Biofizika I. DIFFÚZIÓ – OZMÓZIS - Biofizikai Intézet
Biofizika I. DIFFÚZIÓ – OZMÓZIS - Biofizikai Intézet
Biofizika I. DIFFÚZIÓ – OZMÓZIS - Biofizikai Intézet
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Biofizika</strong> I. 05/09/2012<br />
A <strong>DIFFÚZIÓ</strong>S EGYÜTTHATÓ<br />
diffundáló részecske közeg<br />
[D] = m 2 s -1<br />
T = 20 o C<br />
H 2 (2) levegı 6.4 ∙10 -5<br />
O 2 (32) levegı 2 ∙10 -5<br />
O 2 (32) víz 1.9 ∙ 10 -9<br />
aminosav:<br />
glicin<br />
MW: 75 Da<br />
globuláris fehérje:<br />
szérum albumin<br />
MW: 69 000 Da<br />
60 x 96 x 60 Å<br />
fibriláris fehérje:<br />
tropomiozin<br />
MW: 93 000 Da<br />
l = 40 Å<br />
dohány mozaik vírus<br />
MW: 40 000 000 Da<br />
l = 300 Å d = 150 Å<br />
víz 0.9 ∙10 -9<br />
víz 6 ∙10 -11<br />
víz 2.2 ∙10 -11<br />
víz 4.6 ∙10 -12<br />
1. példa: <strong>DIFFÚZIÓ</strong> A SEJTMEMBRÁNON KERESZTÜL<br />
EXTRACELLULÁRIS<br />
TÉR<br />
INTRACELLULÁRIS TÉR<br />
citoplazma<br />
<strong>Biofizika</strong> I. - <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
x3<br />
x10000<br />
x100<br />
x3<br />
GYORSABB <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
<strong>Biofizika</strong> I. - <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
ANYAG<br />
TRANSZPORT<br />
LIPID KETTİSRÉTEG<br />
MEMBRÁNFEHÉRJÉK<br />
víz<br />
apoláros molekulák<br />
ionok<br />
monoszaharidok<br />
aminosavak<br />
metabolitok<br />
más mechanizmus: exocitózis és endocitózis<br />
<strong>DIFFÚZIÓ</strong> A SEJTMEMBRÁNON KERSZTÜL <strong>Biofizika</strong> I. - <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
1. PASSZÍV <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
Passzív transzport<br />
Közvetítı nélkül<br />
iránya: ELEKTROKÉMIAI POTENCIÁL GRADIENS irányába<br />
kémia potenciál gradiens (koncentráció)<br />
elektromos potenciál gradiens (töltés)<br />
diffúzió sebessége: Fick törvények<br />
közvetítı: nincs<br />
energiaigény: nincs<br />
például:<br />
hidrofób molekulák: O 2, N 2<br />
kis mérető, poláris molekulák: CO 2, víz, alkohol, urea, glicerin<br />
glükóz, szacharóz<br />
MI HIÁNYZIK MÉG?<br />
<strong>Biofizika</strong> I. - <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
koncentráció különbség (hajtóerı) diffúzió (anyagáram) egyenletes eloszlás (egyensúly)<br />
megvizsgáltuk a diffúziót a koncentráció térbeli változásának (c(x))<br />
figyelembe vételével<br />
FICK I. TÖRVÉNYE (térbeli leírás)<br />
…azonban nem vettük figyelembe a koncentráció idıtıl való<br />
függését (c(x, t))!<br />
FICK II. TÖRVÉNYE (térbeli & idıbeli leírás)<br />
<strong>DIFFÚZIÓ</strong> A SEJTMEMBRÁNON KERSZTÜL <strong>Biofizika</strong> I. - <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
A TRANSZPORTFOLYAMATOK CSOPORTOSÍTÁSA<br />
I. SZÁLLÍTÁSI MECHANIZMUS SZERINT<br />
KÖZVETÍTİ NÉLKÜL KÖZVETÍTİ SEGÍTSÉGÉVEL<br />
PASSZÍV <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
FACILITÁLT <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
ioncsatorna karrier fehérjék karrier fehérjék<br />
1. 2. 3. 4.<br />
PASSZÍV TRANSZPORT AKTÍV TRANSZPORT<br />
II. ENERGIAIGÉNY SZERINT<br />
<strong>DIFFÚZIÓ</strong> A SEJTMEMBRÁNON KERSZTÜL <strong>Biofizika</strong> I. - <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
2. FACILITÁLT <strong>DIFFÚZIÓ</strong><br />
Passzív transzport<br />
Közvetítı segítségével: IONCSATORNÁN KERESZTÜL<br />
iránya: kémiai vagy elektrokémiai potenciál gradiens irányába<br />
diffúzió sebessége: gyorsabb, mint a Fick törvények által meghatározott<br />
közvetítı: IONCSATORNA-FEHÉRJE<br />
transzmembrán fehérjék (pórusos térszerkezet)<br />
zárt / nyitott állapot: nincs transzport / transzport<br />
nyitott/zárt állapot szabályozása:<br />
mechanoszenzitív (mechanikai hatás: nyújtás, nyomás)<br />
feszültségfüggı (a membrán két oldala közötti feszültségkülönbség ld: akciós<br />
potenciál)<br />
receptor-, vagy ligandvezérelt<br />
szelektivitás: az ionok töltése és mérete szerint<br />
energiaigény: nincs<br />
4