Fenomene de Transport Membranar

28
UNIVERSITATEA “AL. I. CUZAIAŞI UNIVERSITATEA “AL. I. CUZAIAŞI F ACULTATEA DE FIZICĂ F ACULTATEA DE FIZICĂ MASTER: METODE FIZICE APLICATE ÎN MASTER: METODE FIZICE APLICATE ÎN KINETOTERAPIE ŞI RECUPERARE MEDICALĂ FENOMENE DE TRANSPORT MEMBRANAR FENOMENE DE TRANSPORT MEMBRANAR :: BIOELECTRICITATE :: :: BIOELECTRICITATE :: - Mai 2013 - - Mai 2013 -

description

Fenomene de Transport Membranar

Transcript of Fenomene de Transport Membranar

Page 1: Fenomene de Transport Membranar

UNIVERSITATEA “AL. I. CUZA” IAŞIUNIVERSITATEA “AL. I. CUZA” IAŞI

FACULTATEA DE FIZICĂFACULTATEA DE FIZICĂFACULTATEA DE FIZICĂ

MASTER: METODE FIZICE APLICATE ÎNMASTER: METODE FIZICE APLICATE ÎN

KINETOTERAPIE ŞI RECUPERARE MEDICALĂ

FENOMENE DE TRANSPORT MEMBRANARFENOMENE DE TRANSPORT MEMBRANAR

:: BIOELECTRICITATE :::: BIOELECTRICITATE ::

- Mai 2013 -- Mai 2013 -

Page 2: Fenomene de Transport Membranar

Membrana celulara este o structura celulara ce delimiteaza șiMembrana celulara este o structura celulara ce delimiteaza șicompartimenteaza continutul celular. Constituie o bariera selectivacompartimenteaza continutul celular. Constituie o bariera selectivapentru pasajul moleculelor si ionilor. Este o structura bidimensionalapentru pasajul moleculelor si ionilor. Este o structura bidimensionalacontinua cu grosimea de 8-10 nm si cu proprietati caracteristice decontinua cu grosimea de 8-10 nm si cu proprietati caracteristice depermeabilitate selectiva, ce confera individualitate celulei.permeabilitate selectiva, ce confera individualitate celulei.

Rolul membranei celulare :Rolul membranei celulare :

- transportul de substanțe;- transportul de substanțe;- transportul de substanțe;- asigurarea homeostazei;- asigurarea homeostazei;- protejarea spațiului celular;- protejarea spațiului celular;- conferirea unei forme celulei;- conferirea unei forme celulei;- conferirea unei forme celulei;- echilibru osmotic; (osmoză)- echilibru osmotic; (osmoză)- permeabilitate selectivă (vezi mai jos);- permeabilitate selectivă (vezi mai jos);- participă în cadrul proceselor metabolice;- participă în cadrul proceselor metabolice;- participă în cadrul proceselor metabolice;- comunicarea bidirecțională între celule și mediul extern;- comunicarea bidirecțională între celule și mediul extern;- locomoția.- locomoția.

Page 3: Fenomene de Transport Membranar

Structura membranei celulare. Membranele celulare sunt:Structura membranei celulare. Membranele celulare sunt:-structuri stabile-structuri stabile- grosime de ordinul a 10 nm- grosime de ordinul a 10 nm- formate in principal din lipide si proteine- formate in principal din lipide si proteine- sunt caracterizate prin fluiditate si permeabilitate selectiva fata de- sunt caracterizate prin fluiditate si permeabilitate selectiva fata dediferitele molecule aflate in vecinatate.diferitele molecule aflate in vecinatate.

Caracterul fluid al unei membrane celulare se datoreazaCaracterul fluid al unei membrane celulare se datoreazaflexibilitatii fosfolipidelor (compusii majoritari ai membranei), ceea ceflexibilitatii fosfolipidelor (compusii majoritari ai membranei), ceea cedetermina o miscare continua a acestor molecule in interioruldetermina o miscare continua a acestor molecule in interiorulmembranei.membranei.

Spre deosebire de lipidele membranei, majoritatea proteinelorSpre deosebire de lipidele membranei, majoritatea proteinelormembranare nu pot difuza liber in membrana, fiind ancorate demembranare nu pot difuza liber in membrana, fiind ancorate deanumite structuri intracelulare care le limiteaza foarte mult deplasareaanumite structuri intracelulare care le limiteaza foarte mult deplasareain interiorul membranei. Totusi, o parte a proteinelor membranare suntin interiorul membranei. Totusi, o parte a proteinelor membranare suntlibere sa se deplaseze in interiorul membranei, in mod similarlibere sa se deplaseze in interiorul membranei, in mod similarfosfolipidelor, dar difuzia lor este mult mai lenta.fosfolipidelor, dar difuzia lor este mult mai lenta.

Marea majoritate a lipidelor continute de diverse membrane Marea majoritate a lipidelor continute de diverse membrane celulare sunt gliceride; ele deriva din molecula de glicerol, care celulare sunt gliceride; ele deriva din molecula de glicerol, care prezinta trei grupari hidroxil (OH). prezinta trei grupari hidroxil (OH).

Page 4: Fenomene de Transport Membranar
Page 5: Fenomene de Transport Membranar

Proteinele membranare pot fi: a) proteine intrinseci (integrale);Proteinele membranare pot fi: a) proteine intrinseci (integrale);b) proteine extrinseci (periferice).b) proteine extrinseci (periferice).

Proteinele integrale reprezinta o proportie de 70% din proteineleProteinele integrale reprezinta o proportie de 70% din proteinelemembranare. Au un caracter predominant hidrofob, datorat reziduurilormembranare. Au un caracter predominant hidrofob, datorat reziduurilornepolare al. De aceea, proteinele intrinseci sunt inglobate in bistratul lipidic sau,nepolare al. De aceea, proteinele intrinseci sunt inglobate in bistratul lipidic sau,de cele mai multe ori, strabat membrana de la o fata la alta. Proteinelede cele mai multe ori, strabat membrana de la o fata la alta. Proteineleintrinseci sunt puternic legate de membrana, avand un rol important inintrinseci sunt puternic legate de membrana, avand un rol important inmentinerea stabilitatii membranelor.mentinerea stabilitatii membranelor.

Proteinele periferice nu au regiuni hidrofobe, ele asociindu-se frecventProteinele periferice nu au regiuni hidrofobe, ele asociindu-se frecventcu diverse proteine integrale sau cu regiuni hidrofile de la suprafata membranei.cu diverse proteine integrale sau cu regiuni hidrofile de la suprafata membranei.De aceea, proteinele extrinseci sunt legate relativ slab de membrana.De aceea, proteinele extrinseci sunt legate relativ slab de membrana.

