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Lipide und membranen; fertig Flashcards

1
Q

Lipid: 5 Grupppen

A

Klasse an biolog. Substanzen, denen gemeinsam ist, dass Sie stark hydrophob und schwer wasserlöslich sind

Fettsäuren
Triacylglyceride
Glycerophospholipide
Sphingolipide
Steroide
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2
Q

Fettsäuren

A

= carbonsäuren mit langkettigen kohlenwasserstoffresten

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3
Q

Was sind Unterschiede zw ungesättigten / gesättigten FS? (In Bezug auf schmelzpunkt)

A
  • Schmelzpunkt nimmt mit FS-kettenlänge zu
  • DB senken den schmelzpunkt
  • VdW Kräfte: stabiliesieren
  • -> ungesättigte Fettsäuren besitzen DB
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4
Q

Nomenklatur von FS

A
  • Carboxylat C -> 1.C
  • C-Anzahl - Säure
  • can: keine DB, cen: 1 DB, dien: 2DB , trien: 3DB
  • cis/Trans
  • Delta + Position der DB
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5
Q

Triacylglyceride

A
  • 3fach Ester
  • hydrolysieren
  • verestertes gycerol als grundverbindung
  • energiespeicher: eingelagert in adipocyten
  • c Atom mit kürzestem Rest = 1. C
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6
Q

Glycerophospholipide

A
  • phospholipide
  • membranlipide
  • wieder verestertes gycerol als grundgerüst, aber nur 2 FS ketten und 1 phosphoalk.
  • verbindung beinhaltet zwitterion
  • amphiphatische Eigenschaften > reaktiv
  • Alkohol = namensgebend
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7
Q

Etherlipide

A
  • in archaeen
  • ether > schwer hydrolysieren > Anpassung an extrembedingungen
  • verzweigte, gesättigte FS > stabil gegen oxidation
  • Andere stereochemie des glycerols (D-konformation)
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8
Q

Phospholipasen

A

Zersetzt phospholipide

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9
Q

Detergenz: funktion

A

Zersetzt Membranen

Macht unlösliche Stoffe löslich

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10
Q

Lysophospholipid

A
  • geringe Menge: signalmolekül

- häufig: detergenz

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11
Q

Sphingolipide

A
  • membranlipide
  • phospholipid
  • phospho durch Stickstoff ersetzt
    • acyl: ceramid
    • phospho/cholin: sphingomyelin
  • +gly/gal: cerebrosid
  • häufig in nervenzellen (Axonummantelung)
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12
Q

Glykolipid

A

Membranlipid

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13
Q

Membranlipide

A

1) Phospholipide ua:
- Glycerophospholipide
- sphingolipide

2) Glykolipid
3) Steroid (cholesterin)

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14
Q

Steroide

A 
Membranlipid
4 Ringe (STERANgrundgerüst: 3x 6er Ringe + 1x 5er ring)
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15
Q

Was ist wichtig in Bezug auf Membranen? (7)

A

1) schichtartige Struktur mit Durchmesser 60-100Å
2) bestehen größtenteils aus lipiden/Proteinen im verhältnis 1:4-4:1
3) doppelschichten aus mebranlipiden(hydrophob und hydrophil)
4) mebranprot. Wichtig für Funktion
5) Membranen = asymmetrisch
6) Membranen sind zweidimensionale lösungen aus Spezi. Orientierten Proteinen und lipiden
7) elektrische polarisation der meisten zellmembranen (innen: -60mV)

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16
Q

Ausbildung von lipiddoppelschichten: woraus, eigenschaft

A

aus Phospholipiden

Kooperative struktur

bimolekulare schichten

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17
Q

Bildung von liposomen

A

1) behältnis mit glycin in H2Ound einen Phospholipidboden
- > sonifizierung
2) mit phospholipiden umschlossenes glycin + freies glycin in Wasser
- > gelfiltration
3) in lipidvesikeln gefangenes glycin

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18
Q

Permeabilität von lipiddoppelschichten

A

Hohe permeabilität, mit jedem Punkt abfallend:

  • Hydrophobe gasförmige stoffe(Benzol , NO,CO2,N2,O2)
  • polare, kleine Stoffe (harnstoff, H20)

Kommen nicht durch:

  • polar, groß, geladen(AS,Glucose)
  • ionisch(H+,Cl-,Na+,HCO3-,K+,Ca2+)
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19
Q

Welche stoffe durchdringen die membran nicht?

