F25 + F26 Flashcards
Membrantransport
hvad er et transport protein?
Funktion:
- Proteiner som faciliterer bevægelse/transport af molekyler over membran
- De er meget afgørende for indholdet af ioniske elementer og molekyler i cellen, da celler kan kun lave mekanismer med substrater, som de har inde for cellemembranen.
Struktur/bygning
- Det kan være kanaler og pumper
Specificitet hos kanaler
- De udviser specificitet ligesom enzymer
- Dvs. nogle ioner eller molekyler kan de transportere og andre kan de ikke (heller ikke lignende)
hvordan fungerer transport over cellemembranen?
Termodynamik anden lov:
- Molekyler bevæger sig spontant fra regioner med høj koncentration mod region med lavere koncentration
2 faktorer
1. koncentrationgradienten af molekylet over membranen
2. molekylets evne til at opløse i membranen (hydrofobisk miljø)
lipophile molekyler kan opløses i membranen og derved passere membranen (simpel diffusion)
faciliteret diffusion: diffusion over membran via kanal
Proteinpumper kan bruge energi til at flytte molekyler over membran ved brug af energikilde. Dette kaldes aktiv transport
Kanaler:
- er specifikke i hvilket substrat de transportere
- kaldes pore
- er essentielle for alle levende organismer
transport proteiner
- binder til substrat
- derved sker der ændring i dens egen struktur
den bevæger substratet fra ekstracellulær rum til ind i cytoplasma
hvad er specielt ved kanaler?
Kanaler:
- er specifikke i hvilket substrat de transportere
- kaldes pore
- er essentielle for alle levende organismer
hvad er specielt ved trabsport proteiner?
transport proteiner
- binder til substrat
- derved sker der ændring i dens egen struktur
den bevæger substratet fra ekstracellulær rum til ind i cytoplasma
hvad er faciliteret diffusion?
Måde for molekyler at transportere sig over cellemembranen
- Ioner og andre ladede molekyler
- Polære molekyler kan ikke passere gennem det hydrofobiske miljø, hvorved de har brug for en transportør.
- Bruger protein i membran til transport
Kaldes passiv transport
- Energi, som driver bevægelsen, kommer fra ion gradient.
- Dvs. der er ingen tilførsel af energi fra transportsystemet.
Minder om Michaelis-Menten ligning (når en kurve tegenes af faciliteret diffusion
- Afhænger af koncentration
- Afhænger af proteinets egenskaber-
hvad er et andet ord for faciliteret diffusion?
passiv transport
hvad menes der med gradient?
En forskel i koncentration af et område til et andet, fra høj til lav.
For at opnå gradient, skal der pumpes imod koncentrationsgradienten
Derved mindskes entropien, hvilket kræver fri energi at gøre.
hvilke typer af gradienter findes der?
koncentration gradient (kemisk gradient)
elektrokemisk gradient
hvad er aktiv transport?
bruger energi for at transportere
Transport at molekyler over membran gennem proteinpumper, hvor der bruges en energikilde (ATP).
Dette sker ved transport af molekyler eller ion mod ionens eller molekylets egen gradient, hvilket mindsker entropien og derfor skal der bruges en energikilde, deraf aktiv transport.
hvad er Natrium-Kalium ATPase?
Er en pumpe (antiporter)
Funktion
- Pumper 3 Na+ ud
- Pumper 2 K+ ind
- Hydrolysere ATP for at pumpe natrium og kalium. Bruger fri energi fra phosphoryl overførsel til at danne fri energi i natrium+ ion gradient.
- Skaber en ion gradient for Na+ og K+.
- Potentiel energi (ATP) bliver omdannet til kinetisk energi (transport)
Betydning
- 1/3 af al ATP bruges på disse pumper
- Er med til at facilitere andre transporter (sekundær transport) ved brug af de skabte gradienter.
Andre ATPaser (P-type ATPase)
- Ca+ ATPase: transportere calcium fra cytoplasma og ud (bruges ved muskelsammentrækninger)
H+ -K+ ATPase: pumper protoner du i mavevæsken for at sænke pH
hvor mange natrium pumper Na/K ATPase ud?
