HÜCRE ZARLARINDAETKİLEŞMELERve ENZİMATİKTEPKİMELER

Prof. Dr. Hamdi ÖĞÜŞhamdiogus@gmail.com

Yakın Doğu Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı, Lefkoşa, KKTC

Eşit olmayan derişimlerde çözünür madde ya da iyon içeren iki bölme geçirgen bir zarla ayrılmış olsun :

Çözüt (solute), derişimin yüksek olduğu bölmeden düşük

derişimli bölmeye basit diffüzyonla hareket eder.

Bu göç her iki bölmedeki derişim eşitleninceye kadar sürer.

Basit diffüzyon

Elektriksel yükü olan çözütler isehem elektriksel potansiyel, hem dekimyasal derişimin bir bir bileşimineuygun olarak hareket ederler

Yüksüz moleküllerin hareketi,dengeye ulaşılıncaya kadardüşük derişimli olan tarafadoğrudur.

• Biyolojik olarak önemli bazı gazlar basit diffüzyonla zarları geçebilir : O2, C02, azot, metan.

• Su bazı biyolojik zarları basit diffüzyonla geçebilir.

ZAR TRANSPORT SİSTEMLERİ

Primer aktif transport

(elektrokimyasal gradiyente karşı)

Kolaylaştırılmış diffüzyon(elektrokimyasal

gradiyent yönünde)

Sekonder aktif transport (elektrokimyasal gradiyente

karşı, iyon gradiyenti ile yürütülür)

İyon kanalı (elektrokimyasal Gradiyent yönünde, iyon ya da ligand ile açılır)

İyonofor aracılı iyon transportu (elektro-kimyasal gradiyent yönünde)

Basit diffüzyon (yalnız nonpolar bileşikler, elektrokimyasal gradiyent yönünde)

Pasif transport (Kolaylaştırılmış diffüzyon)

• Zarlardan geçiş için başka bir seçenek de pasif transporttur (kolaylaştırılmış diffüzyon).

• Taşıyıcılar (permeazlar) bir çözütün zarı geçmesini kolaylaştıran zar protein-leridir.

• Taşıyıcılar polar bileşiklerin ve iyonların taşınması için gerekli aktivasyon enerjisini düşürürler.

• Transport proteinleri

I) Taşıyıcı proteinler

II) Kanal proteinleri

- Yüksek hız- Yüksek özgüllük- Enerji gerektirmez

• Polar ya da yüklü bir molekülün ikili bir lipid zardan geçebilmesi için, önce ıslanma kabuğundaki (hydration shell) su molekülle-rinden kurtulması ve sonra zardan diffüze olması gerekir.

• Saf lipid zarlar, polar ve yüklü moleküllere gerçekten geçirimsizdir.

• Basit diffüzyonda, polar bir çözütün ikili zardan geçebilmesi için yüksek bir enerji (Gǂ) gerekmektedir.

• Taşıyıcı bir protein, hidrofilik bir zar-aşırı geçit sağlayarak gerekli enerjiyi düşürür.

• Bunu, tepkime sırasında enzimlerin aktivasyon enerjisini düşürmelerine benzetebiliriz.

Islanmış çözüt

Taşıyıcısız basit diffüzyon

Kolaylaştırılmışdiffüzyon

basit diffüzyon

taşınım

Taşıyıcı

Serb

est

en

erj

i, G

Pasif transport (Kolaylaştırılmış diffüzyon)

Taşıyıcı-aracılı diffüzyon (kolaylaştırılmış diffüzyon) ile pasif diffüzyonun karşılaştırılması

• Pasif diffüzyonda hareket hızı çözüt derişimi ile doğru orantılıdır.

• Taşıyıcı-aracılı diffüzyonda ise hız doygunluğa erişir.

• Maksimum hızın yarısına (Vm/2) ulaşmak için gerekli çözüt derişimi, taşıyıcının bu molekül için afinitesini ifade eden bağlanma sabitidir (Km).

• Kolaylaştırılmış diffüzyonun kinetiği enzimle katalize edilen tepkime kinetiği ile benzerdir.

