Hücre Zarının Biyokimyasal Yapısı PDF

T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA IRMAK AKSAN T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hücre Nedir? • • ✓ ✓ Hücre yaşamın temel birimidir. Hücre farklı fonksiyonlara sahip olan organellerden oluşur. Prokaryotlar Ö...

T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA IRMAK AKSAN T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hücre Nedir? • • ✓ ✓ Hücre yaşamın temel birimidir. Hücre farklı fonksiyonlara sahip olan organellerden oluşur. Prokaryotlar Ökaryotlar 2 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hücre Yapısı ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ Hücre membranı Sitoplazma Mitokondri Lizozom Peroksizom Nükleus Endoplazmik retikulum Golgi kompleksi Hücre iskeleti T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Sitoplazma • • • • • Nükleus ve organelleri bulundurur. Organik maddeler ve elektrolitleri içerir. ER tarafından sentezlenen proteinlere kofaktör sağlar. KH, lipid, aa ve nükleik asit met. bazı reaksiyonları sitozolde gerçekleşir. Üre ve hem sentezinin bir bölümü, kolesterol, yağ asidi ve nükleotid sentezi sitozolde gerçekleşir. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Nukleus • • • • Nukleolus ve kromatin içermektedir. Hücre bölünmesi RNA ve DNA sentezi DNA onarımı T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Endoplazmik Retikulum • • • • Detoksifikasyon (Düz-ER) Yağ asitleri ve fosfolipid sentezi (Düz-ER) Bazı zar ve organel proteinleri (Granüllü-ER) Glikozilasyon ve disülfit bağlarının eklenmesiyle proteinler modifiye edilir. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI • • • ER’ de sentezlenip hücreden salgılanacak proteinlerin yönlendirildiği Glikoproteinlerin modifikasyon merkezi Proteinlerin hücre dışına taşınmasında görev alır. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Lizozom • • • KH, lipid, protein ve nükleik asitlerin hidroliz edilmesinde rol alan hidrolaz depolarıdır. Endositoz yoluyla hücreye giren maddeleri içerdikleri enzimler ile sindirirler. Hücre ölümünden sonra otoliz olayına katılırlar. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Peroksizom • • • • Moleküler oksijeni kullanarak oksidatif reaksiyonlarla alakalı sitoplazmik organel Yağ asidi oksidasyonunda H2O2 zehirsizleştirilmesinde Katalaz, peroksidaz, aminoasit oksidaz enzimlerini içerir. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Mitokondri • • • • • Oksidatif fosforilasyonla ATP üretimi Apoptoz ile ilgili enzimlerin sitozole verilmesi KH, aa ve lipidlerin oksidasyonunu gerçekleştirmek Üre ve hem sentezi Keton cisimlerinin sentezi T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hücre İskeleti T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hücre Zarı T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hücre Zarı • ➢ ➢ ➢ ➢ • Hücreyi ve hücre organellerini sararak dış ortamdan ayıran, hücreye yapısal ve mekanik bütünlük sağlayan seçici geçirgen bir yapıdır. Yalıtım (izolasyon): Hücrenin dış ortamdan ayrılmasını sağlar, hücrelere fonksiyonlarına uygun yapı ve şekil kazandırır ve hücreyi bir bütün halinde tutar. Transport: Maddelerin hücre içine ve dışına taşınmasını sağlayarak hücrenin kimyasal bileşiminin değişmesini önler. Sinyal iletimi: Plazma membranının dış yüzeyinde: peptid hormonlar, nörotransmitterler, immünoglobulinler gibi düzenleyici moleküller için özgün reseptörler vardır. Plazma membranının iç yüzeyinde: adenilat siklaz (AC), fosfolipaz gibi bazı enzimler için bağlanma yerleri bulunmaktadır. Düzenleyici molekülün özgün reseptörüne bağlanması, enzimler aracılığıyla sinyalin hücre içine iletilmesini sağlar. Hücre-hücre tanınması: doku özelliğini sağlayan antijenik makromolekülleri (benzer hücrelerin birbirini tanımasını ve bir araya gelmesini sağlayan bileşikler) içerir. Hücre zarı; protein (%-50-60), lipit (%40-50) ve az miktarda karbonhidratın oluşturduğu 6-10 nm kalınlığında bir yapıdır. