Hoofdstuk 4 Flashcards
transport door een cellulair ‘laken’ (zoals door epithele cellen) gebeurt via
1) epitheel van darmen 2) epitheel van renale tubulus, 3) epitheel van alle exocriene klieren, 4) epitheel van galblaas en 5) membraan van de choroid plexus in het brein
natrium waterstof transporters komen voor in
proximale tubulus van de nieren. Natrium is hier in de tubulaire cel getransproteerd en waterstof in het lumen. Werkt minder goed dan de primaire actief transporter van waterstof in de verre distale tubulus
natrium calcium counter transporters komen voor in
alle cellen
2 belangrijke counter transporters
de natrium calcium pomp en de natrium waterstof pomp. Beide hebben buiten en binnen 1 bindplek. Buiten voor natrium, binnen voor calcum of waterstof.
aantal aminozuur co transporters
5, elk voor een subset van aminozuren
de natrium-glucose co transporter is belangrijk voor
het transport van glucose in renale an epithele cellen in de darmen
co-transport van glucose en aminozuren
glucose en aa worden de cel in gebracht door co-transport met natrium. Beide binden aan bindingplekken; voor elk een. Wanneer beiden binden, de porie gaat open.
twee vormen van secundair actief transport
co en counter transport
tegen-transporters
natrium ionen binden aan de buitenkant, en stop b aan de binnenkant. Hierdoor is er een conformatieverandering waardoor B naar buiten kan en natrium naar binnen.
co-transport haalt de energie ….
van de grote concentratieverschillen van natrium ionen binnen en buiten de cel vandaan
co-transport is
secundair actief transport
storehouse van de cel
de grote gradient van concentratie van natrium ionen buiten de cel vergeleken met binnen de cel
formulie energie nodig voor primair actief transport
1400log(C1/C2)
Waterstofionen kunnen uitgescheiden worden in de nieren tegen een concentratie van
900x
waterstof functie nieren
speciale geïntercaleerd cellen in de distale tubules transporteren waterstof vanuit het bloed in de tubulus om extra waterstof uit te scheiden. De meeste binden met vloeistof buffers voordat ze uitgescheiden worden.
waterstof in maagcellen
de parietal cellen zorgen via waterstof transport ervoor dat zoutzuur uitgescheiden wordt. Grote hoeveelheden waterstof worden uitgescheiden in de maag samen met chloride om zoutzuur te maken
waterstof transport belangrijk in de (2)
maagklieren en late distale tubulus en corticale verzamelbuizen van de nieren
waterstof wordt ook getranspoort via
primaire actief transport
primaire actief transport
op 2 manieren; een pomp die calcium naar buiten pompt. Een andere pomp pompt calcium in intracellulaire organellen, zoals het mito. Ook deze pompen hebben ATPase
de calcium pomp is een
primaire actief transporter
is de Na K pomp elektrogeen?
Ja, omdat 3 positieve ionen weggaan en er maar2 in komen zorgt het voor een negatieve lading in de cel
als een cel begint met zwellen dan …
wordt de Na K pomp geactiveerd
Het voorkomen van opzwellen van de cel wordt gedaan door
de natrium kalium pomp; de meeste eiwitten in de cel zijn negatief geladen. Dit trekt kalium, natrium en andere ionen aan. Hierdoor wordt de osmose kracht groter, en zal water in de cel gaan. De pomp zorgt voor een verlies aan ionen, waardoor de osmose afneemt
…% van de energie van elektrische actieve zenuw cellen gaat naar de Natrium kalium pomp
60 tot 70%
werkt de natrium kalium pomp ook andersom?
ja, als de energie in de gradienten groter is dan de kracht van ATPase. Dan zal ATPase ATP maken van ADP en P. 3 Na naar buiten en 2 K naar binnen
werking natrium kalium pomp
twee globulaire eiwitten; de functie van de beta is niet bekend. De alpha heeft een moleculaire massa van 100,000, de beta van 55,000. Het alpha subunit heeft 3 bindingsplekken voor natrium en 2 voor kalium. De binnenkant heeft ATPase activteit. Wanneer 3 Na en 2 K binden wordt ATPase geactiveerd, en zal ATP splitsen naar ADP en P. Door de vrije energie verandert de pomp van vorm en gaan de ionen bewegen
natrium kalium pomp belangrijk in
het behouden van de natrium kalium concentraties en de negatieve elektrische lading iin de cel
natrium kalium pomp aantal ionen
pompt 3 natrium buiten de cel en 2 kalium in de cel.
meest bekende primaire actief transprot
natrium kalium pomp
welke substanties worden getransporteerd via primaire actieve transport
natrium, kalium, calcium, waterstof, chloride
actief transport is afhankelijk van
carrier proteins (geldt ook voor gefaciliteerde diffusie, maar daar geen energie nodig)
twee soorten actief transport
primair actief transport, wat ATP gebruikt, en secundaire actief transport, wat energie in de vorm van ionische concentratie verschillen gebruikt
welke deeltjes bewegen over het membraan via actief transport
bijna alle ionen (sommige ook via diffusie), uraat ionen, suikers en amino zuren
actieve transport is wanneer
een substantie tegen de concentratie gradient wordt getransporteerd
bepaald osmolaliteit of osmolariteit de osmotische druk?
