינים כי הקונדנסטים שנוצרים בתהליך משמשים
כמחסן לאותן מולקולות רנ”א והפקטורים הנדרשים כל עוד הן לא בשימוש פעיל. בכך באופן זמני אותן מאקרומולקולות עוברות סיקווסטרינג במקום דגרדציה בזמן הסטרס, וכשיוסר הסטרס התא לא יצטרך לייצר אותן מחדש.
גרנולות סטרס הן דוגמה ל….
stressgranule
לכך שקונדנסטים ביומולקולרים נוצרים ומתפרקים בהתאם לצורך
למרות הפונקציות השונות שלהם, לכל הממברנות הביולוגיות יש מבנה כללי משותף: כל ממברנה היא שכבה דקה מאוד של …. ו….., המוחזקים יחד בעיקר על ידי אינטראקציות …..
למרות הפונקציות השונות שלהם, לכל הממברנות הביולוגיות יש מבנה כללי משותף: כל ממברנה היא שכבה דקה מאוד של שומנים וחלבונים, המוחזקים יחד בעיקר על ידי אינטראקציות לא קוולנטיות
הממברנה הדו-שכבתית מספקת מבנה …. ומשמשת כמחסום אטום יחסית למעבר לרוב המולקולות ה …..
הממברנה הדו-שכבתית מספקת מבנה פלואידי ומשמשת כמחסום אטום יחסית למעבר לרוב המולקולות המסיסות במים.
יש סוגים רבים של חלבוני ממברנה שמאפשרים לתא לתפקד ולקיים אינטראקציה עם סביבתו. ההערכה היא שכ…. מהחלבונים שמקודדים בגנום של בעלי חיים הם
חלבוני ממברנה.
30%
הליפידים שמרכיבים את הממברנה מסודרים בדו- שכבה בעובי של כ….
5 ננומטר
ניתן לייחס את המבנה הדו-שכבתי של הממברנה באופן בלעדי לתכונות המיוחדות של מולקולות …., הנאספות באופן … לממברנה דו-שכבתית אפילו בתנאים מלאכותיים פשוטים
ניתן לייחס את המבנה הדו-שכבתי של הממברנה באופן בלעדי לתכונות המיוחדות של מולקולות הליפידים, הנאספות באופן ספונטני לממברנה דו-שכבתית אפילו בתנאים מלאכותיים פשוטים
מולקולות ליפידים מהוות כ … מהמסה של רוב הממברנות של התאים האנימליים, כמעט כל השאר הוא …
מולקולות ליפידים מהוות כ 50% מהמסה של רוב הממברנות של התאים האנימליים, כמעט כל השאר הוא חלבון
כמה מולקולות שומנים יש בתא דם אדום?
יש בערך 6^105 לפידים באזור של
1Mn1Mn
או 7*8^10 מולקולות שומנים בממברנה תא דם אדום.
כל הליפידים בממברנת התא הם ….
בעלי קצה …. וקצה …..
כל הליפידים בממברנת התא הם אמפיפיליים
(Amphiphile)
בעלי קצה הידרופילי (“אוהב מים”) או קוטבי וקצה הידרופובי (“ירא מים”) או לא קוטבי.
הליפידים הנפוצים ביותר בממברנה הם ….. ולהם ראש פולרי שמכיל ……, וזנב הידרופובי שמכיל …..
הליפידים הנפוצים ביותר בממברנה הם
הפוספוליפידים - phospholipids.
להם ראש פולרי שמכיל קבוצת פוספט, וזנב
הידרופובי שמכיל שתי שרשרות פחמנים.
בתאי בעלי חיים, צמחים וחיידקים, הזנבות של הפוספוליפידים הם חומצות שומן שיכולות להיות שונות באורכם. בדרך כלל הן מכילות …. אטומי
פחמן.
בתאי בעלי חיים, צמחים וחיידקים, הזנבות של הפוספוליפידים הם חומצות שומן שיכולות להיות שונות באורכם. בדרך כלל הן מכילות בין 14 ל- 24 אטומי
פחמן.