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hücre Membranı Bileşenleri • Fosfolipitler • • • • • Fosfotidilkolin (Lesitin) Fosfotidiletanolamin (sefalin) Fosfotidilserin Fosfatidilinozitol Sfingomyelin • Kolesterol • Proteinler • • İntegral proteinler Periferal proteinler • Karbohidrat ( glikokaliks) T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Sıvı Mozaik Modeli: (Singer ve Nicolson, 1972) • • • • • Fosfolipid çift tabaka: Nonpolar bölgeler içte ve baş bölgeleri sulu fazla etkileşimde Proteinler lipid çift tabakaya gömülmüş halde: Proteinlerin hidrofobik domainler ve lipidler arasında hidrofobik etkileşim Karbonhidratlar, dış yüzeyde lipid veya proteinlere bağlı lipid ve proteinler sürekli değişimde ve harekette: sıvı mozaik Önemli özelliği, lipidlerin ve proteinlerin serbestçe hareket edebildiği iki boyutlu bir akışkan gibidir. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Membran Lipidleri • • Hücre membranının temel yapı birimleri “fosfolipidler”dir. (%50-60) Fosfolipidler: Amfipatik moleküllerdir. Hidrofilik bir baş ve hidrofobik bir kuyruk kısmına sahiplerdir. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI • • • • • • Çift tabaka sulu bir çevrede amfipatik moleküllerin termodinamik gereksinmelerini de karşılayabilir. Fosfolipidler sulu ortamlarda amfipatik olmaları nedeniyle polar gruplarının su ile ilişkili olacak şekilde dizilmesiyle polar olmayan gruplar bir araya gelerek bir lipit çift tabakası oluşturur. Bu termodinamik olarak uygun olan düzenlemede hidrofilik baş kısımları su ile yüzleşirken hidrofobik kuyruk kısımlar iç tarafta kalarak sudan korunur. Ancak lipid çift tabakanın su ile yüzleşecek bir sınırının bulunması termodinamik olarak uygun değildir. Elverişsiz bir çevre ile karşı karşıya kalan kısım, çift tabakanın sadece uçları veya kenarlarıdır. Su ile yüzleşmenin engellenmesi için lipid çift tabakanın tamamen kapanarak su ile yüzleşecek bir sınır bırakmaması gerekir. Kenarları olmayan kapalı bir vezikül oluşturacak şekilde tabakanın kendi üzerinde katlanması ile termodinamik olarak en uygun şekli alınır. Bu davranış biçimi hücre oluşumu için en önemli temellerden bir tanesidir. 17 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Membran Lipidleri • Membran lipidlerinin hareketleri: ➢ Lateral difüzyon: aynı tabakada yana kayarak yer değiştirme ➢ Flip-Flop: bir tabakadan diğerine geçmesi (>1/ay) transvers difüzyon ➢ Rotasyon: kendi ekseni etrafında dönmesi ➢ Fleksiyon: hidrofobik kuyrukların hareketi T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Lipit bileşimi • • Kısa zincirli ve çok doymamış yağ asidleri (1, 2 veya 3 çift bağı içerenler) membranı daha akıcı hale getirir. Uzun zincirli ve doymuş yağ asidleri, daha sıkı bir şekilde paketlendikleri için, membran akışkanlığını azaltırlar. • Doğal yolla oluşan yağ asitleri cis konfigürasyonuna sahiptir. • Cis konfigürasyonunda bulunan doymamış bağlar hidrofobluğu azaltmaksızın, yan zincir paketlenmesindeki sıkışıklığı azaltarak çift tabakanın akışkanlığını arttırırlar. 19 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Farklı hücre membranlarında lipid oranları T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Kolesterol • • • Kolesterol, fosfolipit molekülleri arasına membranın dış yüzeyinde iç yüzüne göre daha fazla olacak şekilde yerleşmiştir. Hücre zarındaki kolesterolün tamamı serbest kolesteroldür. Membran akışkanlığının belirlenmesinde en önemli faktörlerden biridir. Membran akışkanlığını azaltır. Yüksek kolesterol düzeylerinde akışkanlık azalır. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Kolesterol • Membran akışkanlığının en önemli belirleyicilerden biri olan kolesterol, iki komşu hidrokarbon zinciri arasına girer ve yüksek ısı gibi iç veya dış etkenlerin zar akışkanlığını arttırmasını engelleyerek, zar dayanıklığının sürdürülmesini sağlamaktır. • Kolesterol bir akışkanlık tamponu olarak görev görmektedir. Düşük ısıda akışkanlığı arttırırken, yüksek ısıda akışkanlığı azaltmaktadır. 22 • Fosfatidilinositol hücre membranının sitosolik kısmında yer alan bir diğer fosfolipittir. Fosfatidilinositol hücre sinyal iletiminde önemli bir rol oynar. Fosfatidilserin ve fosfatidilinositol moleküllerinin baş kısımları negatif yüklü olmaları nedeniyle plazma membranının sitosolik yüzeyi de negatif yüklüdür. