Fysiologi Flashcards
Hvordan udgøre cellemembranen en kontrolleret barriere mod stoftransport?
Den kontrollere hvilke stoffer der kan trænge ind og ud af celler. Derudover er den pga. lipid kun permeabel for ganske få stoffer, og er specialiseret gennem proteiner, som pumper og transportere
Hvorfor er transportprocesser essentielle for fysiologiske funktioner?
Sikre den rigtige koncentration af essentielle ioner og komponenter til cellen, derudover skal der opretholdes den rigtige koncentration at vand og stoffer, hvilket sker via osmose.
Hvorfor er ionkanaler selektive? og hvilket funktion har det på koncentrationsgradienten?
for at sikre det kun er de ioner, som er essentielle for den konkrete celler der transporteres ind eller ud.
Det er forskelligt hvilke ioner skal skaber en gradient i et bestemt område, derfor skal ionkanalerne kun transportere den ion ind
Koncentrationsgradienten sikre at der sker en transport at ioner i den rigtige retning -> med gradienten (passiv)
Hvilke transportprocesser foregår i cellen?
- Passiv transport i form af simpel diffusion (gennem membranen)
- Passiv transport via ionkanaler
- Passiv (faciliteret) transport via uniportere
- Aktiv (og sekundær aktiv) transport via
• ATPaser (primær aktiv)
• Symportere (sekundær aktiv)
• Antiportere (sekundær aktiv)
Hvad er distinkte kompartments?
Opdeling af kroppen i forskellige rum. Hver celle kan betragtes som et kompartment, der adskiller sig fra det omgivende miljø - plamsamembranen er ansvarlig for den adskillelse. Opdelt i to kompartments - nucleus og cytoplasma. Cytoplasmaet rummer udover oganeller også organiske molekyler, ioner og cytoskeletelementer.
Hvilket kompartment har det største volumen?
Det intracellulære kompartment
Hvordan beskrives homeostase?
Homeostase betyder som begreb “balance” og er processen af opretholdelse af et nærmest konstant indre miljø. En vigtig del af homeostase er REDUNDANS-begrebet. Homeostase er energikrævende.
Nævn eksempler på hvilke vitale parametre homeostase kontrollere i kroppen
- Blodtryk
- Blodvolumen
- Kropstemperatur
- Ilt-indholdet i blodet
- Blodsukkerkoncentrationen
- Extracellulære koncentrationer af ioner (Na+, K+, Ca2+, H+)
Nævn eksempler på hvilke vitale parametre homeostase kontrollere i cellen
- Cellevolumen
- Intracellulære koncentrationen af ioner (Na+, K+, Ca2+, H+)
- Energiniveauet (i form af ATP)
Forklar REDUNDANS-begrebet.
Kan bedst oversættes med “overflødigheds”-systemer.
Hvis ét system skulle svigte, så er der andre til at opretholde homeostase. Jo mere vital en funktion er, jo mere redundans er den.
Forklar begrebet vel-reguleret
Når en vital parameter er vel-reguleret, så er denne parameter ikke i ligevægt, idet ligevægt er en tilstand der ikke involverer forbrug af energi.
Når en vital parameter er vel-reguleret, så siger man, at denne parameter er i steady-state!
Er celler i kemisk ligevægt
Nej, da homeostase koster energi, så der tilføres konstant energi membrantransport
Nævn eksempler på kroppens forskellige compartments
- Lunger, nyrer etc.
- Blod
- Den enkelte celle
- Et organel i cellen
Hver celle kan betragtes som et compartment, der adskiller sig fra det omgivende miljø.
Definér intracellulær væske
Intracellulærvæske er kroppens indhold af vand inde i cellerne. En voksen rask mand på 70 kg indeholder omkring 28 liter intracellulærvæske.
Definér ekstracellulær væske
Ekstracellulærvæske er kroppens indhold af vand uden for cellerne og findes i blodplasma samt mellem vævsceller (interstitielvæske). Hos en rask mand på 70 kg indeholder 14 liter ekstracellulærvæske.
Hvordan skabes der balance i fx kropstemperatur?
Reguleringsmekanismer der konstant sørger for at opretholde kropstemperaturen.
Fx når man løber, vil man komme til at svede og derved regulere temperaturen ved at sænke den. Muskelarbejde og hår på kroppen hæver temperaturen.
Hvordan lyder Nernst ligning, efter den er omskrevet?
Ex=(61,5 mV/Zx)*log([X]o/[X]i)
[X]i og [X]o er den intra- og extracellulære koncentration af stoffet X
zx: valensen af stoffet X (+1 for Na+, +2 for Ca2+, -1 for Cl-)
EX: spændingsforskellen over membranen (i volt) IKKE mV!!!!!
Regneregel: ln(x) = 2,303 x log(x)
Ved 37°C: RT/F = 26,7 mV
2,303 x 26,7 mV = 61,5 mV
Hvordan lyder Nernst ligning generelt?
Ex=(RT/ZxF)ln([X]o/[X]i)
R: gaskonstanten (8,314 J × K-1 × mol-1) (Avogadro’s tal × Boltzmann’s konstant)
T: den absolutte temperatur (273,15K + aktuel temperatur i °C)
[X]i og [X]o er den intra- og extracellulære koncentration af stoffet X
zx: valensen af stoffet X (+1 for Na+, +2 for Ca2+, -1 for Cl-)
F: Faraday’s konstant (96485 C × mol-1)
EX: spændingsforskellen over membranen (i volt) IKKE mV!!!!!