בפוספוליפיד, לזנב אחד יש בדרך כלל קשר כפול מסוג ….. ואילו בזנב השני …..
בפוספוליפיד, לזנב אחד יש בדרך כלל קשר כפול מסוג
cis
אחד או יותר (הוא בלתי רווי), ואילו בזנב השני אין
(קשר כפול (הוא רווי
כל קשר כפול מסוג
cis
יוצר עיוות בזנב.
כל קשר כפול מסוג …. יוצר עיוות בזנב הפוספוליפיד
cis
הבדלים באורך וברוויה של זנבות חומצת השומן
משפיעים על …..
הבדלים באורך וברוויה של זנבות חומצת השומן
משפיעים על נזילות הממברנה.
הפוספוליפידים העיקריים ברוב ממברנות תאי בעלי החיים הם ….. ומה שמאפיין אותם זה…..
הפוספוליפידים העיקריים ברוב ממברנות תאי בעלי החיים הם גליצרופוספוליפידים
( glycerophospholipids )
מה שמאפיין אותם זה שלד של גליצרול.
קונדנסטים קיימים רק באאוקריוטים/גם בפרוקריוטים?
קונדנסטים קיימים גם בפרוקריוטים
קונדנסטים קיימים רק בתוך הגרעין או גם מחוצה לו?
קונדנסטים קיימים גם בתוך וגם מחוץ לגרעין
מהם הגליצרופוסופליפידים הנפוצים ביותר בממברנות של תאי יונקים?
פוספטידיל-סרין, פוספוטידיל-אתנול-אמין ופוספטידיל
כולין
?מהו המטען של פוספטידיל-סרין
סרין הוא ניטרלי, פוספט הוא שלילי. לכן פוספטידיל-סרין הוא שלילי.
?מהו המטען של פוספוטידיל-אתנול-אמין
אתנולאמין הוא חיובי, פוספט הוא שלילי. לכן פוספוטידיל-אתנול-אמין הוא ניטרלי.
מהו המטען של פוספטידיל
כולין?
כולין הוא חיובי, פופסט הוא שלילי, לכן פוספטידיל
כולין הוא ניטרלי
מלבד הגליצרופספליפידים, מחלקה חשובה נוספת של פוספוליפידים הם ה…. הבנויים משלד של…..
מלבד הגליצרופספליפידים, מחלקה חשובה נוספת של פוספוליפידים הם הספינגולידים הבנויים משלד של ספינגוזין.
ספינגוזין הוא חומצת שומן ארוכה עם קבוצת …. ושתי קבוצות …..
ספינגוזין הוא חומצת שומן ארוכה עם קבוצת אמינו
(NH2)
ושתי קבוצות הידרוקסיל
(OH)
צראמיד מורכב מ…. על הצרמיד יכולות להיקשר קבוצת …. ….. לקבלת..
צראמיד מורכב מספינוגוזין וחומצת שומן אחת. על הצרמיד יכולות להיקשר קבוצת פוספו-כולין לקבלת ספינגומיאלין.
לספינגומיאלין, הספינגוליפיד הנפוץ בממברנות, יש זנב של ח.שומן שמצומד ל…., וקבוצת פוספו-כולין מחוברת ל ……
לספינגומיאלין, הספינגוליפיד הנפוץ בממברנות, יש זנב של ח.שומן שמצומד לקבוצה האמינית, וקבוצת פוספו-כולין מחוברת לקצה הטרמינלי של ההידרוקסיל.
ספינגומיאלין מורכב מ…
כולין. פוספט. ספינגוזין, חומצת שומן אחת.
מה אינו מרכיב של ספינגוזין?
א. שרשרת פחמימנים
ב. קבוצת אמין
ג. הידרוקסיל
ד. פוספאט
ד. פוספאט
ביחד, כמה הפוספוליפידים פוספטידיל-כולין פוספטידיל-אתנול-אמין, פוספאטידיל-סרין
וספינגו-מיאלין מהווים ממסת השומנים ברוב ממברנות תאי היונקים?
