3. Vahendatud passiivne transport: poorid, kandjad 4. Aktiivne transport: primaarne, sekundaarne Membraantranspordi termodünaamika Lahuses membraaniga eraldatud kotike (rakk) mis ei sea takistust antud aine liikumisele. Aine kontsentratsioon väljas Cout ja sees Cin. Liikumisega Cout Cin kaasnev vabaenergia muutus on antud seosega: G = RT ln(Cin/Cout) Tasakaaluolekus G = 0 ja Cout = Cin Tasakaaluolek (G = 0) võib erineda olukorrast Cout = Cin juhul kui: 1. Membraanil esineb membraanpotentsiaal ja transporditav aine on laenguga 2. Membraantranspordiga on ühendatud mingi teine protsess mida iseloomustab G ` 3. Rakus sees toimub transporditava aine modifitseerimine või sidumine Passiivne transport: difusioon Passiivse transpordi aluseks on molekulide soojusliikumisest tingitud juhuslik liikumine läbi membraani Difusiooni korral on kõik liikumissuunad võrdsed ja lõpptulemuseks on kontsentratsioonide ühtlustumine mõlemal pool membraani Cout = Cin
käigus toimub astmeline oksüdatsioon Kasvusubstraatide molekulide oksüdeerimise käigus vabanevat energiat (ATP, NADH2 jne) kasutatakse energiat vajavate reaktsioonide käitamiseks NB! konjugeeritud reaktsioonid ATP ongi rakkudes "energiakonserv", mis kannab 7 kcal/mool portsjonidena energiat kuhu vaja NAD on ATP kõrval teiseks tähtsaimaks energiakandjaks. Energiakandjateks on rakus ka kõik teised nukleotiidid, samuti membraanpotentsiaal Madalamolekulaarsete ainete metabolismi teine ülesanne on toota monomeere. Tsütoskelett on eukarüootsetes rakkudes nii toestussüsteemiks kui ka transpordivõrguks "postimaanteede" võrguks Üheks tähtsamaks, prokarüootide jaoks ehk kõige tähtsamaks, protsessiks on rakutsükli koordineeritud ja keskkonnatingimustele vastava kiirusega realiseerimine. Selleks on vaja kooskõlastatult replitseerida DNA, kopeerida kõik ülejäänud polümeerid ning tagada raku jagunemine.
käigus toimub astmeline oksüdatsioon Kasvusubstraatide molekulide oksüdeerimise käigus vabanevat energiat (ATP, NADH2 jne) kasutatakse energiat vajavate reaktsioonide käitamiseks NB! konjugeeritud reaktsioonid ATP ongi rakkudes "energiakonserv", mis kannab 7 kcal/mool portsjonidena energiat kuhu vaja NAD on ATP kõrval teiseks tähtsaimaks energiakandjaks. Energiakandjateks on rakus ka kõik teised nukleotiidid, samuti membraanpotentsiaal Madalamolekulaarsete ainete metabolismi teine ülesanne on toota monomeere. Tsütoskelett on eukarüootsetes rakkudes nii toestussüsteemiks kui ka transpordivõrguks "postimaanteede" võrguks Üheks tähtsamaks, prokarüootide jaoks ehk kõige tähtsamaks, protsessiks on rakutsükli koordineeritud ja keskkonnatingimustele vastava kiirusega realiseerimine. Selleks on vaja kooskõlastatult replitseerida DNA, kopeerida kõik ülejäänud polümeerid ning tagada raku jagunemine.
