Kapitel 4 Flashcards

1
Q

Forklar simpel diffusion

A

Bevægelsen af molekyler fra en lokalisation til en anden udelukkende som et resultat af deres tilfældige termiske bevægelser

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

Forklar begrebet flux

A

Mængden af materiale der passerer en barriere/overflade over en enhed tid kendes som flux.
Flux’en afhænger af koncentrationen. Hvis koncentrationen fordobles, fordobles flux’en også - se s. 96.

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

Forklar begrebet netto flux

A

Netto flux’en mellem to rum ved ethvert givent tidspunkt er forskellen mellem netto tilvækst og netto tab fra henholdsvis det ene og det andet rum.

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

Forklar diffusions equilibrium

A

Hvis 2 adskilte rum starter med at være ulige ifht. koncentration men på et tidspunkt har f.eks. glucose flyttet sig fra det ene rum (med høj koncentration) til det andet rum med lavere koncentration, således at de to rum nu har sammen koncentration - netto flux’en er altså 0 og der vil ikke ske nogen yderligere udveksling af molekyler melle de to rum, da der er et lige antal molekyler i hvert af de to rum.
Netto flux finder altid sted fra høj koncentration mod lav koncentration og siges derfor at bevæge sig “ned ad bakke”. Koncentrations forskellen afgør direktionen og størrelsesordenen.

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

Nævn de faktorer (4) der afgør størrelsesordenen af netto flux’en.

A
  1. Temperatur: jo højere temperatur, jo højere hastighed af molekylebevægelserne, jo højere netto flux.
  2. Massen af molekylet: Jo større molekyle, jo lavere hastighed –> mindre netto flux.
  3. Overflade areal mellem de to regioner: Jo større overfalde, jo større område tilgængeligt for diffusion –> større netto flux.
  4. Medium’et molekylerne skal bevæge sig gennem: Molekyler bevæger sig f.eks. hurtigere gennem luft end vand.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Hvordan selekterer proteinkanaler/ionkanaler i cellemembraner, hvilke ioner der kan trænge gennem membranen?

A
  1. Diameteren på kanalen
  2. Den ladede og polære overflade på proteinsubunits’ene, der danner væggene i kanalerne samt deres elektricitet enten tiltrækker eller frastøder ionerne.
  3. Antallet af vandmolekyler associeret med ionerne.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Hvordan er den elektriske ladning over membranen normalt ifht. en celle? (membranpotentialet) Og hvordan påvirker det tiltrækning samt afstødning af ioner?

A

Indsiden af en celle er normalt negativ ifht. udsiden, hvilket resulterer i at der normalt er en tiltrækning af positive ioner til cellens indside og afstødning af negative ioner.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hvilke to faktorer dækker den elektrokemiske gradient over?

A
  1. Koncentrations forskellen over cellemembranen

2. Den elektriske forskel over membranen

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Tegn en tabel over de måde hvorpå substanser kan bevæge sig over membraner. Tabel 4.2 side 106

A

Tabel 4.2 s. 106

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Hvad er forskellen på primær og sekundær aktiv transport?

A

Primær: Direkte brug af ATP

Sekundær: Brug af den elektrokemiske gradient over membranen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Forklar natrium-kalium pumpen

A

s. 103

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

Nævn de 4 vigtigste ATPaser i forbindelse med primær transport samt hvor de befinder sig.

A
  1. Na+/K+ATPasen (alle celler)
  2. Ca2+ATPasen (findes i cellemembraner samt flere forskellige organellers membraner inklusiv membranen på endoplasmatisk reticulum)
  3. H+ATPasen (finde is cellemembraner og adskillige organelmembraner f.eks. indre mitochondiemembran og membraner på lysosomer)
  4. H+/K+ATPasen (i membranen på de syreproducerende celler i mavesækken og nyrerne)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Bliver ATP hydrolyseret når transporten af det opløste sker ved sekundær aktiv transport?

A

Ikke direkte. Man taler om, at den energi der driver transporteren ved sekundær aktiv transport er koncentrationsgradienten over membranen, som opnås ved primær aktiv transport. Kreationen af koncentrationsgradienten er en inddirekte ophobning/opbevaring af energi, der så kan bruges til den sekundære aktive transport. Og da ATP hydrolyseres ved primær aktiv transport snakker man om at der sker en inddirekte hydrolysering ved sekundær aktiv transport. Hvis Na+/K+-ATPasen inhiberes og man ikke længere er i stand til at opretholde koncentrationsgradienten af natrium over membranen, vil det ikke længere være muligt at lave sekundær aktiv transport.