Page 6: Fenomene de Transport Membranar

Colesterolul este o alta componenta importanta a membranelor celulare,Colesterolul este o alta componenta importanta a membranelor celulare,avand un caracter puternic hidrofob. Colesterolul modifica fluiditateaavand un caracter puternic hidrofob. Colesterolul modifica fluiditateamembranei, stabilizand-o pe intervale mai mari de temperatura; membranamembranei, stabilizand-o pe intervale mai mari de temperatura; membranamembranei, stabilizand-o pe intervale mai mari de temperatura; membranaramane fluida la temperaturi mai scazute decat in absenta colesterolului. Deci,ramane fluida la temperaturi mai scazute decat in absenta colesterolului. Deci,colesterolul scade temperatura de topire a membranelor celulare. Decolesterolul scade temperatura de topire a membranelor celulare. Deasemenea, colesterolul reduce permeabilitatea membranei la ionii de hidrogenasemenea, colesterolul reduce permeabilitatea membranei la ionii de hidrogenasemenea, colesterolul reduce permeabilitatea membranei la ionii de hidrogen(H+) si de sodiu (Na+).(H ) si de sodiu (Na ).Fluiditatea membranara este esentiala pentru functionarea corecta a proteinelorFluiditatea membranara este esentiala pentru functionarea corecta a proteinelorintegrale.integrale.integrale.

Membrana celulara este o structura dinamica, similara unui fluid vascos, in careMembrana celulara este o structura dinamica, similara unui fluid vascos, in caremoleculele pot executa miscari de translatie si rotatie:moleculele pot executa miscari de translatie si rotatie:- translatie in stratul in care se afla (difuzie laterala);- translatie in stratul in care se afla (difuzie laterala);- rotatie in jurul propriei axe;- rotatie in jurul propriei axe;- flexie (indoire);- flexie (indoire);- basculare dintr-un monostrat in celalalt (tranzitii rotationale).- basculare dintr-un monostrat in celalalt (tranzitii rotationale).

Tranzitiile rotationale sunt foarte rare; proteinele integrale in special nuTranzitiile rotationale sunt foarte rare; proteinele integrale in special nuefectueaza astfel de tranzitii.efectueaza astfel de tranzitii.

La temperatura normala a organismului, vascozitatea unei membraneLa temperatura normala a organismului, vascozitatea unei membranecelulare este de cca. 100 de ori mai mare decat cea a apei, astfel incat ocelulare este de cca. 100 de ori mai mare decat cea a apei, astfel incat ofosfolipida se deplaseaza cu 1 µm in interiorul membranei in cca. 1 minut.fosfolipida se deplaseaza cu 1 µm in interiorul membranei in cca. 1 minut.

Page 7: Fenomene de Transport Membranar

Mecanisme de transport membranarMecanisme de transport membranar

Cel mai important rol al unei membrane celulare este de a mentine o frontieraCel mai important rol al unei membrane celulare este de a mentine o frontierapermanenta intre mediul intern si mediul exterior structurii celulare respective.permanenta intre mediul intern si mediul exterior structurii celulare respective.permanenta intre mediul intern si mediul exterior structurii celulare respective.In acest fel compozitia mediului intern este strict controlata de permeabilitateaIn acest fel compozitia mediului intern este strict controlata de permeabilitateaselectiva a membranei si de diverse procese de transport prin membrana.selectiva a membranei si de diverse procese de transport prin membrana.Ca un caz particular, prezenta in sange a fosfolipazelor (enzime careCa un caz particular, prezenta in sange a fosfolipazelor (enzime careCa un caz particular, prezenta in sange a fosfolipazelor (enzime caredegradeaza fosfolipidele) poate induce hemoliza – pierderea integritatiidegradeaza fosfolipidele) poate induce hemoliza – pierderea integritatiistructurale a membranei plasmatice eritrocitare, ceea ce determina varsareastructurale a membranei plasmatice eritrocitare, ceea ce determina varsareacontinutului hematiilor in sange.continutului hematiilor in sange.continutului hematiilor in sange.Bistratul lipidic ofera o bariera energetica foarte inalta pentru moleculele deBistratul lipidic ofera o bariera energetica foarte inalta pentru moleculele dedimensiuni mari, ca si pentru moleculele mici, hidrofile. In schimb, barieradimensiuni mari, ca si pentru moleculele mici, hidrofile. In schimb, barieraenergetica este joasa pentru moleculele hidrofobe aflate in mediul apos si cuenergetica este joasa pentru moleculele hidrofobe aflate in mediul apos si cuenergetica este joasa pentru moleculele hidrofobe aflate in mediul apos si cucat o molecula este mai hidrofoba, cu atat ea va intra mai usor in membrana.cat o molecula este mai hidrofoba, cu atat ea va intra mai usor in membrana.Totusi, odata intrata in regiunea hidrofoba a membranei, o molecula nepolaraTotusi, odata intrata in regiunea hidrofoba a membranei, o molecula nepolarava avea de trecut o bariera energetica relativ inalta pentru a putea parasiva avea de trecut o bariera energetica relativ inalta pentru a putea parasiva avea de trecut o bariera energetica relativ inalta pentru a putea parasimembrana.membrana.

Transportul diverselor molecule prin membrana celulara se poate realiza:Transportul diverselor molecule prin membrana celulara se poate realiza:Transportul diverselor molecule prin membrana celulara se poate realiza:

- cu consum de energie celulara metabolica (transport activ)- cu consum de energie celulara metabolica (transport activ)

- fara consum de energie metabolica (transport pasiv)- fara consum de energie metabolica (transport pasiv)

Page 8: Fenomene de Transport Membranar

TRANSPORTUL PASIVTRANSPORTUL PASIV

In procesele de transport pasiv moleculele transportate se deplaseaza prin In procesele de transport pasiv moleculele transportate se deplaseaza prin miscari de agitatie termica precum si prin miscari determinate de fortele de atractie miscari de agitatie termica precum si prin miscari determinate de fortele de atractie sau respingere electrostatica intre moleculele respective si moleculele membranei sau respingere electrostatica intre moleculele respective si moleculele membranei sau respingere electrostatica intre moleculele respective si moleculele membranei sau ale mediilor apoase; ca urmare, moleculele transportate se deplaseaza in sau ale mediilor apoase; ca urmare, moleculele transportate se deplaseaza in sensul gradientului potentialului lor electrochimic (daca potentialul electric este sensul gradientului potentialului lor electrochimic (daca potentialul electric este acelasi pe ambele fete ale membranei, moleculele se vor deplasa in sensul acelasi pe ambele fete ale membranei, moleculele se vor deplasa in sensul gradientului de concentratie). gradientului de concentratie). Prin transport pasiv sistemul are tendinta de a ajunge la echilibru termodinamic. Prin transport pasiv sistemul are tendinta de a ajunge la echilibru termodinamic. Daca in expresia diferentei de potential electrochimic notam Daca in expresia diferentei de potential electrochimic notam c = c , c = c , V = V , V = V obtinem:c1

= cin, c

2= c

ex, V

1= V

in, V

2= V

exobtinem:c

1= c

in, c

2= c

ex, V

1= V

in, V

2= V

exobtinem:

∆W = Win- W

ex= RT ln c

in/c

ex+ zF (V

in- V

ex)∆W = W

in- W

ex= RT ln c

in/c

ex+ zF (V

in- V

ex)

Daca ∆W > 0 - ionii au tendinta de a parasi celula.Daca ∆W > 0 - ionii au tendinta de a parasi celula.Daca ∆W < 0 - ionii au tendinta de a patrunde in celula, daca membrana este Daca ∆W < 0 - ionii au tendinta de a patrunde in celula, daca membrana este permeabila pentru acestia. Transportul unei specii ionice inceteaza la echilibru, permeabila pentru acestia. Transportul unei specii ionice inceteaza la echilibru, permeabila pentru acestia. Transportul unei specii ionice inceteaza la echilibru, cand ∆W = 0. In acest caz potentialul de membrana, E, satisface ecuatia Nernst :cand ∆W = 0. In acest caz potentialul de membrana, E, satisface ecuatia Nernst :

E = V - V = (RT/zF) ln c /cE = Vin- V

ex= (RT/zF) ln c

ex/c

in

Exista trei mecanisme distincte de transport pasiv:Exista trei mecanisme distincte de transport pasiv:Exista trei mecanisme distincte de transport pasiv:- difuzie simpla prin dizolvare in bistratul lipidic;- difuzie simpla prin dizolvare in bistratul lipidic;- difuzie simpla prin canale;- difuzie simpla prin canale;- difuzie facilitata.- difuzie facilitata.

Page 9: Fenomene de Transport Membranar

Difuzia simpla a moleculelor prin dizolvare inDifuzia simpla a moleculelor prin dizolvare inbistratul lipidic se datoreaza permeabilitatii intinsecibistratul lipidic se datoreaza permeabilitatii intinsecia acestuia fata de anumite tipuri de molecule si ionia acestuia fata de anumite tipuri de molecule si ionia acestuia fata de anumite tipuri de molecule si ioni(discutate mai sus) si consta in traversarea(discutate mai sus) si consta in traversareabistratului fara ajutorul proteinelor membranare.bistratului fara ajutorul proteinelor membranare.

Difuzia simpla prin canale ioniceDifuzia simpla prin canale ionice

sau moleculare permite un sau moleculare permite un sau moleculare permite un transport molecular extrem de transport molecular extrem de rapid prin membrana. Canalele rapid prin membrana. Canalele ionice joaca de aceea un rol ionice joaca de aceea un rol extrem de important in procesele extrem de important in procesele de semnalizare celulara, in care de semnalizare celulara, in care de semnalizare celulara, in care viteza de transmitere a informatiei viteza de transmitere a informatiei este un element critic. Un canal este un element critic. Un canal membranar este o proteina membranar este o proteina integrala complexa care formeaza integrala complexa care formeaza o cale de trecere (un por) pentru o cale de trecere (un por) pentru o cale de trecere (un por) pentru anumite molecule sau ioni insolubili anumite molecule sau ioni insolubili in matricea lipidica a membranei. in matricea lipidica a membranei.

Page 10: Fenomene de Transport Membranar

Aminoacizii hidrofobi ai unei proteine formatoare de pori se orienteazaAminoacizii hidrofobi ai unei proteine formatoare de pori se orienteazaspre regiunea lipidica hidrofoba a membranei, in timp ce aminoacizii hidrofili aispre regiunea lipidica hidrofoba a membranei, in timp ce aminoacizii hidrofili aiproteinei se orienteaza spre interiorul porului, pentru a putea interactiona cuproteinei se orienteaza spre interiorul porului, pentru a putea interactiona cumolecula hidrofila care traverseaza membrana prin por.molecula hidrofila care traverseaza membrana prin por.

De exemplu, canalul acvaporin (AQP) permite numai trecereaDe exemplu, canalul acvaporin (AQP) permite numai trecereamoleculelor de apa, care se orienteaza in campul electric produs de atomii aflatimoleculelor de apa, care se orienteaza in campul electric produs de atomii aflatiin peretele interior al canalului. In schimb, ionii pozitivi (cum ar fi H+, H

3O+, Na+)in peretele interior al canalului. In schimb, ionii pozitivi (cum ar fi H , H

3O , Na )

sunt respinsi de sarcinile pozitive aflate in regiunea centrala a porului. Existasunt respinsi de sarcinile pozitive aflate in regiunea centrala a porului. Existadeci in structura canalului o anumita regiune, numita filtru, care determinadeci in structura canalului o anumita regiune, numita filtru, care determinaproprietatile selective ale canalului.proprietatile selective ale canalului.

In general, canalele ionice In general, canalele ionice (de exemplu canalele (de exemplu canalele ionice de sodiu, potasiu, ionice de sodiu, potasiu, calciu, clor) au calciu, clor) au selectivitate foarte mare selectivitate foarte mare pentru un anumit tip de pentru un anumit tip de ioni (Na+, K+, Ca2+ si ioni (Na+, K+, Ca2+ si respectiv Cl- in exemplul respectiv Cl in exemplul anterior), dar pot permite anterior), dar pot permite in acelasi timp trecerea in acelasi timp trecerea altor tipuri de ioni, desi in altor tipuri de ioni, desi in numar mult mai redus.numar mult mai redus.

Page 11: Fenomene de Transport Membranar

Difuzia facilitata este transportul de substanta prin membrana fie prin Difuzia facilitata este transportul de substanta prin membrana fie prin intermediul unor proteine transportoare liposolubile, care pot sa traverseze intermediul unor proteine transportoare liposolubile, care pot sa traverseze membrana prin dizolvare (transportori difuzibili), fie prin intermediul unor membrana prin dizolvare (transportori difuzibili), fie prin intermediul unor proteine membranare integrale, care trec molecula hidrofila de pe o parte pe proteine membranare integrale, care trec molecula hidrofila de pe o parte pe alta a membranei printr-o modificare in propria conformatie sau prin formare de alta a membranei printr-o modificare in propria conformatie sau prin formare de pori in membrana. pori in membrana.

Moleculele transportoare (care se mai numesc transportori sau ionofori) Moleculele transportoare (care se mai numesc transportori sau ionofori) nu au proprietati enzimatice; in procesul de difuzie facilitata nu se consuma nu au proprietati enzimatice; in procesul de difuzie facilitata nu se consuma energie; deplasarea moleculei transportate se face in sensul gradientului energie; deplasarea moleculei transportate se face in sensul gradientului electrochimic. electrochimic.

Exista o multitudine de molecule transportoare care asigura difuzia Exista o multitudine de molecule transportoare care asigura difuzia facilitata a multor tipuri de ioni sau molecule (ex. glucoza, colina, ionii K+).facilitata a multor tipuri de ioni sau molecule (ex. glucoza, colina, ionii K+).

