MEMBRANAS CO-TRANSPORTE CANALES IÓNICOS
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MEMBRANAS 3 http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c2/Dover_AST_2001073_lrg.jpg CO-TRANSPORTE Y CANALES IÓNICOS ATPASAS TIPO-P: TRANSPORTADORAS DE IONES QUE SON FOSFORILADAS REVERSIBLEMENTE FOSFORILACIÓN PROVOCA CAMBIO EN CONFORMACIÓN QUE FACILITA EL TRANSPORTE EN HUMANOS: 70 ATPASAS TIPO-P QUE COMPARTEN SIMILITUDES EN SECUENCIA Y TOPOLOGÍA ALTA CONSERVACIÓN DE ASP COMO SITIO DE FOSFORILACIÓN UNIPORT DE IONES DE Ca2+ CÉLULAS ANIMALES ANTIPORT Mantienen [Ca2+]cytosol = 1µM ACTIVADOR PLANTAS Y HONGOS ESTABLECE GRADIENTE DE IONES INHIBIDOR ACIDIFICACIÓN DEL ESTOMAGO CO-TRANSPORTADOR DE Na+ Y K+ CICLOS DE FOSFORILACIÓN – DE-FOSFORILACIÓN EN UN ASP CRÍTICO PARA EL MOVIMIENTO DE Na+ Y K+ EN CONTRA DE GRADIENTES ELECTROQUÍMICOS PRODUCE EL POTENCIAL DE LA MEMBRANA (-50 A -70 mV) ESENCIAL PARA TRADUCCIÓN DE SEÑALES EN NEURONAS 25% DEL CONSUMO ENERGÉTICO TOTAL DE UN HUMANO EN DESCANSO !!! ATPASAS TIPO-V TRANSPORTADORAS DE PROTONES RESPONSABLES POR ACIDIFICAR COMPARTIMIENTOS INTRACELULARES MANTIENEN VACUOLAS DE PLANTAS Y HONGOS A UN pH ENTRE 3–6 EN CÉLULAS ANIMALES: LISOSOMAS, ENDOSOMAS, COMPLEJO DE GOLGI, VESÍCULAS DE SECRECIÓN SITIO DE HIDRÓLISIS DE ATP DOMINIO INTEGRAL QUE SIRVE COMO CANAL DE PROTONES ATPASAS TIPO-F TRANSPORTADORAS ACTIVAS DE PROTONES EN CONTRA DEL GRADIENTE GUIADAS POR HIDRÓLISIS DE ATP GRADIENTE ALTO DE PROTONES GUÍA LA REACCIÓN INVERSA= SÍNTESIS DE ATP (ATP SINTETASA) CENTRALES EN LA PRODUCCIÓN DE ATP EN MITOCONDRIA DURANTE FOSFORILACIÓN OXIDATIVA Y EN CLOROPLASTOS DURANTE FOTOFOSFORILACIÓN SITIO DE HIDRÓLISIS DE ATP DOMINIO INTEGRAL QUE SIRVE COMO CANAL DE PROTONES TRANSPORTADORES ABC TRANSPORTADORES DEPENDIENTES DE ATP QUE BOMBEAN AMINO ÁCIDOS, PÉPTIDOS, PROTEÍNAS, IONES METÁLICOS, LÍPIDOS, SALES BILIARES Y OTROS COMPUESTOS HIDRÓFOBOS EN CONTRA DEL GRADIENTE TRANSPORTADORES ABC MDR1 (MULTIDRUG TRANSPORTER): BOMBEA SUSTANCIAS TÓXICAS FUERA DE LA CÉLULA PREVIENE ACUMULACIÓN DE AGENTES QUIMOTERAPEUTICOS EN ALGUNOS TUMORES TRANSPORTADORES ABC Levaduras=31 GENES, Drosophila= 56, E. coli= 85 (2% GENOMA) BTUCD: IMPORTADOR DE VITAMINA B12 EN E. coli FOSFORILACIÓN PROVOCA CAMBIO EN CONFORMACIÓN QUE FACILITA EL TRANSPORTE CANAL DE IONES DEFECTIVO EN FIBROSIS QUÍSTICA (CF) Acumulación de mucosa en tracto respiratorio obstaculiza paso de aire y crea condiciones que atraen bacterias patogénica (Staphylococcus aureus y Pseudomonas aeruginosa) CTFR: Similar a Transportadores ABC, pero es un canal de iones de ClProteínas deficientes en Phe508 se doblan incorrectamente y ocasionan el 70% de los casos de CF GRADIENTES DE IONES CREADOS POR TRANSPORTE PRIMARIO PROVEEN ENERGÍA PARA EL TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO TRANSPORTADOR DE LACTOSA Acumulación endergonica de lactosa acoplada al flujo exergonico de protones hacia el interior de la célula resultando en un cambio negativo en energía libre SYMPORT TRANSPORTADOR DE LACTOSA APAREAMIENTO DE RESIDUOS CON CADENAS LATERALES PROTONABLES (Glu325 Y Arg302) FACILITA EL TRANSPORTE DE PROTONES ROCKING BANANA MODEL!!! SIMPORTADOR NA+ GLUCOSA EN CÉLULAS EPITELIALES DEL INTESTINO ENERGÍA DERIVADA DE (1) POTENCIAL QUÍMICO = [Na+] EXTRACELULAR ALTA Y (2) POTENCIAL ELÉCTRICO DE LA MEMBRANA (MAS NEGATIVO ADENTRO QUE AFUERA) VALINOMICINA: PÉPTIDO IONOFORO QUE SE ENLAZA K+ MUEVE K+ EN CONTRA DEL GRADIENTE Y “DESINFLA” EL GRADIENTE USADO COMO ANTIBIÓTICO PARA INTERRUMPIR MECANISMOS DE TRANSPORTE Y ASÍ MATAR CÉLULAS MICROBIANAS http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f3/Valinomycin.svg/420px-Valinomycin.svg.png ACUAPORINAS : CANALES TRANSMEMBRANALES HIDRÓFILOS QUE FACILITAN EL PASO DEL AGUA SE HAN ENCONTRADO EN TODOS LOS ORGANISMOS MÚLTIPLES GENES POR ORGANISMO QUE CODIFICAN PROTEÍNAS SIMILARES PERO NO IDÉNTICAS ACUAPORINAS : CANALES TRANSMEMBRANALES HIDRÓFILOS QUE FACILITAN EL PASO DEL AGUA 4 MONÓMEROS IDÉNTICOS: 6 HÉLICES TRANSMEMBRANALES Y 2 HÉLICES CORTAS CON SECUENCIA ASN-PRO-ALA (NPA) “FILTRO DE ESPECIFICIDAD”=RESIDUO DE ARG CARGADO (ALTAMENTE CONSERVADO) EVITA PASO DE CATIONES COMO H3O+ CANALES DE IONES TASA DE FLUJO ES ORDENES DE MAGNITUD MAS ALTA QUE TRANSPORTADORES-SE ACERCA A LÍMITES DE DIFUSIÓN NO SON SATURABLES ESTÁN “GATED” O ACTIVADOS EN RESPUESTA A EVENTOS CELULARES http://apbrwww5.apsu.edu/thompsonj/Anatomy%20&%20Physiology/2010/2010%20Exam%20Reviews/Exam%203%20Review/channels.jpg CANALES DE IONES TASA DE FLUJO ES ORDENES DE MAGNITUD MAS ALTA QUE TRANSPORTADORES-SE ACERCA A LÍMITES DE DIFUSIÓN NO SON SATURABLES ESTÁN “GATED” O ACTIVADOS EN RESPUESTA A EVENTOS CELULARES MEDIDA ELÉCTRICA DEL FLUJO DE IONES POR UN CANAL IÓNICO “PATCH CLAMP” CANAL DE K+ DE Streptomyces lividans REGIÓN DEL PORO (ALTAMENTE CONSERVADA) CONTIENE FILTRO DE SELECTIVIDAD DE IONES CON PREFERENCIA POR K+ CADA SUBUNIDAD TIENE UNA TERCERA HÉLICE MAS CORTA QUE DA FORMA A’ “FILTRO SELECTIVO” DEL PORO CANAL DE K+ DE Streptomyces lividans CARGA PARCIAL NEGATIVA DE DIPOLOS ELÉCTRICOS DE HÉLICES CORTAS ESTABILIZAN K+ NA+ ES MUY PEQUEÑO PARA ENTRAR EN CONTACTO CON POTENCIALES LIGANDOS DE O BASE ESTRUCTURAL DE “VOLTAGE GATING” EN CANALES DE K+ DOMINIO ADICIONAL SIRVE PARA DETECTAR CAMBIOS EN EL POTENCIAL DE LA MEMBRANA BASE ESTRUCTURAL DE “VOLTAGE GATING” EN CANALES DE K+ DOMINIO ADICIONAL SIRVE PARA DETECTAR CAMBIOS EN EL POTENCIAL DE LA MEMBRANA S4=RESIDUOS DE ARG CANALES IÓNICOS ACTIVADOS POR VOLTAJE EN LA FUNCIÓN DE NEURONAS
