chp 13 Μεμβρανικοί δίαυλοι και αντλίες Flashcards
what happens to the neurotransmitters
Ο νευροδιαβιβαστης πρέπει να διασπαστεί και να μην μένει στην μετασυναπτική μεμβράνη, γιατί αυτή θα μένει εκλοπώμενη και δεν θα μπορεί να δεχθεί άλλο ερέθισμα.
what’s the role of the calcium channels
Τα Ca κανάλια δεν συμμετέχουν στην δημιουργία της νευρικής ώσης, απλά παίζουν ρόλο στην σύντηξη τον συναπτικών κυστιδίων στην μεμβράνη με αποτέλεσμα να εξωκυτταρωθεί ο νευροδιαβιβαστης.
what is needed to achieve the κυτταρικές λειτουργίες? how is it achieved?
Για να μπορούν οι κυτταρικές λειτουργίες να λαμβάνουν χώρα, είναι απαραίτητο κάποια τέτοια μόρια να μπορούν να διαπεράσουν τη μεμβράνη, αλλά η λιπιδική διπλοστιβάδα είναι αδιαπέραστη από ιόντα και πολικά μόρια.
Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια 3 μεμβρανικών πρωτεϊνών- αντλίες, φορείς και δίαυλοι:
* Αντλίες –> χρησιμοποιούν ΑΤΡ ή ενέργεια από απορρόφηση φωτός
* Φορείς —> δε χρησιμοποιούν ΑΤΡ
* Δίαυλοι —> παθητική μεταφορά ή διευκολυνόμενη διάχυση
what’s the main difference between simple vs facilitated diffusion
Η διαφορά μεταξύ διευκολυνόμενη διάχυση και απλή διαχείριση είναι ότι η διευκολυνόμενη διάχυση ο μεταφορέας πρωτεΐνη ακουμπάει τον μόριο πρόκειται να μετακινηθεί, ενώ η απλή διαχείριση τα κανάλια είναι σαν διάδρομος.
when is simple vs facilitated diffusion used
Όταν τα μόρια κινούνται από ψηλή —> χαμηλή συγκέντρωση χωρίς βοήθεια μεταφορέα, αυτό γίνεται με απλή διάχυση ενώ όταν χρησιμοποιούν μεταφορέα αυτό ονομάζεται διευκολυνόμενη διάχυση
what’s the difference between active bs passive transport
- Η μεταφορά μπορεί να γίνει χωρίς να χρειάζεται ενέργεια και ονομάζεται παθητική μεταφορά.
- Με χρήση εξωτερικής ενέργειας ονομάζεται ενεργός μεταφορά.
name 2 factors + an example of factors that affect whether the molecule can pass through the membrane
2 παράγοντες καθορίζουν κατά πόσο ένα μόριο θα διαπεράσει τη μεμβράνη:
1. Διαπερατότητα λιπιδικής διπλοστιβάδας σε ένα μόριο
2. Διαθεσιμότητα πηγής ενέργειας
—-> Μερικά μόρια διαπερνούν τη λιπιδική διπλοστιβάδα επειδή είναι λιπόφιλα.
For example στεροειδείς ορμόνες ενώ άλλα όχι, eg Να+
what is free energy (just to understand)
Free energy is the portion of a system’s energy that can perform work. In biology, free energy is the energy within a molecule that can be used to perform work
what is needed to get a concentration gradient
Μια άνιση κατανομή μορίων στις 2 πλευρές της μεμβράνης είναι μια κατάσταση πλούσια σε ενέργεια.
—> Μπορούμε να υπολογίσουμε πόση ελεύθερη ενέργεια χρειάζεται για να επιτευχθεί η βαθμίδωση συγκέντρωσης
what is produced when a concentration gradient involves ions? why?
Για ένα φορτισμένο μόριο, η άνιση κατανομή του στις 2 πλευρές μιας μεμβράνης δημιουργεί ένα ηλεκτρικό δυναμικό διότι τα φορτία απωθούνται αφού είναι ομώνυμα.
—> Το άθροισμα της διαφοράς της ελεύθερης ενέργειας λόγω της διαφοράς στη συγκέντρωση του ιόντος στις 2 πλευρές της μεμβράνης καθώς και του φορτίου ονομάζεται ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ (membrane potential)
what are Μετατροπείς ενέργειας
= μετατρέπουν μια μορφή ενέργειας σε άλλη
name a type of pump which ωθούνται (driven by) από την ΑΤΡ
ΑΤΡάσες τύπου Ρ
how does ATP affect the pumps
Αντλίες υφίστανται αλλαγές στη στερεοδιάταξή τους από τη δέσμευση της ΑΤΡ.
After την υδρόλυσή της προκαλεί μεταφορά του ιόντος που είναι δεσμευμένο στη μια πλευρά της αντλίας, διαμέσου της μεμβράνης, στην άλλη πλευρά.
in which process is free energy needed
Ελεύθερη ενέργεια χρειάζεται για αυτή τη διεργασία η οποία γίνεται ενάντια στη συγκέντρωση βαθμίδωσης των ιόντων —> δηλαδή από χαμηλή σε ψηλή συγκέντρωση = πρωτογενής ενεργός μεταφορά (using the pumps)
what is δευτερογενής ενεργός μεταφορά? which type of membrane uses it?