Uniport Simport Antiport

Kotransport

Uniport : Yalnızca bir substrat taşınır (örn. glukozun eritrosit glukoz taşıyıcısı ile taşınması).

Simport : İki substrat birlikte ve aynı yönde hareket ederler.

Antiport : İki substrat farklı yönlerde hareket ederler.

Taşıma sistemlerinde genel sınıflandırma

Taşıyıcı proteinler (carriers) :• Substratlarına çoklu kovalan etkileşmelerle yüksek düzeyde

stereospesifik olarak bağlanırlar.• Taşınımı serbest diffüzyon sınırlarının altında hızlarla katalize ederler.• Hızları doygunluğa erişir.• Monomerik proteinlerdir.• -heliks yapısında bölgeler ya da -fıçı yapısı içeren proteinlerdir.

Kanal proteinleri:• Zar-aşırı taşınım hareketlerinin

taşıyıcı proteinlerinde olduğundan daha yüksek hızda olmasına izin verirler.

• Stereospesifik özellikleri taşıyıcı proteinlerinden daha azdır.

• Genellikle taşıma hızı doygunluğa erişmez.

• Oligomerik kompleksler halindedirler.

• Eritrosit dokulardan akciğerlere CO2 taşınması için temel olan bir anyon değiştirici, kolaylaştırılmış diffüzyon sistemi içerir.

• Atık CO2 dokulardan eritrositlere salınır, karbonik anhidraz ile hemen bikarbonata (HCO3) çevrilir (HCO3

- kan pH’sının birincil tamponudur).

• Bikarbonat kan plazmasına yeniden girer ve akciğerlere taşınır.

• Bikarbonat kan plazmasında CO2 ’den çok daha fazla çözündüğünden kanın CO2taşıma kapasitesi artar.

• Akciğerlerde bikarbonat tekrar aynı enzimle CO2‘ye çevrilir ve nefesle atılır.

• Eritrositler AE1 tipi taşıyıcı içerirken, AE2 tipi K.C.’de, AE3 ise beyin, kalp ve retinada baskın tiptir.

Eritrosit zarında klorür ve bikarbonat iyonları, bir antiport sistemiyle, birlikte fakat ters yönlerde taşınırlar

Bikarbonat kan plazmasından eritrosite girer.

• Glukoz eritrosite, özgül bir glukoz taşıyıcı yardımıyla (kolaylaştırılmışdiffüzyonla) ve katalize edilmemiş pasif diffüzyondan yaklaşık5000 kez daha hızlı olarak girer.

• Eritrosit glukoz taşıyıcısı (GLUT1) bir tip III integral proteindir.Molekül ağırlığı 45000 olan bu taşıyıcı, zarı geçen ve heliks yapanyapıda 12 hidrofobik segmente sahiptir.

Dış

İç

Hidrofobik

Polar

Yüklü

GLUKOZ TAŞIYICISI GLUT-1 İYİ BİR ÜNİPORT ÖRNEĞİDİR.

Taşıyıcı iki konformasyonda bulunur:T1 Taşıyıcının glukoz bağlayan bölgesinin plazma zarının dış yüzeyinde olduğu konformasyon

T2 Bağlanma bölgesinin iç yüzeyde olduğu konformasyon

Glukoz taşıyıcı dört aşamada görülür:

1)Kan plazmasındaki glukoz T1 konformas-yonunda stereospesifik olan bir bölgeye bağlanır. Bu aktivasyon enerjisini düşürür.

2)Konformasyon T1’den T2’ye değişir.

3)Glukoz T2’den sitoplazmaya salıverilir.

4) Taşıyıcı T1 konformasyonuna döner. Artık yeni bir glukoz molekülünü taşımaya hazırdır.

GLUKOZ TAŞIYICISI GLUT-1 İYİ BİR ÜNİPORT ÖRNEĞİDİR.