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI • • • • Çok yavaş da olsa flip-flop hareketi ile membranda olması gereken lipit düzeni değişmeye başladığında bu düzeni yeniden kurmakla görevli iki protein vardır: “flippase” ve “ floppase”. Flipaz’ın görevi, PS ve PE ‘yi (aminofosfolipitleri) ATP bağımlı olarak membranın dış yüzeyinden iç yüzeyine taşımaktadır. Flopaz ise genellikle membran yapısında gerçekleşen değişiklikler sonucunda lipit sayısındaki değişiklikleri modifiye etmek üzere ATP bağımlı olarak kolin içeren lipitleri membranın iç yüzeyinden dış yüzeyine flipaz’dan 10 kat daha yavaş olacak şekilde taşır. 24 • Scramblase: asimetri kaybında rol oynadığı öne sürülen bir protein’dir. • Lipid çift tabakanın her iki tarafında yer alan fosfolipidleri dengeleyen bir protein. Özellikle ER (endoplazmik retikulum)’de aktif olarakbulunan bu protein fosfolipidleri ER membranının her iki tarafına da eşit olarak dağıtır. ER’da yeni lipid molekülleri lipid çift tabakanın sadece sitozolik kısmına dahil edildiği için ve lipit molekülleri kendi kendilerine bir taraftan diğerine geçemeyecekleri için fosfolipid translokatörleri (Scramblase) lipid moleküllerinin sitosolik taraftan ER lümeni tarafına geçirir. 25 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI LİPİD YIĞINLARI (RAFT) • Hücre membranında fazla oranlarda kolesterol ve sfingolipid içeren özelleşmiş mikrobölgeler ya da platformlar bulunmaktadır. Bu özelleşmiş membran bölgelerindeki fosfolipitlerin yan zincirleri non-raft membran bölgelerine göre çok daha fazla doymuş yağ asidi içerir (sfingolipidlerin yapısında da doymuş yağ asidi fazladır). • Kolesterol ve doymuş yağ asitlerinin yoğun olarak bulunması lipid raftlarını membranın diğer kısımlarına göre daha düzenli ve daha az akışkan olmasına neden olur. • Doymuş yağ asitleri (örn. palmitoil ya da miristoil) ile kovalent olarak modifiye sitoplazmik proteinler, membrana bağlanan proteinler ve hücre içi sinyal iletiminde rol alan birçok protein lipid raftlarında yoğun olarak bulunurlar. 12/11/2023 26 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI 27 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hücre Membranında Yer Alan Karbohidratlar • • • • Karbohidratlar membranda oligosakkaritler şeklinde proteinlere kovalent olarak bağlanarak glikoproteinleri, sfingolipidlerle birleşerek glikolipidleri oluştururlar. Plazma membranlarının bu kısmına Glikokaliks adı verilir. Oligosakkaritler dışında heksozlar (glukoz, galaktoz, mannoz, fukoz), pentozlar (arabinoz ve ksiloz) ve türev şekerler (glukozamin, galatozamin ve sialik asit) membran yapısında yer alır. Karbohidratlar, hücreler arası tanıma olaylarında antijenik bileşenler olarak görev yapar. 28 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI 29 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Kan Grupları • • Eritrositlerin yüzeyinde bulunan insan kan grubu (A,B,0) antijenleri lipidlere ve proteinlere bağlı oligosakkaritlerdir. ABO sistemdeki kan gruplarını glikolipid ve glikoprotein yapısındaki antijenlerin uç grupların farklılığı belirlemektedir. Tüm insanlarda 0 antijenini sentezleyen enzimler bulunur. Kan grubu A olan insanlarda Nasetilgalaktozamin ekleyen enzimler de bulunur. Kan grubu B olan insanlarda ise ekstra galaktozu ekleyecek enzimler bulunur. AB kan grubuna sahip insanlarda hem A hem de B antijenleri sentezlenir. 30 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Membran Proteinleri • • • İntegral membran proteinleri: Doğrudan lipid bilayer’a gömülü olarak bulunurlar. Transmembran proteinler: Membranı bir uçtan diğer uca kat ederler. Periferal membran proteinleri: Lipid bilayer’ın içine girmezler, integral membran proteinleri ile ilişkiye geçerek dolaylı yoldan lipid bilayer yapısına katılılırlar. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI TRANSMEMBRAN PROTEİNLERİ • • • • • İyon kanalı: özel iyonları su dolu porlar aracığı ile membranın diğer tarafına taşır. Birçok plazma membranı çeşitli iyonlar için spesifik kanallar içerir Taşıyıcılar: Şekillerini değiştirerek özel maddeleri membranın diğer tarafına taşır. Reseptör: Spesifik ligandı tanırlar ve hücrenin fonksiyonunu değiştirirler. Enzim: Hücre içinde veya dışında reaksiyonları katalizler. Bağlayıcı: Hücre içinde ve dışında filamentlere bağlanarak hücrenin yapısal bütünlüğünü ve şeklini korumaya yardımcı olur. Aynı zamanda, hücrenin hareketine de etkisi vardır. 