3 Na+
hvor mange kalium pumper Na/K ATPase ind?
2 K+
hvad bruges Na/K ATPase til?
bruges til at skabe gradient, som energikilde til sekundær transport
hvilken anden ATPase bruges?
Ca+ ATPase til muskelsammentrækninger
dvs. der bliver transporteret calcium ud
H+ ATPase for sænke pH i mave
pumper proteiner ud i maven
hvad er sekundær aktiv transport?
- Bruger energi skabt fra primær aktiv transport til at lave sekundær transport
- Dvs. ma kobler transporter sammen
- Bruge ATP til at lave aktiv transport, hvorved er dannes natrium og kalium gradient. Disse gradienter kan bruges som energi for andre transporter (sekundær aktiv transport) hvorved natrium og kalium gradient vil blive mindsket igen (går mod ligevægt)
- Dvs. man bruger indirekte energi fra ATP hydrolyse til at lave en anden transport (sekundær transport) pga. man kan bruge den skabte gradient (f.eks. natrium og bruge Na+/glucose symporter)
Man bruger en gradient (ofte natrium), hvor man kan facilitere transport af et andet molekyle eller ion. Ved at bevæge natrium med sin gradient (mod ligevægt) kan et andet molekyle enten bevæge sig med (symporter) eller imod (antiporter) natriums bevægelse.
- Glucose bruger ofte sekundær aktiv transport (SGLT)
Hvilke andre navne har sekundær aktiv transport?
co-transport
ion-gradient directed transport
indirekte aktiv transport
hvad menes der med koblet transport
man kobler en primær trasnport, hvor ATP bruges som energikilde.
den skabte gradient fra primær transport er energikilde for sekundær transport.
hvad er SGLT
er en symporter
transporterer glucose ind
- Bruger sekundær aktiv transport
- Bruger natrium gradient.
- Transportere glucose fra ekstracellulær rum til cytoplasma
hvad er en symporter?
Ved at bevæge natrium (eller andet) med sin gradient (mod ligevægt) kan et andet molekyle bevæge sig mod sin egen gradient, men de bevæger sig i samme retning (symporter)
Dvs. de bevæger sig i samme retning.
Man kobler noget ufavorabelt med favorabel
hvad er en antiporter?
Ved at bevæge natrium med sin gradient (mod ligevægt) kan et andet molekyle bevæge sig imod (antiporter) natriums bevægelse.
Dvs. de bevæger sig i hver sin retning
hvad er ionkanaler?
- Er specifikke
- Kan transportere ioner meget hurtigt over membran
- Reagerer på kemiske og fysiske ændringer i deres miljø. Derved kan de undergå konformation i rette tid for ion transport
Kanaler specificeres efter hvilke signaler de reagerer på
hvad er Voltage-gated kanaler?
Kanaler specificeres efter hvilke signaler de reagerer på
- Åbner sig som respons på ændring i lokal membranpotentiale
- Der kan dannes et positivt feedback loop, hvorved de naboliggende valtagegated kanaler også åbner, da der er blevet skabt et stor nok ændring i membranpotentialet.
- De er ikke alm. Forekommende men er essentielle for neuroner, da disse skaber aktionpotentialet.
hvad er Ligand-gated kanaler?
Kanaler specificeres efter hvilke signaler de reagerer på
- Åbner som respons ved binding til små molekyler (ligander) så som neurotransmittere.
- De reguleres af disse signalmolekyler, som får dem til at ændre konformation og derved åbne sig.
- Mest forekommende kanal
- De er essentielle for signal pathways.
- Findes som ekstracellulær ligand-gated eller intracellulær ligand gated kanaler
hvad er et nerveimpuls?
- Ionkanal aktion
- Elektrisk signal, som skabes ved strøm af ioner bevæger sig over membran i neuron. (Na+ ind og K+ ud)
Disse ionkanaler (en for natrium og en anden for kalium) er meget specifikke og hurtige.
hvad gør en kalium kanal?