Eritrositte glukoz transportu

GLUKOZ TAŞIYICILAR (GLUT ailesi)

Taşıyıcı Dağılımı Açıklama

GLUT1 Eritrosit, endotel, kan-beyin barajı, glia ve diğer hücreler

Kan glukoz düzeyine göre düzenlenirler

GLUT2 Böbrek tübüler epitel h., İ.B. epitel h., K.C. ve pankreatik β- hücreleri

Yüksek kapasite, düşük afinite

GLUT3 Nöronlar ve plasenta Çok yüksek kapasiteli izoform

GLUT4 Yağ dokusu ve çizgili kas dokusu (kalp ve iskelet kası)

İnsülin-bağımlı glukoz taşıyıcı. Glukozun insülinle düzen-lenen depolanmasından sorumlu

DiğerleriGLUT 5 (fruktoz taşıyıcı), GLUT 6, GLUT 7 (endoplazmik retikülumdan dışarı doğru), GLUT 8-12.

AKTİF TRANSPORT

• Transportun yönü, çözütün derişimine ya da

elektrokimyasal gradiyente karşıdır.

• Bir taşınım proteini gerektirir (daima taşıyıcı

proteinler, kanal proteinleri değil)

• Enerji girdisi gereklidir

• - ATP hidrolizi (primer aktif transport)

- Elektrokimyasal gradiyent yönünde akarak eşlik eden bazı iyonlarla (sekonder aktif transport)

İKİ TÜR AKTİF TRANSPORT VARDIR

• Primer aktif transportta, ATP hidrolizinden ortaya çıkan enerji çözütün elektrokimyasal gradiyente karşı taşınması için ve doğrudan kullanılır.

• Sekonder aktif transportta ise, primer aktif transportla yaratılan bir X iyonu gradiyenti vardır.

• X’in elektrokimyasal gradiyenti yönünde (yüksek derişimden düşük olan tarafa) hareketi, ikinci çözütün (S) kendi elektrokim-yasal gradiyentine karşı göçünü sağlayan sürücü güçtür.

Na+-glukoz taşıyıcılar (simport)

Glukoz, Na+ ile birlikte apikal yüzdeki zardan epitel hücresine taşınır (simport).

Hücrenin bazal yüzeyine gelen glukoz burada pasif bir taşıyıcı olan GLUT2 yardımıyla kana geçer (uniport).

Na+ ise Na+,K+-ATPaz tarafından yine bazal yüzden hücre dışına, K+ ise aynı yüzden hücre içine pompalanır.

SEKONDER AKTİF TRANSPORT EMİLİMDE ÖNEMLİDİR

İnce bağırsak ve böbrekte glukoz transportu

Bu sistemin yürütücü gücü Na+ gradiyentidir. Bu gradiyent Na+/K+-ATPaz sistemi tarafından, ATP hidrolizinden sağlanan enerji kullanı-larak oluşturulduğundan, ince bağırsaktaki (ve böbrek tüpepitelindeki) glukoz transportu sekonder aktif transport tipindedir.

• P-sınıfı pompalar → Bir altbirimde aspartat yan grubunun fosforilasyonu söz konusudur.

• F- ve V-sınıfı pompalar → Fosfoprotein yapısında bir arabileşik yoktur, yalnızca proton transportu var.

• ABC (ATP-binding cassette) üstailesi.

ATP kullanan Aktif Transport Sistemleri

• P-tipi ATPazlar : İyonlar zıt yönlerde hareket ederler.

Na+/K+ ATPaz : Plazma zarında bulunurlar

H+/K+ ATPaz : Plazma zarında bulunurlar

Ca+ ATPaz : Plazma zarında ve endoplazmik retikülumda bulunurlar.

• V-tipi ATPazlar: İyonlar bir yönde hareket ederler.

H+ : Lizozomal ve endozomal keseciklerde bulunurlar

• F-tipi ATPazlar: İyonlar bir yönde hareket ederler.

H+ : Mitokondri iç zarında bulunurlar.

• Çoklu-ilaç taşıyıcılar (Multidrug transporter)

Tümör hücrelerinin plazma zarlarında bulunurlar.