Majoritatea moleculelor transportate in acest mod nu pot trece nici prin Majoritatea moleculelor transportate in acest mod nu pot trece nici prin canale ionice (datorita marimii lor), nici prin matricea lipidica (deoarece nu sunt canale ionice (datorita marimii lor), nici prin matricea lipidica (deoarece nu sunt liposolubile). liposolubile).

In numeroase celule, mecanismul principal prin care glucoza din mediul In numeroase celule, mecanismul principal prin care glucoza din mediul extracelular intra in citoplasma este difuzia facilitata.extracelular intra in citoplasma este difuzia facilitata.

Deoarece exista un numar limitat de molecule care pot transporta Deoarece exista un numar limitat de molecule care pot transporta glucoza prin membrana plasmatica, influxul de glucoza nu poate depasi o glucoza prin membrana plasmatica, influxul de glucoza nu poate depasi o anumita limita nici chiar atunci cand concentratia extracelulara de glucoza este anumita limita nici chiar atunci cand concentratia extracelulara de glucoza este foarte mare.foarte mare.

Page 12: Fenomene de Transport Membranar

Intre difuzia facilitata si difuzia Intre difuzia facilitata si difuzia

prin canale exista cateva prin canale exista cateva

deosebiri importante:deosebiri importante:

- transportorii au o specificitate mai mare; acestia pot distinge intre speciile - transportorii au o specificitate mai mare; acestia pot distinge intre speciile levogire si dextrogire, astfel incat in celula pot patrunde prin difuzie facilitata levogire si dextrogire, astfel incat in celula pot patrunde prin difuzie facilitata levogire si dextrogire, astfel incat in celula pot patrunde prin difuzie facilitata numai glucoza dextrogira si aminoacizii levogiri. Pot transporta mii de numai glucoza dextrogira si aminoacizii levogiri. Pot transporta mii de molecule/s. molecule/s. - canalele au o viteza mult mai mare de transport al ionilor (milioane sau chiar - canalele au o viteza mult mai mare de transport al ionilor (milioane sau chiar - canalele au o viteza mult mai mare de transport al ionilor (milioane sau chiar sute de milioane de ioni/s). Atunci cand au loc procese care necesita modificari sute de milioane de ioni/s). Atunci cand au loc procese care necesita modificari foarte rapide ale concentratiei sau compozitiei ionice (de exemplu in foarte rapide ale concentratiei sau compozitiei ionice (de exemplu in producerea influxului nervos) canalele ionice sunt mai adecvate pentru producerea influxului nervos) canalele ionice sunt mai adecvate pentru producerea influxului nervos) canalele ionice sunt mai adecvate pentru transportul speciilor implicate in aceste procese.transportul speciilor implicate in aceste procese.- transportorii se gasesc in numar mult mai mare decat canalele;- transportorii se gasesc in numar mult mai mare decat canalele;- transportorii pot participa la transportul activ secundar.- transportorii pot participa la transportul activ secundar.- transportorii pot participa la transportul activ secundar.

Page 13: Fenomene de Transport Membranar

TRANSPORTUL ACTIVTRANSPORTUL ACTIV

Exista doua tipuri de transport activ: primar si secundar.Exista doua tipuri de transport activ: primar si secundar.In procesele de transport activ primar sunt implicate proteine In procesele de transport activ primar sunt implicate proteine

membranare integrale cu proprietati enzimatice, care transporta ioni sau membranare integrale cu proprietati enzimatice, care transporta ioni sau molecule impotriva gradientului lor de concentratie, de potential electric sau de molecule impotriva gradientului lor de concentratie, de potential electric sau de presiune osmotica, adica in sens opus tendintei naturale de crestere a entropiei presiune osmotica, adica in sens opus tendintei naturale de crestere a entropiei care sa duca la anularea acestor gradienti. Astfel de proteine se numesc care sa duca la anularea acestor gradienti. Astfel de proteine se numesc pompe membranare. Transportul activ primar este posibil numai prin cuplarea pompe membranare. Transportul activ primar este posibil numai prin cuplarea sa energetica cu reactii care furnizeaza energie libera (reactii exergonice); este sa energetica cu reactii care furnizeaza energie libera (reactii exergonice); este de aceea un proces endergonic (consumator de energie). Reactiile exergonice de aceea un proces endergonic (consumator de energie). Reactiile exergonice care furnizeaza energia necesara functionarii pompelor membranare sunt in care furnizeaza energia necesara functionarii pompelor membranare sunt in general reactii metabolice; exista insa si pompe care utilizeaza energia luminii.general reactii metabolice; exista insa si pompe care utilizeaza energia luminii.

In membranele celulare exista mai multe tipuri de pompe ionice. In membranele celulare exista mai multe tipuri de pompe ionice. Majoritatea pompelor functioneaza pe principiul utilizarii energiei moleculei de Majoritatea pompelor functioneaza pe principiul utilizarii energiei moleculei de ATP pentru a transporta anumiti ioni impotriva gradientului electrochimic intre ATP pentru a transporta anumiti ioni impotriva gradientului electrochimic intre cele doua fete ale membranei; molecula de ATP se leaga la molecula pompei cele doua fete ale membranei; molecula de ATP se leaga la molecula pompei ionice si este hidrolizata la ADP, proces in care este eliberata o parte din ionice si este hidrolizata la ADP, proces in care este eliberata o parte din energia chimica a ATP-ului.energia chimica a ATP-ului.

Page 14: Fenomene de Transport Membranar

Procesul de transport activ Procesul de transport activ primar este mecanismul primar este mecanismul principal prin care sunt principal prin care sunt principal prin care sunt mentinute diferentele de mentinute diferentele de concentratii ionice intre concentratii ionice intre diferitele timente celulare, diferitele timente celulare, precum si intre citosol si mediul precum si intre citosol si mediul precum si intre citosol si mediul extracelular. extracelular.

O singura molecula de Na+-K+-ATP-aza scindeaza in jur de 100 molecule de ATP O singura molecula de Na+-K+-ATP-aza scindeaza in jur de 100 molecule de ATP O singura molecula de Na -K -ATP-aza scindeaza in jur de 100 molecule de ATP pe secunda, iar la fiecare ciclu de functionare transfera o sarcina electrica neta pe secunda, iar la fiecare ciclu de functionare transfera o sarcina electrica neta pozitiva (+e) spre exterior, ceea ce contribuie la polarizarea electrica a membranei. pozitiva (+e) spre exterior, ceea ce contribuie la polarizarea electrica a membranei. Aceasta proprietate defineste caracterul electrogenic al pompei. Aceasta proprietate defineste caracterul electrogenic al pompei.

Pompa de Na+-K+ se gaseste inPompa de Na -K se gaseste inplasmalema tuturor celulelor deplasmalema tuturor celulelor deorigine animala. In repaus, cca.origine animala. In repaus, cca.30% din energia ATP-ului30% din energia ATP-ului30% din energia ATP-uluicelular este consumata pentrucelular este consumata pentrufunctionarea acestei pompe. Infunctionarea acestei pompe. Incelulele nervoase, in faza decelulele nervoase, in faza derepolarizare acest consumrepolarizare acest consumajunge la 70% din consumulajunge la 70% din consumulenergetic celular.energetic celular.

