Biologische membranen

Question 1

Wat zijn de functies van membranen?

Answer 1

Afscherming celinhoud
Op selectieve wijze stoffen in/uit cel laten
Signalisatie
Compartimentvorming
Biochemische reacties (ATP-produktie)

Question 2

Fosfolipiden opgebouwd uit:

Answer 2

hydrofiel & hydrofoob

Question 3

Wat zijn hydrofiele fosfolipiden?

Answer 3

zijn opgebouwd uit een fosfaatgroep + eventuele geassocieerde groepen

Question 4

Wat zijn hydrofobe fosfolipiden?

Answer 4

zijn opgebouwd uit vetzuren

Question 5

Waardoor vormen fosfolipiden in een waterige oplossing spontaan een dubbel gelaagde structuur?

Answer 5

Doordat ze uit 2 delen bestaan (hydrofobe & hydrofiele)

Question 6

Wat betekent een amphipatisch karakter van fosfolipiden?

Answer 6

Het heeft zowel een hydrofobe als hydrofiele regio

Question 7

Waarom kunnen we een membraan zien als een 2-dimensionale vloeistof waarbij een fosfolipide molecule door zich lateraal te verplaatsen in een tiental seconden tijd het volledig oppervlak van een eukaryote cel kan doorkruisen?

Answer 7

Doordat de fosfolipiden in een membraan vrij zijn om te roteren of om te verschuiven in een laag

Question 8

Hoe passen membraan van de fosfolipiden ervoor dat de vloeibaarheid van de membranen toch optimaal blijft bij lage temperaturen?

Answer 8

Doordat ze meer onverzadigde vetzuren gaan produceren en deze incorporeren in hun membraanfractie

Question 9

Hoe passen membraan van de fosfolipiden ervoor dat de vloeibaarheid van de membranen toch optimaal blijft bij hoge temperaturen?

Answer 9

Door de fractie van verzadigde vetzuren te verhogen

Question 10

Hoe zit cholesterol in elkaar?

Answer 10

Cholesterol is zeer hydrofoob en slechts zwak amphipathisch door de aanwezigheid van één enkele hydroxylgroep die in interactie gaat met de fosfaatgroep van fosfolipiden
De hydrofobe groep intrigeert met de vetzuurfractie binnen de dubbellaag

Question 11

Hoe stabiliseert cholesterol de vloeibaarheid van het membraan bij lage temperaturen?

Answer 11

Cholesterol werkt als een ‘spaces’ tussen de vetzuren waardoor deze minder gemakkelijk een compacte, minder vloeibare vorm aannemen

Question 12

Hoe stabiliseert cholesterol de vloeibaarheid van het membraan bij lage temperaturen?

Answer 12

Cholesterol moleculen beperken de vloeibaarheid van de membranen dit komt doordat cholesterol het sterkst de delen van vetzuren binden die dicht bij de hydrofiele fosfaatgroep liggen en hierdoor wordt vooral in dit gebied de beweging van de moleculen beperkt

Question 13

Wat is exocystose?

Answer 13

Transportvesikels die vanuit het ER naar Golgi-apparaat verplaatsen/ Golgi-apparaat naar plasmamembraan
kunnen fusioneren met hun doelmembraan en hierbij de inhoud vrijstellen in het lumen van andere vehikels of organellen in de extracellulaire ruimte

Question 14

Wat zijn integrale membraanproteïnen?

Answer 14

• sterk verbonden met membraan + gedeeltelijk of volledig opgenomen in de dubbellaag
• amphipathisch

Question 15

Welke 2 soort transmembranen heb je?

Answer 15

• Transmembraan proteïnen steken dwars doorheen het membraan
• Transmembraan: soort van tonstructuur
  Eiwitten vormen een kanaal waardoor water/ andere stoffen kunnen getransporteerd worden

Question 16

Wat zijn perifere membraanproteïnen?

Answer 16

• niet geassocieerd met vetzuren
• komen voor aan de periferie (ofwel ECM of cytosol-zijde)
• meestal geassocieerd met delen van integrale membraanproteïnen die in het cytostol of ECM uitsteken

Question 17

Actief transport?

Answer 17

Proteïnen die als pompen functioneren met verbruik van ATP bepaalde verbindingen in of uit de cel brengen

(‘Carrier-gemedieerd actief transport’, endocytose en exocytose)

Question 18

Hoe gebeurt transport van water?

