Jacob Odeberg November 2007 Inledande Bioteknologi- Membran, membranproteiner, membrantransport, cellvägg Jacob Odeberg November 2007 Sid 46-49, 58-65, 335-339, kap 13, kap 14 (569-574)

Membran i en eukaryot cell

Bilayer structure of the plasma membrane cell4e-fig-13-01-0.jpg

Fosfolipid ”bilayer” (dubbelskikt)

Membran är ”fluida”

Kolesterol i cellmembranet

Fosfolipider

Membransyntes -Lipider syntetiseras i cytosolen sker i “smooth” Endoplasmatiskt Retikulum -Lipider syntetiseras i cytosolen

cell4e-fig-10-11-0.jpg

Membranproteiner Ex!

Transmembranprotein struktur Beta barrel och alfa helix

Glykolipider och glykoproteiner Glykocalyx!

Förankring av icke transmembranproteiner

Lipid rafts (Raft = ”flotte”) Halvfasta (semisolida) lipid-flak flyter omkring i cellmembranet (som ”isflak”) Ex. - Clustring av membranprotein som ska interagera

diffunderar lateralt i membranet Membranproteiner - diffunderar lateralt i membranet - om inga fysiska hinder finns

Tight Junctions begränsar lateral diffusion skapar polaritet \Figures_Hi-res\ch12\cell3e12652.jpg

Polaritet – olika membranproteiner på olika sidor av en cell

Membranproteiner kopplade till cytoskelettet

Membranösa cellstrukturer

Membrantransport

E coli – yttre permeabelt membran

Passiv transport – faciliterad diffusion Carrier (bärar) protein kanalprotein http://www.sinauer.com/cooper/4e/animations0202.html

Selektivitet hos jonkanaler

Selektivitet hos jonkanaler

cell4e-fig-13-26-2.jpg

Aktiv transport – mot en koncentrationsgradient Måste drivas av något - energi ATP – cellens energibärare

Na-K pumpen (aktiv transport) http://www.sinauer.com/cooper/4e/animations1302.html

Koncentrationsskillnad utsida<> insida

Aktiv transport via jon-gradienter (co-transport) Symport Antiport Indirekt ATP-driven (via Na/K-pumpen)

Membrantransport - sammanfattning ? På vilka sätt kan transport uppför en koncentrations- gradient ske i en cell

Kombinerad aktiv och faciliterad transport i ”tarmluddet”

Förutsätter sidoskillnad avs. transportprotein (Tight junctions)

(1) Na/K pumpen: ATP driven utpumpning av Na+

(2) Aktiv co-transport in med Na+

(3) Passiv transport av glukos ut ur epitelcellen

Na/K pumpen och K+ kanaler =>spänningsskillnad (membranpotential)

Jonkanaler är ofta gatade (”vaktade”)

Ligand-reglerade jonkanaler i nervsynapser

Jonkanal-länkade receptorer neurotransmittor binder till receptorn – som är en jonkanal jonkanalen öppnas joner strömmar in i/ut ur cellen spänningen över cellmembranet ändras

Depolarisering i en nerv

Cellvägg Bakterier, alger, svampar och växter Cellväggen en del av cellerna Mekaniskt stöd och viktig för cellernas egenskaper och funktion

Bakterie-cellvägg \Figures_Hi-res\ch12\cell3e12450.jpg

Peptidoglykan Linjär polysackarid Omväxlande NAG (N-acetylglucosamin) och NAM ( N-acetylmyramic acid) Parallella kedjor korslänkade med tetrapeptider

Cellvägg hos eukaryoter Polysackarider som cellerna själva syntetiserar Kitin – ffa. NAG-polymer - i svampars cellvägg Cellulosa – glukospolymer – i växters cellvägg Cellulosamikrofibriller

Växt-cellvägg Cellulosa Hemicellulosa Pektin grenad polysackarid negativ laddn vätebindning till cellulosa Ca2+ binder vatten

Primär och sekundär cellvägg \Figures_Hi-res\ch12\cell3e12491.jpg

Primär cellvägg Växande celler syntetiserar primär cellvägg tunn och flexibel Lika delar cellulosa, hemicellulosa och pektin Slumpmässigt ordnade cellulosafibrer

Sekundär cellvägg Tjockare och stabilare Syntetiseras innanför primära cellväggen 50-80% cellulosa Saknar ofta pektin Lignin förstärker i trä Regelbunden riktning, olika i olika lager

Cellväggssyntes Hemicellulosa, pektin syntetiseras inne i cellen och sekreteras Cellulosasyntetas – enzymkomplex i plasmamembranet

cell4e-fig-13-34-0.jpg

cell4e-fig-13-35-0.jpg

cell4e-fig-13-36-1.jpg

cell4e-fig-13-36-2.jpg

cell4e-fig-13-39-1.jpg

cell4e-fig-13-39-2.jpg

13.40 Caveolae cell4e-fig-13-40-0.jpg

cell4e-fig-13-41-0.jpg

cell4e-fig-13-42-0.jpg

cell4e-fig-13-43-0.jpg