Membrānas uzbūve un funkcijas

            4.tēma
Ievadam
• Kas kopīgs diabētiķim, Āfrikas pigmejam un
  cilvēkbērnam ar paaugstinātu holesterīnu?




• Viņu šūnās ir problēmas ar vielu transportu!
No kā sastāv šūnas plazmatiskā
              membrāna?
• Tagad mēs zinām, ka sastāv no
  fosfolipīdu dubultslāņa, proteīniem
  un ogļhidrātiem

• Bet vēsturiski?
   – Vispirms atklāja, ka šūnas labāk laiž
     cauri vielas, kas šķist taukos;
   – Vēlāk no eritrocītiem ieguva
     fosfolipīdu daudzumu, ko aprēķinot,
     teorētiski varēja pārklāt šūnu;
   – Vēlāk noteica, ka ir arī proteīni;
   – Izmantojot elektronmikroskopiju,
     noteica membrānas modeli, kādu mēs
     to zinām tagad.
Šķidrais mozaīkveida modelis
Šķidrais mozaīkveida modelis
Membrānas detalizētāka uzbūve
Membrānas detalizētāka uzbūve
• Šūnas plazmātiskā membrāna sastāv
  no:
   – Jau pieminētā fosfolipīdu
     dubultslāņa;
   – Glikolipīdiem (ogļhidrāts+ lipīds) –
     fosfolipīda hidrofilajai galvai
     pievienojas dažadi ogļhidrāti,
     aizsargfunkcija, sazināšnās funkcija;
   – Holesterīna - samazina membrānas
     caurlaidību bioloģisko molekulu
     vairākumam;
   – Glikoproteīniem
     (proteīns+ogļhidrāti) – veic vielu
     transportu;
Šķidrā membrāna
• Membrānai ir līdzīga konsistence kā olīveļļai;
• Jo vairāk nepiesātināto taukskābju atlikumu, jo
  šķidrāka;
• Fosfolipīdu slānis spēj plūst, tāpēc šūnas ir
  plastiskas, ja tas tā nebūtu, tad mums pamājot
  galvu, nervi pārplīstu un mēs būtu paralizēti;
• Proteīni plūst līdzi membrānai, kaut dažus
  proteīnus spēj noturēt citoskelets.
Plazmatiskās membrānas proteīni
• Hidrofobie gali ir iegremdēti membrānā,
  hidrofīlie rajoni ir ārā no abām dubultslāņa
  virsmām;
• Lielākā daļa ir glikoproteīnu, ogļhidrātu ķēdes
  virzītas ārpusi.
Šūnu savstarpējā atpazīšana
• Glikoproteīnu un glikolipīdu ogļhidrātu ķēdes
  kalpo kā šūnas «pirkstu nospiedumi»
• Sastopama ļoti liela šo ķēžu daudzveidība;
• Šīs ķēdes ir sugas, indivīdu un šūnu specifiski.
• Piemēram, asinsgrupām ir atšķirīgi
  glikoproteīni
Membrānas mozaīka
• Membrānas proteīniem ir dažādas funkcijas,
  kopējā saistīta ar vielu transportu;
Plazmātiskās membrānas šķēršošana
• Membrāna ir puscaurlaidīga, kas nozīmē, ka ne
  visas molekulas to spēj šķērsot.
• Spēj šķērsot:
  – Ūdens;
  – Elektroneitrālas molekulas
Molekulu šķērsošana
• Notiek divējādi:
  – Pasīvi;
  – Aktīvi.
• Aktīvai šķērsošanai nepieciešama enerģija
  (ATP – adenozīntrifosfāts)
Pasīvais transports
• Difūzija
• Vielas kustas koncentrācijas gradienta virzienā
Pasīvais transports
• Difūzija
Pasīvais transports
• Osmoze
• Difūzijas process, kur tikai šķīdinātājs (ūdens)
  pārvietojas uz lielāku koncentrāciju, lai to
  izlīdzinātu
Pasīvais transports
• Osmoze
• Šis process sastopams nierēs, ūdens
  uzsūkšanās zarnās, ūdens uzsūkšanās asins
  plazmā
Tonuss
• Ir ar osmozi saistīts šķidruma saspringums;
• Šūnas stāvoklis mainās atkarībā no
  koncentrācijas, kur tā atrodas;
Tonuss
• Svarīgs augiem, uztur vertikālo šķidrumu
  kustību;
• Augu šūnas var pārplīst, jo ir šūnapvalks;
Pasīvais transports
• Atvieglotais transports
• Piedalās proteīni – pārnēsātāji
• Tiek pārnesti taukos šķīstošas molekulas –
  glikozes un aminoskābju molekulas
• Pārvietojas koncentrācijas gradienta virzienā.
Aktīvais transports
• Aktīvais transports
• Mazas molekulas pārvietojas uz lielāku
  koncentrāciju;
• Nepieciešama enerģija, proteīni pārnesēji,
  tāpēc daudz mitohodriju atrodas pie
  membrānas;

• Proteīnus pārnesējus bieži sauc par sūkņiem
Aktīvais transports
• Aktīvais transports
Aktīvais transports
• Aktīvais transports
• Cistiskā fibroze
Aktīvais transports
• Eksocitoze
• Goldžī komplekss veido pūslīšus, kas satur
  specifisku vielu molekulas;
• Ekskrēcija notiek, pūslīšiem saplūstot ar
  membrānu
Aktīvais transports
• Endocitoze
• Šūnas veidojot pūslīšus uzņem
  vielas.

• Fagocitoze

• Pinocitoze

• Ar receptoriem saistītā
  endocitoze
Aktīvais transports
• Ar receptoriem saistītā endocitoze
• http://www.youtube.com/watch?v=kfy92hdaA
  H0&feature=related
Pārveidotā šūnas virsma
• Ir sastopamas ārpusšūnas struktūras:
• Augiem, sēnēm, baktērijām – šūnapvalks
• Dzīvnieku šūnām – ārpusšūnu matrice
Šūnapvalks
Dzīvnieku ārpusšūnas matrice
Šūnu kontaktu veidi
Pēc nedēļas kontroldarbs +
    laboratorijas darbs

Sunas membrana