Kalium kommer ind og interagerer med vand molekyler
Når den er 2/3 dele inde, bliver kanalen mindre i diameter, hvorved vandmolekyerne ikke kan komme med ind, og kalium må interagerer med kanalens sidekæder.
Kaliumkanal selektive filer
- Et filter som bestemmer præferencen for hvilket element kan komme igennem.
- Kalium skal interagerer med peptidkædernes sidekæder inde i kanalen. Disse sidekæder gør kanalen specifik, da kalium binder til oxygen på sidekæderne.
Ioner med større radius end kalium kan ikke komme igennem
Ioner mindre en kalium burde kunne komme igennem, men så skal ionen kunne interagerer med sidekæderne
Der er en vandoverflade på ioner. Vand skal fjernes fra ioner, når de skal igennem kanalen. Det koster energi at fjerne vand fra ionen.
Der kommer en større afstand i forhold til kalium, hvorved det kræver mere energi at stabilisere og få transporteret ioner igennem.
hvad gør en selektiv permeabilitet ?
Selektiv permeabilitet af membranen opretholder den kemiske forskel i koncentration, som holder cellen i live
hvad er membran transport proteiner ansvarlig for?
Membran transport proteiner er ansvarlige for flytte ioner gennem membranen
hvordan deles membran transport proteiner?
Membran transport proteiner er delt op i 3 grupper:
1. kanaler
2. transportøre
3. pumper
- alle kanaler mindsker gradient
- alle pumper øger gradient
- de fleste transportører mindsker gradient (nogle øger også ved brug af sekundær aktiv transport)
i kanalens indre er der hydrofile sidekæder, som skaber et hydrofilt miljø for transport at hydrofile elementer så som ioner.
hvad er kanaler?
Ligandgated: en ligand der kommer udefra og binder på kanal eller indefra (kommer an på hvilket rum)
Voltage-gated: styret af spænding over membran (kan være lokal elektrisk ændring ligesom ved neuroner)
Skal kunne disse 3 forskellige proteinkanaler til eksamen.
Kan give et signal over membranen, som er meget hurtigt.
Kanalproteiner danner ikke gradienter
For at kanaler kan være effektive, man de funktionel kobles med en mekanisme, som danner gradienten
hvad er vigtigt ved kanal proteiner?
Kanalproteiner danner ikke gradienter
For at kanaler kan være effektive, man de funktionel kobles med en mekanisme, som danner gradienten
hvad gør aquaporiner?
- kanaler for transport af vand ind og ud af cellen
- høj hastighed
- osmose: vand går fra høj koncentration til lav koncentration gennem semipermeable membran
- vand kan godt bevæger sig igennem cellemembran, men det tager meget lang tid
- derved kan aquaporiner facilitere transport af vand meget hurtigere
næsten alle aquaporiner findes i plasmamembranen, hvorved de regulere vand indholdet i alle celler.
hvad er carrier proteiner?
- er transport proteiner
- danner ikke poriner
- kan transportere i begge retninger, men gradienten for liganden afgøre retningen)
de kan deles op i 2 grupper
- mindske gradient (kaldes passive carrier, deltager kun i faciliteret diffusion)
- øge gradient
funktion:
- binder til substrat
- derved ændres konformation
- ved ændring i proteinets struktur bevæger substratet ud af carrierprotein og ud på den anden side.
struktur
- de er meget selektive analogt til enzymer
- har bindings site (ingen aktive site, da de ikke ændrer på subtrat)
inaktivt
- har åben konformation
- tillader ligander at binde sig.
- Når carrier proteinet frigiver liganden, ændres dens konformation til den åbne konformation igen (inaktiv)
- Da de kan lavere transport fra begge sider, er det ligand gradienten som afgører hvor de har deres åbne konformation henne.
Aktiv
- ved binding til ligand, ændrer carrier protein straks konformation, hvilket er dramatisk.