ביחד, הפוספוליפידים פוספטידיל-כולין פוספטידיל-אתנול-אמין, פוספאטידיל-סרין
וספינגו-מיאלין מהווים יותר ממחצית מסת השומנים ברוב ממברנות תאי היונקים.
מהו המטען של ספינגומיאלין?
כולין הוא חיובי, פופסט הוא שלילי, לכן ספינגומיאלין הוא ניטרלי
סטרולים הם בעלי מבנה …. הקשורים לסטרואידים, אך מכילים קבוצת ….. אחת וזנב ……
סטרולים הם בעלי מבנה טבעתי קשיח הקשורים לסטרואידים, אך מכילים קבוצת הידרוקסיל פולרית אחת וזנב פחמימתי לא פולרי.
סוגים שונים של סטרולים, שמובחנים בעיקר על ידי ….. קיימים בפטריות, צמחים ותאים אנימלים.
סוגים שונים של סטרולים, שמובחנים בעיקר על ידי שרשרת הצד שמחוברת ל
scaffold
הטבעתי
קיימים בפטריות, צמחים ותאים אנימלים.
מיהו הסטרול המרכזי בתאים אנימלים וכיצד הוא מתארגן בממברנה?
כולסטרול הוא הסטרול המרכזי בתאים אנימלים. כולסטרול מתארגן בממברנה כך שקבוצת הראש הפולרית קרובה לקבוצות הראש הפולריות של פוספוליפידים סמוכים.
הממברנה הפלזמטית של תאים אאוקריוטים מכילה כמות …. של סטרולים- עד לכדי יחס של …. עם המולקולות הפוספוליפידיות.
הממברנה הפלזמטית של תאים אאוקריוטים מכילה כמות גדולה במיוחד של סטרולים- עד לכדי יחס של 1:1 עם המולקולות הפוספוליפידיות.
ליפידים עם מרכיב סוכרי כלפי חוץ התא (במקום פוספט) הם
גליקוליפידים
גליקוליפידים הם
ליפידים עם מרכיב סוכרי כלפי חוץ התא במקום פוספט
בצמחים וחיידקים השלד של גליקוליפידים הוא …. , ובתאים אנימליים השלד הוא …..
בצמחים וחיידקים השלד של גליקוליפידים הוא גליצרול, ובתאים אנימליים השלד הוא ספינגוזין
היכן גליקוליפידים נמצאים נמצאים בממברנה ולמה?
גליקוליפידים נמצאים אך ורק בשכבה בממברנה שלא פונה לציטוזול, זאת משום שהסוכר שלהם מתווסף בגולג’י.
גליקוליפידים נוטים להתאסף יחד, בגלל קשרי המימן בין הסוכרים שלהם ובגלל קשרי הואן-דר ואלס בין הזנבות הארוכים והישרים שלהם, לכן ימצאו לרוב ב ….
lipidrafts
כמה אחוז מהשכבה החיצונית של הממברנה גליקוליפידים מרכיבים?
גליקוליפידים מרכיבים כ- 5% מהשכבה החיצונית של
הממברנה.
גליקוליפידים כוללים את ה… המכילים חומצה …. וכך נותנים מטען שלילי לממברנה.
יש מעל 40 סוגים של גנגליוזידים בתאי עצב.
גליקוליפידים כוללים את הגנגליוזידים המכילים ח.סיאלית וכך נותנים מטען שלילי לממברנה.
יש מעל 40 סוגים של גנגליוזידים בתאי עצב.
שני סוגים של גליקוליפידים הם
galactocerebroside
מאחר שהסוכר בקבוצת הראש שלו לא טעון, נקרא גם
netural glycolipid
ו-
GM1 ganglioside
מכיל תמיד אחד או יותר חלקי חומצה סיאלית בעלת מטען שלילי.
