HC 1.3 Iongradiënten en membraanpotentiaal Flashcards

1
Q

Hoe is de cel geladen in rust?

A

De binnenkant van de cel is in rust negatief geladen en de buitenkant juist positief.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Waarvan is de negatieve lading in de cel het gevolg?

A

Van negatief geladen ionen (anionen), die in hoge mate aanwezig zijn in de cel.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Wat is er nog meer van belang voor de negatieve lading in de cel?

A

De verdeling van andere ionen zoals natrium, kalium, calcium en chloride.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Welke ionen bevinden zich in hoge mate buiten de cel?

A

Natrium (buiten: 145 mM, binnen: 5-15 mM)
Calcium (buiten: 1-2 mM, binnen: 0,1 micromol)
Chloride (buiten: 110 mM, binnen: 5-15 mM)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Wat ontstaat er als gevolg van het totale ladingsverschil tussen de intracellulaire en extracellulaire omgeving?

A

Een potentiaalverschil, dit is de rustmembraanpotentiaal.
Vm = Vin - Vuit = -50 tot -90 mV

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Welke soort methoden zijn er om ionen over een membraan te transporteren?

A

Passief transport:
- Poriën
- Ionkanalen
- Carriers
Actief transport:
- Energie-gekoppelde carriers/ionpompen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Wat zijn de kenmerken van poriën en wat is er een voorbeeld van?

A
  • langdurig open
  • diffusie van vele moleculen tegelijkertijd; weinig selectief
  • transport met gradiënt mee
    Bijv. connexons (gap-junctions)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Wat zijn de kenmerken van een kanaal en wat is een voorbeeld?

A
  • twee toestanden: open en gesloten
  • indien open: diffusie van vele moleculen tegelijkertijd; ion-selectief
  • transport met gradiënt mee
    Bijv. Na-kanaal
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Wat zijn de kenmerken van een carrier en wat is er een voorbeeld van?

A
  • conformatie verandert beurtelings tijdens transport
  • diffusie van één of enkele moleculen tegelijkertijd; selectief
  • transport met gradiënt mee
    Bijv. GLUT (glucose transporter)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Wat zijn de kenmerken van een energie-gekoppelde carriers/ionpompen en wat is er een voorbeeld van?

A
  • conformatie verandert beurtelings tijdens transport
  • transport van één of enkele moleculen tegelijkertijd; selectief
  • transport tegen gradient in, dus input van extra energie nodig
    Bijv. Na;K-ATPase
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Wat is passief transport?

A

Verloopt downhill: met de elektrochemische gradiënt mee.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Wat is actief transport?

A

Verloopt uphill: tegengesteld aan de elektrochemische concentratiegradiënt.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Welke soorten carriers zijn er?

A

Uniporter, antiporter of symporter.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Wat doet een uniporter?

A

Transporteert één molecuul.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Wat doet een antiporter?

A

Transporteert meerdere moleculen in tegengestelde richting.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Wat doet een symporter?

A

Transporteert meerdere moleculen, maar dan in gelijke richting.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Op welke twee manieren kan actief transport?

A

Direct (primair actief): gedreven door ATP-hydrolyse.
Indirect (secundaire actief): gedreven door bijvoorbeeld ‘downhill’ symport van een ander ion/molecuul of door ‘downhill’ antiport van een ander ion/molecuul.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Wat is een voorbeeld van primair actief transport?

A
  • Na/K-ATPase: antiport 3 Na / 2 K
  • Ca-ATPase: antiport 1 Ca / 1 H of 2 Ca / 2 H.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Wat is een voorbeeld van secundair actief transport (symport)?

A

SGLT-2: 1 Na + 1 glucose

20
Q

Wat is een voorbeeld van secundair actief transport (antiport)?

A
  • NCX: Na/Ca exchanger (3 Na / 1 Ca)
  • NHE: Na/H exchanger (1 Na / 1 H)
  • ANT: adenine nucleotide translocator (1 ADP (3-) / 1 ATP (4-)). ANT is te vinden in het mitochondriale binnenmembraan.
21
Q

Wat is de rustmembraanpotentiaal?

A

De membraanpotentiaal waarbij netto geen ladingstransport plaatsvindt.

22
Q

Waar hangt de rustpotentiaal van af?

A

Van de evenwichtspotentialen van de verschillende ionen, die door het membraan kunnen worden getransporteerd.

23
Q

Welk ion beïnvloedt de rustmembraanpotentiaal het meest en waarom?

A

Kalium, omdat dat ion het makkelijkst over het membraan kan worden getransporteerd (grote permeabiliteit).

24
Q

Hoe wordt de evenwichtspotentiaal ook wel genoemd?

A

De Nernstpotentiaal.

25
Q

Wat is de evenwichtspotentiaal?

A

Dit is de potentiaal, waarbij er netto geen transport van een bepaald ion plaatsvindt (dus evenveel in- als uitstroom).

