Membranoszkielet-kora komórki. Sieć włóknistych białek tworzących rodzaj rusztowania tuż pod błoną komórkową, powiązana zarówno z plazmo lemmą(za pośrednictwem specyficznych białektransbłonowych) oraz cytoszkieletu (aktyna).

Funkcje membranoszkieletu:

• nadaje błoną komórkowym wytrzymałość i elastyczność

• pomaga w utrzymaniu kształtu komórki

• umożliwia zmianę kształtu komórki dzięki swojej elastyczności

• warunkuje lokalizacje określonych białek (kanałów, receptorów)

• 
  utrzymuje asymetrię błony

Glikokaliks (słodka łupina, płaszcz komórki)- budowa

Węglowodanowa warstwa pokrywająca powierzchnię komórki zwierzęcej, będąca wytworem błony komórkowej.

Budują go cukry proste wchodzące w skład bocznych łańcuchów związanych kowalencyjnie z białkami błonowymi lub lipidami(glikolipidami). Glikokaliks różnych typów komórek różni się składem reszt cukrowych i grubością-dzięki temu pełni rolę etykietki-umożliwia rozpoznawanie się komórek.

Funkcje glikokaliksu

• ochrona komórek przed uszkodzeniami mechanicznymi i chemicznymi

• utrzymywanie struktury błon (zapobiega wypadnięciu białek, pomaga utrzymać ich komformacje)

• uczestniczy we wzajemnym rozpoznawaniu się komórek i ich adhezji (przyleganiu)

• odpowiada za właściwości antygenowe powierzchni komórek

• nadaje komórką śliskość-ponieważ wiąże duże ilości wody i ma zdolność pęcznienia

Macierz zewnątrz komórkowa (EMC) substancja podstawowa+włókna

Substancja międzykomórkowa. Substancja wypełniająca przestrzenie międzykomórkowe złożone z substancji podstawowej i włókien.

Substancja podstawowa: woda, proteoglikan(+glikozaminoglikany GAG), glikoproteiny (fibronektyna i laminina)

Proteoglikan- są to związki zbudowane z rdzenia białkowego, połączonego kowalencyjnie z łańcuchami glikozaminoglikanów (GAG) tworzące gęstą sieć molekularną, w której zakotwiczają się komórki.

Glikozaminoglikan (GAG)- polisacharyd zbudowany z powtarzających się jednostek dwucukrowych (aminocukier +kwas rolowy np.kwas tiaurolowy)

Glikoproteiny: uczestniczą w oddziaływaniach pomiędzy komórkami i macierzą zewnątrzkomórkową.

Fibronektyna- łączy powierzchnie komórek z otaczającymi ją składnikami substancji międzykomórkowej. Jej końcem wiążą się z włóknami kolagenowymi zaś drugim końcem z białkiem transbłonowym-integryną.

Laminina- wiąże komórki nabłonka z tkanką łączną, warunkuje oddziaływanie między komórkami a błoną podstawową w procesach adhezji i różnicowania komórek.

Włókna: kolagenowe, sprężyste, siateczkowate.

Włókna kolagenowe. Podstawą budowy jest tropokolagen-trzy cząsteczki kolagenu zwinięte ze sobą. Elastyczne i giętkie. Odporne na rozciąganie. Grube (kilka µm).

Włókna sprężyste- ich zanik powoduje min.powstanie zmarszczek.

• Zbudowane z białka elastyny

• Cienkie (1 µm)

• Rozgałęziają się i łączą w sieci

• Mogą być rozciągane i powracać do pierwotnego kształtu i rozmiaru

Włókna siateczkowate

• Zbudowane z retikuliny

• Cienkie (1-2 µm) i porozgałęziane

• Tworzą delikatne sieci o gęstych oczkach-rodzaj gęstej sieci

Funkcje macierzy zewnątrzkomórkowej EMC

• funkcje mechaniczne- nadaje wytrzymałość i elastyczność komórek, tkanek i organów

• ochronne- magazyn wody i metabolitów, którymi chroni przed zmianami zewnątrzkomórkowymi.

• Organizacyjna- kontrola zachowania komórek poprzez wiązanie czynników wzrostowych i interakcje z receptorami na powierzchni komórek.

