Respiracija

Report
Membranski potencijal I pH
Transportni sistemi membrana
Integrisani membranski (transmembranski) proteini
“španovanje” membrane
Mogu se smatrati enzimima, (vektorska aktivnost, supstratna
specifičnost, snižavanje energije aktivacije)
Uniport – transport molekula kroz membranu
od drugih molekula
Simport – obavezni simultani transport dva
istom smeru
Antiport – razmena molekula
nezavisno
molekula u
Elektro-neutralni transport – nenaelektrisane čestice, antiport jona istog
naelektrisanja, simport jona suprotnog naelektrisanja
Elektrogeni transport – dolazi do neto transporta naelektrisanja
Primarni aktivni transport – vektorski transport koji je direktno
skopčan sa hemijskom ili
fotohemijskom reakcijom
Sekundarni aktivni transport – koristi
protonsku motornu silu,
odnosno
elektrohemijski gradijent preko membrane
Kategorije membranskih transportera
•Jonske pumpe – elektro-neutralne i elektrogene,
najčešće katalizuju uniport
•Kotransporteri – H+ ide niz elektrohemijski
gradijent, drugi jon ili
organsko jedinjenje uz gradijent
•Jonski kanali – pasivni transport niz gradijent
•ABC transporteri –
Jonske pumpe - ATPaze
•H+ - ili Ca++ - ATPaze
3 tipa protonskih ATPaza
FoF1 ATPaze – membrana tilakoida i unutrašnja
membrana mitohondrija
(i bakterijske
membrane)
V ATPaze – tonoplast i lizozomi
P ATPaze – plazma membrana biljaka i gljiva
F-ATP-aze
F0-F1 ATP-aze, ATP sintaze, reverzne ATP-aze
•1961 Hemiosmotska hipoteza - PMF
•Dekuplujući agensi
•Striktna regulacija aktivnosti – svetlošću i ∆pH/Vm
•Reverzibilni molekularni motor
Striktna regulacija aktivnosti
– svetlost i ∆pH
V-ATP-aze
tpATP-aze
Stimulator - ClInhibitor - NO3 -, bafilomicin A
P-ATP-aze
Plazma membranske; E1-E2 ATP-aze, E-P ATP-aze
Fosforilacija protein kinazom
uz Mg – E1P konformaciona
promena E2P uz otvaranje
protonskog kanala 
defosforilacija
Kompleksna regulacija aktivnosti
Autoinhibitorni region (14-3-3 proteini)
Stimulatori – auksini, fuzikokcin,
lizofosfolipidi, svetlost
Inhibitor – jon Vanadata
Ca++-ATP-aze
Plazma membrana, tonoplast, ER, ovojnica hloroplasta
Održavanje niske koncentracije Ca++
Verovatno koriste ATP i PMF
H+-PP-aze –
Protonska neorganska pirofosfataza, elektrogena pirofosfataza
Tonoplast i membrana nekih Archaebacteria
Zahteva prisustvo K+ a Ca++ je inhibira
Aktivnija od H+ ATPaze u mladim tkivima, a koristi pirofosfate
nastale pri sintezi biopolimera
Generisanje transmembranskog potencijala
•
•
•
•
ATPaze
NAD(P)H dehidrogenaza
Redoks sistemi
Elektrogene pirofosfataze
Važne uloge ATPaza
• Regulisanje pH
• Generisanje PMF (protonske motorne sile, proton motive force)
• PM – enzimske aktivnosti, sinteza ć.zida, povećanje volumena ć.(hormoni,pH), primanje jona i drugih supstanci, promene turgora
(stome, nastije), regulacija ć-ciklusa, polarnost
• TP – enzimske aktivnosti/rastvorljivost soli, akumulacija raznih jedinjenja u vakuoli - neorganskih i organskih (malat, rezervni proteini
semena) -i njihova mobilizacija po potrebi, održavanje turgora akumulacijom osmotski aktivnih supstanci
ABC-transporteri/pumpe
ATP-binding casette
Petlja koja vezuje nukleotid i sadrži walker-ov motivom
Inhibira je Vanadat, ne reaguje na bafilomicin
Sekundarni metaboliti (flavonoidi, antocijanini), produkti
katabolizma hlorofila, ksenobiotici, GS-konjugati
Različita specifičnost
Prenosioci / translokatori /kotransporteri
•Ne katalizuju skalarne reakcije
•Pokazuju visoku specifičnost  veliki
broj
prenosioca
•Pokazuju Michaelis-Mentenovu
kinetiku
promena konformacije
Pasivan transport
– olakšana (katalizovana) difuzija
- uniport
- manja ili veća specifičnost za supstrat
Aktivan transport
•Simport, antiport
•Ping-pong i simultani
•Depolarizacija membrane
(u slučaju proton kuplovane
translokacije
•Visoka specifičnost za supstrat
Dva pristupa: praćenje Vm intaktnih ćelija
usvajanje na vezikulama (±pmf)
Regulacija:
transkripciona
post-translaciona
Kuplovanje sa Na+ (NO3-, K+)
Jonski kanali
Uniport, uvek u istom smeru
Specifičnost za određeni jon /anjonski i katjonski kanali
Voltažno-zavisni i ligand-zavisni
Patch clamp
Planarni lipidni dvosloj
K+ kanali na PM (ulazni i izlazni) održavaju Vm
Ca++ kanali imaju značajnu ulogu u transdukciji signala
Malatni 2- kanal ima ulogu u sekvestraciji malata u vakuolu
Integracija aktivnosti kanala omogućuje sofisticirani signalni sistem – otvaranje/zatvaranje
stoma, plava i crvena svetlost, elicitori – svi izazivaju brze tranzientne promene Vm
Regulacija pH
pH citosola je oko 7
NH4+, CO2, NO2, SO2 – snižavaju pH
NO3- povišava pH
Promena pH utiče na sve procese (enzimske reakcije)
pH stat sistem
Biofizićki pH stat – P-ATPaze
Biohemijski pH stat – sinteza i razgradnja malata
Respiracija

similar documents