A

polar, groß, geladen(AS,Glucose)

-ionisch(H+,Cl-,Na+,HCO3-,K+,Ca2+)

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20
Q

Flüssikg-mosaik-modell

A

Membran ist nicht starr, sondern vatiabel

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21
Q

Fluidität der membran

A
  • temperaturabhängig: ungesättigte FS haben einen niedrigeren schmelzpunkt, kurze FS Kette haben einen niedrigeren schmelzpunkt als langkettige
  • oberhalb des gefrierpunktes: Variable lipide, flüssig
  • unterhalb: starre Anordnung
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22
Q

Membranproteine: 2 typen

A

Integrale/periphere

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23
Q

Membranskelett menschlicher erythrozyten

A

.F20

Auf der Zelloberfläche befinden sich verschiedene Glykoproteine (z. B. die Blutgruppen-Antigene), die u. a. die serologisch nachweisbaren genetischen Merkmale der Erythrozyten definieren.

  • Scheibenform , besteht aus einem flächigen Netz aus Spektrin-Filamenten, die durch kurze Aktin-Filamente zusammen gehalten werden. Durch Vermittlung von Adapterproteinen, wie Ankyrin, ist das Netz an integralen Proteinen der Plasmamembran verankert. Zu den integralen Proteinen der Plasmamembran zählen der Anionen-Austauscher 1 und das Glykophorin.
24
Q

Was macht bakteriorhodopsin in bezug auf membranen und warum?