Officieel osmolaliteit, maar omdat er bijna geen verschil is wordt osmolariteit gebruikt
osmolaliteit
is de concentratie van de osmotisch werkzame stoffen per kilogram oplosmiddel. (ipv per liter zoals osmolariteit)
De berekende osmostische druk van lichaamsvloeistof is …. keer de berekende hoeveelheid
0.93 keer
osmotsiche druk lichaam
300 miliosmol per kg water. 100 miliosmol is 19.3 mm Hg; 5790 mm Hg. Wordt gemeten als 5500 mm Hg. Komt omdat in praktijk niet alle ionen hun volledig osmotische druk kunnen uitvoeren omdat ze aangetrokken zijn tot andere ionen; lagere druk want minder bewegen
1 osmol per liter zorgt voor … osmotische druk
19300 mm Hg
de normale osmolariteit van EC en IC is …
300 miliosmol per kg water
1/1000 osmol opgeloste stof per kg water heeft een osmolariteit van …
1 miliosmol per kg
1 osmol van oplossing per kg water heeft is osmolariteit van …
1 osmol per kg
58.5 natriumchloride is … osmol
2 osmol. Natrium chloride worden natrium-ionen en chloride-ionen (dus het aantal oplosstoffen is 2)
180 gram glucose is … osmol
1 osmol, omdat dit het moleculaire gewicht van één glucose is en dit niet uit elkaar valt in kleinere delen
osmol is
één osmol is 1 gram moleculaire gewicht van de oplossing
moleculaire concentratie heet ook wel
een osmole
formule voor kinetische energie deeltjes
k = (mv^2)/2
osmotische druk wordt bepaald door
het aantal deeltjes per unit volume. Het hangt dus niet af van de massa of grootte. Grotere en zwaardere deeltjes bewegen slomer, terwijl kleinere deeltjes sneller bewegen.
moleculaire concentratie heet ook wel
osmotische deeltjes
osmotische druk
De druk die nodig is in beide oplossingen om osmose te stoppen
osmose
de beweging van water van een hoge naar lage concentratie van water
meest abundante substatie die via diffusie beweegt
water
Druk betekent
De totale kracht van alle moleculen die op dat oppervlak slaan. Een hogere druk aan A dan B betekent dat daar daar een hogere totale kracht zit
standaard verschil in bloeddruk tussen binnen en buiten capillares
20 mm/Hg
EMF is
de elektromotorische kracht tussen kant 1 en 2
Nerst vergelijking
EMF (milivolts)= 61log(C1/C2)
Nerst vergelijking is om de …
het elektrische verschil buiten en binnen de cel dat leidt tot een balans in concentratie
Net diffusie formule
Co-Ci. O is concentratie buiten de cel en i is in de cel.
GLUT4 is geactiveerd door … en zorgt voor…
insuline en dat zorgt voor verhoogde gefaciliteerde diffusie van glucose tot wel 10-20keer normaal
Is GLUT alleen voor glucose?
Nee, fructose en galactose kunnen ook want die lijken erop
aantal GLUT transporters
14
GLUT is een
gefaciliteerde diffusie eiwit porie
top 2 moleculen die via gefaciliteerde diffusie de cel inkomen
glucose en aminozuren
Is gefaciliteerde diffusie beperkt tot één richting?
Nee, kan beide kanten op
Hoe werkt gefaciliteerde diffusie
Een molecuul bindt in de porie. Een conformatieverandering of chemische verandering vindt plaats, waardoor de porie zich opent en het molecuul zich kan verplaatsen.
