Wykład 4

Question 1

Jakie są naturalne transportery lipidów w komórce?

Answer 1

Naturalnym transporterem lipidów są pęcherzyki lipidowe, które transportują lipidy z miejsca syntezy (np. ER) do błony plazmatycznej.

Question 2

Jaka jest rola specyficznych białek w transporcie lipidów?

Answer 2

Białka te umożliwiają transport lipidów między błonami poprzez tworzenie miejsc kontaktowych i wymianę bilateralną lipidów pomiędzy błonami.

Question 3

Gdzie odbywa się główna synteza lipidów w komórce?

Answer 3

Główna synteza lipidów odbywa się w retikulum endoplazmatycznym (ER).

Question 4

Co transportuje białko adipocytarne przedstawione na slajdzie?

Answer 4

Białko adipocytarne transportuje koenzym A, który jest niezbędny do syntezy kwasów tłuszczowych.

Question 5

Dlaczego konieczny jest specjalny mechanizm transportu dla kwasów tłuszczowych (KT) w cytoplazmie?

Answer 5

Kwasy tłuszczowe są hydrofobowe i nie rozpuszczają się w wodnym środowisku cytoplazmy, więc potrzebują specjalnych białek transportujących.

Question 6

Jaką rolę pełni kwas fosfatydowy (PA) w metabolizmie lipidów?

Answer 6

PA jest integrującą cząsteczką w metabolizmie glicerofosfolipidów, punktem wyjścia dla syntezy wielu lipidów oraz ważnym sygnałem komórkowym.

Question 7

Jak zmienia się ładunek kwasu fosfatydowego w funkcji pH i dlaczego jest to ważne?

Answer 7

Ładunek PA zmienia się w fizjologicznym zakresie pH, dzięki czemu może służyć jako wskaźnik (indykator) pH w komórce, wpływając na aktywność różnych białek.

Question 8

Jaka jest struktura geometryczna kwasu fosfatydowego i co powoduje jego nagromadzenie w błonie?

Answer 8

PA ma strukturę stożkową (p > 1), a jego nagromadzenie powoduje naprężenie błony, które może prowadzić do jej lokalnego odkształcenia.

Question 9

Jaka jest temperatura przejścia fazowego kwasu fosfatydowego w porównaniu do fosfatydylocholiny (PC)?

Answer 9

Kwas fosfatydowy ma znacznie wyższą temperaturę przejścia fazowego w porównaniu do fosfatydylocholiny, co oznacza, że jest mniej płynny w tych samych warunkach.

Question 10

Jakie substraty są podstawowe w syntezie fosfatydylocholiny (PC)?

Answer 10

Podstawowymi substratami są kwasy tłuszczowe (KT) oraz fosforan glicerolu.

Question 11

Jakie enzymy są kluczowe w szlaku syntezy fosfatydylocholiny na błonie ER?

Answer 11

Kluczowe enzymy to acylotransferazy (GPAT, LPAAT), fosfataza oraz cholinofosfotransferaza.

Question 12

Jaką rolę pełnią białka flipazy w błonie lipidowej?

Answer 12

Flipazy ułatwiają transport lipidów w błonie lipidowej, umożliwiając dyfuzję flip-flop pomiędzy monowarstwami.

Question 13

Czym charakteryzuje się synteza lipidów określana jako „asymetryczna”?

Answer 13

Lipidy syntetyzowane są w specyficznych miejscach błony (np. ER) i ich rozmieszczenie nie jest równomierne między monowarstwami błon.

Question 14

Co to jest „szlak Kennedy’ego”?

Answer 14

Szlak Kennedy’ego to ścieżka metaboliczna, w której powstają triacyloglicerole (materiał zapasowy), PC, PE oraz diacyloglicerole, z kwasu fosfatydowego.

Question 15

Jakie lipidy dominują w zewnętrznej monowarstwie błony lipidowej?

Answer 15

W zewnętrznej monowarstwie dominują sfingomielina, fosfatydylocholina i glikolipidy.

Question 16

Jakie lipidy zwykle znajdują się po wewnętrznej stronie błony i dlaczego?

Answer 16

Ujemnie naładowane lipidy (np. fosfatydyloseryna) lokują się po stronie wewnętrznej, gdzie uczestniczą w szlakach sygnałowych komórki.