ATP kullanan Aktif Transport Sistemleri

P-tipi ATPazlar

• ATP-bağımlı aktif katyon taşıyıcılar tersinir olarak fosforile olurlar.

• Fosforilasyon proteini bir konformasyon değişikliğine zorlayarak katyonun zardan geçebileceği bir ortam yaratır.

• Bütün P-tipi transport ATP’ları benzer amino asit dizilerine sahiptirler. Proteindeki bir Asp yan grubu forforile olur.

• Bütün P-tipi ATPaz’lar bir fosfat analoğu olan vanadat ile inhibe olurlar.

ATP kullanan Aktif Transport Sistemleri

• Na+,K+ -ATPaz, her ikisi de zarı aşan iki altbirime (α ve ) sahip bir integral proteindir.

• Na+ ve K+ için bir antiport sistemidir.

• ADP ve Pi’ye çevrilen her ATP mole-külü için, iyonlar plazma zarından içeri (2 K+) ve dışarı (3 Na+) pompalanır.

Na+-K+-ATPaz (Na-K pompası)• Na+,K+ -ATPaz, bütün hücrelerin

ana iyon pompasıdır. Bu pompa olmadan yaşam olanaksızdır.

• Hücre içinde ve dışında yer alan iyonların derişimini hem kimyasal hem de elektrokimyasal gradiyent olarak dengelenme ve diğer transport sistemlerine de yardımcı yardımcı olma görevi vardır.

• Fosforile formu (P-Enz-II) K+’a yüksek, Na+’a ise düşük afinite gösterir

• Defosforile formu (P-Enz-II) ise Na+’a yüksek, K+’a ise düşük afinite gösterir

• İçeri giren her 2 K+ iyonuna karşılık 3 Na+ iyonu dışarı çıkar.

• Süreç zarın iki tarafında net bir yük ayırımı yapar.

• Sonuçta -50 ile -70 mV arasında (içeride dışarıya göre negatif) bir trans-membran potansiyel oluşur ve bu potansiyel nöronlarda aksiyon potansiyelinin iletilmesi için esastır.

Na-K ATPaz iki form arasında döngü yapar

Na+-K+-ATPaz POMPASININ ÇALIŞMA MEKANİZMASI

Digitoxigenin

Na+-K+-ATPaz POMPASININ İNHİBİTÖRLERİ

Digitoksijenin;• Digitalis glikozidlerinin

aktif bileşenidir,• Konjestif kalp

yetmezliğinde kullanılır,

• Kalp atım hızını artırmadan kalp

• kasının kasılmasını güçlendirir,• Kalbin çalışma verimini artırır.

Etki mekanizması: Digitalis glikozidleri Na+ çıkışını inhibe eder. Hücre içinde artan Na+ derişimini kalp kası hücresindeki Na+-Ca2+

antiport sistemini aktive ederek hücreiçi Ca++ derişimini artırır ve sonuçta kalp kasının kasılmasını güçlendirir.

H+-K+ ATPaz (Proton pompası)

P-tipi bir ATPaz’dır. Memelilerde gastrik mukoza ile sınırlı olan H+-K+ ATPaz, mide parietal hücrelerinde karbonik anhidrazla üretilen hidrojen iyonunu (H+) ATP hidrolizi karşılığında K+ iyonu ile değiş-tokuş yapar. Klorür iyonu da potasyum ile birlikte atılır.

• Serbest kalsiyumun (Ca2+) sitozoldeki derişimi genellikle 100 nM’dan daha düşüktür.

• Kalsiyum iyonları sitozol dışına plazma zarı kalsiyum pompası ile pompalanır.

• ER zarındaki Ca2 pompası kalsiyumu sitoplazmadan ER lümenine pompalar.

• Kas hücrelerinde (miyosit), Ca2+

özelleşmiş bir ER’de (sarkoplazmik retikülum) hapsedilir.

Fosforile/defosforile konformasyonlar arasında döngü yapan integral zar proteinleridir.

