Hücre Zarından Madde Geçiş Yolları

madde geçişleri 1024x619 Hücre Zarından Madde Geçiş Yolları

 

Zarın yağlı çift tabakasından difüze olması çok zor olan moleküller: Büyük moleküller ( glikoz, fruktoz, amino asitler ve nükleozitler) ve Elektrik yüklü iyonlar ( H+, Na+, K+, Cl-, Mg+2)’dir. Her iki grup molekül hidrofilik özelliktedir.

İyon Kanallarının Yapısı: Hücre zarındaki transmembranın proteinlerin bir kısmı kanal görevini üstlenmiştir. Por bölgesi; yapısında su vardır ve poru oluşturan duvarlar iyonize veya polar yan zincirler içeren  (hidrofilik) amino asitlerle döşelidir. Zarın lipid kısımlarıile temasta olan duvarlar ise polar olmayan yan zincirler içeren (lipofilik) aminoasitlerle döşelidir. Su dolu porlar içinden hidrofilik maddeler difüzyon ile geçer. Kanal proteinleri transport proteinlerinden farklı olarak geçiş yapan maddeyle çok zayıf kovalan olmayan bağlar kurar ve maddeye uzun süreli bağlanmaz. Kanallar aracılığıyla taşıma, taşıyıcı proteinlerle karşılaştırıldığında çok daha hızlı ve çok daha büyük miktarda gerçekleşir.

Kanal Proteinlerinin Organizasyonu:

1-) Farklı alt birimlerden oluşan hetero-oligomerler

2-) Tek tip birimden oluşan homo-oligomerler

3-) Yalancı alt birimlerden oluşan tek bir polipeptit zincir

PROTEİN KANALLARDAN GEÇİŞ

İyonlar elektrik yüklüdürler. Hidrofiliktirler. Lipidde çözünmezler. Membranın lipid çift tabakasından difüze olamazlar. Ancan iyonlar zarı geçebilirler. Geçiş yollarından biri iyon kanallarıdır. Özellikle Na+, K+, Cl-, Ca+2 iyonları için kanallar söz konusudur. Farklı iyonların geçişine izin veren farklı kanallar bulunur. Zarın iyon geçişine izin veren farklı kanallar bulunur.  Zarın iyon geçirgenliği önemli oranda zar üzerindeki kanal sayısına ve açlık durumlarına bağlıdır. Kanaldan geiş difüzyonla olur. (Yüksek yoğunluktan düşük yoğunluğa)

İyon kanallarından geçiş seçicidir. Kanalın çapı dardır. Büyük polar organik moleküller kanallardan geçemez. Kanalın içi hidrofiliktir. Lipofilik polar olmayan moleküller kanallardan geçemez. Kanallardan geçişte geçecek olan iyonun çapı ve elektrik yükü, kanalın çapı ile kanalın iç yüzeyini döşeyen amino asitlerin yan zincirlerinin kimyasal yapısı önemlidir.  İyon kanalları konformasyonlarını değiştirirler. İyon kanallarının bazısı her zaman açıktırlar. Bazı K+ kanalları dinlenim zar potansiyelinin oluşumuna katkı verir. Ancak çoğu iyon kanalı her zaman açık değildir. Kanalın üç farklı konformasyonu vardır: Açık, kapalı, inaktif.

Kanalların Açılıp Kapanmasını Açıklayan 3 Farklı Fiziksel Model Vardır.

1-) Kanala ait porunbelirli bir bölgesinde konformasyon değişikliği

2-) Kanala ait por boyunca genel bir konformasyon değişikliği

3-) Kanalının bir parçasının por girişini açıp kapatması

 

zar geçişleri Hücre Zarından Madde Geçiş Yolları

İYON KANLLARININ KONFORMASYONUNU DEĞİŞTİREN UYARANLAR

1-) Kimyasal Maddeler: Allosterik modulasyon

Hücre dışı ligandlar= Nörotransmitterler (Ach, serotonin, glutamat, GABA, glisin, ATP)

Hücre içi lignadlar= İyonlar (Ca+2), nükleotidler (ATP, cAMP, cGMP), G-proteinleri

2-) Membran Potansiyeli (voltaj): Allosterik modulasyon

3-) Membranın distorsiyonu (mekanik): Allosterik modulasyon; germe, basınç

4-) Fosforilasyon – defosforilasyon (protein kinaz/ fosfataz enzimleri ile) = kovalan modifikasyon

İyon Kanallarının İnaktivasyonu: Kanalı açılma yönünde uyaran etken, ortamda varlığını sürdürdüğü halde kanalın iyon geçirgenliği sona erdiren konformasyondur. İnaktivasyon birçok kere spontan yani kendiliğinden gelişir. Uyaran kanalı açtırır. Sonra kanal inaktive olur ve kanal kapanır.

GEVŞEK BAĞLANTILAR

Yan yana iki hücrenin sitoplazmaları arasında bağlantıyı sağlar. 6 alt birim (konneksin proteini)- konneksiyon kanalından oluşur.  Bir hücrenin membranı üzerindeki bir konnekson diğer hücrenin konneksonu ile karşılıklı gelir. Diğer iyon kanallarından daha geniştir; su içinde çözünen inorganik iyonlar ve küçük organik moleküllerin (monosakkaritler, amino asitler, nükleotidler, vitaminler, ikinci habercilerden cAMP, IP3) difüzyonuna izin verir. Küçük organik  moleküllerin oluşturduğu makromoleküller (proteinler, nükleik asitler, polisakkaritler) geçemez.

SU KANALLARI (AKUAPROİNLER)

4 alt birimden oluşur; tetramer (her alt birimde bir kanal-por yapısı var). Tüm Hücrelerde vardır. Farklı akuaporin tipleri bilinmektedir: Akuaporin 1-13. Böbreklerde toplayıcı tüplerin epitel hücre zarları üzerinde akuaporin-2 bulunur. Bunlar vazopressine duyarlı su kanallarıdır. Vazopressin hormonu epitel hücre zarındaki V2 reseptörüne bağlanır.Hücre içi moleküllerle olaylar tetiklenir.  V2 reseptörüne sahip veziküllerin hücre zarına ekzositozu sonucu akuaporin proteinleri hücre zarı üzerine yerleşir. Daha sonra hücrenin suya geçirgenliği artar. Su böbrek tüplerinden hücre içine ozmoz ile girer. Sonra su idrardan geri emilir ve bu şekilde idrar hacmi azalır.

    Makale Yazarı: duslerkulup2

Sizde yorum yazabilirsiniz...