- Derved er bindings site ændret sted til den anden side af membranen (ændrer retning)
Carrier proteiner kan være uni- sym- og antiport
- Uniport: transport af enkel ligand, kan foregå i begge retninger
- Symport: transport af 2 forskellig ligander af en enkel carrier. De bliver transporteret i samme retning
- ## Antiport: transport af 2 forskellige ligander af en enkel carrier. De bliver transporteret i hver sin retning.
hvordan deles carrier proteiner op?
Carrier proteiner kan være uni- sym- og antiport
- Uniport: transport af enkel ligand, kan foregå i begge retninger
- Symport: transport af 2 forskellig ligander af en enkel carrier. De bliver transporteret i samme retning
- ## Antiport: transport af 2 forskellige ligander af en enkel carrier. De bliver transporteret i hver sin retning.
hvad er protein pumper?
Er et transport protein
- Er et enzym, da det bruger oftest ATP eller anden form for metabolisk energi til at skabe koncentrationsgradient
ATP-directed aktiv transport:
- Direkte opbygning af gradient ved brug af ATP energi som en del af transport mekanisme
Ion gradient-directed aktive transport
hvad er transport gennem kanal?
passiv trabsport
hvad er transport af ion?
koncentrationsgradient og elektrongradient på membran.
hvad beskriver ATPpase transportør rolle?
transportere
- 2 K+ ind i cellen
- 3 Na+ ud af cellen
hvad er vigtigt ved sekundær aktiv transport?
sekundær aktiv trabsport er afhængig af gradient, som er skabt af pumper
hvad er gap junction?
- Er hydrofile kanaler mellem naboceller
- Giver cytoplasmatisk forbindelse
Ses i muskler og hjerteceller
tillader små molekyler at passere direkte fra cytoplasma i en celle til cytoplasma i nabocellen.
Gap junctions er vigtige i forbindelse med at koordinere aktiviteten i naboceller, fx i hjertet, hvor de gør det muligt med koordineret sammentrækning af muskelcellerne.
Gap junctions mellem nerveceller kaldes elektriske synapser.
hvad er kemisk gradient?
koncentrationsgradient
hvad er elektrokemisk gardient?
Dvs. der er en forskel i koncentration af ladet molekyler/ion på hver sin side af membran.
- Gradient med laded molekyle / ion.
hvad er selektiv filter?
For små ioner i en kanal ( iforhold til det rigtige substrat) vil ikke kunne interagerer med det selektive filter og derved ikke kunne transporteres.
findes i hvert fald hos K+ uniport
hvad er Natrium-kalium antiporter pumpe
Na/K ATPase
Skaber natrium og kalium graident
Natrium gradient bruges til at skabe sekundær aktiv transport, ofte med glucose (natrium-glucose symporter)
Kalium gradient bliver transporteret ind igen af uniporter (kanal)
hvordan optages glucose i maven?
- en natrium-kalium antiport pumpe danner 2 gradienter (høj koncentration af natrium i ekstracellulære rum)
- denne gradient bruges til transport af glucose ind i epitel celle (sekundær aktiv transport)
- glucose bruges i cellen til at danne ATP
- glucose sendes også ud af cellen af GLUT2 carrier protein (passiv transport)
glucose optages i levercelle ved hjælp af GLUT2 transporter (passiv transport)
hvad er en ABC transporter?
Er en gruppe af transportproteiner, som trabsporterer molekyler over cellemembran
De bruger ATP
f.eks. ved sygdommen cystisk fibrose, virker ABC-transport ikke
hvad er koblet transport?
ATP-directed aktiv transport
- Et protein
- En gradient (oftest)
- Bruger ATP som energi kilde
- Dvs. er primær transport
Ion gradient-directed aktiv transport
- Mindst 2 proteiner
- Mindst 2 gradienter
- Bruger energi skabt en gradient til at danne ny gradient
- Er koplet transport
- Dvs. er sekundær (aktiv) transport
Dvs.
En natrium-kalium antiport danner natriumgradient og kalium gradient ved brug af ATP
Denne primær transport danner derved en gradient, som bruges som energikilde for en sekundær transport, hvor glucose bliver transporteret mod sin egen gradient ind i cellen.
