7,575 matches
-
o acțiune permanentă pentru uniformitate în nomenclatură și clasificare, ca și pentru sistematizarea informației disponibile privind receptorii și canalele ionice (http://www.iuphar-db.org). Patch-clamp Existența canalelor ionice membranare, ca bază moleculară a permeabilității selective și variabile a plasmalemei pentru ioni, a fost dovedită prin utilizarea unor tehnici avansate de electrofiziologie; metoda patch clamp, varianta de evaluare a curentului ionic printr-un singur canal (singlechannel). Deși în prezent există numeroase alte mijloace de studiu experimental al canalelor ionice, acestea sunt mai
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
în contact cu soluția externă, a cărei compoziție poate fi ușor și riguros manipulată. Ionoforii Ionoforii sunt transportori de proveniență exogenă (artificiali) <footenoteid="15">Nu au fost identificați ionofori membranari naturali la om </footenote> care măresc permeabilitatea membranară pentru anumiți ioni, prin mecanisme diverse. Valinomicina este ionofor de potasiu, gramicidina de sodiu, iar compusul A23187 un cunoscut ionofor de calciu. Aceste substanțe cu afinitate mare pentru anumiți ioni, prin transconformare după ce au fixat ionul funcționează ca o navetă transmembranară sau se
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
identificați ionofori membranari naturali la om </footenote> care măresc permeabilitatea membranară pentru anumiți ioni, prin mecanisme diverse. Valinomicina este ionofor de potasiu, gramicidina de sodiu, iar compusul A23187 un cunoscut ionofor de calciu. Aceste substanțe cu afinitate mare pentru anumiți ioni, prin transconformare după ce au fixat ionul funcționează ca o navetă transmembranară sau se pot asocia în vederea realizării unor adevărate punți hidrofile transmembranare facilitând difuzia substanței. Rata de transport la nivelul unei celule a acestor sisteme de transportori depinde de constanta
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
footenote> care măresc permeabilitatea membranară pentru anumiți ioni, prin mecanisme diverse. Valinomicina este ionofor de potasiu, gramicidina de sodiu, iar compusul A23187 un cunoscut ionofor de calciu. Aceste substanțe cu afinitate mare pentru anumiți ioni, prin transconformare după ce au fixat ionul funcționează ca o navetă transmembranară sau se pot asocia în vederea realizării unor adevărate punți hidrofile transmembranare facilitând difuzia substanței. Rata de transport la nivelul unei celule a acestor sisteme de transportori depinde de constanta de afinitate a lor pentru substanța
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
celulele excitabile (canalele voltaj-dependente de Na+ și K+) și transformarea semnalului electric în semnal chimic (canalele de calciu), când calciul va fi folosit ca mesager secund (secreție, contracție musculară, etc.). Relația mult mai complexă și bidirecțională dintre permeabilitatea membranei pentru ioni și potențialul membranar va fi discutată la capitolul respectiv (vezi cap. 5.8). Din punct de vedere funcțional un canal voltaj dependent este alcătuit din: porul de conducție (ce prezintă un filtru de selectivitate) și domeniile care sesisează modificarea potențialului
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
poate fi determinată prin tehnici electrofiziologice avansate (patch-clamp) și depinde de gradientul electrochimic (concentrațiile locale de o parte și de alta a membranei) și de conductanța canalului (conductanță unitară). Curentul unitar și constanta de inactivare determină sarcina electrică totală a ionilor care trec printr-un canal pe parcursul unei astfel de deschideri tranzitoriii. La aceasta adăugăm probabilitatea de deschidere, precum și densitatea populației respective de canale în aria membranară, pentru a evalua efectul fluxului de ioni studiat asupra potențialului membranar. Familiile de canale
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de inactivare determină sarcina electrică totală a ionilor care trec printr-un canal pe parcursul unei astfel de deschideri tranzitoriii. La aceasta adăugăm probabilitatea de deschidere, precum și densitatea populației respective de canale în aria membranară, pentru a evalua efectul fluxului de ioni studiat asupra potențialului membranar. Familiile de canale voltaj-dependente Canalele de sodiu voltaj-dependente: cel puțin 9 membri, implicate în mod fundamental în declanșarea potențialului de acțiune (în celulele „electric excitabile”), por homo-tetrameric, 4 subunități cu 6 domenii transmembranare co-asamblate cu subunități
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
transport activ, primar sau secundar). Pentru asemenea situații există proteine membranare integrale numite transportori (facilitatori, carriers, porters) care folosesc gradienți de concentrație sau electrochimici pentru a transfera substratele respective prin bistratul lipidic, nu în masă, ci moleculă cu moleculă sau ion cu ion. Transportorii sunt similari cu enzimele ca mecanism biochimic de funcționare, deoarece se leagă de substrat și sunt specifici pentru substanțele pe care le transportă. Ca urmare, activitatea lor poate fi modelată folosind kinetica enzimatică. Eficiența transportului este mai
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
