1
Bi8120 A lik á b ěč á bi l i 6 3 2013Bi8120 A lik á b ěč á bi l i 6 3 2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie – 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie – 6.3.2013
BiomembrányBiomembrány
doc. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc.
Ústav experimentální biologie
Přírodovědecká fakulta MU
doc. RNDr. Renata Veselská, Ph.D., M.Sc.
Ústav experimentální biologie
Přírodovědecká fakulta MUPřírodovědecká fakulta MUPřírodovědecká fakulta MU
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
2
Program přednášky:Program přednášky:
• struktura a vlastnosti biomembrán
é ě
• struktura a vlastnosti biomembrán
é ě
Program přednášky:Program přednášky:
praktické aplikace - imunofenotypizace buněk
• fúze membrán a vezikulární transport
praktické aplikace - imunofenotypizace buněk
• fúze membrán a vezikulární transportp
praktické aplikace - medicínské aspekty
praktické aplikace - liposomy a micely
p
praktické aplikace - medicínské aspekty
praktické aplikace - liposomy a micely
• buněčná fúze
praktické aplikace - hybridomová technologie
• buněčná fúze
praktické aplikace - hybridomová technologie
• transport látek přes membrány
praktické aplikace - dialýza
• transport látek přes membrány
praktické aplikace - dialýza
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
praktické aplikace dialýzapraktické aplikace dialýza
3
STRUKTURA A VLASTNOSTI
BIOMEMBRÁN
STRUKTURA A VLASTNOSTI
BIOMEMBRÁNBIOMEMBRÁNBIOMEMBRÁN
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
4
Lipidová dvojvrstvaLipidová dvojvrstvaLipidová dvojvrstvaLipidová dvojvrstva
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
5
Fl idit b áFl idit b á
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
Fluidita membrányFluidita membrány
6
Složení plazmatické membrány:Složení plazmatické membrány:p yp y
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
7
Stavba plazmatické membrány:Stavba plazmatické membrány:Stavba plazmatické membrány:Stavba plazmatické membrány:
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
8
Funkce transmembránových proteinů:Funkce transmembránových proteinů:
• přenašeče (Na+/K+ pumpa...)
• spojovací proteiny (intergriny...)
• přenašeče (Na+/K+ pumpa...)
• spojovací proteiny (intergriny...)
• receptory (EGFR, receptory pro FGF, PDGF, TNF...)
• enzymy (adenylátcykláza...)
• receptory (EGFR, receptory pro FGF, PDGF, TNF...)
• enzymy (adenylátcykláza...)
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
9
Lokalizace transmembránových proteinů:Lokalizace transmembránových proteinů:
střevní epitelstřevní epitel
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
pp
10
CD markery (antigeny)
• glykoproteiny na povrchug y p y p
lidských buněk
• v současnosti cca 250
• imunofenotypizace
(zejména v hematologii)
• nespecifické:• nespecifické:
CD47, CD118
• specifické:p
CD66b - granulocyty
CD85, CD205 - dendritické buňky
CD133 - kmenové, resp. progenitorové buňkyCD133 kmenové, resp. progenitorové buňky
CD141 - vaskulární endotelové buňky
CD168 - buňky karcinomu prsu
CD207 - Langerhansovy buňky
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
CD207 - Langerhansovy buňky
11
Příklady detekce CD markerů: linie HL-60Příklady detekce CD markerů: linie HL-60
granulocyty:granulocyty:
CD66b
DAPI
CD66b
DAPI
makrofágy:
CD14
DAPI
makrofágy:
CD14
DAPIDAPIDAPI
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
12
Příklady detekce CD markerů:
li i d i é t k ů
Příklady detekce CD markerů:
li i d i é t k ůlinie derivované z osteosarkomůlinie derivované z osteosarkomů
Saos-2: CD133 / DAPISaos-2: CD133 / DAPI OSA-03: CD133OSA-03: CD133
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
//
13
CD133
