1

1. Komórka

Najmniejsza strukturalna i funkcjonalna jednostka organizmów żywych, zdolna do przeprowadzania

wszystkich podstawowych procesów życiowych.
2. Zadania błony

- Bierny lub czynny selektywny transport jonów i substancji niejonowych, zapewnienie stałości składu

środowiska wewnątrzkomórkowego,

Wytwarzanie potencjału elektrochemicznego, utrzymanie różnicy koncentracji jonów po dwóch
stronach błony ,

Wydzielanie produktów komórki do środowiska lub pobieranie makrocząsteczek do wnętrza komórki,

Reakcja na sygnały pochodzące z otoczenia i przenoszenie sygnałów do innych części komórki lub
innych komórek.

Oddzielenie komórki od otoczenia, bądźrozgraniczanie struktury wewnątrz komórki

3. Reguła  Overtona  – im  bardziej  hydrofobowy  związek  tym  łatwiej  przenika  przez  błonę  komórkową.
4. Lipidy  – grupa  związków  chemicznych  które nie  podlegają  ekstrakcji  przy  użyciu  rozpuszczalników
polarnych.
5. Fosfolipidy  – strukturalnie  pochodne  glizerolu,  są głownym  składnikiem  błon  komórkowych.  Fosfoglicerydy
– składniki  błon  komórkowych  roślin  i  zwierząt.  Sfingolipidy  – występują  w błonie  koórek nerwowych

6. Struktury utworzone przez zmfofilne cząsteczki lipidowe w środowisku polarnym

6. Glikolipidy  – są to cząsteczki  lipidów  z dołączonymi  łancuchami  polisacharydowymi.  Występują  w
zewnętrznej  wartstwie  błony,  zakotwiczone  w niej  łańcuchem  lipidowym,  eksponując  swoje  domeny  polarne  do
środowiska.
7. Funkcje  Glikolipidów:

utrzymywanie asymetrycznego charakteru błony komórkowej,

izolacja komórki od środowiska i stabilizacja błony komórkowej,

rola receptorów dla niektórych hormonów peptydowych i toksyn bakteryjnych

rola markerów grup krwi (ABO) w błonach erytrocytów.

Zaburzenia  ich  metabolizmu  prowadządo  poważnych  zaburzeń  rozwojowych,  kończących  się przedwczesną
smiercią  noworodka
8. Sterole

Zbudowane są ze sztywnego układu czretopierścieniowego z bocznymi podstawnikami.W komórkach

zwierzęcych głównym sterolem (steroidem) jest cholesterol , w komórkach roślinnych - fitosterole: sitosterol,
kamposterol i stigmosterol. Cząsteczka cholesterolu ma słabe właściwości amfipatyczne.

9. Funkcje choresterolu:

podstawowy czynnik regulujący przepuszczalnośd błony,

zapobieganie  krystalizacji  dużych  obszarów  błony  (przez  zapobieganie  zbytniemu  zbliżaniu  się
łaocuchów  i  uniemożliwianie  powstawanie  wiązao  van  der Waalsa),  zatem  utrzymywanie  części
hydrofobowej  dwuwarstwy  w stanie  płynnym

uszczelnianie i stabilizacja zewnętrznych krawędzi dwuwarstwy, głównie za sprawą części
hydrofilowych

10. Struktura i elementy błony komórkowej:

11. Ruch błony

zginanie  łaocucha  – bardziej  ruchliwe  są ich  części  hydrofobowe,  zginanie  jest tym  szybsze  im  krótsze
są łaocuchy  i  im  liczniej  występują  wiązania  podwójne;  czynnikiem  stabilizującym  błonę  są cząsteczki
cholesterolu;

rotacja wokół długiej osi łaocucha (fosfolipidy) lub wokół osi prostopadłej do błony (białka);

dyfuzja fosfolipidu wzdłuż warstwy (dyfuzja lateralna) – współczynnik dyfuzji rzędu 10-8cm2/s

przejścia „Flip-flop” – przejście fosfolipidu z części cytoplazmatycznej do zewnętrznej lub odwrotnie
(rzadko zachodzą);

dyfuzja lateralna i rotacyjna białek (wolniejsza niż fosfolipidów); wynurzanie lub zanurzanie się w
warstwie