Sarkoplazmik Retikülum Kalsiyum Pompası (Ca++-ATPaz)

• Sarkoplazmik ve endoplazmik retikülum kalsiyum pompalarıSERCA pompaları olarak anılırlar.

- Plazma zarı Ca2 pompası

- SERCA pompaları

* Kesecik; lizozom, endozom, diğer hücre organelleri olabilir. Bu örnekte, sitoplazmik kalsiyum keseciklerde toplanmaktadır.

V-tipi ATPaz (Vakuoler ATPaz, V-ATPaz)

• V-ATPaz, mitokondri iç zarında yer alan FoF1-ATPaz yapısına benzer bir yapıdadır.

• Görevi, yerleştiği hücreiçi organel-lere ATP hidroliz enerjisini kullanarak sitoplazmadan H+

pompalamaktır.• Oluşan hidrojen iyonu gradiyenti

daha sonra sekonder aktif trans-portla (genellikle antiport) organele iyon ya da molekül alımımda kullanılır.

H+ H+

Ca2+ Ca2+

Sitoplazma

* Kesecik

ATP ADP + PiH+

H+

V-ATPaz

Mitokondride, bakteride ve kloroplastta tepkimelerden sağlanan enerjiden ATP sentezi için kullanan bir aktif transport sistemidir.

F1 : periferal bölge: 3 altbirimi, 3 altbirimi, 1altbirimi (mor), ve merkezi bir eksen (, yeşil altbirim).

F0 : integral bölge; c, 1 a, ve 2 b altbirimlerinin birçok kopyası bulunur (İnhibitör: oligomisin).

ATP enerjisini kullanan F1 , bir moleküler bir motor gibi çalışır, hidrolize ettiği her ATP molekülü için (4) protonu, daha derişik bulundukları bir ortama pompalar.

Fo , F1 tarafından pompalanan protonlar için zaraşırı (transmembrane) bir kanal oluşturur.

F - tipi ATPaz (ATP sentaz)

ATP’yi sentezleyen ve yıkan (ATPaz) aktiviteler F1 bölgesinde yer alır

F-tipi ATPazlarla katalize edilen tepkimeler tersinirdir, bir proton gradiyenti tepkime yönünü tersine çevirecek (ATP sentezi ) enerjiyi sağlayabilir.

Bu biçimde ters yönde çalışan ATPazlar (ETZ, kompleks V) daha uygun bir deyimle, ATP sentazolarak anılırlar.

Çoklu-ilaç taşıyıcılar (ABC transporters)

• ABC taşıyıcılar, amino asitler, peptidler, proteinler, metal iyonları, çeşitli lipidler ve ilaçları da içeren birçok hidrofobik bileşikleri hücre dışına ve yüksek derişime karşı taşıyan ATP-bağımlı taşıma proteinleridir (aktif transport).

• MDR1, zaraşan 12 bölgesi ve iki ATP bağlayıcı bölgesi (kaset) olan bir integral zar proteinidir (Mr 170,000).

• Bu taşıyıcı protein ailesi, ABC taşıyıcı ailesi (ATP-Binding Cassette, ABC transporter) olarak anılmaktadır.

Çoklu-ilaç direnç proteini (MDR1, multidrug resistance protein 1) insanlarda da bulunan ve tümör-lerin bazı etkili antikanser ilaçlarına direnç göstermesinden sorumlu bir ABC taşıyıcı sistemidir. “P-glikoprotein” olarak da bilinir.

Dış

İç

Çoklu-ilaç taşıyıcılar (ABC transporters)

Bu taşıyıcılar, ilaçları tümör hücresi dışına pompalayarak hücrede birikmesini önlerler ve tedaviyi engellerler.

1. Kanallardan akış hızı taşıyıcılardan daha hızlı olabilir.

2. İyon kanallarından geçiş hızı doygunluğa ulaşmaz.

3. İyon kanalları, bazı hücresel olay ve durumlara göre “açık-kapalı” şeklinde denetlenirler.

a) Voltaj-kapılı iyon kanalları, transmembran elektriksel potansiyeldeki (Vm) bir değişiklik zarda yerleşen yüklü bir proteinini hareket ettirerek iyon kanalını açar ya da kapar.