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
14
Imunofenotypizace
myeloidních buněk
Imunofenotypizace
myeloidních buněk
Imunofenotypizace
lymfoidních buněk
Imunofenotypizace
lymfoidních buněklymfoidních buněklymfoidních buněk
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
15
Imunofenotypizace buněkImunofenotypizace buněkImunofenotypizace buněk
pomocí průtokové cytometrie
Imunofenotypizace buněk
pomocí průtokové cytometrie
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
16
FÚZE MEMBRÁNFÚZE MEMBRÁN
A VEZIKULÁRNÍ TRANSPORTA VEZIKULÁRNÍ TRANSPORT
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
17
Průběh fúzePrůběh fúze
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
18
Intracelulární transport
t i ů
Intracelulární transport
t i ůproteinů:
• jadernými póry
ř b á
proteinů:
• jadernými póry
ř b á• přes membrány
• prostřednictvím
vezikulů
• přes membrány
• prostřednictvím
vezikulůvezikulůvezikulů
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
19
Schéma vezikulárního transportu:Schéma vezikulárního transportu:
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
20
Gaucherova nemocGaucherova nemocGaucherova nemoc
• příčinou mutace v genu kódujícím
glukocerebrosidázu (= enzym nutný pro
Gaucherova nemoc
• příčinou mutace v genu kódujícím
glukocerebrosidázu (= enzym nutný proglukocerebrosidázu ( enzym nutný pro
rozklad glykolipidů v lysozomech)
• AR typ dědičnosti
glukocerebrosidázu ( enzym nutný pro
rozklad glykolipidů v lysozomech)
• AR typ dědičnostiyp
• zvětšení velikosti a počtu lysozomů s
nedegradovaným materiálem
yp
• zvětšení velikosti a počtu lysozomů s
nedegradovaným materiálem
• základem terapie podávání chybějícího enzymu
(např. preparát Cerezyme)
• základem terapie podávání chybějícího enzymu
(např. preparát Cerezyme)
• kandidát pro genovou terapii (začlenění cDNA
kódující daný enzym do kostní dřeně)
• kandidát pro genovou terapii (začlenění cDNA
kódující daný enzym do kostní dřeně)
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
21
Typ I:Typ I:Typ I:
• není zasažen nervový systém
• zvětšení sleziny jater poruchy
Typ I:
• není zasažen nervový systém
• zvětšení sleziny jater poruchy• zvětšení sleziny, jater, poruchy
struktury kostí
• neohrožuje život člověka
• zvětšení sleziny, jater, poruchy
struktury kostí
• neohrožuje život člověkaj
Typ II:
• nervový systém je zasažen, poruchy jsou zřejmé
d éh dět t í i ti í jí l i b
j
Typ II:
• nervový systém je zasažen, poruchy jsou zřejmé
d éh dět t í i ti í jí l i bod raného dětství, pacienti umírají velmi brzy
Typ III:
• nervový systém je zasažen (demence) poruchy
od raného dětství, pacienti umírají velmi brzy
Typ III:
• nervový systém je zasažen (demence) poruchy• nervový systém je zasažen (demence), poruchy
se začnou projevovat přibližně od 10. roku věku
• nervový systém je zasažen (demence), poruchy
se začnou projevovat přibližně od 10. roku věku
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
22
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
23
Gaucher cellsGaucher cellsGaucher cells
• makrofágy
k t jí i l ě tiž é tká i
Gaucher cells
• makrofágy
k t jí i l ě tiž é tká i• vyskytují se izolovaně v postižené tkáni
• pozitivní po obarvení činidlem PAS (Periodic
Acid Schiff)
• vyskytují se izolovaně v postižené tkáni
• pozitivní po obarvení činidlem PAS (Periodic
Acid Schiff)Acid Schiff)
Pseudo-Gaucher cells
ý k t ě í j ý h ký
Acid Schiff)
Pseudo-Gaucher cells
ý k t ě í j ý h ký• výskyt u onemocnění spojených s vysokým
turnoverem membrán (chronická
granulomatózní leukémie, mnohočetný
• výskyt u onemocnění spojených s vysokým
turnoverem membrán (chronická
granulomatózní leukémie, mnohočetnýg , ý
myelom, Hodgkinova choroba, AIDS…)
