CVIENÍ 6. Biologie 10-11. třída.
Prostudujte přednášku, odpovězte na otázky.
Přednáška 4. Funkce PAK
Obecně se dělí na univerzální a specifické.
Univerzální funkce PAK.
barierně-transportní
kontaktní
receptorová
katalytická
pohybová
individualizační.

Barierně-transportní funkce.
Obecně se dělí na barierní a transportní. Barierní je definována přítomností bilipidové vrstvy a brání nekontrolovanému pronikání většiny molekul a iontů do buňky.
Bariernost umožňuje zachování individuality cytoplazmy vzhledem k vnějšímu prostředí. Tato individualita se projevuje existencí parametru, jako je membránový potenciál v klidu. Při porušení MPB (membránový potenciál v klidu) se tok iontů stává neregulovatelným, což vede k porušení osmotického tlaku a k smrti buňky. Porušení bariernosti využívají některé buňky imunitního systému, zejména T-zabijáci a N-zabijáci. Tyto buňky interagují s vlastními abnormálními buňkami organismu a sekreují proteiny perforiny, které se začleňují do membrány cílové buňky a vytvářejí v ní velké póry. Transport iontů se stává neregulovatelným a buňka umírá. Existují uměle syntetizované peptidy, které se dokážou začlenit do plazmalemy buněk se změněným cytoskeletem. Mezi takové buňky patří abnormální buňky, buňky napadené viry a jednobuněčné prvoci.

Přes plazmalemu je možný následující typ transportu:

  • volný transport nebo jednoduchá difúze

  • pasivní transport nebo usnadněná difúze

  • transport v membránovém obalu nebo cytóza

  • aktivní transport

Volný transport podléhá zákonům difúze a probíhá podle elektrochemického gradientu koncentrace. Rychlost tohoto transportu je přímo úměrná velikosti gradientu. Tento transport probíhá přímo přes bilipidovou vrstvu a týká se jednoduchých nezatížených molekul. Tento typ transportu je třeba brát v úvahu při podávání léků do krve, protože erytrocyty jsou extrémně citlivé na změny osmotického tlaku.

Pasivní transport nebo usnadněná difúze. Tento transport probíhá bez výdeje energie a vyžaduje elektrochemický gradient koncentrace. Na rozdíl od volného transportu pasivní transport vyžaduje účast proteinových přenašečů nebo přítomnost proteinových kanálů. Při zvýšení koncentrace gradientu rychlost transportu zprvu roste a poté se stabilizuje na konstantní úrovni. To je způsobeno propustností kanálů nebo přenašečů. Celkově je pasivní transport rychlejší než volný, přičemž rychlost může být zvýšena změnou konformace přenašeče. Pasivním způsobem do buňky transportují monosacharidy, aminokyseliny, ionty a některé hydrofobní molekuly. Změna konformace přenašeče může nastat dvěma způsoby:

  • existují chemodependní přenašeče nebo kanály. Nejjednodušší variantou je fosforylace a defosforylace, v složitější variantě různé allosterické interakce se signálními molekulami

  • kanály citlivé na potenciál, jejichž konformace se mění při změně MPB. Normálně je MPB –70 mV

Na membráně nervových a svalových buněk existují kanály závislé na potenciálu pro sodík, které jsou schopny změnit svou konformaci a otevřít se při depolarizaci membrány. Výsledkem je vznik akčního potenciálu. Zvýšená citlivost těchto kanálů v důsledku dědičných vad je jednou z příčin epilepsie. Pro stejné látky existuje několik variant pasivních přenašečů. Například existuje 7 variant přenašečů pro glukózu. Nejvíce univerzálním přenašečem, který je charakteristický pro téměř všechny buňky, je GluT2. Aktivita jeho práce se zvyšuje při zvýšení koncentrace glukózy v krvi. Medicínský význam má přenašeč GluT4. Proteiny tohoto přenašeče jsou syntetizovány v buňkách podkožní tukové tkáně a v buňkách jater. Pod vlivem hormonu inzulínu je GluT4 transportován do PAK těchto buněk při prudkém zvýšení koncentrace glukózy. Při patologii těchto přenašečů dochází k inzulín-dependentní cukrovce. Porušení pasivního transportu obvykle má vážné medicínské důsledky, například tetrodotoxin – jed, který se vyskytuje v tkáních fugu, má vysokou afinitu k kanálům závislým na potenciálu sodíku. Látka vstupuje do kanálu a blokuje ho. Mnohé místní anestetika mají účinky podobné tetrodotoxinu. Jed kurare blokuje přenos impulsu od neuronu k svalům a člověk umírá na paralýzu svalů. Podobným účinkem disponuje jed kobry. Jed pavouka karakurta vytváří v membráně neregulovaný vápníkový kanál, což vyvolává uvolnění neurotransmiterů do synaptické štěrbiny, po kousnutí se objevují křeče a následně paralýza. Mnohé antibiotika jsou schopny začlenit se do membrány bakterií a vytvářet neregulovatelné kanály pro různé ionty, tato antibiotika se nazývají ionofory. Mezi ně patří gramicidin a valinomycin.

Antibiotika mohou vytvářet ionofory na vnitřní membráně mitochondrií. Tímto dochází k narušení energetického metabolismu v buňce.

Aktivní transport vždy probíhá proti koncentrančnímu gradientu, tj. z oblasti s nízkou koncentrací do oblasti s vysokou koncentrací látek. Pro tento transport jsou nezbytní přenašeči, kteří se v tomto případě nazývají aktivní přenašeči, pumpy nebo čerpadla. Energie, která se používá pro tento typ transportu, může být poskytována dvěma způsoby, a proto se rozlišují 2 typy aktivního transportu.

Proč hrdinské plány často selhávají a co to znamená pro skutečnou odvahu?
Kdo je skutečným pachatelem?
Jak funguje náhodnost a aplikace memristorových buněčných automatů při modelování epilepsie?
Jaké tajemství může skrývat smrt v rodině?
Jaké benigní změny prsu mohou napodobovat karcinom a jak souvisí s jeho vznikem?
Roční tematický plán výuky chemie pro základní školu
Oznámení o změně textu čtvrtletní zprávy
Žádost o přijetí dítěte do školní družiny
Rozvrh konzultací pro přípravu k maturitě 2019
Výpočty a stanovení molekulárních vzorců organických látek při jejich spalování