Fizjologia roślin - wykład II - semestr IV - 05.02.2013
„Transport przez błonę”
Potencjał chemiczny - cząsteczki charakteryzuje jakiś poziom energetyczny E (część energii wewnętrznej może ulec przemianom, najczęściej na ciepło i pracę),
G - energia swobodna Gibasa może być zmieniona na pracę
G/mol = potencjał chemiczny J/mol
Potencjał chemiczny substancji w r-rze
Jeżeli substancji jest dużo na zewnątrz komórki (dużo energii) a mało jest wewnątrz komórki (mało energii) to substancja będzie się przemieszczać samorzutnie (w wyniku procesów energetycznych)
Gdy mamy różnicę potencjałów - to jest większe uporządkowanie.
Wszystkie procesy związane z transportem biernym - oparte są na podstawie różnicy potencjałów elektrochemicznych po obu stronach błony.
Transport bierny - bez wydatkowania energii
Dyfuzja prosta
Przez kanał białkowy
Przez przenośnik białkowy
Aby dokonał się transport cząsteczek z miejsca o mniejszym stężeniu do miejsca o większym stężeniu, musi być dopływ energii oraz obecność nośników białkowych. - Transport aktywny
Rodzaje dyfuzji:
Dyfuzja prosta - przez pory w błonach
Dyfuzja aktywowana - niskocząsteczkowe związki nie polarne mają powinowactwo do lipidów błony i czasowo powstaje połączenie ze związkami błony , uzyskują energię aktywacji, jak wychodzą z błony to te wiązania są rozrywane i nie ma wydatkowania energii; lub utrzymywany jest gradient potencjałów chemicznych na zasadzie przemian chemicznych związku
Dyfuzja ułatwiona - odbywa się z udziałem przenośnika białkowego
Transport bierny jonów jest zależny od gradientu elektrochemicznego.
Potencjał transbłonowy - tworzy się na błonie - cytoplazma „ - „ ; środowisko „+”
To jak szybko jony będą się przemieszczały, będzie decydować potencjał chemiczny oraz potencjał transbłonowy
Kanały białkowe
Głównie przemieszczają się przez nie jony. Mechanizmy selektywności kanałów białkowych.
Regulacja otwierania i zamykania kanałów białkowych - potencjał transbłonowy
Warunkuje to selektywność błony. Komórka ma zdolność otwierania i zamykania kanałów białkowych. Jednym z elementów, który otwiera lub zamyka kanał to różnica potencjałów transbłonowych. Drugim mechanizmem regulującym otwieranie i zamykanie kanałów to hormony, wtórne przekaźniki sygnałów np. jony Ca2+. Trzecim mechanizmem jest czynnik stresowy.
Drogi zasilania transportu aktywnego
Uniport - jedna subst w jednym kierunku, symport - dwie subst w tym samym kierunku, antysport -
Pompa sodowo-potasowa
Dzięki jej funkcjonowaniu jest przekazywana informacja nerwowa. Działa na zasadzie antyportu - cały czas sód jest wytransportowywany z komórki, potas jest wprowadzany do komórki oraz jest syntezowane ATP
Transport białek do mitochondrium
W błonie mitochondrialnej są receptory, następuje dyfuzja tego białka do kanału w błonie komórkowej białko zostaje rozwiązane i przetransportowane do matrix mitochondrialnej.
Transport białek do retikulum endoplazmatycznego
Transport jest połączony bezpośrednio z biosyntezą tego białka.
Transport białek do jądra
Białko jest transportowane w konformacji III i IV- rzędowej.
Pęcherzyki transportowe
Egzocytoza - transport na zewnątrz komórki
Endocytoza - t. do wewnątrz komórki
Pęcherzyk odpączkowujący od błony ma płaszcz białkowy, który pomaga w wytworzeniu się pęcherzyka. Po ukończeniu pęcherzykowania, płaszcz białkowy jest zdejmowany, co pozwala na to, że pęcherzyk może oddziaływać z błoną docelową. Płaszcz białkowy współdziała w procesie selektywnego wyłapywania związków które są przenoszone w obrębie pęcherzyka.
Po zdjęciu płaszcza białkowego na powierzchni pęcherzyka są białka, które kodują sygnał, gdzie ma on być przetransportowany.
Rodzaje egzocytozy:
Konstytutywna - nie regulowana fuzja błon - transport lipidów i białek do nowopowstających błon
Regulowana - regulowana fuzja błon - przy sygnale ze środowiska; powstaje pęcherzyk z różnymi związkami np. niezbędnymi do obrony komórki
Plasmodesmy
Ilość jest zróżnicowana - od kilkaset do 25 tysięcy.
Budowa plazmodesmy:
Desmotubula - ciągłość retikulum endoplazmatycznego - jest ważna ponieważ na jej powierzchni są rozlokowane specyficzne białka globularne, które uczestniczą w procesach otwarcia i zamknięcia plazmodesmy
Maksymalnie otwarte plazmodesmy mogą przepuścić trochę mniej niż jeden kilo Dalton.
Zmiany otwarcia i zamknięcia tych plasmodesm jest związany z procesem fosforylacji i defosforylacji.
Hiperony - białka opiekuńcze