• ve tkáni se vyskytují ve shlucích
g , ý
myelom, Hodgkinova choroba, AIDS…)
• ve tkáni se vyskytují ve shlucích
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
24
G h llG h llGaucher cellsGaucher cells
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
25
Příklad endocytózy: LDL (low-density lipoprotein)Příklad endocytózy: LDL (low-density lipoprotein)
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
26
Poruchy příjmu cholesterolu
• příčinou porucha struktury LDL-receptoru
Poruchy příjmu cholesterolu
• příčinou porucha struktury LDL-receptorup p y p
• buňky nepřijímají cholesterol
• cholesterol se hromadí v krvi a napomáhá
p p y p
• buňky nepřijímají cholesterol
• cholesterol se hromadí v krvi a napomáhácholesterol se hromadí v krvi a napomáhá
vzniku aterosklerózy
• většina pacientů umírá v raném věku na srdeční
cholesterol se hromadí v krvi a napomáhá
vzniku aterosklerózy
• většina pacientů umírá v raném věku na srdečníp
záchvat (důsledek ucpání tepen zásobujících
srdce)
p
záchvat (důsledek ucpání tepen zásobujících
srdce)
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
27
Tvorba liposomů:Tvorba liposomů:Tvorba liposomů:Tvorba liposomů:
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
28
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
29
Liposome-delivery systems:Liposome-delivery systems:
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
30
Využití liposomů a micel pro cílenou aplikaci léčiv a
dalších látek do organismu
• transport přes BBB (blood-brain barrier) / tight junctions
Yang H:
Nanoparticle-Mediated Brain-Specific
Yang H:
Nanoparticle-Mediated Brain-SpecificNanoparticle-Mediated Brain-Specific
Drug Delivery, Imaging, and
Diagnosis.
Pharmaceutical Research, 2010.
Nanoparticle-Mediated Brain-Specific
Drug Delivery, Imaging, and
Diagnosis.
Pharmaceutical Research, 2010.
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
Pharmaceutical Research, 2010.Pharmaceutical Research, 2010.
31
Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging,
and Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010.
Yang H: Nanoparticle-Mediated Brain-Specific Drug Delivery, Imaging,
and Diagnosis. Pharmaceutical Research, 2010.
 liposomy liposomy
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
p y
 micely
p y
 micely
32
Možnosti zacílení liposomů do nádorové tkáně
(maligní melanom)
Možnosti zacílení liposomů do nádorové tkáně
(maligní melanom)( g )( g )
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
33
Target-specific multimodal liposomeTarget-specific multimodal liposomeg p p
(for combined angiogenesis imaging and therapy)
g p p
(for combined angiogenesis imaging and therapy)
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
34
FÚZE MEMBRÁNFÚZE MEMBRÁN
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
35
ř á fúř á fúPřirozená fúze:
• fertilizace
vznik syncitia
Přirozená fúze:
• fertilizace
vznik syncitia• vznik syncitia
Indukovaná fúze:
• vznik syncitia
Indukovaná fúze:
• fúzogeny:
elektrické pole
á
• fúzogeny:
elektrické pole
áchemikálie
(polyethylenglykol)
virusy
chemikálie
(polyethylenglykol)
virusy
50 nm
virusy
(Sendai virus)
virusy
(Sendai virus)
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
36
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
37
Princip mezidruhové fúzePrincip mezidruhové fúze
Heterokaryon = hybridní buňka se 2 jádry
S k h b id í b ňk fú ý jád
Heterokaryon = hybridní buňka se 2 jádry
S k h b id í b ňk fú ý jád
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
Synkaryon = hybridní buňka se zfúzovaným jádremSynkaryon = hybridní buňka se zfúzovaným jádrem
38
Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:
Frye a Eddidin 1970Frye a Eddidin 1970
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
Frye a Eddidin, 1970Frye a Eddidin, 1970
39
Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:Využití fúze buněk k průkazu fluidity membrán:
t = 0 mint = 0 min t = 40 mint = 40 min t = 40 mint = 40 min
myší antigeny
lidské antigeny
myší antigeny
lidské antigeny
lidské antigenylidské antigeny myší antigenymyší antigeny
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
40
Hybridomová technologieHybridomová technologiey g
= využití indukované buněčné fúze pro výrobu
monoklonálních protilátek
y g
= využití indukované buněčné fúze pro výrobu
monoklonálních protilátek
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
41
Přirozená rolePřirozená roleo e á o e
protilátek v obraně
proti infekcím
nebo toxinům
o e á o e
protilátek v obraně
proti infekcím
nebo toxinůmnebo toxinůmnebo toxinům
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
42
Struktura a specifita protilátekStruktura a specifita protilátekStruktura a specifita protilátekStruktura a specifita protilátek
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
43
Polyklonální protilátky:
• produkovány velkým počtem klonů plazmocytů
Polyklonální protilátky:
• produkovány velkým počtem klonů plazmocytů• produkovány velkým počtem klonů plazmocytů
(aktivovaných B-lymfocytů)
• směs stovek až tisíců odlišných molekul
• produkovány velkým počtem klonů plazmocytů
(aktivovaných B-lymfocytů)
• směs stovek až tisíců odlišných molekulý
imunoglobulinů
• vazba na různé epitopy téhož antigenu
ý
imunoglobulinů
• vazba na různé epitopy téhož antigenu
Monoklonální protilátky:
• produkovány jedním klonem plazmocytů
Monoklonální protilátky:
• produkovány jedním klonem plazmocytů• produkovány jedním klonem plazmocytů
(aktivovaných B-lymfocytů)
• jediný typ imunoglobulinu
• produkovány jedním klonem plazmocytů
(aktivovaných B-lymfocytů)
• jediný typ imunoglobulinujed ý typ u og obu u
• vazba na jediný epitop příslušného antigenu
jed ý typ u og obu u
• vazba na jediný epitop příslušného antigenu
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
44
Příprava polyklonálních protilátekPříprava polyklonálních protilátek
• imunizace pokusného• imunizace pokusnéhop
zvířete
• izolace směsi protilátek z
krve imunizovaného
p
zvířete
• izolace směsi protilátek z
krve imunizovaného
zvířetezvířete
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
45
Princip hybridomové technologie
(příprava monoklonálních protilátek)
Princip hybridomové technologie
(příprava monoklonálních protilátek)(příprava monoklonálních protilátek)(příprava monoklonálních protilátek)
myelomovámyelomová aktivovanýaktivovanýmyelomová
buňka
myelomová
buňka
aktivovaný
B-lymfocyt
aktivovaný
B-lymfocyt
HYBRIDOMHYBRIDOM
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
46
Výsledek hybridomové
technologie:
Výsledek hybridomové
technologie:
monoklonální protilátky
jsou produkovány buňkami
téhož buněčného klonu,
monoklonální protilátky
jsou produkovány buňkami
téhož buněčného klonu,,
vážou se na stejnou
antigenní determinantu a
mají identické složení
l k l
,
vážou se na stejnou
antigenní determinantu a
mají identické složení
l k lmolekulymolekuly
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
47
Využití monoklonálních protilátek v
buněčné biologii a v medicíně
Využití monoklonálních protilátek v
buněčné biologii a v medicíněgg
• morfologické a funkční studie v základním
výzkumu (exprese proteinu, lokalizace,
)
• morfologické a funkční studie v základním
výzkumu (exprese proteinu, lokalizace,
)transport...)
• imunofenotypizace buněk a tkání (CD antigeny,
intracelulární markery ) - patologie hematologie
transport...)
