1. No category

‫נשא האניונים של תא הדם האדום –‬
‫תכלית פעילותו היא להגדיל את כושר‬
‫השאת ה ‪- CO2‬בדם‬
‫‪AE1‬משחלף‪Cl- - HCO3 -‬‬
‫‪ANION EXCHANGER‬‬
‫‪HCO3- carried‬‬
‫‪-‬‬
‫‪in RBC‬‬
‫‪HCO3‬‬‫‪Cl-‬‬
‫‪H++HCO3-‬‬
‫‪AE1‬‬
‫‪Hb‬‬
‫‪H2CO3‬‬‫‪Carbonic‬‬
‫(‬
‫‪anhydrase‬‬
‫‪Tissue‬‬
‫‪CO2‬‬
‫‪Hb‬‬
‫‪CO2‬‬
‫‪Plasma‬‬
‫שחלוף האניונים הוא דומם חשמלית‪)-‬אינו מלווה בהולכה חשמלית(‪-‬‬
‫אלקטרונויטראלי‪-‬וסטויכיומטרי ‪ 1:1‬בין ‪ Cl-‬ו ‪- HCO3 .‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪O2‬‬
‫‪Hb‬‬
‫‪H++HCO3‬‬
‫‪CO2 + H2O‬‬
‫‪Hb‬‬
‫‪H++HCO3‬‬
‫‪CO2 + H2O‬‬
‫‪CO2‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫רקמות‬
‫‪HCO3‬‬
‫‪CO2‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫‪HCO3‬‬
‫ריאות‬
‫שחלוף האניונים מתרחש בזמן שתאי דם זורמים דרך נימי הדם בריאות‬
‫וברקמות והוא נועד להשוות את רכוזי יון ה ‪-HCO3-‬בין התאים והפלסמה‬
‫)=רקמות(‪ .‬עודפי ה ‪-H‬נקלטים או משוחררים על ידי ההמוגלובין)‪(Hb‬‬
‫‪1‬‬
‫משחלף‪-‬האניונים‪ AE1‬מזוהה כחלבון ) ‪ (GLYCOPROTEIN‬העיקרי של הקרום‬
‫תא הדם האדום ונקרא בשם פס‪ (BAND -3 ) . 3-‬הנ"ל יושב בקרום כדימרים‬
‫שחלקם קשורים לשלד התא )המקנה לו תכונות אלסטיות ופלאסטיות ‪),‬‬
‫‪The organization of the RBC membrane proteins.‬‬
‫שחלוף האניונים באמצעות ‪ AE1‬הוא אובליגטורי )‪ (1:1‬ודומם חשמלית‬
‫השחלוף‬
‫יכול להיות‬
‫בין אניונים‬
‫שונים או‬
‫זהים‬
‫המנגנון של שחלוף )‪(1:1‬אובליגטורי מוסבר או‬
‫על ידי מנגנון פינג פונג )ריאקציות עוקבות)‬
‫או על ידי מנגנון סימולטאני‬
‫)ריאקציה דו כוונית בו‪-‬זמנית )‬
‫‪2‬‬
S2-‫ולא ל‬-S ‫מנטן היא ישירה ל‬-‫תלות השטף פנימה או השטף החוצה לפי מיכאליס‬
v =
(Km
8
+S )
6
4
Initial rate
Initial rate
8
out→ in
In→ out
Vmax x S
Km(io)= 25 mM
2
v =
Vmax x S
(Km +S )
6
4
Km(oi)= 45 mM
2
[Cl-]in = 110mM
0
0
30
60
90
[Cl-]in = 145 mM
0
0
120
20
40
[Cl-]out mM
60
100
[Cl-]in mM
- AE1 ‫מצביע על כך שמודל הפעולה של פינג פונג מתאים ל‬
‫טבעתיים‬/‫ערכיים ומעוכב על ידי אניונים ארומטיים‬-‫מעביר אניונים חד ודו‬AE1
). ‫אפיניות יחסית‬
6
10
5
10
Halides
bicarb.
nitrate
Monocarboxylates
dicarboxylates
Phosphate-1
Phosphate-2
Sulphate
Organic phosphates
Organic sulphonates
Stilbene
disulphonates
3
)
( ‫(מהירויות יחסיות‬
4
10
3
10
10
2
1
10
0
10
‫מעבר כלוריד‪-‬ביקרבונאט על ידי משחלף האניונים של תאי דם אדומים‪AE1‬‬
‫‪Ei‬‬
‫ן‪S‬‬
‫‪Eo‬‬
‫‪So‬‬
‫‪Eo‬‬
‫‪Ei‬‬
‫‪Si + Ei‬‬
‫‪ESi‬‬
‫‪So+ Eo‬‬
‫‪Eo‬‬
‫‪Ei‬‬
‫‪ESi‬‬
‫‪ESo‬‬
‫‪ESo‬‬
‫ל ‪- AE1‬אתר קישור אחד לאניונים הנחשף לסירוגין כלפי חוץ או כלפי פנים‬
‫‪ AE1‬משחלף כלוריד‪-‬כלוריד או כלוריד‪-‬ביקרבונאט באופן אלקטרונןיטראלי‬
‫‪out‬‬
‫‪Cl‬‬‫‪[E-Cl]o↔ [E+]o‬‬
‫‪E-Cl]i ↔ [E+]i‬‬
‫‪in‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫מנגנון מעבר אלקטרונןיטראלי ופינג פונג מחייב אתר קישור לאניון הטעון‪+ E‬‬
‫‪4‬‬
‫‪ AE1‬משחלף אניונים דו‪-‬ערכיים )כמו סולפאט‪-‬סולפאט הדו‪-‬ערכי( גם במנגנון‬
‫אלקטרונןיטראלי‬
‫‪out‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪[E++]o↔ [ESO4]o‬‬
‫‪[E++]i ↔ [ESO4]i‬‬
‫‪in‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫מנגנון מעבר אלקטרונןיטראלי ופינג פונג מחייב אתר קישור לאניון הטעון‪++E‬‬
‫שחלוף אניונים דו‪-‬ערכיים וחד‪-‬ערכיים במנגנון אלקטרונןיטראלי מחייב נשא‬