32 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI 33 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Periferal proteinler • • • Membrana integral proteinler aracılığı ile tutunur. Ortam pH’nın veya iyonik şiddetinin değişmesiyle bu proteinler kolayca membrandan ayrılır. Amfipatik değillerdir. Bu nedenle nonpolar lipidlere bağlanmazlar (lipid tabakanın iç bölgesine giremezler). Deterjanlarla membrandan kolayca ayrılırlar. 34 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Transmembran proteinler • • • • • • • Amfipatik özelliktedir, yani hem hidrofilik hem de hidrofobik bölgelere sahiptirler. Hidrofobik kısımları lipit tabakanın hidrofobik iç kısmıyla, hidrofilik kısımları ise lipit tabakanın her iki yanında yer alan su tabakasıyla ilişkidedir. Membranın içinde – nonpolar amino asidler • hidrofobik gruplar, fosfolipitlere sıkıca bağlanarak proteinin membrana tutunmasını sağlar Membranın dış yüzeyinde – polar amino asidler • Hidrofilik gruplar ekstrasellüler sıvıya ve sitozole uzanmaktadır 35 T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hücre Zarı Transportu T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Basit Difüzyon • • • Oksijen ve Karbondioksit gibi gazlar Steroid hormon , ilaç gibi lipitte çözünen maddeler Enerji harcanmaz T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Kolaylaştırılmış Difüzyon • • Moleküller taşıyıcı bir molekül yardımı ile taşınırlar (aracı molekül) Basit difüzyon gibi; moleküller yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru hareket ederler. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Kolaylaştırılmış Difüzyon • • • • Taşıyıcı aracılığı ile düzenlenen difüzyondur. Taşıyıcı protein, molekül ve iyonların zara kimyasal olarak bağlanması ile molekül ya da iyonların zarı geçmesine yardım eder. Taşıyıcı, maddenin difüzyonunu kolaylaştırır. Kolaylaştırılmış difüzyon, basit difüzyondan farklıdır. Açık bir kanaldan difüzyon hızı, difüze olan maddenin konsantrasyonu arttıkça artarken, kolaylaştırılmış difüzyonda, maddenin konsantrasyonu artarken Vmax denen maksimum değere ulaşır. Vücutta en önemli kolaylaştırılmış difüzyon sistemlerinden biri, birçok hücre zarından glukozun geçişidir (Taşıyıcı protein GLUT). İnsülin kas ve yağ dokusunda taşıyıcı proteinlerin sayısını artırarak, glukozun hücre içine geçiş hızını atırır. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Kolaylaştırılmış Difüzyon • • • • Kolaylaştırılmış difüzyonda bir maddenin difüzyon hızının büyüklüğünü üç faktör belirler. 1.Maddenin taşıyıcı proteine afinitesi ve konsantrasyonu ile belirlenen, taşıyıcının bağlanma yerinin doygunluk derecesi 2.Membrandaki taşıyıcı proteinlerin sayısı 3.Taşıyıcı proteindeki konformasyonel değişikliğin ortaya çıkma hızı T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Osmoz –Suyun Net Difüzyonu • • • Suyun konsantrasyon farkından oluşan net hareketine osmoz denir. Hücre zarını bir tarafına saf su,diğer tarafına membrandan geçemeyen NaCl eriyiği konulursa, su molekülleri membranı kolayca geçerken Na+ve Cliyonlarının geçişi güçlükle olur. Yani zar suya seçici geçirgenken, Na+ve Cl- iyonlarına daha az geçirgendir. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI • • • • Saf su yarı geçirgen bir membranla glukoz çözeltisinde ayrıldığında, saf su glukoz çözeltisinin bulunduğu tarafa geçer. Bu nedenle yaratılan hidrostatik basınç membranı sola doğru iterek glukoz solusyonun hacmini artırır. Solusyonda osmozu önlemek için karşı konulan güç solusyonun osmotik basıncı olarak tanımlanır . T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI • Plazma ile aynı osmolaliteye sahip çözeltilere izotonik, daha büyük osmolaliteye sahip çözeltilere hipertonik, daha küçük osmolaliteye sahip çözeltilere ise hipotonik çözeltiler denir. % 0.9 NaCl % 0.3 NaCl % 1 NaCl T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Akuaporin • • • • Su molekülünün hücre membranından hızlı bir şekilde geçişinden sorumlu integral proteinler Peter Agre, Nobel Ödülü, 2003 1 kanaldan 109/s su molekülü Bazıları yalnızca suya geçirgen, bazıları gliserole de geçirgen T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Aktif Transport • • • • Bir hücre membranında molekül ve iyonların konsantrasyon gradyanına karşı hareketine aktif transport denir. Hücre membranından aktif transportla taşınan maddeler arasında sodyum, potasyum, kalsiyum, demir, hidrojen, klorür, iyodür, ürat iyonları, çeşitli şekerler ve amino asitlerin yer alır. Aktif transport enerji gerektiren bir olaydır. Aktif transport taşınmada kullanılan enerjinin kaynağına göre primer ve sekonder aktif transport olmak üzere iki alt gruba ayrılır. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Aktif transport sistemi • • Primer aktif transport Enerji doğrudan ATP’nin hidrolizi • Sekonder aktif transport İyon gradiyenti sayesinde taşıma T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI İyon Transport Eden ATPazların alt ünitelerine göre tipleri • P tipi ATPazlar • • • • Na+-K+ ATPaz Ca++- ATPaz V tipi ATPazlar F tipi ATPazlar T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Sodyum –Potasyum Pompası (Na+K+ATPaz) • • • Tipik bir antiport’tur. Hücre dışına 3 Na+ atarken, karşılık olarak hücre içine 2 K+ aktarır. Pompa, hücre içinde negatif bir elektriksel potansiyel oluşturmasının yanı sıra Na+ve K+’un konsantrasyon farklarının korunmasından da sorumludur. Pompanın aktivitesi ouabain ile inhibe edilir. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Kalsiyumun Primer Aktif Transportu • Kalsiyum iyonlarını vücuttaki tüm hücrelerin intrasellüler sıvısında çok düşük konsantrasyonda tutar. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Hidrojen İyonunun Primer Aktif Transportu • Midenin pariyetal hücreleri ile böbreklerin distal tübül ve toplayıcı kanallarında görülür. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI F tipi ATPaz • • Mitokondri ve kloroplastlarda bulunur. ATP sentaz oksidatif fosforilasyonda görev alır. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI V tipi ATPaz • • Lizozom, endozom, golgi ve salgılatıcı veziküllerde bulunan H+ ATPaz, salgılama, asidifikasyon ve protein yönlendirilmesinde yer alır. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI ABC transporterlar • • • • ABC: ATP- Binding Casette Transport proteinler Toksit metabolitler ve yabancı proteinlere karşı immün cevabın başlatılmasında görev alırlar. CFTR: kistik fibrozun oluşumunda rol oynan klor kanalı proteini MDR-1: çoklu-ilaç direnç protein (multidrug resistance) T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Sekonder Aktif Transport • • • • • • • Sodyumun konsantrasyon gradyanında depolanmış enerjiyi kullanan taşıyıcılı bir transport sistemidir. Bağırsak hücrelerine glukoz, galaktoz girişi Böbrekten glukoz geri emilimi Bağırsaktan klor emilimi Miyositlerden kalsiyum çıkışı Bağırsaktan amino asit transportu Membranın iki yüzü arasındaki Na ve H gradiyent farkından elde edilen enerji ile sağlanır. Hücre içinde artan Na+-K+ATPaz ile hücre dışına atılır. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Ekzositoz • • • • • • • Hücre içinde sentezlenen moleküller golgi membranında köken alan veziküller içinde depolanırlar. Hücre içi kalsiyum artışı sonucu bu veziküller hücre membranına doğru hareket eder ve membranları hücre membranı ile birleşerek içerikler dış ortama salınır. Bu olaya ekzositoz adı verilir. T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI Endositoz • • • • Maddelerin, hücre zarının invajinasyonu ile endositik veziküller oluşturularak hücre içine alınmasına endositoz denir. Pinositoz; sıvı ve küçük boyutlu katıların hücreye alınımı Fagositoz; makrofaj ve granülositler için spesifik olup, virüs, bakteri gibi büyük cisimlerin hücreye alınımı Reseptör aracılı endositoz; klatrin adı verilen çukurlarda veya kaveolalarda bulunan özgün reseptörler ile maddelerin hücreye alınması T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA AD. DR. ÖĞR.ÜYESİ HÜLYA IRMAK AKSAN e-posta: [email protected]