1.3 Ion gradiënten en membraanpotentialen Flashcards
Wat is de formule voor de rust-membraanpotentiaal?
Vm = Vin-Vuit
-50 tot 90 mV
Welke 2 soorten transport van ionen over het membraan is er te onderscheiden?
- Kanalen of carriers
- Passief wanneer het gefaciliteerd wordt door diffusie
- Actief als het tegen de gradiënt in gaat
Wat zijn 4 soorten membraan transport eiwitten?
1) Porie eiwitten:
- Langdurig open
- Diffusie van vele moleculen tegelijkertijd, weinig selectief
- Transport met de gradiënt mee
2) Kanaal eiwitten (ionkanalen):
- Twee toestanden -> Open en gesloten
- Diffusie van vele moleculen tegelijkertijd tijdens open toestand, ion-selectief
- Transport met de gradiënt mee
3) Carrier eiwitten:
- Veranderen van vorm als ion van buiten naar binnen wilt
- Diffusie van 1 of enkele moleculen tegelijkertijd, seleftief
- Transport met de gradiënt mee
4) Pomp eiwitten:
- Transport van 1 of enkele moleculen tegelijkertijd, selectief
- Transport tegen de gradiënt in, actief
Wat is primair actief (direct) transport?
De energie wordt direct verkregen door ATP hydrolyse
Wat is secundair actief (indirect) transport?
De energie wordt indirect verkregen door bijvoorbeeld:
- ‘Downhill’ symport van ander ion/molecuul
- ‘Downhill’ antiport van ander ion/molecuul
Het is gekoppeld aan een andere ion/molecuul
Wat is een symport en wat is een antiport?
Symport:
- De carrier laat 2 ionen/moleculen in dezelfde richting door
Antiport:
- De carrier laat de ionen/moleculen in tegengestelde richting door
(Uniport transporteert 1 molecuul)
Waar hangt de rustmembraanpotentiaal van af?
Het hangt af van de evenwichtspotentiaal/Nernst potentiaal van de betrokken ionen
Tijdens de rustmembraanpotentiaal vindt er netto geen ladingstransport plaats
Wat is de definitie van de Nernst potentiaal?
De potentiaal die moet worden aangelegd over de membraan om netto iontransport over de membraan tegen te houden
Waardoor wordt de rustmembraanpotentiaal voornamelijk bepaald in cellen in rust?
Door de K+ kanalen met een relatief grote permeabiliteit
De Na+ en Ca2+ gradiënt zijn wel erg sterk, maar in rust zijn ze gesloten
Waarvan is de potentiële energie in de elektrochemische gradiënt afhankelijk?
Van het verschil tussen membraan- en evenwichtspotentiaal
Wat houdt de Ion gradiënten over de membraan in stand?
De Na/K pomp
3 Na naar buiten en 2 K naar binnen
Wat zijn de voornaamste functies van Kalium?
- Bepaalt de ion gradiënt van de rustmembraanpotentiaal
- Bij sluiting van de K-kanalen vindt depolarisatie plaats
Wat is de NCX en wat wordt er mee vervoert?
- Na/Ca exhanger
- Antiport van 3 Na en 1 Ca over het plasmamembraan
Wat is het verband tussen de ion gradiënt en de potentiële energie?
Hoe verder de Ion gradiënt van het evenwicht is, hoe groter de potentiële energie is (in Na en Ca gradiënt, dus hoge energie)
Waar zorgt Digoxine voor?
- Potente remmer van de Na/K-pomp door aan de K-binding site te binden waardoor er een kleinere depolarisatie is
- Het heeft weinig effect op de Ca-kanalen, omdat de potentiële energie van de Ca-influx hoog blijft
Wat zijn de ladingen binnen en buiten de cel?
Binnen: Negatief
Buiten: Positief
Calcium is het ion met het grootste verschil in concentratie. Heel weinig in de cel en heel veel buiten de cel
Wat is de formule voor de potentiële energie?
m = zF(Vm-Ex)
M < 0 -> Van buiten naar binnen
M> 0 -> Van binnen naar buiten
M = 0 -> Evenwicht, geen netto transport
Calcium en Natrium hebben de grootste potentiële energie
Uit welke stappen bestaat de Na/K-pomp?
1) Binding van Na+ aan de Na/K-pomp
2) Fosforylering na de ATP omzet
3) Na+ door de pomp uit de cel
4) Binding K+ aan de pomp
5) Defosforylering
6) K+ door de pomp in de cel
De ATP zorgt voor de conformatie verandering van de pomp. De fosforylatie zorgt voor een conformatie naar E2, defosforylatie zorgt voor conformatie naar E1
Wat zijn voorbeelden van secundair actief transport?
- NCX: Antiport Na en Ca
- NHE: Antiport Na en H
- ANT: Antiport ADP en ATP
- SGLT-2: Symport van Na en Glucose
Wat is er te zien op de verschillende toppen van het ECG?
P-top: Depolarisatie SA-knoop en de atria
P tot Q: Depolarisatie AV-knoop
Q-top: Depolarisatie van de septum
QRS-top: Depolarisatie van de ventrikels
R-top: Depolarisatie ventriculaire hartspiercel
T-top: Repolarisatie van de ventrikels & ventriculaire hartspiercellen
Waardoor wordt de ‘neiging’ van de ionen om over de membraan te gaan bepaald?
Door de elektrochemische gradiënt:
- Concentratie gradiënt
- Elektrische gradiënt
Wat zijn 3 voorbeelden waar gebruik wordt gemaakt van de potentiële energie in Na+ en Ca2+ gradiënt?
1) Opening van de Na+-kanaal:
- Actiepotentiaal in zenuwcellen en spiercellen
2) Opening van de Ca2+-kanaal:
- Actiepotentiaal in de pacemakercel
3) Na+-gekoppeld transport:
- Transport tegen de concentratiegradiënt in (bijv. glucose transport of Na/Ca exhange)
Wat zijn de 2 conformaties van ATP?
1) E1-conformatie
- Toegang tot het cytosol
- Natrium kan worden gebonden
2) E2-conformatie:
- Toegang tot de extracellulaire ruimte
- Natrium kan worden afgegeven en Kalium kan worden gebonden
