Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Bevezetés. Állatélettan előadás Csütörtök : 16:00-18:30 Bólyai terem Déli Tömb 0-821 Dr. Détári László tanszékvezető egyetemi tanár Élettani és Neurobiológiai.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Bevezetés. Állatélettan előadás Csütörtök : 16:00-18:30 Bólyai terem Déli Tömb 0-821 Dr. Détári László tanszékvezető egyetemi tanár Élettani és Neurobiológiai."— Előadás másolata:

1 Bevezetés

2 Állatélettan előadás Csütörtök : 16:00-18:30 Bólyai terem Déli Tömb Dr. Détári László tanszékvezető egyetemi tanár Élettani és Neurobiológiai Tanszék 1117 Bp., Pázmány Péter sétány 1/C iroda: Tel.: homepage: 2/20

3 előadás heti 3 óra vizsgához forrás: –előadás anyaga (homepage-n megtalálható) –Fonyó Attila: Az orvosi élettan tankönyve –Kiss János: Élettan – feladatok és megoldások –Tortora G.J., Derrickson B.H.: Principles of Anatomy and Physiology gyakorlat I. és II. félévben –emelt szint “A” hetente 6 óra (limitált létszám) –alap szint “B” hetente 3 óra gyakorlati jegy alapja: –jegyzőkönyvek –félévvégi zárthelyi gyakorlathoz forrás: –Élettani gyakorlatok a tanszéki honlapon Számonkérés 3/20

4 Az élettan tárgyköre az élet definiálása igen nehéz, inkább filozófiai kérdés a szövetek, szervek, szervrendszerek funkcióját vizsgálja szintetizáló tárgy, támaszkodik a korábban tanultakra sokféle élettan van: –orvosi élettan –kórélettan –állatélettan –összehasonlító élettan –környezet élettan –stb. az előadás keverék élettan lesz: emlős alap, orvosi-kórélettani és összehasonlító kitekintéssel 4/20

5 Az élettan alaptémái struktúra és funkció egysége adaptáció (evolúció során), akklimatizáció (egyed élete során) –pl. magas hegység - ritka levegő –Mexikói olimpia - helybeliek adaptálódtak külföldiek akklimatizálódtak (más módon) –nem mindig adaptáció az, ami annak látszik: láma - teve; a magas O 2 kötőképesség nem adaptív jegy a lámában belső környezet (Claude Bernard, 1872) homeosztázis (Walter Cannon, 1929) - inkább optimális (vs. állandó) szinten tartás negatív visszacsatolás (feedback) - érzékelő, kell-érték, hibajel konformitás és reguláció   Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig /20

6 sejtélettan –membránok –potenciálok –kommunikáció –izomműködés vér + keringés légzés kiválasztás emésztés endokrin szab. nemi működés érzékszervek mozgató mük. hipotalamusz integratív funkciók 6/20

7 Sejtmembrán

8 A biológiai membránok a sejtek felszínét, de a sejtszervecskéket is membrán borítja - kompartmentalizáció Karl Wilhelm von Nägeli XIX szd. közepe - festékkel szembeni barrier a sejtfelszinen - duzzadás és zsugorodás - plazma membrán EM megjelenésével bizonyították csak Singer és Nicholson (1972): folyékony mozaik   6-8 nm vastag kettős lipid réteg + fehérjék mozaik, mert a fehérjék csoportosulnak folyékony, mert oldalirányban elmozdulhatnak arány változó: mielin vs. mitokondrium 10 6 lipid molekula/négyzetmikron Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig /20

9 Lipid komponensek I. foszfolipidek –általában az összlipidtartalom több, mint fele –foszfogliceridek foszfatidilkolin foszfatidilszerin foszfatidiletanolamin   egyéb, pl. foszfatidilinozitol (PI, PIP, PIP 2 )   cisz-, és transz konfiguráció szerepe   –szfingomielin szerin + zsírsav = szfingozin (COOH-k kondenzálódnak) szfingozin + zsírsav = ceramid (szerin aminocsoportján) ceramid + foszfát + kolin = szfingomielin (szerin OH-ján)   a lipid raftok jellegzetes komponense, a koleszterinnel együtt Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig /20