15. Białka integralne i powierzchniowe

Za kształt i konformację cząsteczki białka odpowiadają oddziaływania elektrostatyczne między

ładunkami  i momentami  dipolowymi  grup  atomów  wzdłuż  łańcucha,  oraz pole  elektryczne  wynikające  z
różnicy  stężeń  jonów  wewnątrz  i  na zewnątrz  komórki
16. Białka  tworzące  kanały

Stanowią rodzaj hydrofilowej szczeliny przez błonę, izolując wnętrze kanału od hydrofobowego wnętrza

błony  komórkowej.  Zachodzi  dyfuzja  ułatwiona,  która przebiega  wolniej  niż  dyfuzja  prosta. Otwarcie  kanału
jest aktywowane  bodźcem,  a tranposrotwane  są głownie  jony  niorganiczne  zgodnie  z  gradientem  stężeń
17. Białka  pośredniczące

Wiążą cząsteczki przenoszone i w następstwie tej reakcji podlegają cyklowi przemian konformacyjnych

prowadzących  do przetransportowania  cząsteczki  na drugą  stronę.  Za zdolnośd  nośnika  do przenoszenia
substancji  przez  błonę  odpowiada  różnica  w powinowactwie  chemicznym  miejsca  wiążącego  na nośniku  po
stronie  wewnętrznej  i  zewnętrznej  komórki.
18. Porównanie  cech  charakterystycznych  transportu  biernego  i  aktywnego

19. Sposoby transportu aktywnego (moze zachodzic w dowolnym kierunku niezależnie od gradientu)

1. Sprzężenie transportu jednej cząsteczki (wbrew gradientowi) z transportem drugiej (zgodnie z

gradientem) z udziałem przenośników sprzężonych;

2. Sprzężenie transportu jednej cząsteczki (wbrew gradientowi) z hydrolizą cząsteczki ATP

(adenozynotrifosforanu) (z udziałem pompy napędzanej przez ATP);

3. Sprzężenie transportu jednej cząsteczki (wbrew gradientowi) z doprowadzeniem energii świetlnej -

pompy napędzane światłem
20. Aktywny transport jonów sodu i potasu

1. ATP-aza jest fosforylowana przez ATP w obecności jonów sodu i magnezu.
2. ATP ulega hydrolizie, a zmiana konformacji białka pozwala na przetransportowanie jonów sodu na

zewnątrz komórki, gdzie jony zostają uwolnione z kompleksu

3. Związanie dwóch jonów potasu, a następnie defosforylacja



ponowna zmiana konformacji



przeniesienie jonów potasu do wnętrza komórki.

4. Uwolnienie jonów następuje po przyłączeniu cząsteczki ATP

21. Potencjał Nernsta,

Różnica potencjałów wynikająca z udziału jednego typu jonów w i na zewnątrz komórki.

)

ln(





22. Potencjał spoczynkowy

Różnica potencjałów w stanie niepobudzonym

26. Następstwo inaktywacji jonów sodu

Następstwem inaktywacji jonów sodu jest zjawisko refrakcji, czyli całkowitej lub częściowej

niezdolności  błony  do ponownego  pobudzenia.  Jak wynika  z Rys.2.12  czas  odpowiadający  generowaniu
potencjału  iglicowego  (ok. 1ms)  nazywamy  refrakcją  bezwzględną.  Jest to stan  całkowitej  niepobudliwości
błony  (w neuronie  ok. 1ms).  Kolejne  milisekundy  to czas tzw.  refrakcji  względnej,  w którym  do pobudzenia
wymagane  jest  znacznie  większe  natężenie  bodźca niż  normalnie  (kształt  krzywej  potencjału  progowego
przedstawia  linia  przerywana),  a powstający  potencjał  czynnościowy  ma  mniejszą  amplitudę.  Okres refrakcji
bezwzględnej  determinuje  maksymalną  częstotliwośd  generacji  potencjału  czynnościowego:

refbzw



max



27. Klasyfikacja kanałów

Kanały zależne od napięcia (reagują na zmiany pola elektrycznego

Kanały zależne od ligandu (reagują na bodźce chemiczne),

- Kanały aktywowane naprężeniem mechanicznym (tzw. Mechanoreceptory

28. Charkaterystyka kanałów jonowych

Białka integralne posiadające zdolność przepuszczania jonów

Posiadają hydrofilową przestrzeń wewnątrz białka (porę wodną)