Forklare begrebet ligevægtspotentiale for individuelle ioner
Med kendte værdier for [X]o og [X]i, så kan X kun være i ligevægt, når spændingsforskellen over membranen er den samme som ligevægts-potentialet EX (aka Nernst potentialet).
EKS:
for Na+ er ligevægtspotentialet 61 mV, hvilket betyder at der er ligevægt i Na+-ionerne når der strømmer lige mange ioner ind som ud, dette sker ved et membran potentiale ved 61 mV.
I hvilke tilfælde kan der være ligevægt?
- Ligevægt er kun mulig, hvis der ikke er nogen elektrisk energiforskel, dvs. at stoffet er uladet (zx =0) eller at der ikke er nogen spændingsforskel over membranen
- Ligevægt er kun mulig, hvis der ikke er nogen kemisk energiforskel, dvs. [X]o = [X]i (ln(1) = 0)
- Ligevægt er kun mulig, hvis de 2 komponenter er lige store og af modsat fortegn
Hvordan kan transporthastigheden af visse molekyler og ioner kan accelereres af specifikke integrale membranproteiner (”carrier” og ionkanal molekyler)
- Enhver transporter, der transporterer netto-ladning over membranen kaldes elektrogen og kan potentielt bidrage til at bestemme størrelsen af membranpotentialet (hvor mange molekyler/ioner der kan komme over membranen).
- Bidrag fra fx Na/K-ATPasen, 3Na+-1Ca2+-antiport,
Na+-glukose-symport etc. er dog beskedne. - De primære determinanter af Vm er ionkanaler!!!
Hvordan kan koncentrationsgradienter og elektriske potentialgradienter repræsenterer kemisk og elektrisk potentialenergi?
Den kemiske koncentration har en indflydelse på om der sker en influx eller eflux, dette har så en betydning på den ladning der skal være over membranen før der sker ligevægt. Samtidig har den elektriske gradient en indflydelse på om der sker en depolarisering eller hyperpolariser, alt afhængig af dens hvilke potentiale.
Hvad er forskllen på hyper- og depolarisering?
Vm depolariseres =
Vm er mindre negativ
Vm hyperpolariseres =
Vm er mere negativ
Hvad er en ISOTONISK opløsningen
En opløsning er isoton, hvis dens effektive osmolaritet er den samme på begge sider af plasmamembranen og dermed hverken forårsager skrumpning eller svulmning af cellen.
Til forskel fra Osmolaritet, så tager begrebet Tonicitet også hensyn til stoffets evne til at passere cellemembranen
Hvad er hhv. en hyperton og en hypoton opløsning?
En hyperton opløsning får cellen til at skrumpe
En hypoton opløsning får cellen til at svulme
Opløsninger, der begge har en osmolaritet på 300 mOsM er iso-osmotiske.
En opløsning, hvis osmolaritet > 300 mOsM er hyper-osmotisk.
En opløsning, hvis osmolaritet < 300 mOsM: hypo-osmotiske.
Hvad kan få celler til at transportere vand over celle membranen
Cellens måde at reagere på en ændring i den extracellulære osmolaritet afhænger af, om der er tale om permeable eller impermeable stoffer.
Hvad er forskellen på permeable og impermeable stoffer
Permeable stoffer kan passere celle membranen gennem simpel diffusion, hvilket impermeable ikke kan.
Hvilket to måder kan celle volumen ændrer sig som respons på ændringer af koncentrationerne af impermeable stoffer?
- Extracellulær osmolaritet øges fra 300 til 450 mOsM ved tilsætning af et impermeabelt stof: fx mannitol. Extracellulærvæsken bliver hyper-osmolær.
Det udøver en osmotisk kraft, der trækker vand ud af cellen. Cellen fortsætter med at skrumpe indtil osmolariteten er den samme intra- og extracellulært (300/450=0.67!)
Mange celletyper kan herefter respondere på denne skrumpning: Regulatory volume increase (RVI). Afhængig af celletype, involverer RVI forskellige typer transportører der øger solut-influx i cellen. Oftest Na+ og Cl-.
Det øgede solut-optag øger [Osm]i førende til vand-influx og normalisering af volumen.
- Extracellulær osmolaritet reduceres fra 300 til 200 mOsM ved tilsætning af vand. Dette gør, at extracellulærvæsken bliver hypo-osmolær.
Det udøver en osmotisk kraft, der trækker vand ind i cellen. Cellen fortsætter med at svulme indtil osmolariteten er den samme intra- og extracellulært.
Mange celletyper kan herefter respondere på denne svulmning. Processen kaldes: Regulatory volume decrease (RVD). RVD involverer forskellige typer transportører førende til solut-efflux. Oftest K+ og Cl-.
Det nedsatte solut-koncentration i cellen reducerer intracellulær osmolalitet førende til vand-efflux og dermed normalisering af volumen.
Hvordan defineres hvilemembranpotentiale?
Et hvilemembranpotentiale kan defineres som spændingsforskellen mellem nervecellens indre- og yderside af membranen af en hvilende celle. I hvile er indersiden af membranen negativ i forhold til ydersiden af membranen som er mere positiv, hvilket skyldes at der kommer flere kaliumioner ud af cellen end natriumioner ind i cellen.