3. Millise ühendi passiivne difusioon läbi rakumembraani on kõige aeglasem ja millise kõige kiirem? (erinevad ühendid) Glükoos kõige aeglasem. H2O kõige kiirem. 4. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas) ning arvestab ka membraanpotentsiaali. dG=RT ln (Cin/Cout) + ZF , kus R ja F on konstandid. 5. Milline võiks olla tavaliselt raku membraanpotentsiaal suunal väljast sisse? -0,1 V. Kui sees on ülekaalus negatiivne laeng, on potentsiaal negatiivne, positiivse laengu ülekaalu korral on positiivne. Kuid tavaliselt on -0,1 V. 6. Rakumembraanil esineb membraanpotentsiaal + 100 mV (suunal seest välja) Milline on Na+ ioonide kontsentratsioonide suhe ([Na+]sees/[Na+]väljas) tasakaaluolekus ja kumbal pool membraani on Na+ kontsentratsioon suurem? (arvutuskäik, võivad olla erinevad arvud) 7. ATP hüdrolüüsi G on -30 kJ/mol
kõige kiirem? (erinevad ühendid) Glükoos aeglane, Na+ on kõige aeglasem ja H2O on kiire 4. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas) ning arvestab ka membraanpotentsiaali. G = RT ln(Cin/Cout) + ZF R ja F on kontstandid, z-laengu arv F=96500J/V*mol =membraanipotentsiaal 5. Milline võiks olla tavaliselt raku membraanpotentsiaal suunal väljast sisse? -0,1V 6. . Rakumembraanil esineb membraanpotentsiaal + 100 mV (suunal seest välja). Milline on K+ ioonide kontsentratsioonide suhe ([K+]sees/[K+]väljas) tasakaaluolekus ja kummal pool membraani on K+ kontsentratsioon suurem? RTln(Cin/Cout)=ZF =100mV=0,1V F=96500J/V*mol R=8.314J/K*mol T=298K 298*8.314ln(Cin/Cout)=-1*96500*0,1 2477,572ln(Cin/Cout)=-9650 ln(Cin/Cout)=-9650/2477,572=-3,8 e^-3,8=0,022 järelikult väljaspool on K+ konsentratsioon suurem 7
Kiiresti hüdrofoobsed ained O2; H2O; EtOH jne Kõige aeglasemad ioonid 4. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas) ning arvestab ka membraanpotentsiaali. G = RTln + ZFoutin Z laengute arg F = 96500 C/mol outin = in out tüüpiline väärtus rakkudes 0,1 V (sees on neg. kui väljas.) 5. Milline võiks olla tavaliselt raku membraanpotentsiaal suunal väljast sisse? a) 0 V b) + 0,1 V c) 0,1 V 6. Rakumembraanil esineb membraanpotentsiaal + 100 mV (suunal seest välja). Milline on K+ ioonide kontsentratsioonide suhe ([K+]sees/[K+]väljas) tasakaaluolekus ja kummal pool membraani on K+ kontsentratsioon suurem? (arvutuskäik, võivad olla erinevad arvud) Tasakaaluolekus: = 7. ATP hüdrolüüsi G on -30 kJ/mol. Mitme kordse aine kontsentratsiooni gradiendi saab
kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas). G=RTln(Cin/Cout) 2. Aine A liigub rakku passiivse difusiooni teel. Milline on difusiooniga seotud vabaenergia muutus olukorras, kus aine A kontsentratsioon rakus ja rakuvälises keskkonnas on võrdne. a) ei tea b) 0 c) negatiivne d) positiivne G = RT ln(Cin/Cout) Tasakaaluolek (G = 0) võib erineda olukorrast Cout = Cin juhul kui: Membraanil esineb membraanpotentsiaal ja transporditav aine on laenguga Membraantranspordiga on ühendatud mingi teine protsess mida iseloomustab G ` Rakus sees toimub transporditava aine modifitseerimine või sidumine 3. Millise ühendi passiivne difusioon läbi rakumembraani on kõige aeglasem ja millise kõige kiirem (erinevad ühendid) a) glükoos b) H2O c) Na+ 4. Kirjutage võrrand, mis seob omavahel difusiooniga seotud vabaenergia muutuse ja kontsentratsiooni gradiendi (aine