10 Lipid komponensek II. glikolipidek –csak külső oldalon   –sejtfelismerés, antigének (pl. vércsoportok)   –növények és baktériumok: glicerin alapú –állatok: ceramid alapú –neutrális: pl. galaktocerebrozid (ceramidban szerin OH-jára galaktóz   mielin külső membrán 40%-a –gangliozid (ceramidban szerin OH-jához oligoszacharid, benne 1 vagy több töltéssel bíró sziálsav (N-acetil-neuraminsav - NANA)   idegsejtekben az összes lipid 5-10%-a szteránvázasok –koleszterin elsősorban   –több, mint 18% –fluiditás csökken, raftokban magas arány – 50%   Darnell et al., Scientific American Books, N.Y., 1986, Fig Darnell et al., Scientific American Books, N.Y., 1986, Fig Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig /20

11 Fehérje komponensek integráns fehérjék: átérnek egyik oldalról a másikra membránban lévő rész ált.  -hélix, kívül hidrofób oldalláncokkal szekvencia alapján (hidrofóbicitás) jósolható   gyakran többször áthatol: pl. 7TM receptor hélixek között loop-ok funkciójuk: ioncsatorna, receptor, enzim, transzporter, sejtkapcsoló, stb. perifériás fehérjék: csak valamelyik oldalon asszociálódnak a membránnal lehetnek pl. enzimek, szignalizációban szereplő fehérjék (G-fehérje, adenil-cikláz, stb.) 11/20

12 A membrán mint barrier gátat jelent az anyagáramlásnak anyag szerinti osztályozás: hidrofób (apoláros) anyagok - diffúzió hidrofil (poláros) anyagok –töltés nélküliek: kis mólsúly - diffúzió nagyobb mólsúly - szállító molekulával –ionok - ioncsatornán keresztül, vagy szállító molekulával energetikai osztályozás: –passzív: gradiens mentén - energiát nem igényel (diffúzió, facilitált diffúzió, csatorna)   –aktív: gradienssel szemben - közvetlen, vagy közvetett energiafelhasználás - szállítómolekula speciális: endocitózis, exocitózis Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig /20

13 Diffúzió I. tömegáramlás (konvekció, bulk flow) és diffúzió különbsége vízmolekulák 2000 km/h, de össze-vissza glukóz csak (?) 700 km/h az idő a távolság négyzetével nő kapillárisban glukóz: –10  - 90% - 3,5 s –10 cm - 90% - 11 év méretkorlát (30-50  ), plazmaáramlás, axon-transzport rendszerek Fick első törvénye: J = -D*A*dc/dx adott pontból x-irányban nézzük c-t, és az áramlást 13/20

14 Diffúzió II. gömbölyű molekulákra (Stokes-Einstein): D = kT / (6  r  ) lipid rétegen át történő diffúziónál a határfelületi koncentráció számít a lipid oldalon a vizes fázis konc.-ja állandó, a lipid fázisé a megoszlási hányadostól függ a gradiens tehát: K(c o - c i ) / x tehát J = - D m KA (c o - c i ) / x a megoszlási hányados és a membránon belüli diffúziós állandó adott anyagra konstans, a membrán vastagsága is - permeabilitási koefficiens J = - PA (c o - c i ) rokon fogalom: konduktancia 14/20

15 Ozmózis I. tulajdonképpen a víz diffúziója könnyen átjut, vízterek egyensúlyban Abbé Jean Antoine Nollet (1748) fedezte fel, húgyhólyaggal kísérletezve egyensúlyhoz hidrosztatikai nyomás kell a oldat felöli térrészben - ozmózisnyomás osmos = nyomni, tolni egyenes arányosság T-vel és molalitással van’t Hoff: az oldott molekulák az oldatban a gáz molekuláihoz hasonlóan viselkednek 1 M gáz szobahőn, 1 atm-án 24 liter – 1 literre összenyomva 24 atm 1 ozmólos oldat szobahőn 24 atm ozmózis nyomással rendelkezik levezetéshez barométerformula és gőznyomás csökkenés figyelembe vétele 15/20

16 Ozmózis II. az ozmózisnyomás a részecskék számától függ:  = i * m * RT m - a koncentráció molalitásban megadva i - az egy molekulából létrejövő részecskék száma – NaCl: 2, CaCl 2 : 3 molaritással szoktak számolni, és táblázatból korrigálják mérése fagyáspontcsökkenés vagy forráspontnövekedés alapján hipozmótikus, hiperozmótikus, izozmótikus hipotónusos, hipertónusos, izotónusos –ezek a fogalmak nem azonosak! –első számolt, második élő sejtre gyakorolt hatás alapján megfigyelt, pl. glicerin + NaCl –izozmótikus NaCl oldat: 0,9%-os fiziológiás sóoldat, vagy fiz.só 16/20

