HÜCRE MEMBRANINDAN GEÇİŞ ve MEMBRAN

HÜCREMEMBRANINDANGEÇİŞ
veMEMBRANİŞLEVLERİ
Dr.ErsinO.Koylu
EgeÜniversitesiTıpFakültesi
FizyolojiAb.D.
HücreMembranındanTaşınma
Difüzyon
– Maddekonsantrasyonunun(yoğunluğunun)
çokolduğutaraftanazolduğutarafa
maddeninkendikinetikenerjisiilegeçişi
TaşıyıcıAracılıTransport
– Maddeninmembrandan doğrudandifüze
olamadığıdurumdamembran proteinleri
aracılığıylageçişi
Difüzyon
• Moleküllersahipolduklarıkinetikenerjinedeniylesürekli
harekethalinde
– Buhareketortamısısıiledoğruorantılı
• Moleküllerintermalhareketisonucuyüksekkonsantrasyonda
olduklarıtaraftandüşükkonsantrasyondaolduklarıtarafa
doğru netbirhareket
• Difüzyonunsonundamoleküllerortamahomojenolarak
dağılırlar
Difüzyon
1) Lipid çift tabakadan
2) Protein yapılı kanallardan
– Su ve suda eriyen maddeler (özellikle iyonlar)
LipidÇiftTabakadanDifüzyon
BasitDifüzyon
• DifüzeOlabilir:
– Yağdaeriyen(lipofilik,hidrofobik)moleküller
– Sudaeriyen(hidrofilik)küçükçaplımoleküller
• DifüzeOlamaz:
– Elektrikyüklüiyonlar
– Sudaeriyenbüyükmoleküller
OzmozveOzmolarite
Kavramları
Deney:1
• İkifarklıbölmearasındahem
suya,hemdeçözünmüş
maddeyegeçirgenbir
membran var
• Sonuç:
– İkibölgearasındahem
çözünenmoleküllerhemde
sudengedurumunaerişene
dektersyönlerdenetdifüze
olurlar
– Herikibölgeninbaşlangıç
hacimlerihiçdeğişmez
Deney:2
• Membrançözünenmaddeyegeçirgendeğil
• Sonuç:
– Sukonsantrasyonunundahayüksekolduğutaraftan,
dahadüşükolduğutarafadoğrusuozmozugerçekleşir
– Suyungeçtiğitarafınhacmiartar
Ozmoz
• Hücrehacmininbelirlenmesinde“ozmoz”
kavramıçokönemli
Ozmolarite
• Ozmolarite:
– Birkompartımandakisuiçindeçözünmüş
partiküllerintoplamyoğunluğu
• Normalfizyolojikşartlardahücreiçivedışı
kompartımandakisıvınınozmolaritesieşit
– (~290mosm/L)
VücutSıvılarındaOzmolarite
• 290 mosm/L
– İzotonik sıvı (%0.9 NaCl)
• 290 mosm/L altında
– Hipotonik sıvı
• 290 mosm/L üstünde
– Hipertonik
HücreHacmindeDeğişiklik
• Hücredışındasuyoğunluğunundeğişmesi
• Hücredışındamembrandan geçemeyen
partiküllerinyoğunluğunundeğişmesi
– Çeşitlihastalıklar(ishal,kusma,aşırıterleme,
kanama,çeşitliböbrekvebeyinhastalıklarıvs)
– Beslenmetarzı(özellikletuzluyeme)
– Damariçisıvıtedavileri
HücreMembranındaki Kanallar
İyonKanalları
• Kanalaçıkolduğuzamaniyonlarkanal
boşluğundan“difüzyonla” geçer
İyonKanalları
• Heriyonkanalıfarklıiyonlara geçirgen
İyonKanalları
• Birkanalın
açılma/kapanmasını
sağlayan3önemli
uyaran:
– Kimyasalmaddeler
(örnek:
nörotransmiterler)
– Membranınvoltaj
değişimi
– Membranın
distorsiyonu(mekanik)
GevşekBağlantılar
“GapJunctions”
• Yanyanayerleşimgösterenikihücreninsitoplazmaları
arasındadoğrudanbağlantı