verschil in snelheid gefaciliteerde diffusie en simpele diffusie
Gefaciliteerde diffusie heeft een Vmax, simpele niet. Dit komt doordat er maar een bepaald aantal drager eiwitten zijn die kunnen helpen
gefaciliteerde diffusie heet ook wel
door drager gemedieerde diffusie, omdat een drager eiwit helpt met het overbrengen over het membraan
wat kan bepaald worden via de patch clamp methode
specifieke eigenschappen van een kanaal als je die weet te isoleren
Twee manieren van patch clamp methode
1) een micropipet met een tip diameter van 1 tot 2 micrometer die via vacuum vastzit aan een membraan. En 2) stukje membraan dat verwijdert is in een oplossing gedaan worden met de micropipet. Voorbeeld: de concentraties buiten en binnen kunnen dan aangepast worden. Ook kan het voltage dan gewenst gezet worden
all-or-none fashion
De ion gates gaan open en ook meteen weer dicht; elk moment duurt slechts milisecondes
gradient over het membraan heen
25 mV
grootte porie van ACh ion-channel
0.65 nanometer
een van de meest bekende ligand bindende gating
acetylcholine op de ACh receptor. Belangrijk voor zenuwimpulsen van neuron A naar neuron B en de contractie van spieren.
chemische gating
de moleculaire conformatieverandering vindt plaats wanneer een ligand met het channel bindt.
voltage gating is belangrijk in
zenuwimpulsen sturen; de natrium ionen die naar binnen gaan zijn belangrijk bij depolarisatie, terwijl de kalium ionen naar buiten belangrijk zijn voor repolarisatie.
voltage gating
de moleculaire conformatieverandering reageert op verandering in het membraan potentiaal. E.g. wanneer het membraan binnen positief wordt, gaan de natrium channels open. Tegelijkertijd gaan kalium channels open om deze naar buiten te sturen.
Twee manieren van gating
Voltage gating en chemical (ligand) gating
Hoe wordt de permeabiliteit van de channel proteins gefaciliteerd?
Door gates; kunnen open of dicht
Natrium kanaal structuur
werkt hetzelfde als de kalium kanaal. Hier als selectiviteitsfilter zitten er strek negatief geladen aminozuren residuen, die de watermoleculen scheiden van de natrium-ionen.
diameter natrium kanaal
0.3 tot 0.5 nanometer
structuur van de kalium channel protein
bestaat uit een tetrametrische structuur van 4 eiwit subunits die om een centrale porie liggen. Elk eiwit subunit bestaat uit twee transmembrane helices. Aan de bovenkant (buiten) zijn eiwitloops die een selectiviteitsfilter vormen. Langs deze filter liggen carbonylzuurstoffen, die passerende kalium-ionen hun water-ionen afnemen. De gedehydrateerde kalium-ionen kunnen naar binnen.
kalium channels laten kalium … keer soepeler door dan natrium
1000 keer soepeler
selectiviteit van channel proteins komt door o.a.
diameter, vorm, elektrische lading en chemische bindingen
hoe komt het dat aquaporines specifiek zijn voor water
omdat de porien zo klein zijn dat alleen enkele watermoleculen er doorheen passen
het urea molecuul is slechts …% groter dan watermolecuul, maar de diffussie is … slechter
20%, 1000 keer slechter
totale hoeveelheid water dat diffuseert in en uit een rode bloedcel is … keer het volume van een rode bloedcel
100 keer
aantal types aquaporines
13 in verschillende zoogdiercellen
aquaporines functie
om water te laten diffuseren
aquaporines aanwezig in
alle cellen
deeltjes met hoge vetoplosbaarheid
zuurstof, stikstof, CO2 en alcohol
oplosbaarheid van lipiden (lipid solubility) bepaald…
hoe snel een vetdeeltje over het membraan kan
de snelheid van diffusie wordt bepaald door
de hoeveelheid substanties aanwezig, de kinetische energie, en de hoeveelheid doorlaatpunten voor deze substanties
simpele en gefaciliteerde diffusie
simpele diffusie gaat met de gradient mee; over het membraan of een channel protein. Gefaciliteerde diffusie heeft een carrier protein nodig om te binden, maar geen energie.
doen verschillende deeltjes (ionen, moleculen) aan verschillende manieren van diffusie?
Nee, gaat allemaal op dezelfde manier. Coloide deeltjes diffuseren wel langzamer door de grootte
wat is heat
de beweging van deeltjes; des te sneller deze deeltjes bewegen des te meer heat er is
zijn deeltjes altijd aan het bewegen?
Ja
de energie die diffusie veroorzaakt
normale kinetische beweging van materie
diffusie betekent
willekeurige moleculaire bewegingen van substanties
zijn channel en carrier proteins beide selectief?
Ja
Alternatieve transportmethodes voor niet vet-oplosbare deeltjes
diffusie: simpele diffusie (met of zonder channel protein) en gefaciliteerde difussie (beide kanten op, met een carrier protein)
actief transport: kost energie; met of tegen de gradient in
welke substanties kunnen zonder probleem over de lipide bilaag heen?
Vet-oplosbare deeltjes
pCO2
opgelost CO2 in het bloed
PO2
opgelost zuurstof in het bloed
