Cytoszkielet. Transport przez błony komórkowe
Zapewnia kształt, wewnętrzną organizację oraz ruch komórek i ruch w komórkach, nadają sztywność, uczestniczy w rozmieszczeniu organelli, transport
o filamenty cienkie (mikrofilamenty) z aktyny (G – niespolaryzwoana, F – spolaryzowana)włókienka w pęczki lub sieci, cienkie elastyczne struktury, największa koncentracja pod błoną komórkową, mogą ulegać demontażowi i ponownie być formowane co daje możliwość zmiany kształtu i ruchu pełzakowatego
o filamenty pośrednie – z białek fibrylarnych, na obu końcach domeny globularne w środkowej domeny włókniste
o filamenty grube – zbudowane z białka mizyny II, w komórkach mięśniowych wspólnie z filamentami aktynowymi = kompleksy
Przez błonę swobodnie dyfundują małe cząsteczki niepolarne O2, CO2, N2; nienaładowanie cząseczki polarne H2O, glicerol, etanol
Białka transbłonowe: nośniki, pompy kanały;
Nośniki – białka błonowe, wysoce selektywne często jednego typu, importują substancje odżywcze
Kanały – obszary hydrofilowe w obrębie białek transmembranowych, przez które przenika woda i niewielkie cząsteczki mające ładunek elektryczny, rozróżniają cząsteczki na podstawie wielkości i ładunku elektrycznego
o transport bierny – spontaniczny przepływ przez błonę, wymaga żadnej siły napędowej, zgodnie z gradientem
§ dyfuzja prosta - Przez błonę swobodnie dyfundują małe cząsteczki niepolarne O2, CO2, N2; nienaładowanie cząseczki polarne H2O, glicerol, etanol
§ transport ułatwiony (z udziałem nośników nieruchomych i ruchomych)
ruchome (przenośniki, permeazy) i nieruchome czyli kanały. Przenośniki są białkami integralnymi, które wiążą rozpuszczoną substancję po jednej stronie błony i przenoszą ją na drugą stronę poprzez zmianę konformacji przenośnika. Tą drogą mogą być transportowane zarówno małe cząsteczki organiczne, jak i nieorganiczne jony. Natomiast kanały tworzą w błonie małe hydrofilowe pory, przez które substancje mogą przechodzić w drodze dyfuzji. Większość kanałów białkowych przepuszcza tylko jony nieorganiczne i dlatego określa się je jako kanały jonowe. Komórki mogą wprawdzie przenosić selektywnie przez swe błony także makrocząsteczki, takie jak białka, ale wymaga to znacznie bardziej skomplikowanego mechanizmu.
4. Transport aktywny - transport cząsteczek wbrew gradientowi stężeń, odbywający się kosztem energii metabolicznej. Energia do tego transportu pochodzi najczęściej z ATP, np. pompa sodowo-potasowa - zlokalizowana w błonach plazmatycznych grupa specyficznych białek, które wykorzystują energię pochodzącą z rozkładu ATP do wymiany jonów sodowych z wnętrza komórki na jony potasowe wnikające z zewnątrz. W tym wypadku wytwarzany gradient stężenia dotyczy cząstek obdarzonych ładunkiem, zatem w poprzek błony tworzy się nie tylko gradient stężenia, lecz i także gradient potencjału elektrycznego. Można wyróżnić trzy różne mechanizmy transportu aktywnego:
5. translokacja grupowa – gdy energia do transportu danej cząsteczki równa jest energii potrzebnej do wytworzenia nowych wiązań kowalencyjnych w transportowanej cząsteczce
6. transport aktywny pierwotny – gdy energia do transportu danej cząsteczki równa jest energii potrzebnej do wytworzenia nowych wiązań kowalencyjnych w nośniku
7. transport aktywny wtórny – gdzie aktywnie transportowana pierwsza substancja (np. Na+) tworzy gradient potencjału elektrochemicznego, który warunkuje transport innej substancji, np. cukru, aminokwasu, zgodnie z tym gradientem.
o Endocytoza – transport substancji ze środowiska zewnętrznego do wnętrza komórki za pośrednictwiem pęcherzyków osłoniętych błoną komórkową. W zależności od sposobu formowania się pęcherzyków, charakteru pobranej substancji, zapotrzebowania energetycznego i znaczenia biologicznego występują:
§ Fagocytoza- do wnętrza komórki transportowane są ciała stałe np. bakterie. Pochłaniane ciało przylega do błony tworząc fagosom, wymaga zużycia energii i udziału cytoszkieletu (w wyspecjalizowanych komórkach np. mkrofagi)
§ pinocytoza – endocytoza substancji płynnej, pęcherzyk tworzy się w wyniku zagłębienia się błony komórkowejwe wnętrzu cytoplazmy, udział cytoszkieletu i energii
§ endocytoza receptorowa – receptory wraz z wychodzącymi substancjami skupiają się i zagłębiają tworząc dołeczek okryty, pęcherzyki okryte łączą się tworząc endosomy (pobierane niektóre substancje odżywcze, hormony i ferrytyna z żelazem)
o egzocytoza – wydzielanie zawartości pęcherzyka na zewnątrz komórkiz wbudowaniem się błony otaczającej pęcherzyk w błonę komórkową
§ wydzielanie ciągłe – niezależnie od działającychch na nią bodźców (konstytucyjna)
§ wydzielanie regulowanie – wynik działania określonego bodźca np. neuromediatora, hormonu.
o Transcytoza – w sródbłonku naczyń krwionośnych – przetransportowanie przez cytoplazmę pobranych na powierzchni komórki substancji i wydzieleniu jejpo drugiej stronie komórki
jiso