biotechnologia


 
 
UWAGA. Artykuł jest poniżej.

Drodzy Czytelnicy e-biotechnologia.pl. Mamy do Was ogromną prośbę!



Portal ten tworzony jest przez lubelskich naukowców i od ponad 10 lat staramy się, aby w Wasze ręce trafiały treści, które pomagają Wam w zdobywaniu wiedzy.
Dzisiaj My prosimy Was o pomoc i przysługę!
Ci sami naukowcy, którzy tworzą e-biotechnologia.pl tworzą również projekt NEXBIO.
NEXBIO rozwija technologie analizy DNA, które mają szansę obniżyć użycie pestycydów w rolnictwie. Ponadto budujemy mobilne laboratorium genetyczne, które umożliwi wykrywanie chorób roślin już na polu. Więcej o nas tutaj: Onet Rano, INN:Poland, Chivas Venture NEXBIO.

NEXBIO reprezentuje Polskę w niezwykle prestiżowym konkursie THE VENTURE rywalizując w gronie 30 innowacyjnych pomysłów z całego świata. Mamy szansę wygrać, ale nie odbędzie się to bez Waszej pomocy. Prosimy Was o głosy w konkursie. To dla nas wielka szansa! Dla nas to fundusze na rozwój projektu jakim jest mobilne laboratorium genetyczne. Jeśli nas wesprzecie, bardzo prawdopodobne jest, że za kilka lat, również będziecie z niego korzystać.

Jak można na nas zagłosować (to zajmie tylko kilka sekund!):


1. Należy wejść na stronę organizatora konkursu: Konkurs The Venture
2. Kliknąć w przycisk Zaloguj się przez Facebook aby oddać głos
3. I następnie koniecznie kliknąć w przycisk Potwierdź swój głos

Bardzo Wam dziękujemy!
ZESPÓŁ E-BIOTECHNOLOGIA.PL
 

Transport bierny

Każda komórka oddzielona jest od środowiska zewnętrznego płynną, mozaikową strukturą (ang. fluid mosaic structure) zbudowaną z białek i tłuszczy – błoną komórkową. Najpowszechniej występują w niej fosfolipidy, czyli cząsteczki o charakterze amfipatycznym. Jeden ich koniec jest hydrofilowy (dobrze rozpuszcza się w wodzie), natomiast drugi ma charakter hydrofobowy (dobrze rozpuszcza się w tłuszczach). Hydrofilowe fosfatydowe głowy skierowane są w stronę zewnętrznego, wodnego środowiska. Niepolarne bieguny kwasów tłuszczowych tworzą natomiast hydrofobowe wnętrze. Wpływa to w znaczący sposób na właściwości błony oraz na charakter transportowanych przez nią substancji.


Rys. 1. Budowa fosfolipidu (A) i ich zachowanie się w środowisku wodnym (B)

Dyfuzja prosta
Cząsteczki niepolarne, tzn. rozpuszczalne w tłuszczach, przenikają przez warstwy fosfolipidowe na zasadzie prostej dyfuzji. Są to np. cząsteczki tlenu, dwutlenku węgla, kwasy tłuszczowe, hormony steroidowe i rozpuszczalniki organiczne (alkohole, etery…). Średnica tych związków nie ma znaczenia, a dyfuzja odbywa się w obu kierunkach i zgodnie z gradientem stężeń (tzn. zawsze od strony większego stężenia do mniejszego). Prowadzi to do wyrównania zawartości substancji po obu stronach półprzepuszczalnej błony. Każdy ruch wiąże się ze zużyciem energii. W przypadku dyfuzji prostej jest to energia kinetyczna powstająca dzięki przypadkowym kolizjom cząsteczek, czyli ruchom Browna.

Dyfuzja ułatwiona
Większość transportowanych substancji jest rozpuszczalna w wodzie, tzn. cechuje się budową polarną i z tego powodu nie może przekroczyć lipidowego rdzenia błony. Ich transport uzależniony jest od obecności specjalnych białek zatopionych w dwuwarstwie. Za ich pomocą wybrane cząsteczki mogą dyfundować przez błonę zgodnie z gradientem stężeń. Jest to tzw. dyfuzja ułatwiona (ang. facilitated diffusion).

Tak zwane kanały błonowe różnią się od siebie budową i funkcją. Można jednak wyróżnić kilka łączących je cech. Większość z nich zbudowana jest z kilku (4-6) homologicznych podjednostek lub inaczej domen. Przez ich środek przebiega por wypełniony cząsteczkami wody. Wnętrze poru wyścielają α helisy oraz odcinki o antyrównoległej β strukturze. Kanały te mogą działać wybiórczo, a ich średnica niczym sito reguluje wielkość przepuszczanych związków. O selektywności kanałów decydują również boczne łańcuchy wystające z innych elementów strukturalnych.