ח.סיאלית בתאים אנושיים היא
NANA
כאשר מולקולות אמפיפיליות נחשפות לסביבה מימית, הן באופן … יתארגנו כדי …. ומצד שני, הן …..
כאשר מולקולות אמפיפיליות נחשפות לסביבה מימית, הן באופן ספונטני יתארגנו כדי “לקבור” את זנבותיהן ההידרופוביים בפנים. מצד שני, הן יחשפו את ראשיהן ההידרופיליים למים.
מולקולות אמפיפיליות במים יכולות להתנהג בשתי דרכים שהן
מיצלות- צורה כדורית של ממברנה עם פוספוליפיד עם זנב שומני אחד הפונה פנימה.
יריעות דו שכבתיות- שני הזנבות ההידרופוביים דחוסים אחד מול השני בין קבוצות הראש ההידרופיליות.
מולקולה אמפיפילית בצורת חרוט/קונוס תיצור במים …. בעוד שמולקולה אמפיליפית בצורת גליל/צילינדר תיצור במים …..
מולקולה אמפיפילית בצורת חרוט/קונוס תיצור במים מיצלה. בעוד שמולקולה אמפיליפית בצורת גליל/צילינדר תיצור במים יריעה דו שכבתית.
מיצלה תיווצר בעזרת ….. בעוד שיריעה דו שכבתית תיווצר בעזרת …..
מיצלה תיווצר בעזרת מולקולה אמפיפילית בצורת חרוט/קונוס (זנב שומני אחד)
בעוד שיריעה דו שכבתית תיווצר בעזרת מולקולה אמפיליפית בצורת גליל/צילינדר (שני זנבות)
אותם כוחות שמניעים פוספוליפידים ליצור ממברנות דו- שכבתיות מספקים …. ע”י כך ש …..
אותם כוחות שמניעים פוספוליפידים ליצור ממברנות דו- שכבתיות מספקים יכולת תיקון עצמית ע”י כך שקרע קטן בדו-שכבה יוצר קצה חופשי עם מים. מכיוון שזה לא מועדף
מבחינה אנרגטית, השומנים נוטים להתארגן מחדש באופן ספונטני כדי לבטל את הקצה החופשי.
בסגירה ספונטנית של דו שכבה פוספוליפידית ליצירת תא אטום, המבנה הסגור יציב מכיוון ש…..
הוא מונע חשיפת זנבות פחמימנים הידרופוביים למים, דבר שהיה לא מועדף אנרגטית.
מבנה נוסף , לרוב מבנה מלאכותי, שיכול להיווצר על ידי התארגנות של ליפידים הוא
מבנה נוסף , לרוב מבנה מלאכותי, שיכול להיווצר על ידי התארגנות של ליפידים הוא ליפוזום
liposome
ליפוזומים נוטים/לא נוטים להתאחות זה לזה באופן ספונטני בתוך מים? מהי הסיבה לכך
ליפוזומים לא נוטים להתאחות זה לזה באופן ספונטני בתוך מים. הסיבה לכך היא שהראשים הפולרים של הפוספוליפידים קושרים מולקולות מים ויונים שצריך להסיר כדי ששני ליפוזומים יוכלו להתקרב ולהתאחות.
מה מונע ממברנות פנימיות בתא להתאחות באופן לא מבוקר ומאפשר לשמור על המבנה של האברונים?
בממברנות ביולוגיות יש שכבת מים שמקיפה אותן שהיא עוד יותר גדולה הודות לחלבונים שבהן, מה שמונע ממברנות פנימיות בתא להתאחות באופן לא מבוקר וזה מאפשר לשמור על המבנה של האברונים.
כל איחוי ממברנלי בתא מזורז קטליטית ומבוקר על ידי
כל איחוי ממברנלי בתא מזורז קטליטית ומבוקר על ידי חלבונים שמקרבים את הממברנות
tetheringproteins
וחלבוני איחוי
fusionproteins
שמסלקים את שכבת המים שמפרידה בין הממברנות.
