plasma membrane

Question 1

ממברנת התא מורכבת בעיקר מ-

Answer 1

מליפידים וחלבונים, וכמות קטנה של
carbohydrate

Question 2

הליפיד הנפוץ ביותר בממברנה

Answer 2

הפוספוליפיד, עם כמות קטנה של כולסטרול

Question 3

מבנה הפוספוליפיד

Answer 3

• זנב הידרופובי- שתי חומצות שומן
• ראש הידרופילי- מורכב משלושה אלמנטים:
• קבוצה פולארית: נמצאת בחלק העליון של הראש.
  פוספט
  גליצרול

Question 4

הכולסטרול

Answer 4

כולסטרול- תורם לפלואידיות וליציבות של הממברנה. מולקולות הכולסטרול “תקועות” בין מולקולות הפוספוליפיד, ומונעות מחומצות השומן לאארז יחד ולהתגבש.

Question 5

חלבוני הממברנה-

Answer 5

משובצים בתוך או מחוברים לשכבה הכפולה

• חלבונים אינטגרלים- משובצים בשכבה הכפולה, וברב המקרה חוצים את הממברנה לכל רוחבה. לכן נקראים עם חלבונים טרנסממברנליים.
  לחלבונים יש גם חלקים הידרופילים והידרופוביים.

חלבונים פריפריאליים- מולקולות פולריות שלא חודרות את הממברנה. הם נמצאים על פני הממברנה, מקובעים על ידי קשרים חלשים עם החלקים הפולאריים של החלבונים האינגרלים או של הליפידים הממברנליים. יותר שכיחים בחלק הפנימי של התא מאשר בחיצוני.

Question 6

סוכרי הממברנה-

Answer 6

כמות קטנה של סוכרים ממוקמת מחוץ לפני השטח של הממברנה. שרשראות סוכר קצרות בולטות כמו אנטנות קטנות מהמשטח החיצוני, קשורות בעיקר לחלבוני הממברנה ובהיקף קטן לליפידים.

Question 7

תפקידי השכבה הליפידית הכפולה

Answer 7

• יוצר את המבנה הבסיסי של הממברנה.
• השכבה הפנימית ההידרופובית היא מחסום למעבר של מולקולות מסיסות במים.
• אחראית לפלואידיות של הממברנה

Question 8

תפקידי וסוגי החלבונים:

Receptor-

Answer 8

• אתרי קישור שמזהים וקושרים שליחים כימיים חוץ תאיים. הקישור הזה מתחיל סדרה של מאורעות על הממברנה ומאורעות תוך תאיים. ובצורה הזאת השליח הכימי יכול לפעול באיזור מסויים ולא באיזור אחר, כתלות ברצפטורים שעל התאים.

Question 9

channels-

Answer 9

• הקוטר הקטן של התעלות מונע מעבר של חלקיקים גדולים מ0.8 ננומטר. רק יונים קטנים יכולים לעבור בתעלות. בנוסף, התעלות ספציפיות ליונים מסויימים. הספציפיות היא בגלל קונפיגורציה מסויימת של התעלות.
  
  • Leak channels- יאפשרו מעבר של היון הספציפי שלהם.
  • Gated channel- יכולים להיות פתוחים או סגורים ליון המסויים שלהם, כתוצאה משינוי בקונפיגורצית התעלה בתגובה למנגנוים מסויימים.

Question 10

transport- carrier

Answer 10

מעבירים דרך הממברנה חומר מסויים שלא יהיה מסוגל לעבור בכוחות עצמו. כל נשא הוא ספציפי לחומר מסויים, או לקבוצה שדומה לו.

חומרים שאינם קטנים מספיק ואינם מסיסים בשומן, ובכל זאת חדירותם לממברנה גבוהה (למשל סוכרים וחומצות אמינו), נכנסים לתא באמצעות נשאים.

הנשאים הם למעשה חלבונים השקועים בממברנה ויכולים להיות פתוחים לחוץ התא או לפנים התא. הם ספציפיים למעברי חומרים מסוימים. חומרים דומים יכולים לעכב אחד את השני בחדירה לתא (מנגנון עליו יתבססו תרופות).

לכן, התהליך יכול להתרחש לשני הכיוונים, אל חוץ התא ולפנים התא.

תהליך הדיפוזיה המזורזת פאסיבי – אינו דורש פירוק של
ATP.
מתרחש עם מפל הריכוזים.