primar sau secundar). Pentru asemenea situații există proteine membranare integrale numite transportori (facilitatori, carriers, porters) care folosesc gradienți de concentrație sau electrochimici pentru a transfera substratele respective prin bistratul lipidic, nu în masă, ci moleculă cu moleculă sau ion cu ion. Transportorii sunt similari cu enzimele ca mecanism biochimic de funcționare, deoarece se leagă de substrat și sunt specifici pentru substanțele pe care le transportă. Ca urmare, activitatea lor poate fi modelată folosind kinetica enzimatică. Eficiența transportului este mai mare pentru
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
saturare, adică tinde către un maxim de transport, care este determinat de numărul limitat de molecule de proteină transportor prezente și de durata ciclului de transport. Așadar un transportor poate fi definit operațional ca o proteină membranară care leagă molecula/ionul de o parte a membranei, apoi își schimbă conformația spațială și expune molecula/ionul de cealaltă parte a membranei, legătura respectivă se desface și proteina revine la conformația inițială. Uneori acest lucru este posibil pentru că se realizează practic o cavitate
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de molecule de proteină transportor prezente și de durata ciclului de transport. Așadar un transportor poate fi definit operațional ca o proteină membranară care leagă molecula/ionul de o parte a membranei, apoi își schimbă conformația spațială și expune molecula/ionul de cealaltă parte a membranei, legătura respectivă se desface și proteina revine la conformația inițială. Uneori acest lucru este posibil pentru că se realizează practic o cavitate hidrofilă mărginită de proteină membranară în timp ce exteriorul este lipofil. Transportorii sunt prezenți în toate
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
de nutrimente, de eliminarea cataboliților, de controlul concentrațiilor ionice intracelulare. Dacă transportorul transferă o singură specie moleculară, transferul poate fi conform gradientului electrochimic (uniport) sau împotriva acestuia (pompă). Dacă se transportă două (sau mai multe) specii moleculare (molecule neutre sau ioni), atunci este vorba de cotransport (simport sau antiport), care poate fi transport pasiv, transport activ (pompă), sau transport activ secundar (pentru o altă exprimare a acestei clasificări, vezi cap. 5.3). Procesele de transport activ sunt capabile să concentreze o
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
activ, folosită la preluarea monozaridelor din mediu, care nu se sprijină pe ATP ci pe fosfo-enol-piruvat (PEP) și se numește translocație de grup (PEP group translocation; phoshotransferase system; PTS), </footenote>. 5.7. 1. Pompe ionice Aceste proteine transmembranare pot transporta ioni și alți solviți împotriva gradienților de concentrație. Energia pentru această activitate este de cele mai multe ori chimică, sub formă de ATP, dar poate fi și obținută din cuantele de lumină, reacții oxido-reducătoare, energie termică din mediu și alte surse. Pompele activate
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
energie termică din mediu și alte surse. Pompele activate de ATP sunt proteine transmembranare cu unul sau mai multe situri de cuplare pentru ATP, pe fața citosolică a membranei. Hidroliza ATP-ului are loc numai în momentul când se cuplează ionii necesari pentru transport, deci activitatea enzimatică este condiționată. Există trei clase de pompe ionice (care transportă exclusiv ioni; clasele P, F și V), și o superfamilie numită ABC (ATP Binding Cassette) care transportă molecule mici, dar conform aceleiași dinamici. Pompe
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
multe situri de cuplare pentru ATP, pe fața citosolică a membranei. Hidroliza ATP-ului are loc numai în momentul când se cuplează ionii necesari pentru transport, deci activitatea enzimatică este condiționată. Există trei clase de pompe ionice (care transportă exclusiv ioni; clasele P, F și V), și o superfamilie numită ABC (ATP Binding Cassette) care transportă molecule mici, dar conform aceleiași dinamici. Pompe din clasa P se găsesc în: membranele bacteriilor și fungilor (pompa H+), membranele celulare ale eucariotelor superioare (pompa
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
la celule eucariote, membrana osteoclastelor și a unor celule tubulare renale la om. 5.7.2. Transportul activ secundar Fenomenele de transport activ primar realizează și mențin diferențe de potențial electrochimic. Transportul activ secundar reprezintă baza transportului activ pentru numeroși ioni, glucoză, aminoacizi, etc. (fig. 35). Acest proces este posibil întrucât odată cu ionul transportat pasiv (Na+), un alt solvit se poate cupla la transportor. Astfel, pe baza gradientului de Na+ (“secundar” transportului activ de Na+) se transportă spre interior glucoză, aminoacizi
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
om. 5.7.2. Transportul activ secundar Fenomenele de transport activ primar realizează și mențin diferențe de potențial electrochimic. Transportul activ secundar reprezintă baza transportului activ pentru numeroși ioni, glucoză, aminoacizi, etc. (fig. 35). Acest proces este posibil întrucât odată cu ionul transportat pasiv (Na+), un alt solvit se poate cupla la transportor. Astfel, pe baza gradientului de Na+ (“secundar” transportului activ de Na+) se transportă spre interior glucoză, aminoacizi (sinport), iar ionii de calciu și protonii sunt îndepărtați din citosol (antiport