חוקרים גילו על ידי ליפוזומים שליפידים יכולים לעבור דיפוזיה חופשית בתוך הממברנה הדו- שכבתית.
מהם 3 הסוגים עיקריים של תנועות בממברנה?
Flip-flop -
מעבר בין שכבה אחת לשנייה. דורשת אנרגיה ועזרה מאנזימים. תדירות- פעם אחת בכמה שעות (איטי בגלל שהראש ההידרופילי צריך עבור דרך הליבה ההידרופובית של הדו-שכבה, מה שמאד לא מועדף אנרגטית). יוצא דופן הוא כולסטרול שיכול לעבור פליפ-פלופ במהירות.
תנועה לטרלית-
מעבר והחלפה בין פוספוליפיד אחד לאחר הצמוד לו. תנועה מאוד שכיחה כי לא דורשת הרבה אנרגיה. תדירות- 107 תנועות בשנייה, או מרחק של 1-2 מיקרומטר בשנייה
אם עוקבים אחרי מולקולה מסומנת.
תנועת רוטציה-
יחסית שכיחה
תארי את תנועת ה
Flip-flop
בממברנה
האם דורשת אנרגיה? מהי התדירות שלה?
מעבר בין שכבה אחת לשנייה.
דורשת אנרגיה ועזרה מאנזימים.
תדירות- פעם אחת בכמה שעות (איטי בגלל שהראש ההידרופילי צריך עבור דרך הליבה ההידרופובית של הדו-שכבה, מה שמאד לא מועדף אנרגטית).
יוצא דופן הוא כולסטרול שיכול לעבור פליפ-פלופ במהירות.
תארי את התנועה הלטרלית בממברנה
האם דורשת אנרגיה? מהי התדירות שלה?
מעבר והחלפה בין פוספוליפיד אחד לאחר הצמוד לו. תנועה מאוד שכיחה כי לא דורשת הרבה אנרגיה.
תדירות- 107 תנועות בשנייה, או מרחק של 1-2 מיקרומטר בשנייה אם עוקבים אחרי מולקולה מסומנת.
הפלואידיות של הממברנה תלויה הן …. והן ….
הפלואידיות של הממברנה תלויה הן בהרכב שלה והן בטמפרטורה שלה.
שינוי הממברנה ממצב נוזלי למצב קשיח (כמו ג’ל) נקרא
phase transition
phase transition
מתאר מצב בו
הממברנה השתנתה ממצב נוזלי למצב קשיח ,כמו ג’ל
הממברנה תהיה יותר פלואידית כאשר
הטמפ’ גבוהה
(יש שומנים שאינם רוויים (קשרי ציס כפולים.
יש שרשראות קצרות יותר של שומנים (יעברו פחות אינטראקציה עם שרשראות סמוכות באותה שכבה או (בשכבה השנייה
כאשר השומנים לא רווים ושרשראות השומנים קצרות יותר, הטמפ’ שבה הממברנה תעבור ממצב נוזלי לג’לי
phase transition
תהיה ……
כאשר השומנים לא רווים ושרשראות השומנים קצרות יותר, הטמפ’ שבה הממברנה תעבור ממצב נוזלי לג’לי
phase transition
תהיה נמוכה יותר.
מתי הטמפ’ שבה הממברנה תעבור ממצב נוזלי לג’לי
phase transition
תהיה נמוכה יותר?
כאשר השומנים לא רווים ושרשראות השומנים קצרות יותר
חיידקים, שמרים ושאר אורגניזמים אשר הטמפרטורה בסביבתם משתנה משנים בהתאם את …. בממברנה שלהם כדי לשמור על נוזליות קבועה
יחסית.
חיידקים, שמרים ושאר אורגניזמים אשר הטמפרטורה בסביבתם משתנה משנים בהתאם את הרכב חומצות השומן בממברנה שלהם כדי לשמור על נוזליות קבועה
יחסית.