Otwarcie lub zamknięcie pory zależy od czynników zewnętrznych

29. Wszystko albo nic

Kanał jest albo zamknięty i nie przewodzi żadnych jonów

Albo otwarty i przewodzi niezależnie od wielkości czynnika otwierającego

30. Kanały zależne od napięcia (reagują na zmiany pola elektrycznego),

Aktywowane przez depolaryzację

Niektóre aktywowane są przez hiperpolaryzację

Obecność fragmentu elektrycznie naładowanego w białku (czujnik potencjału)

Ruch czujnika powoduje zmianę konformacji białka prowadzącą do uruchomienia bramki aktywacyjnej
otwierającej porę wodną

Po pewnym czasie kanał przestaje przewodzić jony, niezależnie od potencjału błony (bramka
inaktywacyjna

Ponowna aktywacja kanału po powrocie do potencjału spoczynkowego

Filtr selektywności – naładowane fragmenty białka kanałowego zapobiegające transportowi jonów
określonego znaku

31. Kanały zależne od ligandu (reagują na bodźce chemiczne

Cząsteczka ligandu zostaje związana w specyficznym dla niej miejscu przez białko

Po pewnym czasie ligand odłącza się od cząsteczki i kanał zostaje zamknięty

Przy wystarczającym stężeniu ligandu



kolejne przyłączenie kolejne otwarcie kanału

Inaktywacja – (odczulenie) okresowa utrata wrażliwości kanału na obecność ligandu (w sytuacji
przedłużającej się obecności wysokich stężeń)

Klasyfikacja – zależnie od rodzaju cząsteczki aktywującej (np. receptory acetylocholiny, kwasu GABA,
dopaminy itp.)

Udział w transmisji synaptycznej, w procesie fotorecepcji, regulacji procesów fosforylacji białek itp.

32. Kanały aktywowane naprężeniem mechanicznym (tzw. Mechanoreceptory

W komórkach dokonujących zamiany sygnałów mechanicznych na elektryczne

np. komórki rzęsate w błonie podstawnej w narządzie Cortiego

Dotychczas najsłabiej poznane

33. Natężenie progowe bodźca

prog







Gdzie R- reobaza, C - chronaksja

34. Reobaza i Chronaksja

Wartość do której dąży minimalne natężenie bodźca wyzwalającego potencjał czynnościowy gdy czas

trwania  bodźca dąży  do nieskonczoności.  Jest to więc  najmniejsze  natężenie  bodźca wywołujące  potencjał
czynnościowy,  ale w bardzo długim  czasie.  W praktyce  wielkośd  reobazy  informuje  nas w przybliżeniu  o
sprawności  mechanizmów  przywracających  potencjał  spoczynkowy.  Chronaksja  natomiast  to taki  czas  trwania
bodźca , dla  którego  wielkośd  progowa  wyzwalająca  potencjał  czynnościowy  wynosi  2R. Znajomośd  tych
dwóch  wielkości  pozwala  nam  jednoznacznie  wykreślid  hiperbolę  bodziec  - czas  trwania  dla progu  pobudzenia.
35. Akomadacja

Długotrwała depolaryzacja np długotrwałe wyłączenie aktywności kanałów sodowych

36. Kierunek fali propagacji impulsu
Kierunek propagacji przebiega przez akson od wzgórka aksonu do drzewka koocowego i synaps.

potencjał czynnościowy przenoszony jest na duże odległości (nawet 1m)

Na całej długości aksonu ma tę samą amplitudę

Wzdłuż aksonu – opóźnienie czasowe

37. Rozprzestrzenienie się potencjału czynnościowego wzdłuż włokna

38. Czynniki wpływające na szybkość przewodzenia potencjału czynnościowego

Wielkość napływku prądu Na+

Średnica włókna

Rola osłonki mielinowej

39. Synapsa

Synapsa jest miejscem komunikowania się neuronów między sobą lub neuronu i komórki mięśniowej i

przekaz oraz przetwarzanie informacji odbywa się tu drogą chemiczną.