Question 11

Membrane bounds enzyme-

Answer 11

חלק מהחלבונים ממוקמים בשכבה הפנימית או החיצונית, ומשמשים כאנזימים ששולטים על ריאקציות כימיות ספציפיות. (כמו למשל האנזימים שמפרקים את השליח הכימי שאחראי על הפעלת כיווץ השריר, ובכך מאפשרים לשריר להרגע)

Question 12

Cell adhesion molecules- CAMs-

Answer 12

חלבונים שבולטים מהשכבה החיצונית של הממברנה ויוצרים ווים או טבעות שדרכם תאים נתפסים אחד על השני או לרקמות חיבור בין תאים.

Question 13

cell to cell adhesion

Answer 13

על ידי שלושה אמצעים:

• מטריקס חוץ תאי
• gap junction
• CAMs

Question 14

מטריקס חוץ תאי

Answer 14

רקמות לא עשויות רק מתאים, והתאים בתוך רקמה לא במגע ישיר עם התאים השכנים.

במקום זאת, הם מוחזקים יחד על ידי “דבק” ביולוגי-
extracellular matrix.

המטריקס החוץ תאי הוא תערובת של חלבונים פיברוטיים המשובצים בחומר מימי דמוי ג’ל, שבדרך כלל נקרא
interstital fluid.

ISF
מאפשר נתיב לדיפוזיה של חומרי הזנה, פסולת, ומעבר בין הדם לתאים.

שלושת סוגי החלבונים העיקריים במטריקס הם:

• קולגן- מספק את ההתנגדות למעוות
• אלסטין- מספק אלסטיות
• פיברונקטין- תורם להדבקה של התאים

Question 15

cell junction

Answer 15

כמה סוגים:

• דסמוזום
• Tight junction
• gap junction

Question 16

desmosome

Answer 16

הדסמוזום מתנגד לכוחות משיכה בין הממברנות ונחשב לקשר החזק ביותר בין שני תאים.

דסמוזום נמצא בשפע ברקמות הנתונות למתיחות- כמו אלה בעור, בלב.

מורכב מ:

• Plaques- מסמיך ציטופלסמי דמוי כפתור שממוקם במשטח הפנימי של כל זוג תאים מחוברים.
  על הממברנה
• פילמנטים חזקים שמכילים
  cadherins-
  סוג של
  CAM
  המשתרע על פני המרווח בין שני התאים ומחובר לפלאק בשני הצדדים.
  בין שני פלאקים
• Intermediate cytoskeletal filaments- כמו
  keratin
  בעור, נמתחים בחלק הפנימי של התא ומתחברים לדסמוזום פלאק שבחלקו הפנימי של הממברנה
  בחלקו הפנימי של הממברנה

Question 17

desmosome

Answer 17

הדסמוזום מתנגד לכוחות משיכה בין הממברנות ונחשב לקשר החזק ביותר בין שני תאים.

דסמוזום נמצא בשפע ברקמות הנתונות למתיחות- כמו אלה בעור, בלב.

מורכב מ:

• Plaques- מסמיך ציטופלסמי דמוי כפתור שממוקם במשטח הפנימי של כל זוג תאים מחוברים.
  על הממברנה
• פילמנטים חזקים שמכילים
  cadherins-
  סוג של
  CAM
  המשתרע על פני המרווח בין שני התאים ומחובר לפלאק בשני הצדדים.
  בין שני פלאקים
• Intermediate cytoskeletal filaments- כמו
  keratin
  בעור, נמתחים בחלק הפנימי של התא ומתחברים לדסמוזום פלאק שבחלקו הפנימי של הממברנה
  בחלקו הפנימי של הממברנה

Question 18

תכונות שמאפשרות מעבר דרך הממברנה ללא עזרה

Answer 18

• חומר ליפופילי- מולקולות לא טעונות וחומצות שומן
• גודל החלקיק- קטן מ0.8

Question 19

unassisted transport

Answer 19

חלקיקים שיכולים לעבור את הממברנה עוברים בגלל אחת או שני כוחות

• דיפוזיה- מפל ריכוזים
• פוטנציאל- הפרש מטענים חשמליים

Question 20

דיפוזיה

Answer 20

פיזור של חומר במורד מפל ריכוזים, מריכוז גבוה לריכוז נמוך שלו.
הדיפוזיה היא תנועה עצמית ספונטנית של חלקיקים, תהליך הנגרם
בשל תנועתם המתמדת והאקראית של חלקיקי החומר, שנובעת
מהאנרגיה הקינטית שלהם.
מולקולות נמצאות בתנועה מתמדת ורנדומלית, תהליך שגורם
לפיזור החלקיקים באופן אחיד.