26
Q

Wat is de formule voor de Nernstpotentiaal?

A

z = de lading van het ion

27
Q

Wat zijn de evenwichtspotentialen van de ionen rondom de cel?

A
  • Na+: ENa+ = -61.5 log (12/145) = +67 mV
  • K+: EK+ = -61.5 log (140/4.5) = -88 mV
  • Ca2+: ECa2+ = -61.5/+2 log (0.1/1000) = +123 mV
  • (Cl-: ECl- = -61.5/-1 log (4.2/116) = -89 mV)
28
Q

Welke evenwichtspotentiaal ligt het dichtst bij de rustmembraanpotentiaal?

A

De evenwichtspotentiaal van kalium. Natrium en calcium liggen juist ver van het evenwicht, de gradiënten zijn weliswaar erg sterk, maar de Na+- en Ca2+-kanalen zijn gesloten (lage permeabiliteit) in rust.

29
Q

Hoe kan de membraanpotentiaal worden berekend?

A

Met de Goldman-vergelijking.

30
Q

Wat is de vergelijking van Gold-man?

A
31
Q

In rust wordt de rustmembraanpotentiaal voornamelijk bepaald door:

A

Kalium kanalen met een relatief grote permeabiliteit en de kalium concentratiegradiënt, die in stand wordt gehouden door de werking van de Na/K-pomp.

32
Q

Wat is de bron van potentiële energie?

A

De concentratieverschillen van de ionen.

33
Q

Voor welke ionen is de potentiële energie groot?

A

Met name voor ionen met een lage permeabiliteit en een hoog concentratieverschil. Dus natrium- en calcium ionen.

34
Q

Op welke manier wordt er gebruik gemaakt van de potentiële energie van Natrium en calcium?

A
  • De opening van Na-kanalen tijdens een actiepotentiaal in een zenuw- en spiercel.
  • De opening van Ca-kanalen tijdens een actiepotentiaal in een pacemaker cel.
  • Na-gekoppeld transport: gaat tegen de concentratiegradiënt in: in een symporter met glucose in SGLT-2 en in een antiporter met calcium in NCX.
35
Q

Wat maakt de potentiële energie nog meer mogelijk?

A

Transport, door middel van de elektrochemische gradiënt. De potentiële energie is de drijvende kracht hierachter.

36
Q

Hoe ontstaat de elektrochemische gradiënt?

A

Uit een optelsom van de ion concentratiegradiënt en het potentiaalverschil.

37
Q

Wat betekenen de letters in de formule voor de elektrochemische gradiënt?

A
38
Q

Wat gebeurt er als de elektrochemische gradiënt groter/gelijk/kleiner is dan/aan nul?

A
39
Q

Waarmee is de drijvende kracht van een iongradiënt evenredig?

A

Met het verschil tussen de membraanpotentiaal en de evenwichtspotentiaal van dat ion.

40
Q

Waar bevindt zich de Na/K-pomp en wat doet het?

A

In het plasmamembraan en het transporteert drie natriumionen naar buiten en twee kaliumionen naar binnen. Deze ionen worden beide tegen de concentratiegradiënt in vervoerd. Daarvoor is dus energie nodig.

41
Q

De natrium kalium pomp heeft verschillende conformaties, hoeveel?

A

Twee, E1 en E2.

42
Q

Wat is de E1 conformatie van de Na/K-pomp?

A

Deze conformatie geeft toegang tot het cytosol. Er kan natrium worden gebonden (hoge affiniteit) en kalium worden afgegeven. ATP kan door fosforylatie van de pomp voor een conformatieverandering naar E2 zorgen.

43
Q

Wat is de E2 conformatie van de Na/K-pomp?

A

Deze conformatie geeft toegang tot de extracellulaire ruimte. Hier kan natrium worden afgegeven (lage affiniteit) en kalium worden gebonden (hoge affiniteit). Door defosforylering gaat de pomp weer terug naar conformatie E1. De defosforylering is een eigenschap van de pomp.

44
Q

Wat doet NCX in rust?

A

Dan gaat Na de cel in en Ca de cel uit. In een gedepolariseerde cel gaat Ca de cel in.

45
Q

Wat doet digoxine (vingerhoedskruid)?

A

Bevat een stofje dat de Na/K-pomp kan remmen. Dat doet deze door de kalium bindingsplek te bezetten. Dit kan een belemmeringen vormen voor het in gang zetten van actiepotentialen.

46
Q

Hoe kan digoxine gebruikt worden als medicijn?

A

Het remt de Na/K-pomp. Herstel na een actiepotentiaal gaat minder goed. Hierdoor daalt de natriumgradiënt. Hierdoor wint calcium van natrium en komt er meer calcium in de cel, waardoor het hart kan contraheren. Wordt gebruikt bij hartfalen.