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

Redegør for cotransport og countertransport.

A

Sekundær aktiv transport: Hvis Na+ er vores ion, så kan det opløste der skal flyttes overmembranen OP AD sin koncentrantionsgradient enten flyttes samme vej som Na+ = cotransport eller den modsatte vej (countertransport)

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

Hvad kaldes det protein, der danner kanaler i cellemembraner og er med til at flytte vand over membranen?

A

Aquaporiner

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

Forklar osmolaritet

A

Dækker over den totale opløste koncentration af en opløsning (f.eks. sukker) En osmol er ligmed 1 mol af den opløste partikel. Det vil sige, at 1 M opløst glucose har koncentrationen 1 osmol mens 1 M opløst NaCl har koncentrationen af 2 osmol. Dette skyldes den kemiske sammensætning af natriumchlorid.
Selvom osmolaritet fortæller noget om koncentrationen af det opløste fortæller det os også om koncentrationen af vand - jo højere osmolaritet, jo lavere vandkoncentration.

17
Q

Osmolaritet: Hvad fører til volumenændringer?

A

En membran der er impermeable for den opløste, men permeabel for vand (semipermeabel) giver at volumen af vand er nødt til at ændres for at opnå ligevægt af osmolaritet af vand og opløsning på hver sin side af membranen. Det opløste bliver altså på den måde fortyndet på den ene side og stærkere på den anden side af membranen. Dette kan kun ske, hvis de to sider af membranen er uden grænse for udvidelse.

18
Q

Forklar osmotisk tryk

A

Hvis en opløsning er skilt fra rent vand af en semipermeabel membran (kun vand kan trænge gennem) betegnes det tryk, man er nødt til at tilføre opløsningen for at undgå at vandet trænger ind i opløsningen, osmotisk tryk.
Jo større osmolaritet, jo større osmotisk tryk.
Jo lavere vandkoncentration, jo større osmotisk tryk.

19
Q

Forklar isotonisk opløsning

A

En celle med en intracellulær osmolaritet på 300 mOsm placeret i en opløsning af non-penetrarende molekyler, vil hverken svulme op eller skrumpe da vand koncentrationen er 300 mOsm både intra og extracellulært og de opløste molekyler kan ikke trænge igennem.
En isotonisk opløsning har samme koncentration af non-penetrarende molekyler som normal extracellulær væske.

20
Q

Forklar hypotonisk og hypertonisk

A

Hypotoniske opløsninger har en opløsning af non-penetrarende molekyler, der er mindre en den fundet inden i cellen, altså mindre en 300 mOsm –> vand vil trænge ind i cellen for på den måde at mindske koncentrationen af opløste molekyler inde i cellen og derved svulmer cellen op.
Hypertoniske opløsninger har en opløsning af non-penetrarende molekyler der er større end den indeni cellen (større en 300 mOsm) og derfor vil vand trænge ud af cellen i forsøg på at skabe ligevægt i vandkoncentrationen og cellen vil derfor skrumpe.
Penetrarende molekyler deltager ikke når man omtaler tonisitet.

21
Q

Hvad er forskellen på toniske opløsninger og osmotiske opløsninger?

A

Toniske opløsning regner kun med ikke-penetrerende molekyler mens osmotiske opløsning tager hensyn til både de penetrarende og ikke-penetrarende molekyler.
Eksempel: 1 L opløsning med 150 mOsm af Na+ og Cl- samt 100 mOsm urea (penetrerende) giver en total osmolaritet på 400 mOsm og er hyperosmotisk da 400 mOsm er mere end de 300 mOsm der er inde i cellen. Samtidig er opløsning også isotonisk, da man i denne sammenhæng ikke regner urea med og 150 mOsm Na+ og K- giver tilsammen 300 mOsm svarende til det inde i cellen.

22
Q

Hvorfor ønsker man at give en isotonisk NaCl opløsning intravenøst til en patient der har mistet meget blod? Hvorfor giver man ikke en isomotisk opløsning af noget penetrerende f.eks. urea?

A

NaCl er en ikke-penetrerende opløsning, der vil være med til at øge blodvolumen igen uden at give anledning til omfordeling af vand mellem kropsvæsker grundet osmose.
En isoosmotisk opløsning af den penetrerende slags vil give øget blodvolumen men kun midlertidigt, da vand vil træde ind i blodcellerne ved osmose samtidigt med at den penetrerende opløsning træder ind. Dette kan tilmed give en farlig svumlen af blodcellerne.