Question 21

יעילות הדיפוזיה

Answer 21

• מתאימה למרחקים קצרים.
• מספיק מהירה לתהליכים תאיים

Question 22

תנועת בראון

Answer 22

תנועה הגורמת לחלקיקים להתנגש אחד בשני.

מבחינה סטטיסטית במקום בו יהיה ריכוז חלקיקים גבוה, החלקיקים ידחפו אחד את
השני יותר מאשר במקום עם ריכוז נמוך, עד שהם יגיעו לאיזון ויתפזרו
באופן שווה על פני כל הנפח שיש להם.

השפעה נוספת על התנועה היא
טמפ׳ – ככל שהיא גבוהה יותר החלקיקים ינועו מהר יותר ולהיפך. ב-0
המוחלט )בקלווין, 273 - מעלות צלזיוס( החלקיקים לא ינועו כלל והתנועה
הבראונית תיפסק.

Question 23

חוק פיק לדיפוזיה

הגורמים המשפיעים על קצב הדיפוזיה

Answer 23

• גודל (שיפוע) של מפל הריכוזים- ככל שהפרש הריכוזים גדול יותר, קצב הדיפוזיה מהיר יותר.
• שטח הפנים של הממברנה דרכה הדיפוזיה מתרחשת- ככל ששטח הפנים גדול יותר, כך קצב הדיפוזיה מהיר יותר.
• מסיסות החומר לשומן- ככל שמסיסות החומר לשומן גבוהה יותר, כל החומר יכול לעבור בדיפוזיה מהר יותר דרך הממברנה במורד מפל הריכוזים.
• המשקל המולקולרי של החומר- מולקולות כבדות יותר לא “קופצות” אחרי ההתנגשות למרחק גדול כמו מולקולות קטנות יותר.
• המרחק דרכו הדיפוזיה מתרחשת- ככל שהמרחק גדול יותר, כך קצב הדיפוזיה איטי יותר. הדיפוזיה הכי אפקטיבית למרחק קצר בין תאים לסביבה. ונהיית אטית למדי למרחק של יותר מכמה מילימטרים.

Question 24

אוסמוזיס

Answer 24

• דיפוזיה נטו של מים במורד מפל הריכוזים של עצמו.
• מולקולות מים הן מאוד קטנות ועל כן חדירות דרך מרווחים ארעיים שנוצרים בין זנבות מולקולות הפוספוליפידים (למרות שהמים מאוד פולאריים)
• עם זאת, תנועת המים דרך הממברנה היא יחסית איטית.

Question 25

אקוופורינים-

Answer 25

בהרבה סוגי תאים, ישנם חלבונים ממברנליים שיוצרים תעלות ספציפיות למעבר מים. מה שמגדיל את חדירות הממברנה למים מאוד.

Question 26

אוסמוזה

Answer 26

• אם שני איזורים מופרדים על ידי ממברנה סלקטיבית, ובצד אחד יש ריכוז גבוה יותר של מים, ובצד השני יש מומס שלא חדיר לממברנה וריכוז נמוך יותר של מים, במידה והממברנה חדירה למים- מים יעברו מהמקום בו הריכוז שלהם גבוה לריכוז בו הריכוז שלהם נמוך. המים ינועו לאיזור בו ריכוז המומס גבוה יותר.
• אוסמוזה תתרחש מצד אחד לצד שני, אבל הריכוז בין שני האיזורים לעולם לא יהיה שווה (ריכוז המומס, ריכוז המים כן). לא משנה כמה מים יעברו מהצד הטהור לצד של התמיסה, הוא לעולם לא יהיה מים טהורים.

Question 27

האם בוסמוזה מים יעברו לצד שריכוזם נמוך יותר שם עד אשר לא יישארו מים בצד הראשון?