örn. Nöronların ve miyositlerin plazma zarındaki Na+, Ca2+

ve K+ iyon kanalları.

b) Ligand-kapılı kanallar, Hücre dışından ya da içinden küçük bir molekülün bağlanarak proteinde allosterik bir geçişe neden olmasıyla açılan ya da kapanan kanallardır.

İyonlar, proteinler tarafından oluşturulan iyon kanalları aracılığıyla zarlardan geçebilirler

• İyonların yükünü maskeleyen küçük moleküllerdir.• İkili-lipid zardan kolayca diffüzlenmelerini sağlarlar.• Enerji kaynaklarına bağlı değildirler.• Çoklukla mikroorganizmalar tarafından sentezlenirler.

• Peptid yapısında bir iyonofor olan valinomycin, potasyumu (K+) bağlar.

• K+-valinomisin kompleksinin dış kısmı hidrofobiktir. Bu nedenle zardan kolayca diffüze olur ve potasyum iyonunu derişim gradiyenti yönünde karşı tarafa taşır.

Şekilde; K+ yeşil; oksijen atomları kırmızı ; hidrofobik amino asitlerin yan zincirleri sarı olarak gösterilmiştir.

İyonofor - Zarlardan iyon taşınmasını sağlarlar

• Kanalın α-altbirimi dört homolog bölge (I-IV) içerir ve her bölgede altı zar-aşan heliks yapısı vardır (1-6).

• Bu dört bölge bir kanal oluşturacak şekilde bir araya gelirler . Merkezi kanal polar amino asitlerle kaplıdır.

• Kanal zar depolarizasyonuna yanıt olarak açılır.

Nöronların voltaj-kapılı (voltage-gated) Na+ kanalları

• Voltaj kapılı sodyum kanallarının açılması o bölgede bir depolarizasyon yaratır.

• Depolarizasyon dalgası akson ucuna ulaştığında, voltaj kapılı Ca++ kanalları açılır ve presinaptik nörona kalsiyum girişine olanak sağlar.

• Sonuçta artan kalsiyum asetilkolin (Ach) içeren keseciklerin ekzositozla sinaptik yarığa boşalmasını tetikler.

• Ach post-sinaptik nöronda bulunan reseptörüne bağlanarak ligand-kapılı sodyum kanallarının açılmasına neden olur.

• Ekstrasellüler Na+ ve Ca++ bu kanaldan girerek post-sinaptik hücre zarını depolarize eder.

• Asetilkolin reseptörü, bir motor nörondan nöromüsküler plakta bir kas lifine sinyalin geçebilmesi için esastır.

Asetilkolin Reseptörü ligand-kapılı Bir İyon Kanalıdır

Birçok “iyon kanalı” inhibitörü ile karşılaşabiliriz.

• Tetrodotoksin (fugu balığı) voltaj-kapılı Na+ kanallarınabağlanır ve bloke eder.

Saksitoxin (dinoflagellate →midye) voltaj-kapılı Na+ kanallarınabağlanır ve bloke eder.

• Dendrotoksin (yılan zehiri), voltage-kapılı K+ kanalları ile etkileşir.

• Saksitoxin (dinoflagellate →midye)voltaj-kapılı Na+ kanallarına bağlanır ve bloke eder.

• CFTR, aslında bir klorür (Cl-) iyon kanal proteinidir. Zaraşan 12 heliks yapısı içerir.

• Sitoplazmik yüzeyde yer alan NBD1 ve NBD2 ATP-bağlayıcı bölgelerdir. R(regulatory) bölgesi ise cAMP-bağımlı protein kinaz tarafından fosforile olan düzenleyici bölgedir. Dış yüzeyde ise oligosakkarid zincirleri eklenmiştir.

Kistik Fibrozis Transmembran Düzenleyici (CFTR)

• En sık olarak NBD1 bölgesinde görülen mutasyon proteinde bir katlanmasorununa yol açar. Hastalar özellikle solunum yollarını tıkayan çok koyu kıvamlı mukus salgılarlar. AC enfeksiyonları ve diğer dokulardaki sorunlar nedeniyle hastalar ancak 30 yaşına kadar yaşarlar.