Rys. 2. Kanały błonowe składają się z 4, 5 lub 6 podjednostek. Wraz z liczbą domen wzrasta średnica kanału. Środkowa oś symetrii wyznacza por, czyli bramkowaną i wypełnioną wodą drogę dla jonów

Kanały jonowe otwierane są na zasadzie „wszystko albo nic”, a intensywność bodźca otwierającego wpływa jedynie na ilość zdolnych do transportu porów. Ze względu na rodzaj czynnika aktywującego możemy je podzielić na trzy podstawowe grupy:
• kanały zależne od napięcia - regulowane przez potencjał błonowy (depolaryzację lub hyperpolaryzację)
Posiadają one tzw. czujnik potencjału, czyli naładowany elektrycznie fragment reagujący na zmiany pola elektrycznego w błonie. Jego ruch powoduje zmianę konformacji bramki aktywacyjnej i otwarcie poru. Przez pewien czas po zamknięciu, kanał pozostaje niewrażliwy na bodźce. Tzw. filtr selektywności odpycha niektóre jony i dzięki temu warunkuje specyficzność działania, np. kanał receptora acetylocholinowego jest selektywny dla kationów, ponieważ jego por zawiera pierścienie naładowane ujemnie.
Zależne od napięcia kanały sodowe i potasowe są odpowiedzialne za zmiany w przepuszczalności błon wielu komórek pobudliwego typu.

• kanały zależne od ligandu - kanały aktywowane chemicznie
Również i ten typ kanałów jest selektywny względem różnych rodzajów jonów. Otwierają się one, gdy cząsteczka ligandu zostaje przyłączona do specyficznego miejsca wiążącego. Jest to zjawisko odwracalne i po pewnych czasie kanał ulega ponownemu zamknięciu. Podczas przedłużonych obecności wysokich stężeń ligandu, kanały tracą na pewien czas swoją wrażliwość. Do najlepiej poznanych przedstawicieli tej grupy należy kationowo- selektywny receptor acetylocholiny (nAChR).

• kanały aktywowane napięciem mechanicznym - mechanoreceptory
Stanowią najlepiej poznaną grupę kanałów jonowych. Występują w komórkach dokonujących zamiany bodźców mechanicznych na elektryczne i otwierane są w wyniku działania sił odkształcających błonę.

Niektóre rodziny kanałów błonowych pozwalają na transport większych związków chemicznych, np. aminokwasów lub cukrów. Istnieją również skomplikowane struktury przewodzące nowo zsyntetyzowane łańcuchy polipeptydowe. Jest to zjawisko kluczowe dla sekrecji białek i możliwe dzięki rozwiniętej konformacji łańcuchów, które dopiero po przekroczeniu dwuwarstwy zwijają się w odpowiednią strukturę wyższego rzędu.

Osmoza
Specyficznym typem prostej dyfuzji jest osmoza, czyli transport cząsteczek rozpuszczalnika z roztworu o mniejszym stężeniu substancji, do roztworu o stężeniu większym. O wymianie wody pomiędzy komórką a środowiskiem zewnętrznym decyduje tzw. siła ssąca. Gdy równa się ona zeru oznacza to, że ustalona została równowaga potencjału osmotycznego i komórka osiągnęła maksymalny turgor.


Rys. 3. Typy roztworów. Komórki zanurzone w płynie hipotonicznym ulegają powiększeniu lub nawet rozsadzeniu. W kontakcie z roztworem hipertonicznym, komórki roślinne podlegają odwracalnemu zjawisku plazmolizy, tzn. odrywaniu się protoplastu od ściany komórkowej

Zjawiska osmotyczne odgrywają ważną rolę w życiu roślin. Regulują zawartość wody i turgor, nadają rosnącym tkankom siłę niezbędną do przebicia się przez glebę, warunkują również odporność na zimno i suszę. Wyjątkiem jest tzw. susza fizjologiczna spowodowana zbyt niska temperaturą lub niewłaściwym zasoleniem gleby.


Autor: Anna Kurcek


Literatura:
• Władysław Z. Traczyk „Fizjologia człowieka w zarysie” Wydanie IV poprawione i uzupełnione, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich Warszawa 1989;
• Lubert Stryer „Biochemia”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2003;
• Ewa Pyłka-Gutowska “Biologia vademecum maturzysty”, Wydawnictwo “Oświata” Warszawa 2002;
• „Kanały jonowe” Katedra i Zakład Biofizyki 1998; http://www.biofiz.am.wroc.pl/.


Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

157 gości oraz 0 użytkowników online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 

Patronat

Wydarzenie: V edycja akcji „Od laika do przyrodnika” 24 lutego -16 czerwca 2017 r., Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Konferencja: IV Lubelska Konferencja Młodych Naukowców, 26-27 Maja 2017, Lublin

Konferencja: VI Międzynarodowa Konferencja Biofizyków, 19-21 Maja 2017, Kraków

Konkurs na projekt badawczy Naukowej Fundacji Polpharmy, 1 marca- 31 maja 2017, Warszawa

Konferencja: VI Międzyuczelniane Sympozjum Biotechnologiczne SYMBIOZA, 26-28 Maja 2017, Warszawa

Konferencja: Chemia dla Urody i Zdrowia
8-10 czerwca 2017, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Wydarzenie: Metagenomy różnych środowisk, 29-30 czerwca 2017, Lublin

Wydarzenie: EUROBIOTECH 6th Central European Congress of Life Science
11 - 14 Września 2017, Kraków

Facebook

Gadżety

Sklep e-biotechnologia.pl
Tematyczne kubki, koszulki, bluzy etc.


Zapraszamy do sklepu

Na skróty

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Narodowe Centrum Nauki Narodowe Centrum Badań i Rozwoju Ośrodek Przetwarzania Informacji PAP - Nauka w Polsce Forum Akademickie Fundacja na rzecz Nauki Polskiej Wirtualna Biblioteka Nauki Scopus NCBI PubMed Nature Science Cell

 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. VitaInSilica Portal popularnonaukowy

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u