Answer 27

• לא- ככל שהנפח יגדל בצד 2, הפרשים בלחצים הידרוסטטים בין שני הצדדים יווצרו, אשר ידחו את האוסמוזה.
• לחץ הידרוסטטי- זהו הלחץ שמופעל על ידי מים נייחים על אובייקט. במקרה הזה- על הממברנה. הלחץ ההידרוסטטי שמופעל על ידי הנפח הגדול יותר של הנוזל בצד 2, גדול יותר מהלחץ ההידרוסטטי שמופעל על ידי הנפח של הנוזל בצד 1.
• ההפרש בלחץ ההידרוסטטי שנוצר נוטה לדחוף נוזל מצד 2 לצד 1.
• לחץ אוסמוטי- לחץ אוסמוטי (לחץ מושך) של תמיסה זהו המדד לנטייה של זרימה אוסמוטית של מים לתוך התמיסה בגלל הריכוז היחסי של המומס והמים הלא חדירים.
• תנועה נטו של מים על ידי אוסמוזה תמשיך עד אשר הלחץ ההידרוסטטי הנגדי (הדוחף) יאזן בדיוק את הלחץ האוסמוטי הנגדי.
• ככל שהריכוז של המומס הלא חדיר גדול יותר- כך הריכוז של המים קטן יותר -והנטייה של המים לנוע על ידי אוסמוזיס מהמים הטהורים לתמיסה גדולה יותר -והכח ההידרוסטטי שיידרש כדי לעצור אוסמוזה יהיה גדול יותר- והלחץ האוסומוטי של התמיסה גדול יותר.

Question 28

אוסמולריות

Answer 28

• אוסמולריות- מדד לריכוז המומס במונחים של מספר החלקיקים.
• מבוטא ביחידות של אוסמול לליטר- מספר המולים של חלקיקי מומס, בליטר אחד של ממס.
  
  • בגלל שמולקולת גלוקוז נשארת שלמה במים, 1 מול של גלוקוז שווה ל1 אוסמול
  • לעומת זאת, נתרן כלורי מתנתק לשני יונים במים. ולכן 1 מול של נתרן כלורי שווה ל2 אוסמול: 1 מול של נתרן ו1 מול של כלור.

Question 29

לחץ אוסמוטי

Answer 29

הלחץ הנדרש בכדי למנוע אוסמוזה. הלחץ שמפעילה תמיסה על ממברנה חדירה
למחצה, שמפרידה בינה לבין תמיסה אחרת, עקב הפרש בריכוז המומס בין שתי התמיסות.

Question 30

תכונה קוליגטיבית

Answer 30

תכונה פיסיקלית של תמיסה שתלויה במספר חלקיקי המומס (בריכוזו) ולא בזהותו

למשל:

• הורדת נקדות קיפאון
• עליית נקודת הרתיחה
• לחץ אוסמוטי

Question 31

טוניות

Answer 31

טוניות של תמיסה, זה האפקט שיש לתמיסה על נפח התא (נשאר באותו נפח, גדל או קטן) כאשר התמיסה מקיפה את התא.

לטוניות אין יחידות, והוא משקף את הריכוז של ממס שאינו חדיר ביחס לריכוז מומסי התא הלא חדירים.

בניגוד לאוסמולריות- אוסמולריות של תמיסה היא המדד לריכוז הכולל של המומסים החדירים והלא חדירים לליטר המבוטאים ביחידות של אוסמול לליטר.

באופן נורמלי, הפלזמה שבה תאי דם אדומים שוהים, בעלת אותה פעילות אוסמוטית כמו בתוך התא, כך שהתא שומר על נפחו.

• *טוניות התמיסה**
• *אחראית על הלחץ האוסמוטי האפקטיבי )זה שיגרום למעבר מים מצד לצד(. אם הטוניות שונה**
• *מאוסמולריות התאים בגוף, זה אומר שהתאים ישנו את גודלם )יתכווצו או יתרחבו(.**

Question 32

סוגי תמיסות

Answer 32

תמיסה איזוטונית- בעלת אותו ריכוז של מומס אינו חדיר כמו בתאי גוף נורמלים.

תמיסה היפוטונית- בעלת ריכוז נמוך יותר של מומס שאינו חדיר בהשוואה לתאי הגוף (וריכוז גבוה יותר של מים). אם נכנסי כדורית דם לתמיסה כזו, המים יחדרו את הממברנה על ידי אוסמוזיס. מה שיגרום להגדלת נפח התא. (כנראה עד למצב של התפוצצות התא)

תמיסה היפרטונית- תמיסה שבא ריכוז המומסים הלא חדירים גבוה בהשוואה לתא.

Question 33

Assisted membrane transport-

Answer 33

מולקולות לא מסיסות בליפידים, מולקולות פולאריות, וכאלה שגדולות מדי לעבור בתעלות- כמו חלבונים, גלוקוז וחומצות אמינו- לא יכולים לחצות את הממברנה בעצמם, לא משנה איזה כוח פועל עליהן.

חוסר החדירות מוודא למשל שמולקולות חלבונים פולאריות תוך תאיות יישארו בתוך התא, היכן שהן שייכות.