40. Mechanizm komunikacji

wydzielenie do szczeliny synaptycznej z błony presynaptycznej cząsteczek neuroprzekaźnika
(mediatora),

oddziaływanie neuroprzekaźnika z receptorami błony postsynaptycznej

wychwyt  zwrotny  cząsteczek  neuroprzekaźnika  przez  błonę  presynaptyczną  na drodze  endocytozy  lub
inaktywacja  przez  enzymy  albo dyfuzyjna  ucieczka  ze szczeliny.  Ostatecznie  potencjał  czynnościowy
wygenerowany  w drugim  neuronie  jest efektem  sumowania  się  impulsów  pojawiających  się z
odpowiednio  dużą  częstotliwością  (efekt  sumowania  w czasie)  oraz impulsów  odbieranych  przez  każdą
z synaps  i sumowanych  we wzgórku  aksonu  (efekt  sumowania  przestrzennego).

41. Receptory

Receptory to wyspecjalizowane białka błony komórkowej wystające na zewnątrz błony, zwykle

posiadające  fragmenty  powierzchni  o charakterystycznej  topografii  pozwalającej  na przyjęcie  przekaźnika  (tzw.
miejsce  wiążące).
42. Działanie  reakcji  resptor-neuroprzekaźnik

43. Mechanizm „brama śluzy”

44. Aktywacja enzymów błonowych na skutek związania receptora z przekaźnikiem

Zewnętrzna  powierzchnia  receptora zawiera  miejsce  wiążące  przekaźnik,  natomiast  wewnętrzna  powierzchnia
zawiera  miejsce  aktywne,  zamknięte  w stanie  spoczynku.  Związanie  receptora z przekaźnikiem  wywołuje
konformację  białka  receptorowego,  która prowadzi  do otwarcia  miejsca  aktywnego  po stronie  wewnętrznej  i
uaktywnia  lub  dezaktywuje  enzymy  błonowe,  umożliwiając  przebieg  reakcji  wewnątrz  komórki.  Miejsce
aktywne  pozostaje  otwarte  tak długo  jak przekaźnik  jest  związany,  co umożliwia  dostateczne  wzmocnienie
sygnału.
45. Generacja  potencjałów  receptorowych
Powstanie  bodźca w organizmie  jest odpowiedzią  na działanie  czynników  zewnętrznych  takich  jak światło,
dźwięk,  temperatura,  ciśnienie,  związki  chemiczne  smakowe  i  zapachowe.  Za odbiór tych  czynników
odpowiedzialne  są komórki  receptorowe:  chemoreceptory  (węchowe,  smakowe),  fotoreceptory  (pręciki,  czopki)
i mechanoreceptory  (komórki  rzęsate)

46. Adaptacja

Potencjał receptorowy opada podczas trwania bodźca



przystosowanie receptora do podźca.

W receptorach dotyku następuje szybko i w krótkim czasie potencjał receptorowy osiąga wartośd niemal

spoczynkową,  w termoreceptorach  i fotoreceptorach  przyjmuje  wartości  pośrednie,  a w receptorach  naprężenia
mięśni  zaznacza  się  głównie  w początkowej  fazie,  a później  utrzymuje  na  stałym,  dośd wysokim  poziomie.
47. Kodowanie  amplitudy  bodźca, funkcja  transformacji

Funkcja transformacji opisuje związek między amplitudą bodźca, potencjałem receptorowym i

częstotliwością potencjałów czynnościowych, jest charakterystyczna dla danego receptora.

Funkcja Stevensa:

)

(





Gdzie: F – częstotliwość potencjałów czynnościowych wywołanych bodźcem o natężeniu S, S0 - natężenie
bodźca progowego, k, n – stałe charakterystyczne dla rodzaju receptora