3. Celluláris transzportfolyamatok Flashcards
Milyen típusai vannak a celluláris transzportfolyamatoknak?
1) Sejtbe irányuló:
- transzmembrán
- vezikulummediált
2) Intracelluláris (sejten belüli):
- vezikuláris
- akár axonális
3) Transzcelluláris (át a sejten):
- transzendotheliális
- transzepitheliális
4) Paracelluláris (sejtek között, tight junction-ök transzporterein át)
Mit ír le a permeabilitási koefficiens (P)?
A membrán permeabilitását
Mitől függ a membrán szelektív permeabilitása? (5)
- molekula mérete
- molekula töltése vs. bazálmembrán töltése
- molekula plazmafehérjékhez való kötése pl. Ca2+, zsíroldékony hormonok
- adott anyag permeábilis, nyitott csatornák/ carrierek száma
(az adott ionra vonatkozó P érték változhat, attól függően, hogy melyik csatorna van nyitva/ zárva) - membránon (pl. endothelsejtek között) lévő egyéb pórusok mérete: folyamatos, fenesztrált, nem folyamatos
Milyen lehet a transzport a membránpermeabilitás szelektivitása szerint?
1) Nem-limitált (kicsi, lipidoldékony anyagok): jellemzően diffúzióval szállítódnak
2.) Limitált (nagyobb, poláros molekulák):
Transzportprotein (carrierfehérje) mediált:
- irány (és szállított anyagok száma) szerint:
* uniport: egy anyag pl. aquaporin, GLUT
* szimport: több anyag egy irányba
* antiport: több anyag kül. riányba
- elektromos grádiens szerint:
- elektroneutrális (töltéssel nem rendelkező molekulák
esetén) - elektrogén (amikor a töltés is számít pl. ioncsatornák)
- elektroneutrális (töltéssel nem rendelkező molekulák
Vezikulummediált
Milyen típusai vannak a transzmembrán transzportnak?
1) Energia szerint:
- passzív
- aktív
2) Passzív tp. esetén van hajtóerő szerinti csoportosítás is
Mi a passzív tp. hajtóereje?
Elektrokémiai grádiens
Milyen típusai vannak a passzív tp.-nak?
- egyszerű diffúzió
- facilitált diffúzió (csatornák, hordozó, carrier molekulák)
- ozmózis
Egyszerű diffúzió esetében milyen irányban történik a vándorlás?
Áramlás a koncentrációgrádiensnek megfelelően: a nagyobb koncentrációjú hely felől a kisebb felé.
Mitől függ a diffúzió? (5)
1.) Anyagi minőség (átmérő, oldékonyság) –> diffúziós állandó:
2.) Diffúziós membrán felülete: nagyobb felületen több anyag tud átdiffundálni
3.) Diffúziós membrán vastagsága = diffúziós távolság: vastagabb membránon (vagy távolabbra) a diffúzió nehezebb)
4.) Koncentráció (parciális nyomás) különbsége
5.) Hőmérséklet: fordított U-alakú görbe
Hogyan függ a diffúzió az anyagi minőségtől?
- Kicsi, lipidoldékony molekulák könnyebben diffundálnak (nem limitált a permeabilitás) pl. gázok: CO2, NH3, O2 –> magasabb a diffúziós állandójuk, nem igényelnek fenesztrált membránt (még a vér-agy gáton is átjutnak)
- CO2 a jobb lipidoldékonysága miatt 20-23x könnyebben diffundál, mint az O2
- Nagyobb, vízoldékony molekulák nehezen vagy nem diffundálnak –> alacsonyabb a diffúziós állandójuk (a membrán fenesztráltságával növelhető a permeabilitás a nagyobb molekulákra is)
Milyen törvény írja le azt, hogy a diffúzió mely paraméterektől függ?
Fick törvénye: (delta)m / (delta)t = kA(delta)C
Egyszerű diffúzió esetében milyen irányú az anyagok szállítása?
Kül. anyagok ellentétes irányban, egyidőben is transzportálódhatnak egy membránon keresztül, és egymás diffúzióját nem befolyásolják, tehát az O2 diffúziója sem függ a CO2 szintjétől (hyper- és hypocapniától)
Passzív vagy aktív folyamat a facilitált diffúzió?
Passzív
Mik végzik a facilitált diffúziót?
- csatornák (fix szerkezet) vagy
- carrierek (2 konformáció között ugrál)
Ezek:
- transzportfehérjék a sejtmembránban vagy paracellulárisan
- ált. van vmilyen transzportmaximumuk
Adjon példát facilitált diffúzióra!
1) Töltéssel nem rendelkező molekulák uniporterei: koncentrációgrádiensnek megfelelően
- víz (aquaporin csatornák)
- glükóz (GLUT)
- urea (az ureatp-ek inkább csatornaként funkcionálnak)
- ENT: equilibrativ nukleozidtrasnzporter
2) Ionok:
- szelektivitás: egy vagy több ionra (a hidrátburok alakja befolyásolja): Na+-, K+-, Cl- -, Ca2+-csatornák, aspecifikus kationcsatornák, anioncsatornák
- nyílás/ záródás szabályozása szintén kül. lehet: feszültség- vagy ligandfüggőek (pl. GABA), ritkábban más pl. mechanoszenzitív kationcsatornák, vannak állandóan konstans permeabilitással működő csatornák is (szivárgó, leakage csatornák)
- az áramlás irányát a konentrációgrádiens- és a töltéskül. együtt határozza meg –> egyensúlyi potenciál
Mi az az egyensúlyi potenciál?
