Intrazellulärer Transport II (VL11) (Membrantransport) Flashcards
Die Membranstruktur
Fluid Mosaik Modell
Membranstruktur
- die Biomembran besteht aus einer Bilayer (Doppelschicht) aus Phospholipiden
- die Phospholipide haben ein hydrophiles Kopfteil und einen hydrophoben Schwanz
- Globuläre Proteine inserieren in die Membran; frei diffusibel
Welche Membranproteintypen gibt es und was ist der Hauptunterschied?
Typen von Membranproteinen:
monotopische Membranproteine (periphere):
nur in einem Layer der Membran verankert (kein Durchspannen der Membran)
integrale Membranproteine: durchspannen die Bilayer
Was sind die Eigenschaften von peripheren Membranproteinen?
- nur in einem Layer der Membran verankert (kein Durchdingen der Membran)
- nonpolarer Membrananker zB Fettsäure, Lipidanker, Prenylierung
- frei in einer Schicht bewegbar
Was sind die Eigenschaften von integralen Membranproteinen?
Welche Funktionen haben sie und welche 2 Klassen gibt es?
- machen 30% des Proteoms aus (Anzahl)
- durchspannen die Bilayer
- dazu zählen Kanalproteine, Transmembranproteine und Rezeptorproteine
- haben vielfältige Funktionen als z.b. Transporter, Enzyme, Oberflächenrezeptoren, Anheftung ans Zytoskelett
- Es gibt 2 Klassen
ß-Barrel - zB Porine
- nur in Membranen vorhanden, die nicht mit dem Cytosol kommunizieren zB Mitochondrien, Chloroplasten
- aus β-Faltblättern aufgebaut
ɑ-Helikale Bündel - zB ER-Transloconmachen
Primärer aktiver Transport
Primär aktiver Transport
- ist ATP-abhängig
- kann Stoffe gegen den Konz-Gradient pumpen
- Erlaubt somit die asymmetrische Akkumulation von Substanzen über Membranen
Pumpen:
- Ionenpumpen: Na+, K+, Ca2+, Cl¯
- Austauscherpumpen: Na+-K+-Pumpe
Funktionen der Na-K-Pumpe
Na-K-Pumpe- Funktionen:
- Regulation des Zellvolumens
- Wärmeproduktion
- Aufrechterhaltung des Membranpotential
- hält Konzentrationsgradient von Na und K über Membranen aufrecht
- ermöglicht Symport von z.b Glukose in die Zelle zsm mit Na+
Transporter:
– Symporter, Antiporter, sekundärer aktiver Transport
Sekundärer aktiver Transport
- nutzt das Konzentrationsgefälle von zB Na oder H zum Import von Stoffen in die Zelle (Na-Glu)
- die Aufrechterhaltung des Konzentrationsgefälles ist ATP-abhängig
- sind demnach nur sek. ATP-abhängig
- Antiporter: eins raus, anderes rein
- Symporter: beide rein
Welche Faktoren werden für den Clathrin-abhängigen
Transport benötigt?
- Erkennung des Frachtguts über Adapterproteine
- GTP-bindende Proteine (Rezeptor)
- Abschnürung des Vesikels
Wie funktionieren die Faktoren, die für den Clathrin-abhängigen Transport benötigt werden?
- Erkennung des Frachtguts
- Adaptorproteine: interagieren mit Rezeptoren, um die Spezifität des zu transportierenden Frachtguts bestimmen (es gibt 3 Typen von Adaptinen) - GTP-bindende Proteine (Rezeptor) halten den Clathrin-Käfig zusammen
- wenn sie GDP verlieren, springen sie aus der Membran und nehmen Clathrin-Moleküle mit - Abschnürung des Vesikels
- braucht ATP und Dynamin
die Bildung des Clathrin-Käfigs ist spontan, nur Rezeptoren verbrauchen GTP
bei größeren Cargos wirken versch. Proteine auf Aktinskelett, wodurch Vesikel nach innen gedrückt wird, wodurch auch der größere Cargo eingehüllt werden kann
Wie funktionieren die Adapterproteine, die für den Clathrin-abhängigen Transport benötigt werden und welchen Zweck haben sie?
Zweck: Erkennung des Frachtguts
- interagieren mit Rezeptoren, um die Spezifität des zu transportierenden Frachtguts bestimmen (es gibt 3 Typen von Adaptinen)
Integrale Membranproteine (polytopisch):
Welche Typen gibt es?
Vielfältige Funktionen:
1. Transporter
2. Enzyme
3. Oberflächenrezeptoren
4. Identitätsmarker
5. Zell-Zell Adhäsionsproteine
6. Anheftung ans Zytoskelett
Wie funktioniert die Natrium- Kalium-Pumpe?
Natrium-KaliumPumpe hält steilen Na+ and K+ -Gradient über Membranen aufrecht:
1. Transporter ist nach innen geöffnet, hat 3 Bindestellen für cytoplasmisches Na+, die docken passiv über Diffusion an
2. wenn alle Na+ Stellen besetzt sind, wird der Transporter phosphoryliert
-> Konformationsänderung; dissoziiert Na+ nach außen;
3. extrazelluläres K+ wird gebunden (2 Bindestellen)
4. K+-Bindung führt zur Dephosphorylierung
5. Rückfaltung in die alte Konformation
6. durchs Umklappen des Transporters wird das K+ gelöst, kommt ins Zellinnere und Na+ kann wieder gebunden werden
Insertion von Helikalen Bündeln in die Membran
Topologie von Membranproteinen mit nur einer Transmembrandomäne
C-und N-Terminus können auf unterschiedlichen Seiten der Membran liegen
3 Typen, aber
die positive Ladung des Proteins zeigt immer zum Zytosol
die negative immer in Richtung des ER
