slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
Motoare moleculare

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 37

Motoare moleculare - PowerPoint PPT Presentation


  • 99 Views
  • Uploaded on

Motoare moleculare. Mişcarea celulelor şi nano-biotehnologia - sistemele biologice - sunt cele mai complexe nanomaşini - s-au făcut descoperiri uluitoare legate de mişcarea la scală nano a sistemelor biologice

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Motoare moleculare' - rory


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Motoare

moleculare

slide2

Mişcarea celulelor şi nano-biotehnologia

- sistemele biologice - sunt cele mai complexe nanomaşini

- s-au făcut descoperiri uluitoare legate de mişcarea la scală nano a sistemelor biologice

- combinarea dintre nanotehnologie şi mişcarea celulelor permite construirea nanogeneratorilor şi nanomotoarelor

- în prezent biofizica este interfaţată cu nanotehnologia

De exemplu: ADN este o “nanofabrică” care se autoasamblează singură

slide3

Mecanisme fundamentale ale mişcării celulare

1. Motoare moleculare (care funcţionează pe bază de ATP)

- se mişcă de-a lungul filamentelor de actină şi microtubulilor

2. Arcuri supramoleculare

- modificări configuraţionale datorate ataşării ionilor

3. Roţi dinţate supramoleculare

- mişcarea determinată de creşterea prin polimerizare

slide4

Motoare moleculare

- combustibilul (ATP) generează mişcarea

ATP (adenosin trifosfat) este conţinută în toate tipurile de celule

- liniile de cale ferată - filamente de actină şi microtubuli

- trenul - proteina motor - miozina, dineina şi kinezina

slide5

Contracţia musculară:

mişcarea miozinei (motorul) pe actină (calea ferată)

Motorul se mişcă în paşi discreţi de 5-10nm şi generează o forţă de 1-5pN

slide7

Trenul - Miozina: proteina motor pentru actină

Toate proteinele de miozină au 3 părţi:

- cap, care are picioruşe (puncte de ataşare la calea ferată - actină) şi loc pentru baterie (puncte de ataşare pentru ATP)

- gât, reglează funcţionarea capului

- coadă, determină tipul de încărcătură transportat

slide8

Trenul - Miozina: proteina motor pentru actină

Toate proteinele de miozină au 3 părţi:

- cap, care are picioruşe (puncte de ataşare la calea ferată - actină) şi

loc pentru baterie (puncte de ataşare pentru ATP)

- gât, reglează funcţionarea capului

- coadă, determină tipul de încărcătură transportat

slide9

Contracţia musculară: mişcarea miozinei pe actină

- o creştere a ionului Ca2+ determină contracţia musculară

- în timpul contracţiei filamentele de miozină şi actină

alunecă unele faţă de altele

slide10

Mişcarea flagelului (cozii):

mişcarea dyneinei şi kinezinei (motorul) pe microtubul (calea ferată)

slide11

Calea ferată - Microtubuli

Microtubuli sunt polimeri liniari dintr-o proteină globulară “tubulin”

Microtubulii sunt căile ferate din interiorul celulelor. Pe ele se transportă

vezicule*, granule, organele** (de ex. mitocondriile) şi cromozomii

*veziculă - un săculeţ în celula animală cu rol de stocare şi transport

**organelă - o structură subcelulară destinată unei funcţii specifice

slide12

Trenul - Dineina şi kinezina: proteine motor pentru microtubuli

Microtubulii sunt căi ferate speciale.

Trenurile de un tip se pot deplasa

într-un singur sens:

-dineina se mişcă numai spre capătul +

-kinezina se mişcă numai spre capătul -

kinezina

experimente unimoleculare
Experimente unimoleculare

Experimentul de captură optică

pentru studiul mişcării kinezinei

laser

sferă fluorescentă

kinezină

microtubul

slide16

Cilii sunt formaţi din 9 dubleţi tubulari (dubletul format din tubul A şi B)

dispuşi în jurul unei perechi centrale

Tubulii A şi B sunt legaţi între ei prin poduri de nexină (proteină indicată cu linii albastre şi roşii )

Tubulii A şi B pot aluneca între ei prin deplasarea dyneinei (sfere verzi)

slide17

Îndoirea cililor este determinată de alunecarea microtubulilor

prin deplasarea braţelor dyneinei

slide19

Dacă nu ar exista podurile de nexină, tubulii ar aluneca între ei până la capăt şi s-ar desprinde din structura cililor

slide20

Arcuri supramoleculare

Vorticella

Contracţia arcului este determinată

de prezenţa ionului Ca2+

Spermatozoidul limulusului

slide21

Roţi dinţate supramoleculare

Alungirea tentaculelor se face prin polimerizarea actinei

În fig.c când sunt adăugate blocurile roşii, şina de cale ferată (filamentul de actină)

este trasă spre interiorul celulei de o roată dinţată

La dezasamblare roata dinţată acţionează în sens invers

slide23

De ce este atât de importantă F0F1-ATP-aza ?

- este cea mai abundentă proteină din corp

-sintetizează ATP-ul -combustibilul din corp care pune în funcţiune practic toate procesele metabolice şi mecanice din corp

-înţelegerea funcţionării sale poate determina progrese în domenii variate legate de sindromul neurodegenerativ sau de nanotehnologie

slide24

ATP

Combustibilul -ATP este format din adenină, riboză şi un lanţ fosfatic.

În repaus corpul sintetizează zilnic o masă de ATP egală cu jumătate din masa sa corporală.

slide25

Energia este produsă prin transformarea ATP în ADP şi determină rotirea F0F1-ATPazei.

Reacţia inversă de transformare a ADP în ATP nu poate avea loc în condiţii normale, ci necesită un catalizator, enzima numită F0F1-ATPază.

Reversibilitatea şi eficienţa apropiată de 100% fac din F0F1-ATPază cel mai interesant motor molecular.

ADP

ATP

slide26

F0F1-ATPaza

Pt. determinarea structurii F0F1-ATPazei John Walker, Paul Boyer,

Jens Skou au primit premiul Nobel pt. chimie în 1997.

slide27

Sinteza ATP este posibilă numai prin rotirea unităţii F1, care determină o schimbare structurală ce catalizează sinteza.

Unitatea F0 transformă forţa motoare generată de fluxul de protoni prin membrană într-o mişcare rotatorie.

Excesul de protoni poate fi produs de metabolizarea zaharurilor sau prin fotosinteză.

slide31

23 A treia sarcină fluctuează termic şi sare din groapa de potenţial a sarcinii statorului spre stânga, deoarece prima sarcină e respinsă de bariera statorului.

4 A treia sarcină primeşte un ion de sodiu.

45 A patra sarcină e atrasă de sarcina statorului, iar a treia sarcină cu ionul de sodiu se mişcă spre stânga şi trece prin bariera de potenţial

56 A treia sarcină eliberează ionul de sodiu

slide34

ATP se datorează fluxului de protoni produs de energia solară. Acesta e mecanismul molecular al fotosintezei!

slide35

Energia luminii determină o modificare configuraţională a citocromului c2 care eliberează un electron

slide37

Lumina determină o modificare structurală a rodopsinei. Energia unui foton permite trecerea unei bariere energetice care desparte cele două structuri ale rodopsinei: cis şi trans.