17 Ioncsatornák integráns fehérjék alkotják;  -hélixek, köztük hurkok (loop) Na +, K +, Ca ++, Cl - így, vagy transzporterrel vizsgálatuk patch-clamp módszerrel   szelektivitás ionokkal szemben - méret, töltés, dehidratálási energia (K + > Na + mérete)   nagy családok: csoportosítás ion és nyitási mód szerint szivárgási, feszültségfüggő, ligandfüggő, mechanoszenzitív csatornák feszültségfüggők ismertebbek: 4 motif, mindegyikben 6 hélix - Na +, Ca ++ 1 molekula, K + 4 molekula, 1-1 motiffal  - gyakran három állapot   ligandfüggők általában 5 motif (pentamer), 5 külön alegység, mindegyik 4 hélix-el   Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig /20

18 Átjutás szállító molekulával I. kapcsolódás hatására konformációváltozás nem ingázik a membrán két oldala között típusai energetikai szempontból: –facilitált diffúzió –aktív transzport típusai szállított anyagok szerint –uniporter - 1 anyag –symporter – 2, vagy több anyag azonos irányban –antiporter – 2, vagy több anyag ellenkező irányban   jellemzői: –telítődés –szelektivitás –kompetíció (versengés) Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig /20

19 Átjutás szállító molekulával II. facilitált diffúzió –gradiens mentén –nem igényel energiát –nagy, poláros molekulák, pl. glukóz felvétele   aktív transzport –közvetlen energiafelhasználással, ATP bontás –ha ion, akkor pumpának hívjuk –Na + /K + pumpa, ideg és izom sejtekben - antiporter  - pontos mechanizmus nem ismert   –H + - mitokondrium - ATP szintézis 3 H + átjutása során –közvetett energiafelhasználással, ált. Na + gradiens rovására –pl. glukóz, aminosav felszívás a vesében, bélben –pl. vízvisszaszívás a vesében   Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig /20

20 Endocitózis és exocitózis makromolekulák átjutása a membránon endocitózis - anyag felvétel –pinocitózis - folyadék - állandóan, minden sejtben –fagocitózis - szilárd - ingerre, csak speciális sejtekben –mechanizmus: hólyagocska lefűződése a membránról receptor-mediálta endocitózis –“clathrin coated pits” - receptorok összegyűlnek   –lefűződés után pl. lizoszómával egyesül –fehérjék, hormonok, vírusok, toxinok, stb. bejutása konstitútív (állandóan zajló) endocitózis is van - pl. membrán visszavétele (“recycling”) exocitózis - anyag leadás –mechanizmus: hólyagocska fúziója a membránnal   jel-indukálta exocitózis - ideg-, és mirigysejtek –Ca ++ szerepe   konstitútiv exocitózis is van - állandóan folyik Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig /20

21

22 Konformitás és reguláció Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 1-4.

23 Folyékony mozaik membrán Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 4-2.

24 Foszfolipidek típusai Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig. 6-9.

25 Inozitol foszfatidok Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig

26 Foszfogliceridek Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 4-3.

27 Glikokalix Darnell et al., Scientific American Books, N.Y., 1986, Fig

28 AB0 vércsoportok Darnell et al., Scientific American Books, N.Y., 1986, Fig. 3-79

29 Cerebrozidok Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig

30 Gangliozidok Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig

31 Koleszterin szerkezete Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 4-4.

32 Koleszterin a membránban Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 4-7.

33 Hidrofóbicitás

34 Átjutás a membránon Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig

35 Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig. 6-60, Ioncsatornák vizsgálata

36 Csatorna szelektivitás Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig

37 Feszültség-függő csatornák Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig

38 Aktiváció - inaktiváció Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig

39 Nikotinikus ACh receptor Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig

40 Facilitált diffúzió Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig

41 Szállítás típusai Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig

42 Na + - K + pumpa Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig

43 Na + - K + pumpa mechanizmusa Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig

44 Indirekt aktiv transzport Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig

45 Exo-, és endocitózis mechanizmusa Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig

46 Receptor-mediálta endocitózis Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig

47 Exocitózis a szinapszisban Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig


Letölteni ppt "Bevezetés. Állatélettan előadás Csütörtök : 16:00-18:30 Bólyai terem Déli Tömb 0-821 Dr. Détári László tanszékvezető egyetemi tanár Élettani és Neurobiológiai."

Hasonló előadás


Google Hirdetések