Question 17

Jakie białka utrzymują asymetrię lipidową błon?

Answer 17

Asymetrię utrzymują białka transportowe: flipazy i flopazy (zależne od ATP), które przenoszą lipidy między monowarstwami błony.

Question 18

Co robią białka typu skramblazy?

Answer 18

Skramblazy redukują asymetrię błon lipidowych, umożliwiając szybkie mieszanie lipidów między obiema monowarstwami, np. eksponując fosfatydyloserynę w procesach apoptozy.

Question 19

Jak fosfatydyloseryna uczestniczy w procesie apoptozy?

Answer 19

Fosfatydyloseryna eksponowana na zewnętrznej powierzchni komórki jest rozpoznawana przez makrofagi, co umożliwia szybką fagocytozę apoptotycznych komórek.

Question 20

Jak różnią się domeny przezbłonowe białek błony plazmatycznej od tych w retikulum?

Answer 20

Domena przezbłonowa w błonie plazmatycznej jest asymetryczna, ponieważ ciśnienie w monowarstwie zewnętrznej jest większe. Białka ER są bardziej symetryczne po obu stronach błony.

Question 21

Co dzieje się z fosfatydyloseryną podczas apoptozy?

Answer 21

Podczas apoptozy fosfatydyloseryna jest eksponowana na zewnętrznej stronie błony komórkowej, co jest sygnałem do fagocytozy komórki apoptotycznej przez makrofagi.

Question 22

Jaką rolę pełni Aneksyna V w wykrywaniu apoptozy?

Answer 22

Aneksyna V specyficznie wiąże się z fosfatydyloseryną w obecności jonów wapnia, umożliwiając identyfikację komórek apoptotycznych (np. przez fluorescencję).

Question 23

Co aktywuje skramblazy w błonie komórkowej?

Answer 23

Skramblazy aktywowane są przez wzrost stężenia jonów wapnia lub przez szlaki apoptotyczne i inne sygnały komórkowe, np. w starzejących się erytrocytach.

Question 24

Jaka przewaga adaptacyjna może wynikać z asymetrii błony plazmatycznej?

Answer 24

Asymetria błon pozwala uzyskać kombinację zalet dwóch różnych monowarstw (właściwości mechaniczne), umożliwia przechowywanie energii, sortowanie subkomórkowe oraz tworzenie specyficznych domen.

Question 25

Czym są domeny błonowe i jakie mają znaczenie?

Answer 25

Domeny błonowe to specyficzne rejony błony zawierające skupiska określonych lipidów i białek, uczestniczące w ważnych procesach komórkowych (np. sygnalizacja).

Question 26

Czym są tratwy lipidowe i jak się mają do domen błonowych?

Answer 26

Tratwy lipidowe to specyficzny rodzaj domen błonowych bogatych w cholesterol, sfingolipidy i określone białka; są strukturami ważnymi w procesach sygnalizacyjnych i transportowych.

Question 27

Jakie lipidy dominują w zewnętrznej warstwie błony plazmatycznej?

Answer 27

W zewnętrznej warstwie dominują sfingomielina, fosfatydylocholina oraz glikolipidy.

Question 28

Co charakteryzuje wewnętrzną warstwę błony plazmatycznej?

Answer 28

Wewnętrzna warstwa jest bogata w lipidy o ujemnym ładunku (fosfatydyloseryna, fosfatydyloinozytol), które uczestniczą w sygnalizacji i interakcjach z białkami cytoplazmatycznymi.

Question 29

Dlaczego ważne jest maskowanie lipidów sygnałowych przez białka?

Answer 29

Maskowanie lipidów sygnałowych przez białka zapewnia kontrolowaną aktywację sygnalizacji tylko w odpowiednich warunkach, chroniąc komórkę przed przypadkowym uruchomieniem ścieżek sygnałowych.

Question 30

Jakie informacje można uzyskać z diagramów fazowych mieszanin lipidów?

Answer 30

Diagramy fazowe wskazują, czy dwa lipidy są ze sobą mieszalne oraz jakie fazy (żelowa czy płynna) będą dominować w zależności od temperatury i proporcji składników.