למשל, אם הטמפ’ יורדת התאים מסנתזים חומצות שומן עם יותר קשרים כפולים מסוג
cis .
הממברנה התאית מורכבת ממיקס של ליפידים שונים, וההרכב הזה עוזר לה ….
הממברנה התאית מורכבת ממיקס של ליפידים שונים, וההרכב הזה עוזר לה לשמור על מצב נוזלי בטמפרטורות קרובות ל
phasetransition
כיצד קשרים כפולים מסוג
cis
תורמים לפלואידיות הממברנה?
הקשרים הכפולים מקשים על אריזת שרשראות השומנים יחד ובכך מקשים כל הקפאת הדו שכבה.
בנוסף, מכיוון ששרשראות הפחמימנים של שומנים בלתי רווים מפוזרות יותר זו מזו, דו שכבות שומנים המכילות אותן דקות יותר מדו שכבות הנוצרות אך ורק משומנים רווים.
כיצד משפיע קשר כפול בפוספוליפידים על הממברנה?
א . מאפשר הוספה של כולסטרול.
ב. מעלה את הפלואידיות של הממברנה.
ג. לא מאפשר יצירת ליפוזומים במבחנה.
ד. מאפשר קשירת חלבונים טרנסממברנלים.
ב. מעלה את הפלואידיות של הממברנה.
האינטראקציה בין סטרול לפוספוליפידים …. את האזורים הללו.
מדוע?
האינטרקציה הזו מקשיחה את האזורים הללו.
בעזרת ההפחתה במוביליות של הפחמימנים בשרשרת הפופספוליפידים, הכולסטרול הופך את השכבה הליפידית
הכפולה לפחות ניתנת לשינוים.
כך באותו אזור יש גם הפחתה בחדירות של הממברנה למולקולות שמומסות במים.
למרות שכולסטרול מהדק את האריזה של ליפידים בממברנה, הוא אינו גורם לממברנה להיות פחות פלואידית. מדוע?
מכיוון שהוא מונע משרשראות הפחמימינים להתקרב זו לזו ולהתגבש.
מהו התפקיד הכפול של מולקולות הכולסטרול בממברנה?
כשהממברנה פלואידית, הוא מייצב פוספוליפידים עם ח.שומן בלתי-רוויות (עם קשרים כפולים) ע”י צימודם ודחיסתם. וכך הופך את הממברנה לפחות פלואידית.
כשהממברנה קשיחה, כאשר יש ספינגוליפידים ופוספוליפידים ארוכים עם ח.שומן רוויות (בלי קשרים
כפולים) הוא נוטה לגרום לממברנה להיות פלואידית יותר.
למרות שהאינטרקציה בין סטרול לפוספוליפידים …..הוא …..
למרות שהאינטרקציה בין סטרול לפוספוליפידים מקשיחה אזורים בממברנה (הפחתה במוביליות של הפחמימנים, הפיכת השכבה הליפידית לפחות ניתנת לשינוים והפחתה בחדירות של הממברנה למולקולות מומסות במים), הוא אינו גורם לממברנה להיות פחות פלואידית מכיוון שהוא מונע משרשראות הפחמימינים להתקרב זו לזו ולהתגבש.
כשהממברנה פלואידית, הכולסטרול …..
וכשהממברנה קשיחה, הוא …..
כשהממברנה פלואידית, הכולסטרול מייצב פוספוליפידים עם ח.שומן בלתי-רוויות (עם קשרים כפולים) ע”י צימודם ודחיסתם. וכך הופך את הממברנה לפחות פלואידית.
כשהממברנה קשיחה, כאשר יש ספינגוליפידים ופוספוליפידים ארוכים עם ח.שומן רוויות (בלי קשרים
כפולים) הוא נוטה לגרום לממברנה להיות פלואידית יותר.
אנו עשויים לצפות שהליפידים בממברנות יתערבבו ויפוזרו באופן אקראי, שהרי קשרי הואן דר-ואלס בין הזנבות הם לא סלקטיבים מספיק כדי להחזיק קבוצות של פוספוליפידים יחד.