A

Ist eine Alpha helix und kann deswegen die Membran durchspannen

lichtgetriebene ATPase

25
Woraus sind porine aufgebaut?
Beta faltblätter
26
Wie geht die Verankerung in der Membran von Statten?
Stryer S.400: "Integrale Membranproteine stehen in intensiver Wechselwirkung mit den Kohlenwasserstoffketten der Membranlipide" "periphere Membranproteine sind über elektrostatische Kräfte und Wasserstoffbrücken mit den Kopfgruppen der Lipide an die Membran gebunden" - SK von hydrophoben AS verankert sich in der Membran
27
Lipidgebundene proteine
Periphere Membranproteine: S-Palmitoylcystein/ C-terminal S-farnesylcysteinmethylester (Glyko)lipidverankerte mebranprot TypV: glycosyl phosphatidyl inostisol (GPI) anchor Integrale mebranprot Typ VI
28
Vorhersage von transmembranhelices
Vorhersage mittels der AS sequenz | zB sequenzen von 20 aufeinanderfolgenden unpolaren AS -> HInweiß auf alpha Helikales Membran-Prot
29
Wie durchdringen Lipophile + hydrophobe moleküle die Membran?
Können in Membran Eindringen bzw die Membran entlang eines konzentrationsgradienten durchqueren (einfache diffusion)
30
Wie durchdringen polare Moleküle die Membran? 2 möglichkeiten
Durch spezifische Kanäle entlang eines konzentrationsgradienten (vermittelte diffusion/passiver transport) -> membrankanäle Oder entgegen eines konzentrationsgradienten (aktiver transport) -> mebranpumpen
31
Welche art von transport ermöglichen membranpumpen?
Aktiven transport entgegen eines gradienten
32
Was bedeutet deltaG>0 in bezug auf transportprozesse?
Es MUSS aktiver transpot sein
33
Wie berechnet man die freie enthalpie DeltaG des konzentrationsgradienten bei ungeladenen Proteinen? Wie viel Energie kostet so ein transport
DeltaG = 2,303×R×T×log_10(c2/c1) Größenordnung 10 kJ/mol
34
Wie berechnet man bei geladenen molekülen das elektrochem. Potential?
DeltaG = 2.303×R×T×log_10(c2/c1)+Z×F×deltaV DeltaV: potentialdifferenz
35
Was wird genutzt um Energie für den aktiven Transport bereitzustellen? Inwiefern wird die ATP Hydrolyse für den aktiven Transport genutzt?
ATPase
36
Aufbau der SR-Ca2+-ATPase
Besteht aus: - transmembrandomäne mit calciumbindestelle (BS) aus Glu/Asp (negative ladung deswegen gute Bindung zu Ca+, harte base) - A Domäne für den antrieb - P Domäne wird phosphoryliert -> auslösen der umlagerung, dadurch bedingten affinitätsverlust - N domäne bindet nukleotid (ATP) -> darf nicht generell offen sein F30ff
37
Mechanismus der SR-Ca2+-ATPase
Ruhezustand: - E1: hohe Ca2+Affinität - CA2+ Bindung - ATP zufuhr an N domäne - phosphorilyierung der P Domäne - > umlagerung verringert die bindungsaffinität - ca2+ und ADP gehen ab - Beta-P (intermediat) stabilisiert die E2 Form - E2 leicht hydrolysieren, wird dephosphoriliert - Umwandlung in E1 -> darf nicht generell offen sein F32
38
ABC transporter | Aufbau
N-membrandurchspannende domäne - ATP bindene kassette - mds Domäne -ATPbK - C Zb multi-drug Resistenzen Zusatz: typisch für ATP/GTP Bindung Konsendussequenz: GX4GK(T/S) F33
39
Reaktionsschema des ABC transporters
Geschlossene konformation 1) öffnet sich nach innen 2) ion/ molekül geht rein 3) zusammenlagerungder ATP kassetten 4) umsetzung von 2ATP löst umlagerung aus 5) Affinitätsänderungkonformationsänderung nach außen offen 6) Umsetzung von H2O zu 2ADP + 2P F44
40
Sekundäre transporter/cotransporter
Antiporter (A/B entgegengesetzt) Symporter (A+B miteinander) Uniporter (eher Kanal als transporter) (A/A enbgegengesetzt)
41
Lactose permease
Symport von Lactose und Protonen - Ablagerung von H+ von außen an negativ geladene domäne - Bindung von Lactose - umstülpung - entlassen der Lactose nach innen - entlassen des H+ nach innen - umstülpung
42
Eigenschaften von ionenkanälen
- selektivität für bestimmte Ionen - offene/geschlossene konformation - Übergang zwischenoffener/geschlossener konformation wird reguliert - offener zustand wandelt häufig spontan in inaktiven Zustand um
43
Ionenkanäle
Natriumkanal Calciumkanal Shaker Kalium Kanal// prokaryot. Kaliumkanal
44
Selektivitätsfilter des Kalium kanals
Hauptkette = Starr -> Ursache der WW -> NICHT von SK abhängig bei Resolvatation im K-Kanal--> WW zerstört -> hersettellung neuer, günstigerer WW Na nicht permeabel: zu Groß, zu große HydratationsE nötig, bräuchte geringere Distanzen Kalium: perfekter Abstand
45
Inaktivierung des K+Kanals
durch Protease (Trypsin) -> zerstörung des Schließmechanismus
46
Aquaporine
Spez. Wasserkanäle Erlauben schnellen wasserdurchtritt durch die Membran
47
Wonach sind die P Typ ATPasen bennant?
Beta-Phosphorylaspsrtat - Anhydrid: leicht hydrolysierbar und energiereich (P-Typ, weil in der Plasmamembran!) -> Gizem
48
ATP getriebende transporter
- F typ ATPase: energiekonservierung - P Typ ATPase: Aufrechterhaltung ionengradient - ABC Transporter
49
Was kann beim aktiven transport als energiequelle dienen?
ATP | Konzentrationsgradient
50
Selektivitätsfilter des K+ Kanals
K+ ist zwar größer als Na+, hat aber eine niedrigere resolvatisierungs Energie. Dh: Der Kanal kann leichter die WW mt K+ zerstören um neue, günstigere WW einzugehen. Bei Na+ ist die Distanz von Kanal zu O2/ bindungslänge zu groß
51
Modell für den ionentransport
Die einzelnen ionen stoßen sich selbst durch elektrostat. Absoßung durch den kanal
52
Was muss ein ionenkanal bewerkstelligen?
Er muss - selektiv - regulativ Sein
53
Von was kann die Regulation eines Kanals abhängig sein?
Spannung | ATP
54
von was ist der K+Kanal abhängig?
Spannung (geladene transmembran helices) Beinhaltet nicht nur hydrophobe, sondern auch positive Reste -> paddel kann durch membran durch, klappt um/ spontane depolarisierung -> konformationsänderung im kanalinneren
55
Kugel ketten modell
Spannungsabhängiges öffnen Schwingen der Kette Kugel = Korken im kanal Breiterer Kanal würde für längere schließzeit sorgen Geschlossen -> spannungsabhängiges Öffnen -> Kette schwinkt -> Kugel fungiert als Korken -> verlängert flexiblen Bereich und somit die Schließzeit
56
Neurotransmitter
Acetylcholin
57
Acetylcholinrezeptor Aufbau und funktion
Bsp für ionenkanal ``` Aufbau: 5 UE (alpha2,Beta,Gamma,delta) mit gleicher grundstruktur - extrazelluläre domäne - transmembrandomäne (TMD) - Segmente innen ``` Funktion: Ligandenbindung > konformationsänderung > rotieren: große AS raus - kleine rein > Öffnen der TMD

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