23
Q

Nævn de 3 former for endocytose og forklar dem kort.

A
  1. Pinocytose (de fleste celler) : vesikel med ekstracellulær væske samt de partikler denne indeholder –> uspecifik
  2. Fagocytose (mest i forbindelse med immunsystemet): indtagelse af bakterier eller andre større partikler. Der sker en udvidelse af cellemembranen ved denne form for endocytose, denne udvidelse kaldes et pseudopodie. Fagosomet (bakterie + pseudopodie) fusionerer med lysosomer –> nedbrydelse
  3. Receptor-medieret endocytose: Molekyler binder til specifikke receptorer på overfladen af cellen - clathrin træder til –> dannelsen af clathrin coated pit –> dannelsen af clathrin coated vesikel –> ligand til f.eks. ER eller nedbrydelse i lysosomer og receptorerne tilbage til cellemembranen. Denne form for endocytose er specifik.
    En speciel form for receptor-medieret endocytose er potocytose: receptorerne på celleoverfladen er specifikke for lav-molekylær-vægts molekyler (vitaminer mm.) I denne sammenhæng kaldes de små intracellulære vesikler for caveolae og disse leverer deres indhold til cytosolen og fusionerer altså IKKE med lysosomer.
24
Q

Hvilke 2 funktioner har exocytose for cellen?

A
  1. Det er en måde hvorpå cellen kan erstatte den del af cellemembranen der forsvinder ved endocytose.
  2. Det tillader en rute for membran-impermeable molekyler som cellen producerer ud af cellen og ind i den extracellulære væske.
25
Q

Forklar de to måder hvorpå substanser kan krydse et lag af epitelceller.

A
  1. Den paracellulære vej: Mellem to celler. Denne er begrænset af tight-junctions
  2. Den transcellulære vej: Igennem cellen og ud på den anden side. Via diffusion og medieret transport.
26
Q

Beskriv opbygningen af en ionkanal

A

Ionkanaler er kanaler opbygget af proteiner hvorigennem polære substanser (ioner) kan diffundere meget hurtigere end egentligt grundet deres lave opløselighed i membranlipiderne.
En ionkanal kan have forskellig udseende. En ionkanal kan være opbygget således: En kanal består af flere underenheder og hver underenhed består af intergrale membranproteiner, der hver især har 4 transmembrane segmenter (4-12 stk-.). Hvert segment er af alpha-helix konfigurationen. En ionkanal kan således bestå af et varierende antal underenheder, der sammen danner en kanal. Tilstedeværelsen af forskellige ioniserede aminosyre i polypeptidsidekæderne er med til at afgøre kanalens selektivitet.

27
Q

Beskriv Fick diffusions ligningen og dens komponenter. (simpel diffusion over membran)

A
J = P x A x (Co-Ci) 
J = Netto flux
P = Permeabilitets koefficient (jo større koefficient, jo større netto flux)
A = Overflade Arealet af membranen der skal passeres 
Co = Koncentration af molekyler udenfor i cellen 
Ci = Koncentration af molekyler inden i cellen
28
Q

Nævn 3 faktorer der kan ændre et kanalproteins konformation. Nævn også navnet på kanalen.

A
  1. Binding af specifikke molekyler som direkte eller indirekte skaber en konformationsændring i kanalproteinet = Ligand-styrede
    kanaler
  2. Ændring i membranpotentialet skaber ændringer i ladede områder på kanalproteinet -> konfromationsændringer = Spændings-styrede kanaler.
  3. Fysisk deformering af membranen i form af stræk kan påvirke konformationen i kanalproteinet = Mekanisk-styrede kanaler
29
Q

Hvilke 3 faktorer har indflydelse på mængden af molekyler transporteret igennem en cellemembran via medieret transport?

A
  1. Mæthedsgraden. Hvorvidt transporterens bindingssted er mættet/optaget med molekyler eller ej.
  2. Antallet af tilgængelige transportere i membranen.
  3. Hvor ofte/hurtigt konformationsændringerne i transportproteinet sker.
30
Q

Hvad er karakteristisk for både faciliteret og simpel diffusion?

A

De bruger ikke ATP ved diffusion, og de forgår ned af en koncentrations gradient.

31
Q

Hvad er karakteristisk for medieret transport? Nævn de 2 former for medieret transport.

A

Medieret transport foregår via et transport protein (transporter, pumpe) integreret i membranen. Substansen skal binde til bindingsstedet på transporteren for at den aktiveres. Transporten foregår op ad/imod en koncentrations gradient.
Faciliteret diffusion og aktiv transport.