• imunofenotypizace buněk a tkání (CD antigeny,
intracelulární markery ) - patologie hematologieintracelulární markery...) - patologie, hematologie,
onkologie
Metodické přístupy:
intracelulární markery...) - patologie, hematologie,
onkologie
Metodické přístupy:p py
• imunodetekce pro mikroskopii (imunocytochemie,
imunofluorescence, imunogold-labelling)
W t bl tti á l d á i d t k
p py
• imunodetekce pro mikroskopii (imunocytochemie,
imunofluorescence, imunogold-labelling)
W t bl tti á l d á i d t k• Western-blotting a následná imunodetekce
• imunoafinitní sloupcová chromatografie
• imunoprecipitace
• Western-blotting a následná imunodetekce
• imunoafinitní sloupcová chromatografie
• imunoprecipitace
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
• imunoprecipitace• imunoprecipitace
48
TRANSPORT LÁTEK
PŘES MEMBRÁNY
TRANSPORT LÁTEK
PŘES MEMBRÁNYPŘES MEMBRÁNYPŘES MEMBRÁNY
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
49
Mechanismy membránového přenosu
difúze
Mechanismy membránového přenosu
difúze• difúze
• osmóza
• difúze
• osmóza
• iontové kanály
• přenašečový transport
• iontové kanály
• přenašečový transportpřenašečový transport
• transportní váčky,
resp endocytóza / exocytóza
přenašečový transport
• transportní váčky,
resp endocytóza / exocytózaresp. endocytóza / exocytózaresp. endocytóza / exocytóza
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
50
OSMOTICKÉ JEVYOSMOTICKÉ JEVYOSMOTICKÉ JEVYOSMOTICKÉ JEVY
DifúDifúDifúze
• permeabilní membrána
( há í š ě á lá k š ědl )
Difúze
• permeabilní membrána
( há í š ě á lá k š ědl )(prochází rozpuštěná látka i rozpouštědlo)(prochází rozpuštěná látka i rozpouštědlo)
Osmóza
• semipermeabilní membrána
Osmóza
• semipermeabilní membrána
(prochází pouze rozpouštědlo)(prochází pouze rozpouštědlo)
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
51
Hypotonické prostředí
• prostředí s nižším osmotickým tlakem
Hypotonické prostředí
• prostředí s nižším osmotickým tlakem• prostředí s nižším osmotickým tlakem
• voda proniká do buněk
• plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza)
• prostředí s nižším osmotickým tlakem
• voda proniká do buněk
• plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza)plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza)
Hypertonické prostředí
plazmoptýza (erytrocyty: hemolýza)
Hypertonické prostředí
• prostředí s vyšším osmotickým tlakem
• voda uniká z buněk do prostředí
l lý ( tli é b ňk )
• prostředí s vyšším osmotickým tlakem
• voda uniká z buněk do prostředí
l lý ( tli é b ňk )• plazmolýza (rostlinné buňky)
• plazmorýza (živočišné buňky)
• plazmolýza (rostlinné buňky)
• plazmorýza (živočišné buňky)
Izotonické prostředí
• prostředí o stejném osmotickém tlaku
Izotonické prostředí
• prostředí o stejném osmotickém tlaku
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
p jp j
52
Porovnání osmotických jevů
u živočišné a rostlinné buňky:
Porovnání osmotických jevů
u živočišné a rostlinné buňky:u živočišné a rostlinné buňky:u živočišné a rostlinné buňky:
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
53
Reakce živočišné buňky na změny
osmotického tlaku:
Reakce živočišné buňky na změny
osmotického tlaku:osmotického tlaku:osmotického tlaku:
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
54
PRAKTICKÉ APLIKACE:
DIALÝZA U PACIENTŮ
PRAKTICKÉ APLIKACE:
DIALÝZA U PACIENTŮDIALÝZA U PACIENTŮ
S NEFUNKČNÍMI LEDVINAMI
DIALÝZA U PACIENTŮ
S NEFUNKČNÍMI LEDVINAMI
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
55
Dialýza = parciální difúze
(přes membránu prochází voda a nízkomolekulární látky)
Dialýza = parciální difúze
(přes membránu prochází voda a nízkomolekulární látky)(p p y)(p p y)
hemodialýza
(umělá ledvina)
hemodialýza
(umělá ledvina)
peritoneální
di lý
peritoneální
di lýdialýzadialýza
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
56
Princip hemodialýzyPrincip hemodialýzy
Dialyzační roztok:
voda, NaCl, KCl, CaCl2,
MgCl2 acetát sodný
Dialyzační roztok:
voda, NaCl, KCl, CaCl2,
MgCl2 acetát sodnýMgCl2, acetát sodnýMgCl2, acetát sodný
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
57
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
58
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
59
Peritoneální dialýzaPeritoneální dialýza
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
60
Princip peritoneální dialýzyPrincip peritoneální dialýzy
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
61
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013
62
Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013Bi8120 Aplikovaná buněčná biologie / 03 / 6.3.2013