למרות זאת, התא חייב לספק מנגנונים שבהם מולקולות אלה יוכלו לעבור את הממברנה, אם כדי להפטר מפסולת, לספק נויטריינטים וכדומה.

בנוסף, דיפוזיה פסיבית לבדה לא יכולה להיות האחראית הבלעדית לתנועת היונים. יונים מסויימים חוצים את הממברנה לצד אחד באופן פסיבי ולצד השני באופן אקטיבי.

על מנת להעביר מולקולות בין שני צדי הממברנה באופן אקטיבי, תאים משתמשים בשני מנגנונים שונים על מנת להשיג את ההעברה הסלקטיבית:

• Carrier mediated transport- להעברה של מולקולות קטנות-בינוניות.
• Vesicular transport- להעברה של מולקולות מסיסות במים גדולות.

Question 34

חלבונים נשאים

Answer 34

חלבונים נשאים נמצאים לרוחב הממברנה ויכולים לשנות את הקונפיגורציה שלהם, כך שאתר קישור ספציפי בתוך הנשא יהיה חשוף לסירוגין פעם אחת לסביבה החוץ תאית ופעם אחת לסביבה התוך תאי

Question 35

העברת באמצעות נשאים

Answer 35

מומס נקשר לנשא

עצם היקשרות המומס גורם לשינוי הקונפורמציה של החלבון (הנשא)

הנשא משנה את הקונפורמציה שלו- כך שיהיה פתוח לצד השני

המומס משתחרר.

שחרור המומס גורם לשינוי הקונפורמציה של הנשא לקונפורמציה המקורית.

*כלומר התהליך הוא תהליך מעגלי ויכול להתקיים כל הזמן.

נשא המעביר גלוקוז – הגלוקוז נקשר לנשא מחוץ לתא, בשלב זה אפיניות (יכולת הליגנד להיקשר בחוזקה לנשא שלו) הגלוקוז גבוהה. ברגע שמבנה הנשא משתנה (כשהוא נסגר על הגלוקוז ומשנה את כיוונו כך שיפתח אל פנים התא) האפיניות יורדת, כך שהגלוקוז משתחרר ונכנס לתא.

Question 36

פתולוגיות – סיסטיק פיברוזיס:

Answer 36

מחלת ריאה עם פגיעה בתעלות הכלור בממברנות התאים. ריכוזי הכלור בשני צידי התא משתנים, וברגע שהוא אינו תורם את החלקיקים שלו, יוצאים פחות מים בעקבותיו. הריר נעשה יבש וצמיגי (כי אין איזון אוסמולרי).

Question 37

הדמיון בין נשאים לתעלות

Answer 37

נמצאים לרוחב הממברנה ומשמים כמעבר סלקטיבי לתנועת מולקולות מסיסות במים דרך הממברנה.

Question 38

ההבדלים בים תעלות לנשאים

Answer 38

• רק יונים מתאימים לתעלות הצרות. בעוד מולקולות פולאריות קטנות כמו גלוקוז וחומצות אמינו מועברות על ידי נשאים.
• תעלות יכולות להיות פתוחות או סגורות. נשאים תמיד “פתוחים לעסקים”
• תנועה דרך תעלות היא מהירה יותר מתנועה בעזרת נשאים- כאשר תעלות פתוחות, הן פתוחות לשני הכיוונים באותו הזמן. לעומת זאת, נשאים אף פעם לא פתוחים לשני הצדדים באופו סימולטני.

Question 39

נשאים מציגים שלוש תכונות חשובות שיקבעו את הסוג והכמות של החומר שיכול לעבור דרך הממברנה:

Answer 39

• ספציפיות- כל נשא הוא ספציפי לחומר מסויים, או לכל היותר מרכיבים כימיים דומים מאוד. (למשל נשאים לחומצות אמינו לא ישאו גלוקוז, אך עשויים לשאת סוגים שונים של חומצות אמינו) תאים משתנים בסוגי הנשאים, מה שמאפשר סלקטיביות בין התאים.
• רוויה- כמות מוגבלת של אתרי קישור של נשאים זמינים בממברנה ספציפית לחומר ספציפי. כלומר, הכמות של החומר שנשאים יכולים להעביר דרך הממברנה בזמן נתון היא מוגבלת. הגבלה זאת נודעת כ-
  TRANSPORT MAXIMUM
  . כלומר, ככל שהריכוז גבוה יותר כך קצת ההעברה גבוה יותר- עד למצב של רוויה. ואז הקצב נשאר אחיד.
• תחרות- רכיבים דומים כימית עשויים להתחרות על האתר הפעיל של הנשא על מנת לעבור את הממברנה. אם אתרי קישור יכולים להיות מאוכלסים על ידי יותר מסוג אחד של מולקולות, קצב ההעברה של כל חומר יפחת (בגלל התחרות).ץ

Question 40

ישנם שני סוגי נשאים, כתלות בצריכת האנרגיה על מנת להשלים את התהליך:

Answer 40

• Facilitated diffusion- לא צורך אנרגיה= uniport:מעביר חומר אחד, בהתאם למפל הריכוזים מגבוה לנמוך.
• העברה אקטיבית- דורשת אנרגיה.