Page 15: Fenomene de Transport Membranar

In general, pompele membranare sunt reversibile. In general, pompele membranare sunt reversibile. In cazul in care concentratiile de sodiu extracelular si de potasiu In cazul in care concentratiile de sodiu extracelular si de potasiu

intracelular sunt excesiv de mari, iar concentratiile de ADP si fosfat intracelular intracelular sunt excesiv de mari, iar concentratiile de ADP si fosfat intracelular (P

i) sunt suficient de mari, ciclul pompei de Na+-K+ poate functiona in sens (Pi) sunt suficient de mari, ciclul pompei de Na+-K+ poate functiona in sens

invers, iar aceasta incepe sa sintetizeze ATP. invers, iar aceasta incepe sa sintetizeze ATP. Un alt exemplu remarcabil este ATP-sintaza, care se afla in membrana Un alt exemplu remarcabil este ATP-sintaza, care se afla in membrana

mitocondriilor, cloroplastelor sau ale bacteriilor aerobe sau fotosintetice. mitocondriilor, cloroplastelor sau ale bacteriilor aerobe sau fotosintetice. Aceasta enzima complexa fie sintetizeaza ATP folosind gradientul Aceasta enzima complexa fie sintetizeaza ATP folosind gradientul

existent de H+, fie functioneaza ca H+-ATP-aza, producand un gradient de existent de H , fie functioneaza ca H -ATP-aza, producand un gradient de protoni. In cele doua cazuri, deplasarea protonilor are loc in sensuri opuse.protoni. In cele doua cazuri, deplasarea protonilor are loc in sensuri opuse.

In anumite situatii, celulele pot de asemenea In anumite situatii, celulele pot de asemenea In anumite situatii, celulele pot de asemenea sa sintetizeze proteine care sa formeze sa sintetizeze proteine care sa formeze pompe membranare, pentru a elimina pompe membranare, pentru a elimina anumite substante toxice sau medicamente. anumite substante toxice sau medicamente. anumite substante toxice sau medicamente. Prin acest mecanism, de exemplu, in Prin acest mecanism, de exemplu, in chimioterapia cancerului apare rezistenta la chimioterapia cancerului apare rezistenta la medicamentele administrate. medicamentele administrate. medicamentele administrate.

Page 16: Fenomene de Transport Membranar

In procesele de transport activ secundar sunt implicati transportori In procesele de transport activ secundar sunt implicati transportori complecsi, care cupleaza doi gradienti electrochimici diferiti, astfel incat energia complecsi, care cupleaza doi gradienti electrochimici diferiti, astfel incat energia eliberata prin miscarea unor molecule de un anumit tip in sensul gradientului lor eliberata prin miscarea unor molecule de un anumit tip in sensul gradientului lor electrochimic este folosita pentru a transporta molecule de alt tip impotriva electrochimic este folosita pentru a transporta molecule de alt tip impotriva gradientului lor electrochimic. gradientului lor electrochimic.

Astfel de transportori se numesc cotransportori, iar procesul se Astfel de transportori se numesc cotransportori, iar procesul se numeste cotransport sau transport cuplat. numeste cotransport sau transport cuplat.

Exista simport, in care ambele tipuri de molecule sunt transportate in Exista simport, in care ambele tipuri de molecule sunt transportate in aceeasi directie, si antiport, prin care cele doua tipuri de molecule sunt aceeasi directie, si antiport, prin care cele doua tipuri de molecule sunt transportate in sensuri opuse. transportate in sensuri opuse.

Datorita proceselor celulare de pompaj ionic, membrana plasmatica Datorita proceselor celulare de pompaj ionic, membrana plasmatica prezinta o sarcina neta negativa pe fata interioara si o sarcina neta pozitiva pe prezinta o sarcina neta negativa pe fata interioara si o sarcina neta pozitiva pe fata exterioara, ceea ce determina o valoare negativa a diferentei de potential fata exterioara, ceea ce determina o valoare negativa a diferentei de potential membranar. membranar.

In cotransport, deplasarea unor sarcini electrice in sensul potentialului In cotransport, deplasarea unor sarcini electrice in sensul potentialului lor electrochimic reprezinta un proces exergonic deoarece sistemul tinde in lor electrochimic reprezinta un proces exergonic deoarece sistemul tinde in acest fel la starea de echilibru in care diferenta de potential membranar sa se acest fel la starea de echilibru in care diferenta de potential membranar sa se anuleze, deci tinde la o stare cu energie mai mica. anuleze, deci tinde la o stare cu energie mai mica.

Energia cedata in acest proces este preluata de cotransportori pentru a Energia cedata in acest proces este preluata de cotransportori pentru a transloca alte molecule sau ioni impotriva gradientului electrochimic, de aceea transloca alte molecule sau ioni impotriva gradientului electrochimic, de aceea acest tip de transport este activ. acest tip de transport este activ.

Page 17: Fenomene de Transport Membranar

Pompele de Ca2+ si Na+-K+ asigura gradienti mari ai ionilor Ca2+, Na+ si K+ intre Pompele de Ca2+ si Na+-K+ asigura gradienti mari ai ionilor Ca2+, Na+ si K+ intre sarcoplasma si mediul exterior in celula relaxata, precum si revenirea la valorile sarcoplasma si mediul exterior in celula relaxata, precum si revenirea la valorile normale ale acestora dupa generarea potentialelor electrice (potentiale de actiune).normale ale acestora dupa generarea potentialelor electrice (potentiale de actiune).normale ale acestora dupa generarea potentialelor electrice (potentiale de actiune).De asemenea, antiportul Na+/Ca2+ are un rol esential in generarea periodica De asemenea, antiportul Na /Ca are un rol esential in generarea periodica spontana a potentialelor de actiune de catre celulele nodurilor, deoarece participa spontana a potentialelor de actiune de catre celulele nodurilor, deoarece participa la acumularea de sarcini pozitive pe fata interioara a sarcolemei si deci la la acumularea de sarcini pozitive pe fata interioara a sarcolemei si deci la depolarizarea progresiva a celulelor. Ca urmare, potentialul electric al membranei depolarizarea progresiva a celulelor. Ca urmare, potentialul electric al membranei creste continuu, de la aproximativ -70 mV pana la valoarea de prag, de aproximativ creste continuu, de la aproximativ -70 mV pana la valoarea de prag, de aproximativ -50 mV (faza prepotentialului de actiune). Cand potentialul depaseste valoarea de -50 mV (faza prepotentialului de actiune). Cand potentialul depaseste valoarea de prag, se produce activarea rapida a canalelor de sodiu si calciu din sarcolema, prag, se produce activarea rapida a canalelor de sodiu si calciu din sarcolema, ceea ce determina cresterea influxului de cationi Na+ si Ca2+ in celula.ceea ce determina cresterea influxului de cationi Na si Ca in celula.

