Akvaporín: Rozdiel medzi revíziami

Pridaných 272 bajtov ,  pred 10 mesiacmi
d
odkazy
(doplnenie)
Značky: vizuálny editor sekcia Referencie
d (odkazy)
 
== Selektivita akvaporínov ==
Akvaporíny zamedzujú narušeniu iónových [[Gradient|gradientov]], ktoré sú na bunkových membránach, i.e. umožňujú rýchly prechod vody zatiaľčo úplne blokujú prechod iónov. Táto selektivita sa dosahuje pomocou úzkych pórov, ktoré umožňujú prechod vody cez membránu, ale tento pór je '''príliš úzky''' pre hydratované ióny (Na<sup>+</sup> katión sa vo vode nachádza ako [Na(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>+</sup>). Steny póru sú tvorené:
 
* '''[[Karbonylová skupina|karbonylovými skupinami]]''' (C=O skupiny peptidových väzieb medzi [[Aminokyselina|aminokyselinami]]), ktoré vytvárajú '''hydrofilnú stenu póru,''' a preto môžu interagovať s prechádzajúcimi molekulami vody
* '''[[Alkyl|alkylovými reťazcami]] [[Hydrofóbne aminokyseliny|hydrofóbnych aminokyselín]]''' (BCAA: [[valín]], [[leucín]], [[izoleucín]]), ktoré vytvárajú '''hydrofóbnu stenu póru''' a zamedzujú tak vytváraniu väzieb s dehydrovanými iónmi, čím sa energeticky znemožňuje transport iónov cez akvaporíny.<ref name=":0" />
 
Energia, ktorá by bola potrebná na dehyratáciu iónu, i.e. zbavenie iónu jeho koordinovaných molukúl vody:
[Na(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>+</sup> → Na<sup>+</sup> + 6 H<sub>2</sub>O
 
je obrovská, pretože '''hydrofóbna stena póru''' nedokáže interagovať s dehydrovaným iónom tak, aby kompenzovala energiu stratenú pre dehydratácii. Tento dizajn akvaporínov vysvetľuje, prečo akvaporíny nedokážu preniesť [[Draslík|draselné]], [[Sodík|sodné]], [[Vápnik|vápenaté]] a [[Chlór|chloridové]] ióny.<ref name=":0" />
 
== Impermeabilita akvaporínov pre hydroxóniové katióny H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> ==
Akvaporíny sú tiež '''nepriepustné''' pre '''hydroxóniové katióny''' (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) a '''hydroxidové anióny''' (OH<sup>-</sup>). Hydroxóniové ióny majú extrémne vysokú [[Elektrická vodivosť|elektrickú vodivosť]], ktorá sa vysvetľuje '''mechanizmom "podávania" protónov''' (H<sup>+</sup>) medzi molekulami vody, ktorý je založený na premene [[Vodíková väzba|vodíkových väzieb]] na [[Kovalentná väzba|kovalentné väzby]] a premene kovalentných väzieb na vodíkové väzby medzi susednými molekulami vody. To znamená, že v roztoku sa hydroxóniové ióny (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) '''nepresúvajú''', presúva sa len protón (H<sup>+</sup>). Akvaporíny obsahujú '''dva''' strategicky umiestnené '''[[Asparagín|asparagíny]],''' ktoré vytvárajú dve vodíkové väzby s '''jednou''' molekulou vody (ďalej ako "centrálna molekula vody"). Asparagíny sa viažu na '''kyslík centrálnej molekuly vody''' pomocou vodíkov naviazaných na dusík bočného reťazca asparagínu. '''Vodíky centrálnej molekuly vody''' vytvárajú dve vodíkové väzby s okolitými molekulami vody v póre akvaporínu. Pomocou "centrálnej" molekuly vody (viazanej na asparagíny) sa '''indukuje [[bipolarita]]''' vo "fronte" molekúl vody v akvaporíne. Centrálna molekula vody zamedzí mechanizmu podávania protónov medzi molekulami vody, i.e. zamedzí putovaniu H<sub>3</sub>O<sup>+</sup> cez pór akvaporínu, pretože oba [[neväzbové elektrónové páry]] kyslíka centrálnej molekuly vody sú neprístupné pre naviazanie protónu zo susednej molekuly vody (oba neväzbové elektrónové páry centrálnej molekuly vody sú neprístupné, pretože vytvárajú vodíkové väzby s asparagínmi). <ref name=":0" />
 
Dôsledkom impermerability akvaporínov pre hydroxóniové katióny (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) je fakt, že akvaporíny môžu byť umiestnené v membránach, na ktorých bol ustanovený [[protónový gradient]], t.j. membrány, ktoré obsahujú akvaporíny môžu mať rôznu koncentráciu hydroxóniových katiónov (H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) na oboch stranách, t.j. rôzne [[pH]].<ref name=":0" />
 
== Externé odkazy ==
21

úprav