Answer 18

Gebeurt gedeeltelijk via kleine en tijdelijke openingen in de dubbellaag die ontstaan wanneer vetzuren in beweging zijn en door die verplaatsing kleine ruimtes veroorzaken in de aaneengesloten laag

Question 19

2 soorten transporteiwitten in een biologisch membraan

Answer 19

• Dragerproteïnen

- Kanaalproteïnen

Question 20

Welke transportvormen vallen onder passief transport?

Answer 20

diffusie, osmose en geaffilieerde diffusie

Question 21

Wat is het verschil tussen actief en passief transport?

Answer 21

Bij actief transport wordt er rechtstreeks ATP verbruikt voor het transportproces zelf
Bij passief wordt er enkel onrechtstreeks ATP verbruikt om de concentratiegradiënt te onderhouden
Passief transport gebeurt altijd van een hogere naar lagere concentratie.

Question 22

Wat is concentratiegradiënt en hoe ontstaat het?

Answer 22

Wanneer een groep moleculen in een ruimte op een onevenwichtige manier verspreid zijn ontstaat er een concentratiegradiënt

De concentratie van moleculen is het hoogst in een bepaald deel van de ruimte en daalt gradueel tot dit deel van de ruimte waar de concentratie het laagst is

Question 23

Diffusiesnelheid is afhankelijk van

Answer 23

de grootte en de lading van de partikels maar ook van hun kinetische energie (die op zijn beurt afhankelijk is van de temperatuur)

Question 24

Bij hogere temperaturen?

bij diffusie

Answer 24

Bij hogere temperaturen –> moleculen hebben hogere kinetische energie dus zal diffusie sneller optreden

Question 25

Waarom is zijn er in levende wezens geen evenwichtige verspreiding van moleculen?

Answer 25

De CO2 die in de cellen continu worden geproduceerd door het verbrandingsproces in mitochondriën kan nooit tot een evenwicht diffunderen omdat het via het bloed direct afgevoerd wordt naar de longen. Voor andere moleculen kan de diffusie op één of andere manier tegengewerkt worden (bv via een celmembraan: hierdoor kunnen concentraties van moleculen sterk verschillen aan beide kanten van de membraan = vorm van potentiële energie: wordt aangewend om gefaciliteerde diffusie aan te drijven of ATP te produceren)

Question 26

Leg osmose uit aan de hand van het experiment met een U-vormige geplooide buis:

Answer 26

Er is een semi-permeabele membraan aangebracht in de bocht van de buis waardoor 2 compartimenten gevormd worden. De semi-permeabele membraan zal (zoals in cellen) watermoleculen vrij laten passeren terwijl opgeloste verbindingen zoals glucose of zouten tegengehouden worden Aan beide kanten brengen we een waterige oplossing van ionen (met een hogere concentratie ionen aan de rechterkant) De zijde met oogst ionenoplossing heeft een lagere effectieve concentratie aan vrije watermoleculen (doordat veel van de geladen ionen kunnen associëren met partieel geladen watermoleculen) --> die 'gebonden'watermoleculen kunnen niet betrokken worden in het vrije diffusiegedrag van water (kunnen de semi-permeabele membraan niet meer passeren + de effectieve concentratie vn water in dit compartiment is lager --> ontstaat er diffusie van water uit het compartiment met een lagere concentratie opgeloste stof naar het andere compartiment met een hogere concentratie opgeloste stof Vloeistofniveau in het eerste compartiment --> dalen Andere compartiment --> stijgen --> hierdoor stijgt de hydrostatische druk in dit laatste compartiment tot een niveau bereikt wordt waarbij deze druk verdere massabeweging tegenwerkt --> systeem = nu in evenwicht in functie an de volumetoename en hydrostatische druk, er treedt nog steeds watertransport op over de semi-permeabele membraan maar nu in 2 richtingen

Question 27

Osmotische druk

Answer 27

In relatie tot de neiging van water om via osmose in een oplossing te diffunderen

Question 28

Wat is isotonisch?

Answer 28

Wanneer een cel in een oplossing gebracht wordt die dezelfde osmotische druk heeft als het cytostol (Bv. plasma) Zij bevatten een gelijke concentratie aan vrije watermoleculen aan die van de cellen

Question 29

Wat is hypertonisch ten opzichte van een cel?

Answer 29

Wanneer de effectieve concentratie aan water lager is dan dit in het cytostol

Question 30

Wat gebeurt er met een cel wanneer deze hypersonisch is?

Answer 30

De cel zal krimpen doordat de watermoleculen naar buiten diffunderen

Question 31

Wat is plasmolyse?

Answer 31

Wanneer een cel voorzien is van een celwand in een hypersonische oplossing geplaatst wordt zal door het krimpen de plasmamembraan loskomen van de celwand