Potentialul electric membranar creste rapid Potentialul electric membranar creste rapid la valori pozitive (faza de depolarizare la valori pozitive (faza de depolarizare

rapida), care determina inchiderea rapida), care determina inchiderea canalelor de calciu si sodiu. Urmeaza faza canalelor de calciu si sodiu. Urmeaza faza

de repolarizare, in care excesul de cationi de repolarizare, in care excesul de cationi de repolarizare, in care excesul de cationi acumulati in sarcoplasma este eliminat acumulati in sarcoplasma este eliminat prin actiunea pompelor de sodiu si calciu. prin actiunea pompelor de sodiu si calciu. Concentratiile diferitilor ioni revin lent la Concentratiile diferitilor ioni revin lent la valoarea de repaus, ceea ce determina valoarea de repaus, ceea ce determina valoarea de repaus, ceea ce determina scaderea potentialului membranar la scaderea potentialului membranar la valoarea de repaus.valoarea de repaus.

Page 18: Fenomene de Transport Membranar

Mecanisme de macrotransportMecanisme de macrotransport

In procesele de macrotransport substantele intra sau ies din celula sub In procesele de macrotransport substantele intra sau ies din celula sub In procesele de macrotransport substantele intra sau ies din celula sub forma unor aglomerari multimoleculare. In procesele de transport membranar forma unor aglomerari multimoleculare. In procesele de transport membranar discutate mai sus moleculele sau ionii erau transportati individual prin membrana; discutate mai sus moleculele sau ionii erau transportati individual prin membrana; de aceea transportul membranar se mai numeste microtransport. Desi in procesele de aceea transportul membranar se mai numeste microtransport. Desi in procesele de macrotransport diverse substante sunt introduse sau scoase din celula, aceasta de macrotransport diverse substante sunt introduse sau scoase din celula, aceasta de macrotransport diverse substante sunt introduse sau scoase din celula, aceasta nu se realizeaza prin traversarea propriu-zisa a membranei plasmatice, ci prin nu se realizeaza prin traversarea propriu-zisa a membranei plasmatice, ci prin formare de cule membranare care sunt inglobate sau eliminate din celula.formare de cule membranare care sunt inglobate sau eliminate din celula.Exista trei tipuri de macrotransport: endocitoza, exocitoza si transcitoza. Exista trei tipuri de macrotransport: endocitoza, exocitoza si transcitoza.

In procesul de endocitoza materialul extracelular este introdus in interiorul In procesul de endocitoza materialul extracelular este introdus in interiorul In procesul de endocitoza materialul extracelular este introdus in interiorul celulei, fara a fi insa dispersat in citoplasma (ramane in continuare ca material celulei, fara a fi insa dispersat in citoplasma (ramane in continuare ca material extra-citoplasmatic). Cele trei modalitati de macrotransport prin endocitoza sunt: extra-citoplasmatic). Cele trei modalitati de macrotransport prin endocitoza sunt: fagocitoza, pinocitoza si endocitoza mediata de receptori. fagocitoza, pinocitoza si endocitoza mediata de receptori.

In procesul de exocitoza, cule membranare continand material intracelular In procesul de exocitoza, cule membranare continand material intracelular sunt transportate spre membrana plasmatica, fuzioneaza cu aceasta si elibereaza sunt transportate spre membrana plasmatica, fuzioneaza cu aceasta si elibereaza materialul in exteriorul celulei. Prin acest mecanism se produce, de exemplu, materialul in exteriorul celulei. Prin acest mecanism se produce, de exemplu, secretia de insulina, eliberarea anticorpilor in sange sau eliberarea de secretia de insulina, eliberarea anticorpilor in sange sau eliberarea de secretia de insulina, eliberarea anticorpilor in sange sau eliberarea de neurotransmitatori (acetilcolina, glutamatul etc.) in terminatiile nervoase. neurotransmitatori (acetilcolina, glutamatul etc.) in terminatiile nervoase.

In procesul de transcitoza, cule cu material extracelular sunt inglobate in In procesul de transcitoza, cule cu material extracelular sunt inglobate in celula, traverseaza celula fara a-si deversa continutul in citoplasma, apoi celula, traverseaza celula fara a-si deversa continutul in citoplasma, apoi fuzioneaza cu membrana plasmatica pe partea opusa a celulei si elibereaza fuzioneaza cu membrana plasmatica pe partea opusa a celulei si elibereaza fuzioneaza cu membrana plasmatica pe partea opusa a celulei si elibereaza materialul in spatiul extracelular. De exemplu, transcitoza prin endoteliul capilar materialul in spatiul extracelular. De exemplu, transcitoza prin endoteliul capilar determina trecerea proteinelor plasmatice din sange in spatiul extravascular. determina trecerea proteinelor plasmatice din sange in spatiul extravascular.

Page 19: Fenomene de Transport Membranar

Membranele celulare sunt in mod continuu degradate, reciclate siMembranele celulare sunt in mod continuu degradate, reciclate siMembranele celulare sunt in mod continuu degradate, reciclate siregenerate. Diversii componenti membranari circula intre diferiteregenerate. Diversii componenti membranari circula intre diferitetimente celulare si suprafata celulei intr-un flux permanent, mentinuttimente celulare si suprafata celulei intr-un flux permanent, mentinutprin procese de endocitoza si exocitoza.prin procese de endocitoza si exocitoza.prin procese de endocitoza si exocitoza.

Page 20: Fenomene de Transport Membranar

Receptori si traductori de informatie in membranele biologiceReceptori si traductori de informatie in membranele biologice

Receptorii membranari sunt proteine integrale complexe care in urma Receptorii membranari sunt proteine integrale complexe care in urma receptiei unui stimul din mediul extracelular (denumit semnal primar sau receptiei unui stimul din mediul extracelular (denumit semnal primar sau receptiei unui stimul din mediul extracelular (denumit semnal primar sau mesager prim) produc un semnal secundar (denumit mesager secund) care mesager prim) produc un semnal secundar (denumit mesager secund) care determina o serie de procese celulare (acestea definesc raspunsul celular la determina o serie de procese celulare (acestea definesc raspunsul celular la stimulul extern). stimulul extern). stimulul extern).

Receptorii sunt capabili sa interactioneze rapid si reversibil cu Receptorii sunt capabili sa interactioneze rapid si reversibil cu mesagerii primi, care pot fi mediatori chimici, hormoni, antigeni, medicamente mesagerii primi, care pot fi mediatori chimici, hormoni, antigeni, medicamente etc. etc. etc.