• CFTR; Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator

• Hücrenin büyük molekülleri içine alabilmek için kullandığı işlem ”endositoz”dur. Bu moleküllerden bazıları (örn. polisakkaridler, proteinler, polinükleotidler) hidrolize edildiğinde hücrede besin olarak kullanılır.

• Endositik keseciklerin çoğu asidik hidrolitik enzimleri içeren ve hücrenin mutfağı olan lizozomlarla birleşir.

Endositoz

sitoplazma

ÇevreEndositozla alınan besin

tanecikleri

Sekonder lizozomla birleşme

Sindirilmiş besin

Sindirim ürünleri

Ekzositozla atılan atık

Endositoz

Ekstrasellülersıvı

SİTOPLAZMA

Besin/diğer parçacıklar

Plazma zarı

Klatrin

Kaplı kesecik

Kaplı girinti

(a) Fagositoz

(b) Pinositoz

(c) Reseptör-aracılı endositoz

ENDOSİTOZ TÜRLERİ

I) Fagositoz - Yalnızca makrofaj ve

granülositlerde görülür.- Virüs, bakteri, hücreler ve

kalıntıları kapsar.

II) Pinositoz - Bütün hücrelerde görülür.- Hücrenin sıvı ve içeriklerini

alması sağlar.

III) Reseptör-aracılı endositozMakromoleküllerin klatrinle kaplı kesecikler yoluyla seçici olarak alınmasını sağlayan işlemdir.

EKZOSİTOZ

• Ekzositoz için sinyal sıklıkla bir hormon ya da nörotransmitterdir.

• Hücre yüzeyinde reseptörüne bağlandığında, yerel ve geçici bir Ca2+ derişimi değişikliği yaratır ve bu da ekzositozu tetikler.

EKZOSİTOZ

LDL METABOLİZMASI - ENDOSİTOZ

Kolesterol

Fosfolipid

Apo B-100Apo A1

HDL

ABCA1

LDL res.

Normal Ailesel hiperkolesterolemi

Hatalı LDL reseptörü, LDL’nin içerialınmasını ve hücre içinde kolesterolsentezinin inhibisyonunu önler.

Kolesterol

Fosfolipid

Apo B-100Apo A1

HDL

ABCA1

LDL res.

Normal Tangier (Tanca) Hast.

Hücre zarında yer alan ABCA1 ( birABC taşıyıcı) mutasyonu nedeniylehücreiçi kolesterol HDL’ye aktarılamaz.Sonuçta “ters kolesterol transportu”durur.

Akuaporinlerin yapısı : Homotetramer bir moleküldür. Her altbirim su molekülleri için bir zar-aşırı bir kanal yapar.

Akuaporinler (Aquaporin) suyun hücre zarından geçebilmesi için hidrofilik kanal oluşturan bir integral zar protein ailesidir

Diabetes insipidus• Böbrek toplayıcı kanallarını döşeyen epitel hücre

zarlarının su geçirgenliği, bu hücrelerin apikal plazma zarlarına yerleşmiş bir akuaporin (AQP-2) proteinine bağlıdır.

• Antidiüretik hormon (ADH, vazopressin) epitel hücrelerinde sitoplazmada kesecik zarlarında depolanan AQP-2 moleküllerini harekete geçirilip plazma zarına aktarılmasını ve suyun emilerek korunmasını sağlar.

• Diabetes insipidus hastalığında, AQP-2 genindeki bir mutasyon su geri-emiliminde önemli sorunlar yaratır, hastalar litrelerce çok seyreltik idrar çıkarırlar.

DİABETES İNSİPİDUS : Anormal AQUAPORİN >>> POLİÜRİ

“Diabetes insipidus”un en sık rastlanılan türünde ise; antidiüretik hormonun sentezi ve hipofizden salgılanmasında bozukluk vardır.