Előadást letölteni
Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon
1
Bevezetés
2
Dr. Détári László tanszékvezető egyetemi tanár
2/20 Állatélettan előadás Csütörtök: 16:00-18:30 Bólyai terem Déli Tömb 0-821 Dr. Détári László tanszékvezető egyetemi tanár Élettani és Neurobiológiai Tanszék 1117 Bp., Pázmány Péter sétány 1/C iroda: Tel.: homepage:
3
Számonkérés előadás heti 3 óra vizsgához forrás:
3/20 Számonkérés 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
4
4/20 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
5
Az élettan alaptémái struktúra és funkció egysége
5/20 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 O2 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. 1-4.
6
sejtélettan vér + keringés légzés kiválasztás emésztés endokrin szab.
6/20 sejtélettan membránok potenciálok kommunikáció izomműködés vér + keringés légzés kiválasztás emésztés endokrin szab. nemi működés érzékszervek mozgató mük. hipotalamusz integratív funkciók
7
Sejtmembrán
8
8/20 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 106 lipid molekula/négyzetmikron Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 4-2.
9
Lipid komponensek I. foszfolipidek
Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig 9/20 Lipid komponensek I. foszfolipidek általában az összlipidtartalom több, mint fele foszfogliceridek foszfatidilkolin foszfatidilszerin foszfatidiletanolamin egyéb, pl. foszfatidilinozitol (PI, PIP, PIP2) 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 Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 4-3. Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig. 6-9.
10
Lipid komponensek II. glikolipidek szteránvázasok csak külső oldalon
Darnell et al., Scientific American Books, N.Y., 1986, Fig Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 4-4. 10/20 Lipid komponensek II. Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig. 4-7. 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% Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig Darnell et al., Scientific American Books, N.Y., 1986, Fig. 3-79 Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig
11
11/20 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.)
12
A membrán mint barrier gátat jelent az anyagáramlásnak
12/20 A membrán mint barrier Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig 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
13
Diffúzió I. J = -D*A*dc/dx
13/20 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
14
Diffúzió II. gömbölyű molekulákra (Stokes-Einstein): D = kT / (6r)
14/20 gömbölyű molekulákra (Stokes-Einstein): D = kT / (6r) 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(co - ci) / x tehát J = - DmKA (co - ci) / x a megoszlási hányados és a membránon belüli diffúziós állandó adott anyagra konstans, a membrán vastagsága is - permeabilitási koefficiens J = - PA (co - ci) rokon fogalom: konduktancia
15
Ozmózis I. tulajdonképpen a víz diffúziója
15/20 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
16
16/20 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, CaCl2: 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
17
Alberts et al. : Molecular biology of the cell, Garland Inc. , N. Y
Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig Ioncsatornák 17/20 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 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
18
Átjutás szállító molekulával I.
18/20 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
19
Átjutás szállító molekulával II.
Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig 19/20 Átjutás szállító molekulával II. Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig 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
20
Endocitózis és exocitózis
20/20 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 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
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 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 a glycophorin leírását lásd Alberts et al 291. old.
34
Átjutás a membránon Eckert: Animal Physiology, W.H.Freeman and Co., N.Y.,2000, Fig
35
Ioncsatornák vizsgálata
Alberts et al.: Molecular biology of the cell, Garland Inc., N.Y., London 1989, Fig. 6-60, 6-61.
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
Hasonló előadás
© 2024 SlidePlayer.hu Inc.
All rights reserved.