32
Q

Hvilke 2 former for aktiv transport findes der? Hvad er forskellen i driften af de to?

A

Primær og sekundær aktiv transport.
Primær aktiv transport drives af forbrug af ATP. (Imod koncentrationsgradienten)
Sekundær aktiv transport udnytter den elektrokemiske gradient over membranen.

33
Q

Exam:
Beskriv kort de primært aktive transportmekanismer.
Giv eksempler på lokalisationen af de primært aktive transporter.

A

Primær aktiv transport foregår over cellemembranen og er:
- Na+/K+-ATPase-pumpen
- Ca2+-ATPasen
- H+-ATPasen
- H+/K+-ATPasen.
Det foregår på følgende måde:
- Der bindes ATP til den intracellulære del af membranproteinet.
- Der bindes nu 3 Na+ molekyler på indersiden af transport-proteinet i membranen (høj-affinitets tilstand for Na+)
- Bindingen af Na+ initierer en fosforylering (spaltning) af den cytosoliske overflade af membranproteinet => ADP frigives og uorganisk fosfat bliver siddende i proteinet => initierer en konformationsændring i proteinet.
- Konformationsændringen sænker affiniteten af Na+ og denne frigives.=> Na+ i ekstracellulævæsken.
- Konformationsændringen øger affiniteten for K+ og 2 af disse bindes på indersiden af membranproteinet, fra ekstracellulærvæsken.
- Bindingen af K+ resulterer i af en defosforylering af transport-proteinet, dvs. den uorganiske fosfat bliver frigivet.
- Defosforylering resulterer i en konformationsændring
- Konformationsændringen medfører nedsat affinitet af K+ som så frigives til intracellulærvæsken.
- Nu kan ATP og Na+ igen bindes og cyklen starter forfra.

Lokalitet.
Na+/K+ ATPase
- Cellemembranen på alle celler => opretholder membranpotentialet.

Ca2+ ATPase:

  • Cellemembran (intracellulært => ekstracellulært)
  • Organelmembraner (cytosolen, intracellulært => ind i organel lumen (ER))
  • Lavt Ca2+ i cellen.

H+ ATPasen:

  • Cellemembranen (intracellulært => ekstracellulært) => stabiliserer cellulært pH
  • Organelmembraner (mitochondrie, lysosomer), indefra => cytosolært.

H+/K+ ATPasen:

  • Plasmamembranen på syresekretoriske celler i mavesækken og i nyrene
  • 1H+ ud og 1K+ ind for hvert hydrolyseret ATP-molekyle.
34
Q
Exam.
Diffusion: redegør for begreberne:
1. diffusions equilibrium
2. netto flux
Angiv bl.a hvilke faktorer, der bestemmer størrelsen af netto fluxen.
A

Diffusions equilibrium:
- Koncentrationen af molekyler på hver side af membranen er lige store. Det vil sige der bliver transporteret lige mange molekyler frem og tilbage over hver sin side af membranen. Se s. 97. Ligevægten har indstillet sig, der skal ikke tilføres energi for at bevare ligevægten.

Nettofluxen:
- Er en summation af, hvad der er tabt af molekyler på den ene side af membranen og hvad der er vundet på den anden side af membranen. Når der er diffusions equilibrium er nettofluxen=0, fordi koncentrationen over membranen er den samme og der transporteres lige mange molekyler i hver sin retning.

Faktorer der påvirker nettofluxen:

- Temperatur => jo højere temp., jo mere molekylbevægelse, jo mere netflux.
- Molekyl-vægt => jo tungere molekyler, jo lavere diffusionshastighed, jo laver netflux.
- Overfladeareal => jo større overfladeareal, jo mere plads til overførsel, jo større netflux.
- Medie (gas, vand) => jo tættere medie, jo langsommere bevægelse, jo mindre netflux. Vand er et tæt medie. Luft er ikke et tæt medie.
35
Q

Exam:
Hvad er forskellen på begreberne en isotonisk og en isoosmotisk opløsning?
Hvad sker der med cellevolumen, hvis en celle placeres i nedenstående opløsninger. Begrund svarene.

A

Isotonisk opløsning:
Celler har en osmolaritet på ca 300mOsm. Hvis cellen placeres i en opløsning med en osmolaritet på 300mOsm, vil cellen hverken skrump eller svulme op. En sådan opløsning er isotonisk, og den har samme koncentration af non-penetrerende molekyler som normal ekstracellulær væske. Der er altså ligevægt mellem de non-penetrerende molekyler i cellen og i opløsningen.