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
etc. (fig. 35). Acest proces este posibil întrucât odată cu ionul transportat pasiv (Na+), un alt solvit se poate cupla la transportor. Astfel, pe baza gradientului de Na+ (“secundar” transportului activ de Na+) se transportă spre interior glucoză, aminoacizi (sinport), iar ionii de calciu și protonii sunt îndepărtați din citosol (antiport). Transportorul de glucoză SGluT 1 funcționează în această manieră. Schimbul electrogen 3Na+/Ca2+, ce se găsește la nivelul celulelor cardiac și care folosește la relaxarea inimii, reducând calciul citosolic. De obicei
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
și alte celule sau antiporterul Cl-/HCO3-. Mecanismele proceselor de transport activ secundar sunt diferite față de transportul activ primar. Diferența majoră constă în faptul că în cazul transportului activ secundar energia este furnizată de gradientul de concentrație. Gradientul electrochimic al ionului de sodiu între exteriorul celulei și interiorul acesteia, realizat prin procesul de transport activ primar al acestui ion (pompa Na/K) reprezintă un mijloc de înmagazinare de energie care poate fi utilizată pentru funcționarea sistemelor de transport activ secundar. In
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
primar. Diferența majoră constă în faptul că în cazul transportului activ secundar energia este furnizată de gradientul de concentrație. Gradientul electrochimic al ionului de sodiu între exteriorul celulei și interiorul acesteia, realizat prin procesul de transport activ primar al acestui ion (pompa Na/K) reprezintă un mijloc de înmagazinare de energie care poate fi utilizată pentru funcționarea sistemelor de transport activ secundar. In acest sens este de subliniat faptul că inhibarea producerii de ATP (ouabaina) într-o celulă determină într-o
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
pentru funcționarea sistemelor de transport activ secundar. In acest sens este de subliniat faptul că inhibarea producerii de ATP (ouabaina) într-o celulă determină într-o primă fază oprirea transportului activ al sodiului, cu scăderea consecutivă a gradientului transmembranar a ionului de sodiu, urmată de oprirea transportului activ secundar care depinde de gradientul de sodiu drept sursă de energie. Trecerea ionilor și, în special, a ionului de Na+ din compartimentul în care acesta se găsește în concentrație crescută (cu nivel energetic
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
într-o celulă determină într-o primă fază oprirea transportului activ al sodiului, cu scăderea consecutivă a gradientului transmembranar a ionului de sodiu, urmată de oprirea transportului activ secundar care depinde de gradientul de sodiu drept sursă de energie. Trecerea ionilor și, în special, a ionului de Na+ din compartimentul în care acesta se găsește în concentrație crescută (cu nivel energetic crescut) în compartimentul cu concentrație scăzută (nivel de energie coborât) furnizează energie pentru realizarea transportului activ al altui solvit împotriva
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
o primă fază oprirea transportului activ al sodiului, cu scăderea consecutivă a gradientului transmembranar a ionului de sodiu, urmată de oprirea transportului activ secundar care depinde de gradientul de sodiu drept sursă de energie. Trecerea ionilor și, în special, a ionului de Na+ din compartimentul în care acesta se găsește în concentrație crescută (cu nivel energetic crescut) în compartimentul cu concentrație scăzută (nivel de energie coborât) furnizează energie pentru realizarea transportului activ al altui solvit împotriva gradientului său (transport activ secundar
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
la sinteza de ATP din ADP și radical fosfat. Spre exemplu, transportul de electroni în lanțul fosforilărilor oxidative mitocondriale produce un gradient de concentrație a protonilor (H+) de o parte și de alta a membranei mitocondriale. In aceste circumstanțe deplasarea ionilor de hidrogen in sensul gradientului, strict la nivelul proteinei numite ATP-sintază, furnizează energie pentru sinteza de ATP (proces de fosforilare oxidativă). Similar proceselor de difuziune facilată și a proceselor de transport activ primar și în cazul transportului activ secundar, legarea
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]
-
să realizeze transportul numai pentru o anumită substanță, iar saturația situsurilor de legare, precum și durata ciclului de reacție, îi plafonează viteza maximă de transport. Proteina din cadrul sistemului de transport activ secundar mai are și un situs de legare a unui ion alături de situsul de legare a substanței de transportat. Cel mai frecvent proteina transportoare leagă ionul de sodiu, dar și anionii bicarbonic sau clor și ionii de potasiu pot fi legați în cursul procesului de transport activ secundar. Legarea ionului de
FIZIOLOGIE UMANA CELULA SI MEDIUL INTERN by Dragomir Nicolae Serban Ionela Lăcrămioara Serban Walther Bild () [Corola-publishinghouse/Science/1307_a_2105]