6. Ozmo-, volumen-, és pH-szabályozás Flashcards
Az ozmo- és volumenszabályzás pumpa-szivárgás modellje
Ez a folyamat a sejt térfogat homeosztatikus szabályzását írja le izotóniás oldatban. A
termodinamikai egyensúlyra törekvő ionok nettó befelé irányuló fluxusát (Donnan-hatás) a
Na+
/K+
-pumpa működése ellensúlyozza (1 ciklusa során 1-gyel csökken a citoszolikus
iontartalom). Az így kialakuló ozmotikus egyensúly jellemzője az anorganikus ionok nettó 0
fluxusa. Következményesen a vízfelvétel és leadás is egyensúlyba kerül. A Na+
/K+
-pumpa
gátlása az ionok akkumulálásához vezet, ami következményes vízfelvételhez és a sejtek
duzzadásához vezet izotóniás oldatban is.
RVD (szabályozó térfogat csökkenés)
A sejtek duzzadása váltja ki hipotóniás közegben: válaszul a sejtek vizet veszítenek és
térfogatuk csökken akkor is, ha a sejtek folyamatosan a hipotóniás közegben vannak. A rövidtávú RVD anorganikus ionok vesztésén, és következményes vízvesztésen keresztül valósul
meg. A hosszútávú RVD a citoszolikus ozmolaritást a metabolitok citoszolikus
koncentrációjának csökkenésén keresztül csökkenti (metabolikus reguláció). Ez megvalósulhat
egyrészt metabolitok membránon keresztüli leadásán (pl. taurin transzporter), másrészt a
felépítő anyagcsere folyamatoknak a túlsúlyán keresztül.
RVI (szabályozó térfogat növekedés)
A sejtek hipertóniás közegben történő zsugorodása váltja ki ezt a választ, amelynek során a
sejtek vizet vesznek fel és térfogatuk növekszik akkor is, ha a sejtek folyamatosan a hipertóniás
közegben vannak. A rövid-távú RVI az anorganikus ionok felhalmozásán, és következményes
vízfelvételen keresztül valósul meg. A hosszútávú RVI során a citoszolikus ozmolaritás
növelése a metabolitok citoszolikus koncentrációjának növelésével történik (metabolikus
reguláció). Ez megvalósulhat egyrészt meatbolitok (pl. taurin) membránon keresztüli
felvételén, másrészt a lebontó anyagcsere folyamatoknak a túlsúlyán keresztül.
A citoszol egyensúlyi pH-ja
Ezen a pH-n a sejtek bázis leadásának (pl. a Cl-
/HCO3
-
antiport) és savleadásának (pl. a Na+
/H+
antiport) sebessége megegyezik, mindkét transzporter típus azonos sebességgel működik,
emiatt a citoszolikus pH állandó marad. Ezen a pH-n a savleadás sebességének pH-függését és
a bázisleadás sebességének pH-függését jellemző görbék metszik egymást.
Na+
/H+ antiport
A citoplazma membránban elhelyezkedő elektroneutrális antiporter, amely transzport ciklusa
során 1 H+
-t juttat ki a sejtekből és 1 Na+
-t juttat be a sejtekbe. Legfontosabb élettani funkciója
a citoszolikus pH szabályozása: savas pH-n a transzport sebessége nagy és a felesleges H+
-t
eltávolítja a sejtekből, ugyanakkor a pH emelkedésével a transzporter sebesége folyamatosan
csökken. Ezen felül a transzporter részt vesz a szabályozó térfogat növekedésben (RVI) is
azáltal, hogy Na+
-t juttat a sejtbe és emeli a citoszolikus ozmolaritást.
/HCO3
- antiport
A citoplazma membránban elhelyezkedő elektroneutrális antiporter, amely transzport ciklusa
során 1 HCO3
-
-t juttat ki a sejtekből és 1 Cl-
-t juttat be a sejtekbe. Legfontosabb élettani
funkciója a citoszolikus pH szabályozása: lúgos pH-n a transzport sebessége nagy és a bázis
többletet (HCO3
-
) távolítja el a sejtekből, ugyanakkor a pH csökkenésével a transzporter
sebesége folyamatosan csökken. Ezen felül a transzporter részt vesz a szabályozó térfogat
növekedésben (RVI) is azáltal, hogy Cl
-
-t juttat a sejtbe és ezáltal emeli a citoszolikus
ozmolaritást.