Ved tonicitet regner man kun med de ikke-penetrerende molekyler. Dem som ikke frit kan diffundere, men som er underlagt regulering af fx pumper. Det er fx Na, K, Ca og Cl
Det er toniciteten der siger noget om, om en celle vil skrumpe eller opsvulme, hvis man nedsænker den i en væske.

Isoosmotisk opløsning:
En isoosmotisk opløsning angiver hvilken osmolaritet opløsningen har ved equilibrium.
Altså hvor mange non-penetrerende OG penetrerende molekyler der er i opløsningen ved ligevægt.

Ved osmolaritet regner man alle molekyler med, og tager ikke hensyn til at nogle af molekylerne kan diffundere over membranen og udligne forskellen.

A:
Osmolaritet = Hyperosmotisk (100+50+50++75+75+30=380mOsm dvs. over 300mOsm som er standard for intracellulær væske)
Tonicitet = hyperton opløsning (100+50+50+75+75=350mOsm)
Cellen vil skrumpe, da den den hypertone opløsning indeholder flere non-penetrerende molekyler end opløsningen, så vandet fra cellen trækkes ud af den, så vandkoncentrationen i og udenfor cellen bliver den samme. (?)

B:
Osmolaritet = isoosmotisk (50+100+100+50=300mOsm)
Tonocitet: hypoton opløsning (50+100+100=250mOsm)
Cellen vil svulme op.

C:
Osmolaritet = hypoosmotisk (0+50+50+50+50+50=250mOsm)
Tonicitet = hypoton opløsning (50+50+50+50=200mOsm)
Cellen vil svulme op.

D:
Osmolaritet = hyperosmotisk (10+50+50+125+125+30=390mOsm)
Tonicitet = Hyperton opløsning (50+50+125+125=350mOsm)
Cellen vil skrumpe.

36
Q

Exam:
Angiv skematisk forskelle og ligheder mellem diffusion og medieret transport over membraner. Blandt andet beskrives retning af fluxen, koncentrationsforholdene ved ligevægt (equlibrium eller steady state), mulig kemisk specificitet og brugen af energi. Angiv desuden eksempler på molekyler, der benytter de forskellige diffusionsveje.

A

Se Tabel 4-2 s. 106

Diffusion:
Gennem bi-lipidt lag (cellemembran)
- Netflux retning: fra høj -> til lav koncentration
- Equilibrium/steady state: Co=Ci
- Brug af integrale membranproteiner: Nej
- Max. Flux ved høj koncentration: Nej
- Kemisk specificitet: Nej
- Brug af energi: Nej
- Molekyler der benytter denne diffusionsvej: Non-polære molekyler: oxygen, carbondioxid, fedtsyrer

Gennem Ion-kanal:

  • Netflux retning: fra høj -> til lav koncentration
  • Equilibrium/steady state: Co=Ci
  • Brug af integrale membranproteiner: Ja
  • Max. Flux ved høj koncentration: Nej
  • Kemisk specificitet: Ja
  • Brug af energi: Nej
  • Molekyler der benytter denne diffusionsvej: Ioner: Na+, K+, Ca2+, Cl-

Faciliteret diffusion:

  • Netflux retning: fra høj -> til lav koncentration
  • Equilibrium/steady state: Co=Ci
  • Brug af integrale membranproteiner: Ja
  • Max. Flux ved høj koncentration: Ja
  • Kemisk specificitet: Ja
  • Brug af energi: Nej
  • Molekyler der benytter denne diffusionsvej: Polært molekyle: Glucose
Medieret transport
Primær aktiv transport:
- Netflux retning: fra lav -> til høj koncentration
- Equilibrium/steady state: Co#Ci
- Brug af integrale membranproteiner: Ja
- Max. Flux ved høj koncentration: Ja
- Kemisk specificitet: Ja
- Brug af energi: Ja, ATP
- Molekyler der benytter denne diffusionsvej: Ioner: Na+, K+, Ca2+, H+

Sekundær aktiv transport:

  • Netflux retning: fra høj -> til lav koncentration
  • Equilibrium/steady state: Co#Ci
  • Brug af integrale membranproteiner: Ja
  • Max. Flux ved høj koncentration: Ja
  • Kemisk specificitet:Ja
  • Brug af energi: Ja, iongradient (Na+)
  • Molekyler der benytter denne diffusionsvej: Polær: aminosyrer, glucose, H+, Cl-, Ca2+
37
Q

Exam:

Beskriv opbygningen af en ionkanal. Angiv hvilke faktorer der kan åbne og lukke ionkanaler.