Question 41

Facilitated diffusion-

Answer 41

דיפוזיה מסתייעת משתמשת בנשאים על מנת לעזור בהעברת חומר מסויים דרך הממברנה במורד מפל הריכוזים.

הזיקה לקשירת המולקולות תהיה בצד שבו הריכוז גבוה יותר

Question 42

מעבר אקטיבי-

Answer 42

דורש מהנשא להשתמש באנרגיה על מנת להעביר חומר במעלה מפל הריכוזים.

בהעברה אקטיבית יש גם כן שימוש בנשאים על מנת להעיבר חומר דרך הממברנה, רק במקרה הזה המעבר הוא במעלה מפל הריכוזים.

Question 43

שני אמצעים אקטיבים:

Answer 43

• Primary active transport- צריכת האנרגיה נצרכת באופן ישיר. הנשא מפצל את מולקולות ה
  ATP
  על מנת להפיק אנרגיה.
• Secondary active transport- האנרגיה נצרכת לא באופן ישיר. הנשא לא מפצל את מולקולת ה
  ATP
  , אלא הוא מעביר את המולקולה על ידי שימוש באנרגיה שנאגרה כתוצאה ממעבר של יון או חומר אחר שעבר במורד מפל הריכוזים.

Question 44

primary active transport

Answer 44

• במעבר מסוג זה, אנרגיה בצורת
  ATP
  דרושה על מנת שהנשא ישנה את הקונפיגורציה שלו ויחשוף לסירוגי
  ן את אתר הקישור ליון למעבר לצד השני של הממברנה. כאשר הזיקה של אתר הקישור ליון המועבר שונה כאשר הנשא פתוח ל
  ICF וכאשר הוא פתוח ל
  ECF.
• לאתר הקישור יש זיקה גבוהה יותר למולקולה בצד שבו הריכוז נמוך יותר כאשר היון נאסף, וזיקה נמוכה יותר בצד שבו הריכוז גבוה יותר. (הפוך מדיפוזיה מסתייעת)
• מנגנון זה נקרא “משאבה”.
• כל המשאבות פועלות כאנזים בעל פעילות מפרקת
  ATP

ההעברה היא סטורבילית (מגיעה לרוויה), כלומר יש קשר בין קצב מעבר החומר לריכוזו – ככל שהריכוז עולה המשאבה עובדת מהר יותר, אך בשלב מסוים יש רוויה והעקומה משתטחת. תהליך ההעברה איטי יותר מאשר בתעלות ובנשאים.

נשא=משאבה=חלבון ממברנלי=אנזים - חלבון הנמצא בתוך הממברנה ומייצר מעבר, מזרז תהליכים כימיים.

בכל המשאבות יש מולקולה הנקשרת לאתר קישור על גבי הנשא, הקישור מאיץ את פירוק ה-ATP, בעוד הפוספט נשאר קשור לנשא. תהליך זה נקרא גם פוספורילציה (יציאת פוספט החוצה) של הנשא ושינוי מרחבי בעקבותיו. המולקולה/יון משתחררים בצד השני של הממברנה.

Question 45

השפעת הטמפ׳ על משאבות (ניסוי)-

Answer 45

• מדדו את ריכוזי היונים בתוך תאים בטמפ׳ חדר, ולאחר מכן הכניסו את התאים לקירור. ראו שבטמפ׳ נמוכות (12 מעלות) יש עלייה גדולה בנתרן בתוך התא וירידה באשלגן. אותם התאים הוכנסו חזרה לאינקובטור וחוממו לטמפ׳ הגוף. שוב מדדו את ריכוז היונים וראו שהוא חזר לריכוז המקורי. מסקנות הניסוי –

1. הטמפ׳ משפיעה על עבודת המשאבות ועל פירוק ה-
   ATP
   (לא ניתן לפרק אותו בטמפ׳ נמוכות).
2. התא התנפח (כי כשהנתרן נכנס לתא הוא מכניס 3 חלקיקים, לעומת אשלגן שמוציא רק 2). לכן ניתן לראות כי למשאבות יש השפעה חשובה בשמירה על ההרכב האיזוטוני ונפח התא.