gradiendi (aine kontsentratsioon rakus sees jagatud aine kontsentratsioon rakust väljas). G=RTln(Cin/Cout) 2. Aine A liigub rakku passiivse difusiooni teel. Milline on difusiooniga seotud vabaenergia muutus olukorras, kus aine A kontsentratsioon rakus ja rakuvälises keskkonnas on võrdne. a) ei tea b) 0 c) negatiivne G = RT ln(Cin/Cout) Tasakaaluolek (G = 0) võib erineda olukorrast Cout = Cin juhul kui: Membraanil esineb membraanpotentsiaal ja transporditav aine on laenguga Membraantranspordiga on ühendatud mingi teine protsess mida iseloomustab G ` Rakus sees toimub transporditava aine modifitseerimine või sidumine 3. Millise ühendi passiivne difusioon läbi rakumembraani on kõige aeglasem ja millise kõige kiirem a) glükoos b) H2O c) Na+ 5. Milline võiks olla tavaliselt raku membraanpotentsiaal suunal väljast sisse? c) 0,1 V Kui sees on ülekaalus negatiivne laeng, on pot
Neil on membraanis aktiivne karboksüpeptidaas, mis vöib peremeesraku valkudest vabastada Arg ja varustada mükoplasmat energiaallikaga. L-Arg L-Tsitrulliin L-Orn + karbaomüül-P ATP Uureat lagundavatel mükoplasmadel pole leitud Arg dihüdrolaasi, glükolüüsi ega atsetaadi kinaasi. Seega peab neil olema mingi muu vöimalus ATP tootmiseks. On esitatud hüpotees, mille järgi uurea hüdrolüüsil moodustuv NH3 suunatakse rakust välja ja moodustub ioongradient ja membraanpotentsiaal, mille energia arvel sünteesitakse ATPd. Patogeensus. M. pneumoniae põhjustab farüngiiti, trahheobronhiiti, kopsupõletikku, artriiti ja konjunktiviiti. Kopsupõletikku põhjustavad just koolilastel ja noorukitel. Ureaplasma urealyticum põhjustab meestel mittegonokokilist uretriiti, neerukivide teket ja 15 naistel loote emakasisesid infektsioone. M
Prootonite translokatsioon läbi membraani genereerib membraanpotentsiaali, mis seab prootonite edasisele liikmisele läbi membraani piirangud. Membraanpotentsiaali genereerimiseks piisab juba vähese arvu prootonite translokatsioonist läbi membraani. Prootonite rakust väljaviimine jätkub siis, kui nad vahepeal uuesti energiat muundavate valk-komplekside (näiteks ATP süntaaside ja transportvalkude) abil rakku sisenevad. Ulatuslikum prootonite liikumine läbi membraani toimub juhul, kui membraanpotentsiaal on ajutiselt katioonide (näiteks K+ ioonide) rakku sisenemise tulemusena muutunud. Muutused tsütoplasma pH-s indutseerivad teatud geenide avaldumise. Need geenid on seotud madalast pH-st põhjustatud metaboolsete defektide korrigeerimisega ja kaitsefunktsioonidega, mis võimaldavad rakkudel madala pH tingimustes ellu jääda. Madala pH korral derepresseeritakse näiteks aminohapete dekarboksülaasid. Tänu nendele ensüümidele tekivad rakkudes ühendid, mille rakust väljaviimine aitab
Prootonite translokatsioon läbi membraani genereerib membraanpotentsiaali, mis seab prootonite edasisele liikmisele läbi membraani piirangud. Membraanpotentsiaali genereerimiseks piisab juba vähese arvu prootonite translokatsioonist läbi membraani. Prootonite rakust väljaviimine jätkub siis, kui nad vahepeal uuesti energiat muundavate valk- komplekside (näiteks ATP süntaaside ja transportvalkude) abil rakku sisenevad. Ulatuslikum prootonite liikumine läbi membraani toimub juhul, kui membraanpotentsiaal on ajutiselt katioonide (näiteks K + ioonide) rakku sisenemise tulemusena muutunud. pH muutustest põhjustatud geenide transkriptsiooni aktivatsioon Muutused tsütoplasma pH-s indutseerivad teatud geenide avaldumise. Need geenid on seotud madalast pH- st põhjustatud metaboolsete defektide korrigeerimisega ja kaitsefunktsioonidega, mis võimaldavad rakkudel madala pH tingimustes ellu jääda. Madala pH korral derepresseeritakse näiteks aminohapete dekarboksülaasid
annaabi.ee 