φορείς χρησιμοποιούν τη βαθμίδωση συγκέντρωσης ενός ιόντος για να ωθήσουν τη μεταφορά μιας άλλης ουσίας ενάντια στη βαθμίδωση συγκέντρωσης της
how do carriers allow molecules to pass through
Διεκπεραιώνουν τη μεταφορά ιόντων και μικρών μορίων διά μέσου της μεμβράνης χωρίς την κατανάλωση ΑΤΡ.
But they need to do μεταβολές στη στερεοδιάταξη του φορέα κατά τη διάρκεια της μεταφοράς.
how do δίαυλοι allow molecules to pass through
Προσφέρουν ένα μεμβρανικό πόρο δια μέσου του οποίου τα ιόντα μπορούν να ρέουν τάχιστα σε μια θερμοδυναμικά επιτρεπτή κατεύθυνση (καθοδικά των βαθμιδώσεων).
—> παθητική μεταφορά ή διευκολυνόμενη διάχυση
what are Διακυτταρικοί δίαυλοι? what’s another name for them?
= επιτρέπουν την μετακίνηση ιόντων ή μεταβολιτών between κυττάρων
= χασματοσυνδέσεις
how do channels control the entry of molecules?
- Έχουν την ικανότητα να επιτρέπουν σε κάποια ιόντα να ρέουν και να αποτρέπουν άλλα που μπορεί να είναι συγγενή
- Το άνοιγμα ή ο έλεγχος του ανοίγματος αυτών των διαύλων μπορεί να ρυθμίζεται από την παρουσία ορισμένων προσδεμάτων ή συγκεκριμένου μεμβρανικού δυναμικού (τάσης) (certain ligands or a certain membrane potential (voltage).
why do cells πρέπει να ελέγχουν την ενδοκυτταρική συγκέντρωση των αλάτων? how
για να διευκολύνουν συγκεκριμένες διεργασίες
—> Τα περισσότερα κύτταρα περιέχουν ψηλή συγκέντρωση Κ+ και χαμηλή συγκέντρωση Na+ συγκριτικά με το εξωτερικό του κυττάρου
—-> Αυτές οι βαθμιδώσεις συγκέντρωσης δημιουργούνται μέσω ενός εξειδικευμένου συστήματος μεταφοράς, ενος ενζύμου, της αντλίας Na+-K+, ή ΑΤΡάση Na+- K
how does the αντλία ΑΤΡάση Na+ - K+ work
- Η υδρόλυση της ΑΤΡ από την αντλία παρέχει την απαραίτητη ενέργεια για την ενεργό μεταφορά του Na+ έξω από το κύτταρο και του Κ+ στο εσωτερικό του κυττάρου
- But it’s called ΑΤΡάση Na+ - K+ διότι η υδρόλυση της ΑΤΡ
συμβαίνει μόνο όταν είναι δεσμευμένα στην αντλία Na+ και Κ+
—> Η ΑΤΡάση όπως και όλα τα ανάλογα ένζυμα χρειάζεται Mg2+ για να ασκήσει τη δράση της
what structures do the ΑΤΡασες type P take to work to do ion exchange (membrane potential)
- Κάθε αντλία κατά κανόνα μπορεί να υπάρχει σε 2 στερεοδιατάξεις - 1 κατά την οποία οι θέσεις δέσμευσης των ιόντων ανοίγουν στη μια πλευρά της μεμβράνης και 1 κατά την οποία ανοίγουν στην άλλη
- Για την άντληση ιόντων κατά μια κατεύθυνση δια μέσου μιας μεμβράνης, η ελεύθερη ενέργεια από την υδρόλυση της ΑΤΡ πρέπει να συζευγνύεται με την αλληλομετατροπή των 2 στερεοδιατάξεων
what other role does the ATPase type P do? how?
Role:
- Η συστολή των μυών προκαλείται από την απότομη αύξηση των επιπέδων του κυτταροπλασματικού Ca2+.
- Η μυική χάλαση εξαρτάται από τη γρήγορη μετακίνηση του ασβεστίου από το κυτταρόπλασμα στο σαρκοπλασματικό δικτυο , μέσω ΑΤΡάσης Ca2+ ΣΔ (αντλία τύπου Ρ)
How?
- H αντλία αυτή συντηρεί την κυτταροπλασματική συγκέντρωση ασβεστίου περίπου στο 0.1μΜ, σε σύγκριση με εκείνη του σαρκοπλασματικού δικτύου που είναι 1.5mΜ
explain the structure of ΑΤΡάση Ca2+ ΣΔ which does the muscle contraction
- Διαμεμβρανική δομική περιοχή 10 α-έλικες - περιλαμβάνει
θέσεις δέσμευσης 2 ιόντων Ca2+ - Μία μεγάλη κυτταροπλασματική περιοχή με:
a) Τη δομική περιοχή Ν (πρόσδεσης ΑΤΡ)
b) Τη δομική περιοχή Ρ (δέχεται τη φωσφορική ομάδα)
c) Τη δομική περιοχή Α (changes the orientation and affinity of the calcium-binding sites in the transmembrane region during the catalytic cycle. It also helps to close the headpiece when calcium and ATP are bound)