Question 46

secondary active transport

Answer 46

בהעברה זו, ההעברה של המומס דרך הממברנה תמיד תהיה מצומדת להעברה של יון שמספק את הכח המניע. (היון נע במורד למפל הריכוזים, והאנרגיה המשתחררת בתהליך נצרכת על ידי המעבר של המולקולה שעוברת כנגד מפל הריכוזים)

לנשא אקטיבי משני יש שני אתרי קישור- אחד למומס ואחד ליון.

המנגנונים:

• Symport- המומס והיון עוברים דרך הנשא באותו הכיוון.
• Antiport- המומס והיון עוברים דרך הנשא בשני כיוונים מנוגדים.

האנרגיה שהשתחררה כתוצאה מהמעבר של החומר עם מפל הריכוזים (לדוג’ נתרן) היא זו בעצם מאפשרת את השינוי המרחבי של הנשא ואת מעבר החומר כנגד מפל הריכוזים (לדוג’ גלוקוז ב או סידן בלב. אותו חומר יצטרך בסוף לצאת מהתא , ביציאה שלו כן יושקע

Question 47

veicolar transport

Answer 47

• חומרים גדולים מאוד חוצים את הממברנה על ידי מעטפת ממברנלית.
• טרנספורט וסיקולרי הוא תהליך שדורש אנרגיה כלומר, זהו תהליך אקטיבי.

שני סוגי מעבר וסיקולרי:

• אנדוסיטוזיס- מעבר לתוך התא. במנגנון זה, המולקולה מתאחה עם פני השטח של הממברנה, “צובטת” חתיכה מהממברנה ונעטף בוסיקולה ממברנלית ואז חודרת לתוך התא. מהרגע שהחומר בתוך התא, לוסיקולת יש שתי אפשרויות:
  ברב המקרים, ליזוזום מתאחה עם הוסיקולה, הורס אותה ומשחרר את התכולה לתוך הנוזל התוך תאי.
  בחלק מהתאים, הוסיקולה עוקפפת את הליזוזום ועוברת לצד השני של התא, ואז היא משחררת את התכולה על ידי אקסוסיטוזיס.
• אקסוסיטוזיס- כמעט תהליך הפוך. וסיקולה נוצרת בתוך התא, מתאחה עם הממברה ואז נפתחת ומשחררת את התכולה לסביבה החיצונית. חומרים שנארזים על ידי הendoplasmic reticulum ואיבר הגולגי, נשלחים באמצעות אקסוסיטוזיס.

Question 48

veicolar transport

Answer 48

• חומרים גדולים מאוד חוצים את הממברנה על ידי מעטפת ממברנלית.
• טרנספורט וסיקולרי הוא תהליך שדורש אנרגיה כלומר, זהו תהליך אקטיבי.

שני סוגי מעבר וסיקולרי:

• אנדוסיטוזיס- מעבר לתוך התא. במנגנון זה, המולקולה מתאחה עם פני השטח של הממברנה, “צובטת” חתיכה מהממברנה ונעטף בוסיקולה ממברנלית ואז חודרת לתוך התא. מהרגע שהחומר בתוך התא, לוסיקולת יש שתי אפשרויות:
  ברב המקרים, ליזוזום מתאחה עם הוסיקולה, הורס אותה ומשחרר את התכולה לתוך הנוזל התוך תאי.
  בחלק מהתאים, הוסיקולה עוקפפת את הליזוזום ועוברת לצד השני של התא, ואז היא משחררת את התכולה על ידי אקסוסיטוזיס.
• אקסוסיטוזיס- כמעט תהליך הפוך. וסיקולה נוצרת בתוך התא, מתאחה עם הממברה ואז נפתחת ומשחררת את התכולה לסביבה החיצונית. חומרים שנארזים על ידי ה
  endoplasmic reticulum
  ואיבר הגולגי, נשלחים באמצעות אקסוסיטוזיס.

אקסוציטוזה – הפרשת חומרים (נוירוטרנסמיטור שהוא מולקולה גדולה או קבוצה גדולה של מולקולות) מהתא החוצה באמצעות שלפוחית (וסיקולה) הנוצרת בתוך התא (נארז במערכת הגולג׳י), מתאחה עם ממברנת התא ונפתחת כלפי חוץ, כך שהחומר נשפך החוצה.