‫המסוגל להטען ‪ +‬או ‪ ++‬באתר הקישור‪-‬מעבר לאניונים‬
‫‪out‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪H+‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫‪[E-Cl]o↔ [E+]o↔ [E++]o↔ [ESO4]o‬‬
‫‪[E-Cl]i ↔ [E+]i ↔ [E++]i ↔ [ESO4]i‬‬
‫‪in‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪H+‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫קיום הנשא בצורות ‪ E, + E‬ו ‪- ++E‬אפשרי במידה וקב' כימיות באתר הקישור‬
‫לאניונים נטענות על ידי פרוטונוציה‪-‬‬
‫‪5‬‬
‫תלות שחלוף כלוריד או סולפאט ב ‪- pH‬מתאימה למודל של נשא מטוטר‬
‫)‪Equilibrium exchange (relative to-pH 6.8‬‬
‫‪Cl-Cl‬‬
‫=‪SO4= -SO4‬‬
‫‪X10-5‬‬
‫‪3.0‬‬
‫‪3.0‬‬
‫‪Cl-Cl‬‬
‫‪2.0‬‬
‫=‪SO4= -SO4‬‬
‫]‪[E+‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪pH‬‬
‫‪8.0‬‬
‫]‪[E++‬‬
‫‪7.0‬‬
‫‪2.0‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪6.0‬‬
‫הנשא המטוטר העובר פרוטונציות ומשיג מבנה ‪ E+‬הקושר ל ‪- Cl-‬ונותן קומפלכס‬
‫נויטראלי ‪ ECl‬ומבנה ‪ E++‬הקושר =‪ SO4‬ונותן קומפלכס נויטראלי‪ESO4‬‬
‫‪out‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪H+‬‬
‫‪[ECl]o↔ [E+]o↔ [E++]o↔ [ESO4]o‬‬
‫‪[ECl]i ↔ [E+]i ↔ [E++]i ↔ [ESO4]i‬‬
‫‪in‬‬
‫‪H+‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫‪6‬‬
‫אתרי ‪ E‬יפנו חלק כלפי חוץ התא וחלק כלפי פנים התא ‪.‬‬
‫הצורות ‪ E‬הפונות כלפי חוץ ניתן לכמת בעזרת בחן בלתי חדיר הנקשר לאתר הפעיל‬
‫‪out‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪H+‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫‪[E-Cl]o↔ [E+]o↔ [E++]o↔ [ESO4]o‬‬
‫‪[E-Cl]i ↔ [E+]i ↔ [E++]i ↔ [ESO4]i‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪in‬‬
‫‪H+‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫נוכחות =‪ SO4‬רק בחוץ תגרום לכך ש ‪-E‬יימצא רוב הזמן כקומפלכס ] ‪ ESO4]o‬שכן‬
‫המעבר ] ‪ ESO4]o‬ל] ‪- ESO4]i‬הוא הרבה הרבה יותר איטי מ‪-Cl]i‬ל] ‪- Cl] o‬‬
‫רוב אתרי ‪ E‬יפנו כלפי חוץ התא ויהיה מורכב בעיקר מ ]‪-ESO4]o‬אותם ניתן לכמת‬
‫בעזרת בחנים בלתי חדירים הנקשרים לאתר האניונים‬
‫‪out‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪H+‬‬
‫‪[ECl]o↔ [E+]o↔ [E++]o↔ [ESO4]o‬‬
‫‪[ECl]i ↔ [E+]i ↔ [E++]i ↔ [ESO4]i‬‬
‫‪in‬‬
‫‪H+‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫‪7‬‬
‫נוכחות =‪ SO4‬רק בבפנים תגרום לכך ש ‪-E‬יימצא רוב הזמן כקומפלכס ]‪ ESO4]i‬שכן‬
‫המעבר]‪ ESO4]i‬ל ]‪- ESO4]o‬הוא הרבה הרבה יותר איטי מ ]‪-Cl]o‬ל]‪-Cl]I‬‬
‫רוב אתרי ‪ E‬יפנו כלפי פנים התא ויהיה מורכב בעיקר מ ]‪-ESO4]i‬אותם ניתן לכמת‬
‫בעזרת בחנים בלתי חדירים הנקשרים לאתר האניונים‬
‫‪H+‬‬
‫‪out‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫‪[E-Cl]o↔ [E+]o↔ [E++]o↔ [ESO4]o‬‬
‫‪[E-Cl]i ↔ [E+]i ↔ [E++]i ↔ [ESO4]i‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪in‬‬
‫‪H+‬‬
‫נוכחות הזמן רוב יימצא ‪-E‬ש לכך תגרום ‪ Cl-‬של לזה טראנס בצד ‪SO4‬‬
‫‪- = SO4‬ל החשוף בצד ]‪ [ESO4‬כקומפלכס‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪Cl-‬‬
‫=‪SO4‬‬
‫‪Cl-in SO4= out‬‬
‫=‬
‫‪Cl‬‬‫‪ -DNDS‬חומר בלתי חדיר‬
‫הנקשר ‪ 1:1‬לאתר הקישור‬
‫לאניונים משמש כבחן לחשיפת‬
‫האתר לצד הפנימי או החיצוני‬
‫של הקרום התא‬
‫‪SO4=in Cl out‬‬
‫‪8‬‬