Question 31

Co oznaczają symbole “G” i “F” na diagramach fazowych mieszanin lipidów?

Answer 31

„G” oznacza fazę żelową (stałą), a „F” fazę fluidalną (płynną). W warunkach pokojowych często występuje mieszanina obu tych faz.

Question 32

Czym charakteryzuje się faza Ld (liquid disordered)?

Answer 32

Jest to faza ciekła nieuporządkowana, charakteryzująca się dużą mobilnością lipidów.

Question 33

Czym charakteryzuje się faza Lo (liquid ordered)?

Answer 33

Faza ciekła uporządkowana, bardziej zorganizowana niż Ld, występująca szczególnie w obecności cholesterolu, zwłaszcza ze sfingolipidami.

Question 34

Jaką rolę pełni cholesterol w fazach lipidowych?

Answer 34

Cholesterol zwiększa ilość fazy ciekłej uporządkowanej (Lo), oddziałując z łańcuchami acylowymi lipidów, zwłaszcza nasyconych.

Question 35

Na czym polega segregacja lipidów i białek błonowych?

Answer 35

Polega na sortowaniu pęcherzyków błonowych w zależności od ich składu lipidowego i białkowego, co umożliwia adresowanie ich do odpowiednich miejsc w komórce.

Question 36

Jaką rolę pełnią „metki” białkowe w sortowaniu pęcherzyków?

Answer 36

Metki białkowe pozwalają komponentom gromadzić się w określonych miejscach sieci trans-Golgiego (TGN), gdzie formują się pęcherzyki kierowane do odpowiednich domen błonowych.

Question 37

Jakie białka są “wykluczane” z domen tratwowych?

Answer 37

Niektóre białka transbłonowe są wykluczane z domen tratwowych, natomiast inne (np. białka zakotwiczone lipidowo, GPI-zakotwiczone) mają wysokie powinowactwo do tych domen.

Question 38

Jakie znaczenie mają tratwy lipidowe w segregacji białek i lipidów?

Answer 38

Tratwy lipidowe pełnią rolę domen organizujących, umożliwiając segregację lipidów i specyficznych białek, oraz uczestniczą w formowaniu pęcherzyków transportowych do konkretnych domen błonowych.

Question 39

W jaki sposób małe domeny błonowe mogą tworzyć większe struktury?

Answer 39

Małe domeny lipidowe i białkowe mogą łączyć się ze sobą, tworząc większe struktury; ten proces może być regulowany zarówno na poziomie lipidowym, jak i białkowym.

Question 40

Jakie są przykłady kotwic lipidowych białek błonowych?

Answer 40

Kotwica GPI, palmitynian (S-palmitylacja, N-palmitylacja), farnezylacja, acetylacja oraz przyłączenie cholesterolu.

Question 41

Co oznacza, że białko ma kotwicę GPI?

Answer 41

Kotwica GPI jest glikozylofosfatydyloinozytolową kotwicą eksponowaną na zewnątrz komórki, charakterystyczną dla białek tratwowych.

Question 42

Czy S-palmitylacja jest procesem odwracalnym?

Answer 42

Tak, S-palmitylacja jest odwracalna, co umożliwia dynamiczną regulację lokalizacji białek błonowych w odpowiedzi na zmiany sygnałowe.

Question 43

Co odróżnia N-palmitylację od S-palmitylacji?

Answer 43

N-palmitylacja jest zwykle nieodwracalną modyfikacją N-końcowej cysteiny, podczas gdy S-palmitylacja jest odwracalna i zachodzi przez resztę cysteinową.

Question 44

Jakie białka mogą podlegać palmitylacji?

Answer 44

Palmitylacji podlegają m.in. H-Ras, MPP1, receptory beta2-adrenergiczne, kanały jonowe oraz białka synaptyczne (np. PSD-95).

Question 45

Jakie są przykłady białek tratwowych?

Answer 45

Białka z kotwicą GPI, białka z podwójną kotwicą acylową oraz białka przezbłonowe z dodatkowymi łańcuchami acylowymi lub oddziałujące z glikosfingolipidami.

Question 46

W jaki sposób oligomeryzują białka tratwowe?

Answer 46

Oligomeryzacja białek tratwowych zachodzi przez ligandy mające kilka miejsc wiązania oraz poprzez oddziaływania ze strukturami cytoszkieletu komórkowego.