TRANSPORT PRZEZ BŁONY

Rodzaj transportu:

• Przez błonę-dotyczy pojedynczych jonów i cząsteczek związków

• Pęcherzykowy- z fragmentami błon-dotyczy dużych cząsteczek, a nawet pojedynczych komórek

• Pasywny-bez nakładów energetycznych ze strony komórki, dzięki energii kinetycznej transportowanej cząsteczki

• Aktywny- wymagający dostarczenia energii metabolicznej

TRANSPORT BIERNY

• bez wydatkowania energii przez komórki, kosztem energii kinetycznej transportowanej komórki

• kierunek zgodny z gradientem elektrochemicznym, od stężenia wyższego do niższego

• zachodzi do momentu wyrównania stężeń po obu stronach błony

• brak specyficzności substratowej

Rodzaje transportu pasywnego:

Dyfuzja prosta- samoistne przemieszczanie się cząsteczek z roztworu o stężeniu wyższym do roztworu o stężeniu niższym do momentu wyrównania się stężeń. Szybkość dyfuzji zależy od wielkości i kształtu cząsteczek, ich ładunku elektrochemicznego oraz temperatury otoczenia. Tą drogą do komórki wnikają tylko gazy O₂, CO_2, NH₃, bardzo małe cząsteczki pozornie obojętne (glicerol,etanol, H₂O)

Dyfuzja złożona- siłą napędową transportu jest nie tylko gradient stężenia, ale także inne bodźce jak np.gradient potencjału elektrochemicznego czy gradient ciśnienia

Osmoza-przenikanie wody przez błonę półprzepuszczalną z obszarów o jej wyższym stężeniu do obszarów o stężeniu niższym.

Dyfuzja wspomagana (ułatwiona)-dyfuzja cząsteczek przez błonę biologiczną zachodzą z udziałem specyficznych białek tzw.nośników

• zachodzi zgodnie z gradientem stężeń

• nie wymaga nakładu energii

• większa szybkość transportu

• większa specyficzność

Nośniki-białka integralne uczestniczące w przenoszeniu cząsteczek przez błonę. Rodzaje nośników:

• ruchome czyli permeazy wiążące cząsteczkę po jednej stronie i dzięki zmianą konformacji uwalnia ją po stronie przeciwnej-dotyczy cząsteczek organicznych i jonów

• nieruchome czyli kanały - tworzą w błonie hydrofilowe pory, przez które substancje mogą przechodzić w drodze dyfuzji-transport jonów nieorganicznych

kanały charakteryzują się:

• selektywnością-rozróżniają cząsteczki na podstawie ich wielkości i ładunku

• bramkowaniem-pod wpływem różnych czynników mogą przełączać się ze stanu otwartego w zamknięty przez zmianę konformacji. Wyróżnia się kanały bramkowane:

• napięciem-zmianami w potencjale błonowym

• liganolem- związaniem określonej cząsteczki liganolu LIGANDA

• naprężeniem-siłą mechaniczną przyłożoną do kanału

Przechodzenie przez synapsy-kanaly bramkowane napięcien i liganolem.

Depolaryzacja błony presynaptycznej (potencjał czynnościowy) powoduje otwarcie kanału Ca²⁺. Wzrost stężenia Ca prowadzi do wydzielania do przestrzeni synaptycznej acetylocholiny. Acetylocholiny wiąże się z receptorami błony postsynaptycznej, które pełnią jednocześnie funkcje kanałów Na⁺. Prowadzi to do otwarcia kanałów Na⁺, które wnikają do komórki i powodują depolaryzację błony-potencjał czynnościowy.

Kanały bramkowane mechanicznie - przykład

Komórki rzęsate w narządzie Cortiego(ucho wewnętrzne). Drgania akustyczne otwierają kanały jonowe w stereociliach-wypustkach komórek rzęsatych, co prowadzi do powstania impulsu w nerwach słuchowym. (wnikanie jonów potasowych na skutek drgań powoduje wnikanie Ca co powoduje i powstanie impuls elektryczny.

W zależności od tego ile rodzajów cząsteczek może transportować nośnik wyróżniamy:

• uniport-nośnik przenosi tylko 1 rodzaj cząsteczek

• kotransport- transport 2 rodzajów cząsteczek

w zależności jaki jest kierunek ko transportu wyróżniamy:

• antyport- cząsteczki transportowane są w przeciwnych kierunkach

• symport- cząsteczki transportowane są w tym samym kierunku

TRANSPORT AKTYWNY

Zachodzi w kierunku przeciwnym do gradientu stężenia ze stężenia niższego do wyższego. Wymaga dostarczenia energii metabolicznych w postaci ATP odbywa się przy udziale nośników-pomp.

Pompa sodowo-potasowa

1. związanie 3 jonów Na⁺ po stronie cytoplazmy

2. fosforylacja nośników

3. zmiana konformacji nośnika

4. uwonienie Na⁺ na zewnątrz komórki oraz związanie 2 jonów K⁺

5. defosforylacja nośnika i powrót do konformacji pierwotnej

6. uwolnienie K⁺ do wnętrza komórki

7. wiązanie jonów Na⁺ i początek kolejnego cyklu

RZODZAJE TRANSPORTU AKTYWNEGO

• transport pierwotny-energia potrzebna do transportu służy bezpośrednio do przeniesienia danej substancji

• transport wtórny-transport aktywny jednej substancji tworzy gradient elektrochemiczny napędza transport innej substancji zgodnie z tym gradientem.

Gradient stężenia Na⁺ otrzymywany działaniem Na⁺-K⁺ napędza transport aminokwasów z komórki.

---