Az a membránpotenciál, ahol egy adott ion IC és EC frakciója között egyensúlyi állapot áll fenn (beáramlás = kiáramlás)
Mivel számítható ki az egyensúlyi potenciál?
A Nernst-egyenlettel
Milyen irányba áramlik az ion?
Az ion mindig abba az irányba áramlik, aminek következtében a membránpotenciál közelebb kerül az ion egyensúlyi potenciáljához.
Aktív vagy passzív tp. folyamat az ozmózis?
Passzív
Mi az ozmózis?
Az oldószer (pl. víz) áramlása két, féligáteresztő membránnal elválasztott, kül. koncentrációjú oldat között
Mi az ozmózis klinikai jelentősége?
Ha a sejtek ozmolaritása > EC tér ozmolaritása –> sejtek megduzzadnak – veszélye: agyoedema (vízmérgezés, hiperozmolaritás túl gyors kezelése)
Ha a sejtek ozmolaritása < EC tér ozmolaritása –> sejtek zsugorodnak
Mi az ozmózis hajtóereje?
Az ozmotikus koncentráció
Mitől függ az ultrafiltráció?
A hidrosztatikai és a kolloidozmotikus nyomásoktól:
- hidrosztatikai nyomások –> nyomóerőként működnek
- kolloidozmikus (onkotikus) nyomások –> szívóerőként működnek
Mi az az effektív filtrációs nyomás?
A hidrosztitikai és kolloidozmotikus nyomások vektorális összege (ami a filtrátum mennyiségét határozza meg)
Milyen aktív transzporterek vannak?
- Elsődleges (primer) aktív transzporterek: pumpák (ATP-ázok): ATP-t használnak
- Másodlagos (szekunder) aktív transzporterek: a Na+/K+-pumpa által létrehozott Na+-grádienst használja ki (kotranszporterek)
- Tercier aktív transzporterek: a Na+ mellett más ATP-dependens töltés- vagy iongrádienst használ (kotranszporterek)
Milyen az aktív tp.?
- energiát igényel
- elektrokémiai grádienssel szemben (uphill) is szállíthat
Milyen aktív transzporterek vannak?
- Elsődleges (primer) aktív transzporterek: pumpák (ATP-ázok): ATP-t használnak – hidrolízissel szabadítják fel az E-át
- Másodlagos (szekunder) aktív transzporterek: a Na+/K+-pumpa által létrehozott Na+-grádienst használja ki (kotranszporterek)
- Tercier aktív transzporterek: a Na+ mellett más ATP-dependens töltés- vagy iongrádienst használ (kotranszporterek)
Milyen elsődleges aktív traszporterek vannak?
- P-típusú ATPázok
- V-típusú
- F-típusú
- ABC-transzporterek
Jellemezze a P-típusú ATPázokat! Adjon példát rájuk!
Autofoszforiláció jellemző rájuk.
Pl.:
- Na+/K+-pumpa = Na+/K+ ATPáz – minden sejten (nyugalmi potenciál létrehozása)
- Ca2+-pumpa (ER, sejtmembrán, mito)
- H+/K+-ATPáz (protonpumpa): gyomor parietális sejt, vese gyűjtőcsatorna
- Mg2+ pumpa
- Cu2+ pumpa
Adjon példát V-típusú ATPázra!
H+-pumpa (mito, lizoszóma)
Adjon példát F-típusú ATPázra!
Fo-F1 komplex (mitokondrium belső membránjában)
Adjon példát ABC-transzporterre!
- CFTR
- MDR család
- BCRP család
Passzív tp. esetén milyen hajtóerőkről beszélhetünk?
- transzmembrán potenciál + koncentrációgrádiens együtt (ioncsatornákra jellemző)
- transzmembrán koncentrációgrádiens (passzív diffúzió, carriermediált uniporter)
- ozmotikus grádiens (aquaporinokon keresztül vít tp.)
- transzepitheliális potenciál / koncentrációgrádiens
Adjon példát szimporterekre! Adja meg ezek előfordulását is!
- Na+-glc-szimporter (SGLT): bél, vese, prox. tub.
- Na+-aminosav-szimporter: bél, vese, prox. tub.
Na+-foszfát-szimporter: bél, vese, prox. tub.
Adjon példát antiporterekre! Adja meg ezek előfordulását is!
- HCO3-/ Cl- antiporter: vvt, gyomor-bélrendszer, vese
- Na+-H+ csere: vese
- 3Na+/ 2 Ca2+ antiporter: izomban
Adjon példát tercier aktív transzporterre!
- multidrug and toxin extrusion transporter (MATE)
- organikus aniontranszporter
Milyen típusai vannak a vezikuláris transzportnak?
- endocitózis
- exocitózis
- transzcitózis
Milyen fajtái vannak az endocitózisnak?
- pinocitózis
- receptormediált endocitózis pl. B12-If komplex
- fagocitózis
Milyen lehet az exocitózis?
- konstitutív
- szabályozott: leggyakrabban Ca2+ váltja ki (pl. neurotranszmitterek, hormonok (inzulin))
Mi az a transzcitózis?
Áthalad a sejten, miközben az egyik oldalon endo-, a másik oldalon exocitózis történik