אנדוציטוזה – הכנסת חומרים אל תוך התא באמצעות שלפוחית שנוצרת משקע בקרום התא ונעה לתוך התא. התהליך מתווך ע״י רצפטורים.

Question 49

סוגי ריכוזים:

Answer 49

• ריכוז משקלי- מודד כמה גרם מומס יש ב- 100 מ” ל תמיסה. נמדד באחוזים
• ריכוז מולרי- מספר החלקיקים שיש ביחידת נפח של 1 ליטר
• ריכוז אוסמוטי- ריכוז מולרי של חלקיקי החומר בתמיסה.

Question 50

תעלות-

Answer 50

התעלות הן עוד סוג של תהליך בממברנה הפוספוליפידית המאפשרות מעבר בין התא לחוץ ולהפך.

התעלות בניגוד לנשאים יוצרות מעבר רציף של חומרים.

קצב ההעברה בתעלות גבוה מקצב ההעברה בנשאים.

Question 51

יש כמה סוגי תעלות

Answer 51

אקוופורינים – המשמשות למעבר מים מהיר.

תעלות שער – תעלות יוניות. הן יכולות להיסגר ולהיפתח כדי לווסת מעבר חומרים.

Question 52

סוגי תעלות שער

Answer 52

• תלויות מתח- במצב מנוחה התעלה סגורה.
  כשהתעלות חשות בשינוי המתח החשמלי בממברנה, הן נפתחות )פנים התא שלילי יותר ביחס
  לחוץ התא במצב נורמלי, בגלל יחסי הנתרן-אשלגן. שינוי במצב זה יגרום לשינוי המתח
  החשמלי(. אלו תעלות הקיימות בכל התאים בגוף. הן נסגרות כאשר המתח בתוך התא הופך
  לחיובי יותר מאשר המתח מחוץ לתא, ונשארות סגורות עד לשינוי המצב חזרה לקדמותו )תעלות
  הנתרן נפתחות ראשונות, לאחר מכן נפתחות תעלות האשלגן, וברגע שהוא יוצא החוצה מתח
  התא חוזר להיות שלילי(.
• תעלות תלויות ליגנד\חומר כימי: קישור חומר כימי שנקשר לתעלה ויודע
  לפתוח אותה, ע״י גירוי מכני.
  לדוג׳: בכדי להפעיל את שרירי השלד, משתחרר מהעצב המוטורי אצטיל כולין אצטיל
  כולין, חומר אגוניסט שמפעיל את התעלה( - הוא הלינגד של אותה תעלה. ברגע שהוא ייקשר
  לתעלה היא תפתח – נתרן יעבור, ובכך יתחיל תהליך כיווץ השריר.
• מנגנון לחץ מכאני: חומר הלוחץ על תעלה סגורה מבחוץ
  ויוצר מתח, כך שהיא נפתחת ומאפשרת מעבר חומרים. התעלה נסגרת כשהלחץ מסתיים.
  התעלות האלו שכיחות בעצבים הסנסורים ובשריר החלק המקיף את כלי הדם .
  לדוגמא- נפצענו בכלי דם ובאותו אזור יש זרימה מוגברת של דם. כדי לווסת את אותה זרימת
  הדם - המתח הגובר על אותו כלי דם יגרום לכיווץ כלי הדם ובכך לוויסות והפחתת זרימת
  הדם לאותו אזור.

Question 53

יש כמה סוגי תעלות

Answer 53

• אקוופורינים – המשמשות למעבר מים מהיר.
• תעלות דלף
• תעלות שער – תעלות יוניות. הן יכולות להיסגר ולהיפתח כדי לווסת מעבר חומרים

Question 54

העברת חומרים דרך תאי אפיתל

Answer 54

יש תאים בגוף, למשל במעיים או בכליה, שמטרתם להעביר חומרים אל זרם הדם. תא האפיתל הוא תא פולרי בעל ממברנה אפיקלית - פונה ל-
Lumen

בחלל המעי הממברנה באזולטרלית- הפונה למרווח הבין תאי ולכלי הדם.

לממברנות אלו מאפיינים שונים – משאבות נתרן-אשלגן לרוב ימצאו בצד הבאזולטרלי,
בעוד שבצד האפיקלי יש סימפורטרים של נתרן-גלוקוז (בכמויות נמוכות יותר מאשר המשאבות).החלוקה הפולרית הזו מאפשרת למולקולות לחצות את התא.