Mesagerul secund poate fi uneori chiar complexul receptor – mesager Mesagerul secund poate fi uneori chiar complexul receptor – mesager prim, dar in general este o molecula sintetizata de celula, care poate fi:prim, dar in general este o molecula sintetizata de celula, care poate fi:- hidrofoba, atasata de membrana, de care se poate desprinde (de ex. diacil - hidrofoba, atasata de membrana, de care se poate desprinde (de ex. diacil - hidrofoba, atasata de membrana, de care se poate desprinde (de ex. diacil glicerolul, DAG; inositol trifosfatul, IP

3; lipide de tip fosfatidilinositol); difuzeaza glicerolul, DAG; inositol trifosfatul, IP

3; lipide de tip fosfatidilinositol); difuzeaza

in imediata vecinatate, putand activa fie proteine efectoare care sunt atasate la in imediata vecinatate, putand activa fie proteine efectoare care sunt atasate la membrana, fie receptori ai unor organite celulare;membrana, fie receptori ai unor organite celulare;membrana, fie receptori ai unor organite celulare;- hidrofila, difuzeaza in citosol (ex. acidul adenozin monofosforic ciclic, c-AMP; - hidrofila, difuzeaza in citosol (ex. acidul adenozin monofosforic ciclic, c-AMP; acidul guanozin monofosforic ciclic, c-GMP; ionii Ca2+);acidul guanozin monofosforic ciclic, c-GMP; ionii Ca2+);- gazoasa, cum ar fi oxidul azotic (NO) sau monoxidul de carbon (CO); poate - gazoasa, cum ar fi oxidul azotic (NO) sau monoxidul de carbon (CO); poate - gazoasa, cum ar fi oxidul azotic (NO) sau monoxidul de carbon (CO); poate atat sa difuzeze in citosol cat si sa traverseze membranele celulare. atat sa difuzeze in citosol cat si sa traverseze membranele celulare.

Page 21: Fenomene de Transport Membranar

Etapele semnalizarii intercelulare in organismEtapele semnalizarii intercelulare in organismEtapele semnalizarii intercelulare in organism

1. Sinteza moleculei semnal1. Sinteza moleculei semnal2. Eliberarea moleculei semnal2. Eliberarea moleculei semnal3. Transportul moleculei semnal catre tinta3. Transportul moleculei semnal catre tinta3. Transportul moleculei semnal catre tinta4. Detectia semnalului4. Detectia semnalului5. Raspunsul celular5. Raspunsul celular6. Desprinderea moleculei semnal de receptor6. Desprinderea moleculei semnal de receptor6. Desprinderea moleculei semnal de receptor

Clasificarea semnalelorClasificarea semnalelorClasificarea semnalelor

- Semnale endocrine, reprezentate de hormonii produsi in glandele- Semnale endocrine, reprezentate de hormonii produsi in glandeleendocrine, secretati in sange si distribuiti in organism.endocrine, secretati in sange si distribuiti in organism.

Page 22: Fenomene de Transport Membranar

- Semnale paracrine, generate de celule, - Semnale paracrine, generate de celule, actioneaza local in vecinatate. actioneaza local in vecinatate. Transmiterea unui semnal (prin Transmiterea unui semnal (prin Transmiterea unui semnal (prin intermediul unui neurotransmitator) de la intermediul unui neurotransmitator) de la o celula nervoasa la alta sau de la o o celula nervoasa la alta sau de la o celula nervoasa la o celula musculara celula nervoasa la o celula musculara celula nervoasa la o celula musculara este un exemplu de semnalizare este un exemplu de semnalizare paracrina; paracrina;

- Semnale autocrine (celulele secreta - Semnale autocrine (celulele secreta molecule-semnal care se leaga de molecule-semnal care se leaga de molecule-semnal care se leaga de receptorii proprii). Celulele mentinute in receptorii proprii). Celulele mentinute in culturi celulare pot secreta factori de culturi celulare pot secreta factori de crestere care sa le stimuleze propria crestere care sa le stimuleze propria crestere care sa le stimuleze propria proliferare. In general, acest tip de proliferare. In general, acest tip de semnalizare este caracteristic celulelor semnalizare este caracteristic celulelor canceroase; acestea produc excesiv canceroase; acestea produc excesiv canceroase; acestea produc excesiv factori de crestere care determina o factori de crestere care determina o proliferare proprie necontrolata si, in plus, proliferare proprie necontrolata si, in plus, influenteaza celulele netumorale influenteaza celulele netumorale influenteaza celulele netumorale adiacente, putand conduce la formarea adiacente, putand conduce la formarea unei mase tumorale. unei mase tumorale.

Page 23: Fenomene de Transport Membranar

-Semnale de contact - necesita contactul -Semnale de contact - necesita contactul -Semnale de contact - necesita contactul intercelular. Acest tip de semnalizare intercelular. Acest tip de semnalizare intervine in special in procesele de intervine in special in procesele de diferentiere.diferentiere.diferentiere.-- Semnale nervoase - se transmit de-a -- Semnale nervoase - se transmit de-a lungul axonilor catre celulele tinta.lungul axonilor catre celulele tinta.

Clasificarea receptorilor membranariClasificarea receptorilor membranari

I. Receptori asociati cu canale ionice (ionotropi)I. Receptori asociati cu canale ionice (ionotropi)

II. Receptori asociati cu o proteina GII. Receptori asociati cu o proteina G

III. Receptori asociati cu enzime (sunt fie ei insisi enzime, fie suntIII. Receptori asociati cu enzime (sunt fie ei insisi enzime, fie suntasociati cu enzime pe care le activeaza). Enzimele respective sunt, inasociati cu enzime pe care le activeaza). Enzimele respective sunt, inmarea lor majoritate, protein kinaze (enzime care pot fosforila altemarea lor majoritate, protein kinaze (enzime care pot fosforila alteproteine).proteine).Receptorii din ultimele doua clase mai sunt numiti si receptoriReceptorii din ultimele doua clase mai sunt numiti si receptorimetabotropi.metabotropi.

Page 24: Fenomene de Transport Membranar

Receptorii ionotropi sunt proteine-Receptorii ionotropi sunt proteine-receptor care formeaza canale ionice. receptor care formeaza canale ionice. Aceste proteine au o zona receptoare la Aceste proteine au o zona receptoare la Aceste proteine au o zona receptoare la care se leaga mesagerul prim si o zona care se leaga mesagerul prim si o zona efectoare prin care comunica senzorului efectoare prin care comunica senzorului canalului comanda de deschidere sau canalului comanda de deschidere sau canalului comanda de deschidere sau inchidere a portii.inchidere a portii.

Receptorii asociati cu o proteina G sunt receptori metabotropi care potReceptorii asociati cu o proteina G sunt receptori metabotropi care potdetermina sinteza mesagerilor secunzi prin intermediul unei proteine efectoare.determina sinteza mesagerilor secunzi prin intermediul unei proteine efectoare.determina sinteza mesagerilor secunzi prin intermediul unei proteine efectoare.Acest tip de receptori prezinta 7 domenii (coloane) transmembranare conectateAcest tip de receptori prezinta 7 domenii (coloane) transmembranare conectateprin bucle intra- si extracelulare.prin bucle intra- si extracelulare.