Question 47

Jaką rolę pełni cytoszkielet (aktyna, spektryna) w segregacji lipidów i białek?

Answer 47

Cytoszkielet stabilizuje domeny błonowe (tratwy) poprzez oddziaływania z domenami cytoplazmatycznymi białek błonowych oraz lipidami, utrzymując ich odpowiednią segregację i lokalizację.

Question 48

Jakie są trzy główne poziomy organizacji błon związane z segregacją lipidów i białek?

Answer 48

Pierwszy poziom: przedziały błonowe tworzone przez cytoszkielet. Drugi: domeny lipidowe (tratwy). Trzeci: dynamiczne kompleksy białkowe regulowane oddziaływaniami lipid-białko.

Question 49

Co się dzieje w błonie komórkowej po indukcji powstawania tratw lipidowych?

Answer 49

Indukcja powstawania tratw prowadzi do zwiększenia agregacji określonych lipidów i białek w błonie, co może regulować lokalizację receptorów i aktywację szlaków sygnałowych.

Question 50

Co to jest synapsa immunologiczna?

Answer 50

Jest to struktura powstająca na styku komórki prezentującej antygen (APC) oraz pobudzanego limfocytu T, umożliwiająca aktywację limfocytu.

Question 51

Jakie struktury błonowe uczestniczą w powstawaniu synapsy immunologicznej?

Answer 51

W powstawaniu synapsy immunologicznej uczestniczą domeny lipidowe (tratwy) gromadzące kluczowe receptory i białka sygnałowe (np. TCR, CD4, Lck).

Question 52

Jakie znaczenie mają tratwy lipidowe w zakażeniu wirusem HIV?

Answer 52

Tratwy lipidowe, bogate w cholesterol i glikosfingolipidy (GSL), umożliwiają koalescencję receptorów CD4 i koreceptorów (CXCR4/CCR5), niezbędną do wniknięcia HIV do komórki.

Question 53

Jaką rolę pełni białko gp120 wirusa HIV?

Answer 53

gp120 wiąże się z receptorem CD4 oraz GSL w tratwach lipidowych, co prowadzi do zmian konformacyjnych i umożliwia odsłonięcie peptydu fuzyjnego gp41, odpowiedzialnego za fuzję błon.

Question 54

Jakie białko wirusa HIV ulega trymeryzacji w ER i integracji w tratwach lipidowych w TGN?

Answer 54

Jest to białko gp160, które następnie jest transportowane do błony komórkowej jako część wirusa pączkującego.

Question 55

Jakie modyfikacje lipidowe mają kluczowe znaczenie przy pączkowaniu wirusa HIV?

Answer 55

Mirystylacja białek Pr55 i PR160 (niezbędna do wiązania RNA wirusa) oraz palmitylacja białka Nef mają kluczowe znaczenie dla integracji tych białek w strukturach tratwowych i formowania pączkujących cząstek wirusa.

Question 56

Czym są kaweole i jaką pełnią funkcję?

Answer 56

Kaweole są to 50-100 nm uwypuklenia błony komórkowej, bogate w cholesterol, sfingolipidy i białko kaweolinę-1. Uczestniczą w endocytozie, przekazywaniu sygnałów komórkowych oraz wnikaniu patogenów.

Question 57

Co to znaczy, że frakcja błonowa jest nierozpuszczalna w detergentach?

Answer 57

Oznacza to, że struktury takie jak kaweole i tratwy lipidowe zachowują integralność i są odporne na rozpuszczanie przez detergenty (np. Triton X-100), co jest wykorzystywane w ich izolacji.

Question 58

Jakie białko determinuje kształt kaweoli?

Answer 58

Kształt kaweoli jest determinowany głównie przez białko kaweolinę-1, które tworzy dimery i oddziałuje z lipidami błonowymi, stabilizując specyficzną geometrię.

Question 59

Jakie cząsteczki lipidowe są szczególnie ważne w domenach tratwowych?

Answer 59

Cholesterol i glikosfingolipidy (GSL) są kluczowe dla formowania domen tratwowych, umożliwiając segregację specyficznych białek i regulację wielu procesów sygnałowych.