ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ: ΔΗΜΟΠΟΥΛΟΥ ΣΠΥΡΙΔΟΥΛΑ ΕΥΓΕΝΙΟΥ ΜΙΧΑΗΛ ΕΙΣΗΓΗΤΡΙΑ: ΑΘΗΝΑ ΜΑΥΡΙΔΟΥ Αιγάλεω 2013

1. ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣΣΧΟΛΗ ΕΠΑΓΓΕΛΑΜΤΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΡΟΝΟΙΑΣΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΑΣΤΙΡΙΩΝ ΡΥΘΜΙΣΤΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ‘’ΤΙ ΑΝΑΝΕΩΘΗΚΕ ΜΕ ΤΟ ΝΟΜΠΕΛ ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013’’ ΣΠΟΥΔΑΣΤΕΣ: ΔΗΜΟΠΟΥΛΟΥ ΣΠΥΡΙΔΟΥΛΑ ΕΥΓΕΝΙΟΥ ΜΙΧΑΗΛ ΕΙΣΗΓΗΤΡΙΑ: ΑΘΗΝΑ ΜΑΥΡΙΔΟΥ Αιγάλεω 2013

2. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ • ΕΙΣΑΓΩΓΗ • ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ • ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ • ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ • ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΩΣΗ • ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΩΣΗ • ΝΟΜΠΕΛ ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 • ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ • ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

3. ΕΙΣΑΓΩΓΗ

4. ΕΙΣΑΓΩΓΗ THE FLUID MOSAIC MODEL 1972 S.J SINGER, G.L NICOLSON S. Singer & G. Nicolson (1972) ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

5. ΔΟΜΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ Εικόνες wikimedia.org • Φωσφολιπίδια • Χοληστερόλη • Φωσφατιδυλαμίνη • Φωσφατιδυλοσερίνη • Φωσφατιδυλοχολίνη • Σφυγγομυελίνη • Φωσφατιδυλινοσιτόλη

6. ΔΩΜΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗΣ • Πρωτεΐνες • Περμεάσες (μεταφορικές πρωτεΐνες) • Δίαυλοι Εικόνα απο MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 3RD EDITION B. ΑLBERTS, D. BRAY, J. D. WATSON, K.ROBERTS, D.BRAY, J.LEWIS

7. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ

8. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 3RD EDITION B. ALBERTS, D. BRAY, J. D. WATSON, K.ROBERTS, D.BRAY, J.LEWIS Μεταφορά ουσιών από και προς το κύτταρο: • Παθητική μεταφορά • Ενεργητική μεταφορά

9. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΕΞΙΣΩΣΗ ΤΟΥ NERNST • V= το δυναμικό ισορροπίας • Co, Ci= η συγκέντρωση της ουσίας στον εσωκυττάριο και τον εξωκυττάριο χώρο αντίστοιχα. • R= η παγκόσμιο σταθερά των αερίων 1.987 • T= η απόλυτη θερμοκρασία σε K • F= η σταθερά του Faraday 2.3 x 104 ­ • z= το φορτίο του ιόντος

10. ΠΑΘΗΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ

11. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ • Παθητική μεταφορά • Παθητική διάχυση • Διευκολυνόμενη διάχυση • Ώσμωση • Διήθηση

12. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ Παθητική διάχυση 1ος νόμος του Fick • Q ο ρυθμός διάχυσης • ΔC η διαφορά συγκέντρωσης • D ο συντελεστής διάχυσης • Α το εμβαδό της επιφάνειας της μεμβράνης • Μw το μοριακό βάρος του υλικού • ΔΧ το πάχος της μεμβράνης

13. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ • χρήση φορέων • Πρωτεΐνες • Δέσμευση ιόντων Μεταβολή τεταρτοταγούς δομής. employees.csbsju.edu Διευκολυνόμενη διάχυση

14. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ Απλή διάχυση vs. Διευκολυμένη διάχυση Ανταγωνιστικότητα Αναστολείς Ειδικότητα Κορεσμός

15. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ V= η ροή του νερού σ= ο συντελεστής ανάκλασης L= η σταθερά ηλεκτρική αγωγιμότητας Α= η επιφάνεια της μεμβράνης p= ωσμωτική πίεση www.answers.com Ώσμωση

16. ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ

17. Ενεργητική μεταφορά Πρωτογενής ενεργητική μεταφορά Δευτερογενής ενεργητική μεταφορά ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ

18. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗΣ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ

19. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΕΙΔΗ ΜΕΤΑΦΟΡΙΚΩΝ ATP (αντλίες) ΑΤΡάσες τύπου Ρ ATPάση Ca2+ (σαρκοπλασματική) ΑΤΡάση που μεταφέρει Η+ από τα επιθηλιακά κύτταρα στο εσωτερικό του στοµάχου ΑΤΡάση που μεταφέρει Η+ έξω από τα κύτταρα των ανώτερων φυτών κ.α ΑΤΡάσες τύπου V ΑΤΡάσες τύπου F ATPάση Na+/K+

20. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΑΝΤΛΙΑ Νa+/Κ+ 3 Na+ στον εξωκυττάριο χώρο 2 K+ στον εσωκυττάριο χώρο κατανάλωση 1ΑΤΡ www.mdpi.com

21. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΔΕΥΤΕΡΟΓΕΝΗΣ ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ Ξεχωριστή τάξη πρωτεϊνών Εισάγουν/Εξάγουν μικρά μόρια Εκμετάλλευση ενέργειας από παθητική μεταφορά

22. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ Συν-μεταφορά (synport) Αντι-μεταφορά (antiport) www.brooklyn.cuny.edu

23. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ Ελεγχόμενη μεταφορά Διαμεμβρανική μεταφορά 3. Μεταφορά με κυστίδια Εικόνα απο MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 3RD EDITION B. ΑLBERTS, D. BRAY, J. D. WATSON, K.ROBERTS, D.BRAY, J.LEWIS

24. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ Μεταφορά μέσω κυστιδίων Ενδοκυττάρωση Πινοκύττωση Φαγοκυττάρωση Εξωκυττάρωση Ιδιοσύστατη Ρυθμιζόμενη

25. ΕΝΔΟΚΥΤΤΑΡΩΣΗ

26. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΦΑΓΟΚΥΤΤΑΡΩΣΗ Έως 250nm Ενεργοποίηση υποδοχέων (μέσω ενεργοποιητών) αντισώματα

27. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΠΙΝΟΚΥΤΤΩΣΗ Έως 150 nm Υγρά Διαλυτές ουσίες Κυστίδια με πρωτεϊνικό κάλυμμα www.ncbi.com

28. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ CLATHRIN MEDIATED ENDOCYTTOSIS Κλαθρίνη AP-2 complex www.nature.com

29. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ TRANSCYTOSIS Ενδοθηλιακά κύτταρα Νευρικά κύτταρα Οστεοκλάστες www.ncbi.gov

30. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ COP I, COP II ER Golgi

31. ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΩΣΗ

32. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΕΞΩΚΥΤΤΑΡΩΣΗ Σχηματισμός κυστιδίων Εξωκυττάριο σήμα Εκκίνηση διαδικασίας έκκρισης Σύνδεση με κινητήριες πρωτεΐνες Κίνηση στον κυτταροσκελετό Σύντηξη μεμβρανών Απεγκόλπωση ουσιών και μεμβρανών

33. www.nature.com

34. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΙΔΙΟΣΥΣΤΑΤΗ ΕΚΚΡΙΤΙΚΗ ΟΔΟΣ Τροφοδότηση μεμβράνης Πρωτεΐνες Λιπίδια Περιφερικές πρωτεΐνες Εξωκυττάρια ύλη

35. ΤΡΟΠΟΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΟΥΣΙΩΝ ΡΥΘΜΙΖΟΜΕΝΗ ΕΚΚΡΙΤΙΚΗ ΟΔΟΣ Δευτερεύουσα εκκριτική οδός Αποθηκευμένες ουσίες Πακετάρισμα με πρωτεΐνες Eξωκυτταρικό σήμα Δέσμευση υποδοχέων Αύξηση Ca +2 Σύντηξη μεμβράνης Απεγκόλπωση

37. NOBEL 2013

38. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 Nobel Ιατρικής 1974 G. E. Palade ‘’Οργάνωση και δομή του κυττάρου’’ Nobel Ιατρικής 1999 G. Blobel ‘’Ανακάλυψη σημάτων ενεργοποίησης των κυττάρων για των εντοπισμό και την μεταφορά’’ Εικόνες Nobelprize.org

39. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΤΟΥ PALADE Ποιες πρωτεΐνες συμμετείχαν Πως δημιουργούνταν τα κυστίδια Ποιοι ήταν οι μηχανισμοί της σύντηξης και της εξόδου από την μεμβράνη Πως αποστέλλονται έγκαιρα όπου πρέπει

40. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 J. ROTHMAN R. SCHEKMAN T. SUDHOF Εικόνες Nobelprize.org

41. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΟΥ ROTHMAN Βιοχημεία Ανακάλυψε πρωτεΐνες Χρησιμοποιώντας σημασμένες πρωτεΐνες Ξεκίνησε το 1980 40+ δημοσιεύσεις Συνεχιστής του Blobel

42. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 Ορατή στo TGN ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ In vitro διαδικασία VSV-G

43. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 Wikipedia.org Syntaxin VAMP SNAP-25 V-SNARE’s T-SNARE’s NSF SNAP’s SNARE’s

44. No No

45. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΟΥ SCHEKMAN Γενετική Πρωτεΐνες ‘’κλειδιά’’ Χρησιμοποίησε μεταλλαγμένα κύτταρα ζύμης (Saccharomycescerevisiae) Σήμανση μέσω γλυκοπροτεϊνών Δημιουργία γενετικής βάσης

46. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 Ncbi.gov Μετάλλαξε γονίδια σε κύτταρα ζύμης Αναστολή λειτουργίας περμεασών Συσσώρευση εκκριτικών ενζύμων Παρατήρηση και αξιολόγηση αποτελεσμάτων

47. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 Κυκλοφορία από ER Κυκλοφορία από Golgi Σύντηξη(sec1) Palatepress.com Sec (secretory genes) 1-23

48. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 ΤΟ ΠΕΙΡΑΜΑ ΤΟΥ SUDHOF • Πως ελέγχεται η κυτταρική σύντηξη • Ποιος είναι ο ρόλος του Ca+2 • Πως γίνεται η άμεση ανταλλαγή ουσιών • Νευροδιαβιβαστές • Ινσουλίνη • Complexin, Synaptotagmin-1

49. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 Hhmi.org • Complexin knock-out mice • Μείωση στην έκκριση νευροδιαβιβαστών • Λόγο της έλλειψης Ca+ στην συνοπτική διαδικασία • Synaptotagmin-1 • Εξαρτώμενος από Ca+ υποδοχέας • Ενεργοποιεί την έξοδο νευροδιαβιβαστών στην σύναψη

50. NOBEL ΙΑΤΡΙΚΗΣ 2013 Παντελής ανικανότητα έκκρισης νευροδιαβιβαστών Munc18 knock-out mice Απουσία πρωτεΐνης S/M