Page 25: Fenomene de Transport Membranar

Receptorii asociati cu enzime activeaza o Receptorii asociati cu enzime activeaza o Receptorii asociati cu enzime activeaza o protein-kinaza citoplasmatica. protein-kinaza citoplasmatica. De exemplu, receptorul de insulina poate De exemplu, receptorul de insulina poate activa o tirozin-kinaza, care fosforileaza alte activa o tirozin-kinaza, care fosforileaza alte activa o tirozin-kinaza, care fosforileaza alte proteine. proteine. Atunci cand cele doua subunitati α ale Atunci cand cele doua subunitati α ale receptorului leaga fiecare cate o molecula receptorului leaga fiecare cate o molecula receptorului leaga fiecare cate o molecula de insulina, proteina receptorului sufera o de insulina, proteina receptorului sufera o modificare in structura, expunandu-si modificare in structura, expunandu-si regiunile catalitice spre citoplasma. In acest regiunile catalitice spre citoplasma. In acest regiunile catalitice spre citoplasma. In acest fel proteina devine o kinaza activa, care in fel proteina devine o kinaza activa, care in continuare fosforileaza alte proteine continuare fosforileaza alte proteine intracelulare, producand raspunsul celular intracelulare, producand raspunsul celular intracelulare, producand raspunsul celular (cresterea permeabilitatii pentru glucoza). (cresterea permeabilitatii pentru glucoza). Prin acest mecanism, insulina produce un Prin acest mecanism, insulina produce un raspuns in interiorul celulei fara a trece prin raspuns in interiorul celulei fara a trece prin raspuns in interiorul celulei fara a trece prin bistratul lipidic. bistratul lipidic.

Page 26: Fenomene de Transport Membranar

Receptorii asociati cu enzime activeaza o Receptorii asociati cu enzime activeaza o protein-kinaza citoplasmatica. protein-kinaza citoplasmatica. De exemplu, receptorul de insulina poate activa o De exemplu, receptorul de insulina poate activa o tirozin-kinaza, care fosforileaza alte proteine. tirozin-kinaza, care fosforileaza alte proteine. Atunci cand cele doua subunitati α ale Atunci cand cele doua subunitati α ale receptorului leaga fiecare cate o molecula de receptorului leaga fiecare cate o molecula de insulina, proteina receptorului sufera o modificare insulina, proteina receptorului sufera o modificare in structura, expunandu-si regiunile catalitice spre in structura, expunandu-si regiunile catalitice spre citoplasma. citoplasma.

In acest fel proteina devine o kinaza activa, care in continuare fosforileaza alte In acest fel proteina devine o kinaza activa, care in continuare fosforileaza alte proteine intracelulare, producand raspunsul celular (cresterea permeabilitatii proteine intracelulare, producand raspunsul celular (cresterea permeabilitatii proteine intracelulare, producand raspunsul celular (cresterea permeabilitatii pentru glucoza). Prin acest mecanism, insulina produce un raspuns in interiorul pentru glucoza). Prin acest mecanism, insulina produce un raspuns in interiorul celulei fara a trece prin bistratul lipidic. celulei fara a trece prin bistratul lipidic.

Activitatea de transport membranar este foarte importanta, iarActivitatea de transport membranar este foarte importanta, iaranumite sincope pot avea efecte negative care pot duce la boli destul de grave.anumite sincope pot avea efecte negative care pot duce la boli destul de grave.Exemplu disfunctiile canalelor ionice pot determina canalopatii.Exemplu disfunctiile canalelor ionice pot determina canalopatii.Exemplu disfunctiile canalelor ionice pot determina canalopatii.

Marile grupe de canalopatii sunt:Marile grupe de canalopatii sunt:

1) Canalopatii ale muşchilor scheletici1) Canalopatii ale muşchilor scheletici2) Canalopatii (cardiace)2) Canalopatii (cardiace)2) Canalopatii (cardiace)3) Canalopatii neuronale3) Canalopatii neuronale4) Alte canalopatii4) Alte canalopatii

Page 27: Fenomene de Transport Membranar

Boala ereditara Tip de canal Consecinte clinice

boli

boli

Migrena hemiplegica ereditara Ca2+ Migrene

diverse boli

Ataxie episodica de tip 2 (EA-2) Ca2+ Ataxie (pierderea echilibrului si a coordonarii)diverse

Ataxie episodica de tip 2 (EA-2) Ca2+ Ataxie (pierderea echilibrului si a coordonarii)diverse

Paralizie periodica hipokalemica K+ Miotonie periodica (redoare musculara si paralizie)

diverse

Paralizie periodica hipokalemica K+ Miotonie periodica (redoare musculara si paralizie)

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina diverse

Ataxie episodica de tip 1 K+ Ataxie

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

ereditare Ataxie episodica de tip 1 K+ Ataxie

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

ereditare

Convulsii neonantale familiale benigne K+ Convulsii epileptice

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

ereditare

Convulsii neonantale familiale benigne K+ Convulsii epileptice

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

ereditare

Surditate dominanta fara sindrom Na+ Surditate

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

ereditare

Surditate dominanta fara sindrom Na+ Surditate

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

suntereditare

Sindrom QT lung Na+ Vertij, moarte subita prin fibrilatie ventriculara

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

sunt

Sindrom QT lung Na Vertij, moarte subita prin fibrilatie ventriculara

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

sunt

Paralizie periodica Na+ Miotonie si paralizie periodica

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

unele Paralizie periodica Na Miotonie si paralizie periodica

Paralizie periodica hiperkalemica Cl- Hipertensiune

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

unele

Paralizie periodica hiperkalemica Cl- Hipertensiune

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

din care unele

Sindrom Liddle Na+ , K+ , Ca2+ Oboseala musculara

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

din care unele

Sindrom Liddle Na+ , K+ , Ca2+ Oboseala musculara

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

din care

Miastenia gravis Na+ , K+ , Ca2+ Calculi renali

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

din care

Miastenia gravis Na , K , Ca Calculi renali

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

din care

Boala Dent Na+ , K+ , Ca2+ Sangerari gingivale pana la pierderea dentitiei

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

din care

Boala Dent Na , K , Ca Sangerari gingivale pana la pierderea dentitiei

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

Miotonie congenitala Na+ , K+ , Ca2+ Miotonie periodica

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

Miotonie congenitala Na , K , Ca Miotonie periodica

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

Mucoviscidoza Na+ , K+ , Ca2+ Congestie pulmonara si infectii

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

Mucoviscidoza Na , K , Ca Congestie pulmonara si infectii

isfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

Aritmie cardiaca Na+ , K+ , Ca2+ Ritm cardiac neregulat sau accelerat

Disfunctiile canalelor ionice pot determ

ina

D

Page 28: Fenomene de Transport Membranar