עם זאת, ראו במחקרים שכאשר מוסיפים ליפידים מסוימים בממברנה מלאכותית ….
ניתן לצפות בהתאחדות של ליפידים ספציפיים בדומיינים נפרדים. כך יש מעבר מפאזה פחות מסודרת לפאזה יותר מסודרת.
בדומיינים ממברנלים כוחות המשיכה בין הליפידים …..
חייבים להיות חזקים מספיק כדי להתגבר על הנטייה שלהם להתפזר באופן אקראי (שהרי כשהם מפוזרים יש פחות יותר אנטרופיה)
הממברנה שנוצרת בליפוזום המורכב מתערובת פופסוטודיל-כולין וספינגומיאלין ביחס של 1:1 היא
….
הממברנה שנוצרת בליפוזום המורכב מתערובת פוספטידיל-כולין, ספינגומיאלין וכולסטרול ביחס של 1:1:1 היא …..
הממברנה שנוצרת בליפוזום המורכב מתערובת פופסוטודיל-כולין וספינגומיאלין ביחס של 1:1 היא
אחידה.
הממברנה שנוצרת בליפוזום המורכב מתערובת פוספטידיל-כולין, ספינגומיאלין וכולסטרול ביחס של 1:1:1 היא לא אחידה.
כולסטרול, ספינגוליפידים, גליקוליפידים, חלבונים טרנסממברנליים.
וחלבונים מעוגני
GPI
יוצרים בממברנה ….
רפסודות ממברנליות- lipid rafts
דומיינים מתמחים
מהן רפסודות ממברנליות
(lipid rafts)
ומה הן מכילות?
רפסודות ממברנליות- lipid rafts
הן דומיינים מתמחים בממברנה המכילים כולסטרול, ספינגוליפידים, גליקוליפידים, חלבונים טרנסממברנליים.
וחלבונים מעוגני
GPI
הממברנה שנוצרת בליפוזום המורכב מתערובת ….. ו…… ביחס …. היא אחידה.
הממברנה שנוצרת בליפוזום המורכב מתערובת …., ….. ו…. ביחס של …. היא לא אחידה.
הממברנה שנוצרת בליפוזום המורכב מתערובת פופסוטודיל-כולין וספינגומיאלין ביחס של 1:1 היא
אחידה.
הממברנה שנוצרת בליפוזום המורכב מתערובת פוספטידיל-כולין, ספינגומיאלין וכולסטרול ביחס של 1:1:1 היא לא אחידה.
היווצרות הדומיינים הממברנלים/הרפסודות הממברנליות היא …..
הדומיינים יכולים להיות קטנים (ננומטרים) ויכולים להיות גדולים כך ….
היווצרות הדומיינים הממברנלים/הרפסודות הממברנליות היא דינמית וזמנית.
הדומיינים יכולים להיות קטנים (ננומטרים) ויכולים להיות גדולים כך שניתן לראות אותם במיקרוסקופ אלקטרונים כמו)
caveolae
(שקשור לאנדוציטוזה
הדומיינים הממברנלים/הרפסודות הממברנליות נוצרים על ידי …..
הדומיינים הללו …. יותר לעומת שאר הממברנה
הדומיינים הממברנלים/הרפסודות הממברנליות נוצרים על ידי אינטראקציות חלשות.
הדומיינים הללו עבים יותר לעומת שאר הממברנה.
רפסודות ליפידיות עוזרות לקבץ מרכיבים שונים יחד וזה יכול לתרום ל…..
או כדי לסייע ב …..
רפסודות ליפידיות עוזרות לקבץ מרכיבים שונים יחד וזה יכול לתרום לטרנספורט וסיקולרי (כנראה הכוונה ל
caveolae)
או כדי לסייע במסלולים של מעבר סיגנלים על ידי המרה של סיגנל חוץ תאי לתוך תאי.