• Diğeriyonkanallarınagöregeniş
– Suiçindeçözüneninorganikiyonlar
– Küçükorganikmoleküller(monosakkaridler,aminoasitler,
nükleotidler,vitaminlervb)
TaşıyıcıAracılıTransport
TaşıyıcıAracılıTransport
• Kolaylaştırılmışdifüzyon
• Aktiftransport
– Primeraktiftransport
– Sekonderaktiftransport
KolaylaştırılmışDifüzyon
• Yoğunluğunçokolduğutaraftanazolduğutarafadoğrutaşıma
– Geçişsırasındaenerjikullanılmaz
• Maddemembran üzerindekitaşıyıcıbirproteinebağlanır
• Proteinşekildeğiştirdiğindemaddemembranın karşıtarafına
taşınır
KolaylaştırılmışDifüzyon
PrimerAktifTransport
• Maddeyoğunluğununazolduğutaraftançok
olduğutarafageçiş
• TaşınmaiçinATP’deneldeedilenenerjiye
gereksinimvar
• Örnek:
– Na+-K+ ATPazpompası
– H+ ATPazpompası
– Ca2+ ATPazpompası
SekonderAktifTransport
• Na+ kendikonsantrasyonfarkıyönünde(çok→
az)geçer
• Na+ ileeşleşenmadde;Na+’ungeçişinin
yarattığıserbestenerjisayesindekendi
yoğunlukfarkınınaksiyönünde(az→çok)
geçer
• İki madde aynı yönde taşınıyorsa “SİMPORT”
• İki madde zıt yönde taşınıyorsa “ANTİPORT”
Barsak Epitel Hücrelerinin:
• Barsak boşluğuna bakan kısmında Na+ bağımlı glikoz simporteri
bulunur
• Bazal kısmında ise glikoz taşıyıcısı ve Na+ - K+ ATPaz pompası bulunur
MembrandaDiğerTaşınmaYolları
• Endositoz
• Ekzositoz
ENDOSİTOZ
1.Plazmamembranındaçukurlaşma
2.Endositotikvezikültomurcuklanması
3.Vezikülünkopuşu
ENDOSİTOZTİPLERİ
I. FAGOSİTOZ
II. PİNOSİTOZ
III. RESEPTÖR ARACILI ENDOSİTOZ
FAGOSİTOZ
• Çok büyük partiküller
[mikroorganizmalar
(virüs, bakteri), ölü
hücreler, hücre artıkları,
yabancı cisimler v.b.)
plazma
membranı
tarafından hapsedilir →
“ fagozom ”
içinde
hücreye
alınır
→
lizozomla birleşir →
fagozom içeriği sindirilir.
PİNOSİTOZ
•
Su ve su içinde çözünmüş
maddeler
“
pinositik
veziküllere ”
hapsedilerek
hücre içine alınır.
•
“ Tüm ” hücreler “ sürekli ”
pinositoz yapar.
RESEPTÖRARACILIENDOSİTOZ
•
Belirlimakromoleküllerbuyoliletaşınır.
– Kandabesinkökenlimaddeleritaşıyan
proteinler:
• LDL(kolesterol)
• Transferrin(demir)
• TranskobalaminII(B12vitamini)
– Virüsler
– Toksinler
– Antikorlar
•
•
Taşınacakmakromolekülkendineözgü
membranreseptörünebağlanır.
Makromolekülreseptörebağlanır→
makromolekülbağlıreseptörlermembran
çukurlarında“kümelenir” →endositik
veziküloluşur→hücreiçineilerler.
EKZOSİTOZ
EKZOSİTOZ
• Nöronlarda nörotransmitterler, endokrin (iç salgı) bez
hücrelerinde hormonlar ve ekzokrin (dış salgı) bez hücrelerinde
sindirim enzimleri, ter ekzositoz ile hücre dışına salgılanır
• Salgı salgı vezikülleri içinde önce “depo edilir”
• Daha sonra hücre belirli uyaranlarla “ tetiklendiği zaman ”
salgılama gerçekleşir