A

Ionkanaler består af integrale membranproteiner.

  • Dougnut. Enten kan et membranproteinet have en komformation magen til en donut – altså med et hul i der laver en kanal.
  • Subunits. Kanalen kan også laves ved at flere membranproteiner går sammen som små underenheder og dermed danner en kanal.

Ionkanaler er selektive for bestemte ioner.

  • Afhængig af diameteren af kanalen, samt aminosyre sammensætningen og dermed ladningen og polariteten af kanalen, tillader den passage af forskellige ioner.
  • Vandbundne ioner. Derudover har antallet af vandmolekyler forbundet med ionen betydning.
  • Diameteren af ionkanalerne er meget lille, kun lidt større end ionen selv. Dette forhindrer større, polære, organiske molekyler i at anvende ionkanalen som indgang til cellen.
  • Ionkanaler kan enten være åbne eller lukkede. Åbningsprocessen kaldes kanal-gating. De kan nå at åbne og lukke mange gange på et sekund.

Ionkanaler kan åbnes eller lukkes af følgende faktorer:
• Ved at en ligand binder, og dermed medfører konformationsændringer, der åbner kanalen.
Altså Ligand-gatede ionkanaler
• Ændring i membranpotentialet kan føre til ændring af en ionkanals form, og dermed åbne den.
Altså Spændingsstyrede ionkanaler
• Fysisk deformering (stræk) kan føre til konformationsændring af nogle ionkanaler og åbne dem
Altså Mekanisk-styrede ionkanaler.

38
Q

Hvad er en elektrokemisk gradient? Beskriv med et eksempel, hvordan en elektrisk gradient kan opbygges. Hvor stort er ligevægtspotentialet for natrium i en celle, hvor den intracellulære natriumkoncentration er 15 mmol/L og den ekstracellulære natriumkoncentration er 140 mmol/L?

A

En elektrokemisk gradient er den drivende kraft over en plasmamembran som dikterer om en ion vil bevæge sig ind eller ud af cellen. Den elektrokemiske gradient er etableret både af koncentrationsforskelle og elektriske ladningsforskelle mellem den cytoplasmatiske side og den ekstracellulære side af en plasmamembran.
En elektrisk gradient kan opbygges ved at pumpe ioner over en membran, så der bliver mere positivt på den ene side af membranen, end på den anden side. Så vil der være en elektrisk gradient, der vil forsøge at udligne ladningsforskellen på de to sider.

Ligevægtspotentialet: Eion=61/Z log(Co/Ci )=61/(+1) log(140/15)=59 mV

39
Q

Beskriv opbygningen af en ionkanal. Angiv hvilke faktorer, der kan åbne eller lukke ionkanaler.

A
  • Form -> dougnut, subunits-kanal
  • Selektiv ladning af kanal: ladning af aminosyrernes sidekæder, diameter, antal vand
  • 3 faktorer

Ionkanaler består af integrale membranproteiner. Enten kan et membranproteinet have en komformation magen til en donut – altså med et hul i der laver en kanal. Ellers kan kanalen laves ved at flere membranproteiner går sammen som små underenheder og dermed danner en kanal.
Ionkanaler er selektive for bestemte ioner. Afhængig af diameteren af kanalen, samt aminosyre sammensætningen og dermed ladningen og polariteten af kanalen, tillader den passage af forskellige ioner. Derudover har antallet af vandmolekyler forbundet med ionen betydning.
Diameteren af ionkanalerne er meget lille, kun lidt større end ionen selv. Dette forhindrer større, polære, organiske molekyler i at anvende ionkanalen som indgang til cellen.
Ionkanaler kan enten være åbne eller lukkede. Åbningsprocessen kaldes kanal-gating. De kan nå at åbne og lukke mange gange på et sekund.

Ionkanaler kan åbnes eller lukkes af følgende faktorer:
• Ved at en ligand binder, og dermed medfører konformationsændringer, der åbner kanalen.
o Ligand-gatede ionkanaler
• Ændring i membranpotentialet kan føre til ændring af en ionkanals form, og dermed åbne den
o Spændingsstyrede ionkanaler
• Fysisk deformering (stræk) kan føre til konformationsændring af nogle ionkanaler og åbne dem
o Mekanisk-styrede ionkanaler