Membrány a membránový transport 5 Biomembrány - složení, funkce. Membránové glykoproteiny - struktura, funkce. Membránový transport - difúze, usnadněná difúze, aktivní transport, endocytóza, exocytóza. Struktura membrán 1. Popište složení a uspořádání buněčné membrány. 2. Charakterizujte hlavní typy membránových lipidů (struktura, vlastnosti). 3. Které z fosfolipidů udělují membránovému povrchu záporný náboj? 4. Vysvětlete pojem fluidita membrány a její ovlivnění obsahem cholesterolu a přítomností nenasycených mastných kyselin ve fosfolipidech. 5. Membrány jsou asymetrické struktury. V čem spočívá jejich asymetrie? 6. Jak se nazývají enzymy, které přemísťují fosfolipidy ve vrstvách fosfolipidové membrány? 7. Popište hlavní typy membránových proteinů a jejich zabudování do membrány. a) b) c) d) e) f) 29 8. Jaká je nejčastější orientace integrálního proteinu v plasmatické membráně? 9. Na které straně plasmatické membrány je většina integrálních proteinů glykosylována. 10. Co je to glykokalyx? 11. Kde v buňce dochází ke glykosylaci membránových proteinů? 12. Jakým způsobem může být cukerný zbytek vázán na protein? 13. Jaká je funkce cukerné složky v membránovém proteinu? 14. Co jsou to kaveoly, jaká je jejich role v membránách? Složení membrán Membrána Složení (hmotn. %) Proteiny Lipidy Sacharidy Myelin 20 75 5 Erytrocyty 49 43 8 Hepatocyty 54 39 7 Vnější mitochondriální membrána 50 46 4 Vnitřní mitochondriální membrána 75 23 2 15. Srovnejte poměrné zastoupení proteinů a lipidů v jednotlivých typech membrán. 16. Co jsou to lipidové rafty v plasmatické membráně? Které molekuly jsou v nich zastoupeny? Oligodendrocyt a Schwannova buňka 17. Popište uspořádání myelinu v oligodendrocytu a ve Schwannově buňce. 18. Který typ fosfolipidů převažuje v myelinové pochvě? 19. Jaký typ cerebrosidu převažuje v lipidech myelinu? 20. Které glykosfingolipidy udělují membráně negativní náboj? 30 Výstavba a odbourávání membrán 21. Ve kterých organelách dochází k syntéze membránových komponent? 22. Jakým způsobem jsou zabudovávány proteiny do membrány? 23. Popište hlavní odlišnosti v syntéze secernovaných a membránově vázaných proteinů. 24. Jaká je funkce chaperonů (molekulárních průvodců) v buňce? Membránový transport 25. Zdůvodněte, jakou oblastí budou uvedené látky pronikat přes membránu při prosté difúzi: a) 02; b) močovina; c) ethanol; d) acetylsalicylová kyselina; e) C02? 26. Charakterizujte transport pomocí kanálů. Na jaký podnět jsou kanály otevírány? Uveďte příklady. 27. Které faktory určují směr a rychlost transportu iontů přes membránu pomocí kanálů? 28. Jak se nazývají membránové kanály, kterými prochází voda? Čím je dána jejich specifičnost pro vodu? Mohou těmito kanály procházet ionty H30+? 29. Jaká hnací síla odpovídá za přenos molekul vody přes membránu prostřednictvím akvaporinů? 30. Co jsou to ionofory? Jaké typy ionoforů rozlišujeme? 31. Kde v membránách se nachází mezerové spoje (tzv. gap junctions) a jaký je jejich význam. Jak se nazývají kanály tvořící tyto spoje? 32. Popište transport látek pomocí membránových transportních proteinů. 33. Vyjmenujte vlastnosti, které jsou společné pro enzymy i membránové transportní proteiny. 34. Které faktory ovlivňují rychlost transportu látek přes membránu pomocí přenašečů? 35. Může probíhat usnadněná difúze proti koncentračnímu spádu? 36. Srovnejte kinetiku transportu látek prostou a usnadněnou difúzí. Vyznačte do grafu křivky, a) při prosté difúzi probíhá transport látky přes membránu kinetikou 1. řádu vzhledem ke koncentračnímu spádu; b) při usnadněné difúzi probíhá transport látky přes membránu při nízkém koncentračním spádu kinetikou 1. řádu a při velkém koncentračním spádu kinetikou 0. řádu. jestliže: a) kinetika prostá difúze b) kinetika usnadněné difúze Rychlost transportu Rychlost transportu A[S] A[S] 31 37. Jaké typy transportních ATPas rozlišujeme? 38. Čím se liší H+-ATPasa ve vnitřní mitochondriální membráně od ATPas typu V a P? 39. Popište funkci Ca2+-ATPasy 40. Jaký je stechiometrický poměr přenášených iontů při transmembránovém přenosu Na+/K+-ATPasou? 41. Co to jsou ABC-transportéry. 42. Uveďte příklady transportů zajišťovaných ABC-transportéry. 43. Transport glukosy z lumen tenkého střeva do buněk střevní sliznice je sekundární aktivní transport. Vysvětlete. 44. V membráně myocytu se nachází Ca27Na+ aktivní transport. Vysvětlete, o jaký typ transportu se jedná. 45. Charakterizujte y-glutamylový cyklus. 46. Rozhodněte, který transmembránový přenos aminokyselin je pro buňku energeticky výhodnější; zda spřažený transport či y-glutamylový cyklus. 47. Charakterizujte proces endocytózy. 48. Jaký je rozdíl mezi fagocytózou a pinocytozou? 49. Jakou roli hraje při pinocytóze klathrin? 32