Membran (Lernziele) Flashcards
wie Lipide definiert sind
Klasse von biol. Substanzen, die stark hydrophob sind und schwer wasserlöslich
+Klassifizierung von Lypide
- Fettsäuren
- Triacylglycerine
- Glycerophospholipide
- Steroide und viele andere
+ Wie sind Fettsäuren aufgebaut?
Carbonsäure mit langkettigen Kohlenwasserstoffketten (Alkylkette)
welche Eigenschaften gesättigte und ungesättigte Fettsäuren besitzen
Gesättigte Fettsäuren: keine Doppelbindung
Ungesättigte: haben eine Doppelbindung(en)
!!!! Je mehr Doppelbindungen, Je geringer Anzahl C-Atome
->Deso geriner die Schmelztemperatur
wie Fettsäuren systematisch benannt werden
2 Arten der Bennenung:
Nomenklatur: Systemname+Endung „Säure“
Systemname: cis/trans-Anzahl von Cs (zb octa)-(stelle von Doppelbindung(en))-en(weil Doppelbindung)säure
Bsp: Ölsäure (cis-octadecan-9-ensäure)
Omega-Bezeichnung
Wie sind Triacylglycerin aufgebaut?
bei glycerin wird mit (3(verschiedenen))Fettsäuren verestert
Nomenklatur: 1-kürzeste Fettsäure,2-mittelkürzeste,3-kürzeste
Wenn 2 Ketten gleichlang->Die mit mehr Doppelb. zuerst
wieso Triacylglycerine gut als Energiespeicher geeignet sind
(KP)Hydrolyse von Triacylglycerinen durch Lipasenergeben Fettsäuren und Glycerin
Aus Triacylglycerinen mobilisierte Fettsäuren werden
oxidiert, um den Energiebedarf einer Zelle oder eines Organismus zu decken.
‐welche Eigenschaften haben Glycerophospholipide ?
-amphiphil:
Phosphatkopf ist polar (hydrophil) Fettsäure Schwanz apolar (hydrohob)
‐wie ein Sphingolipid aufgebaut ist
Sphingosin ( Aminoalkohol) mit langer ungesättigten Kohlenwasserstoffe (Sphingosin=C18H37NO2) Das Sphingosin bildet das Rückgrat der Sphingolipide, einer Klasse der Membranlipide, bei denen die Aminogruppe des Sphingosin mit einer Amidbindung an eine Fettsäure gebunden ist.
welche Eigenschaften biologische Membranen besitzen
-Durchmesser 60-100 Angstrom
-Hauptbestandteil Lipide und Proteine (4:1-1:4)
-Membranlipide: amphiphiler Charakter
=>Doppelschichtbildung aus Phospholipiden (spontan) -> Kooperative Struktur
-Oft elektrisch polarisiert (-60mV)
- Membran ist symetrisch
- Semipermeabilität
- Flüssigmosaikmodell
+Welche Stoffe haben welche Permeabilität?
hydrophob,gasförming(CO2,O2,N2)=>groß
polar klein(H2O)=>weniger
polar groß (AS,Glucose)=>noch weniger
Ionisch (cl-,H+,Na+etc.)=>am wenigsten
+Bildung von Liposome
Liposome: Lipidvesikel->wässriger Kopartiment, die von
Lippiddoppelschicht umgeben ist
Herstellung:Lipid+z.B Glycin in Wasser
Mischung sonification
=>Geschlossene Vesikel einheitl. Größe
Isolation der Vesikel durch Gelfiltration
wie man den Transport durch Lipid‐Doppelschichten untersuchen kann
- man bringt eine Elektrode(Spannungsmessgerät) an, wenn die spannung zwischen den beiden Kopartimenten gleich ist->nicht durchlässig, wenn ungleich->teilchen wandern
- geladene Teilchen müssen erst ihre Hydrathülle entfernen, dies ist sehr energieaufwendig
+Nachweis Flüssigmosaik-Modell
Mit FRAP (Flourescence-Recovery After Photobleaching)
welche Eigenschaften Proteine haben müssen, um als Membranproteine zu wirken
-Hydrophobe Aminosäuren der Proteine tendieren dazu, mit hydrophoben Kern der Membran in Kontakt zu treten
-Lösliche Proteine können an Membran binden, wenn sie (reversibel) mit hydrophobe Gruppen verbunden sind (Membrananker)
(Also wenn sie mit einem Membrananker versehen sind)
‐wie man Transmembranhelices vorhersagen kann
-Man hat eine Tabelle mit freien Enthalpie deltaG von AS bei Übergang v.
Membraninnenraum->Wasser
(ist es energetisch günstig, dass die AS den Membraninnenraum verlässt?)
-1AS =1,5Angström ->20AS=30 Angstrom = 3nm = Hydrophober Kern der Membran
-Man erstellt Fenster: Bereich aus 20 Aminosäuren, die man für die Berrechnung auswählt
Dann wird ein Hydropathiediagramm erstellt: Die Änderung der freien Enthalpie jedes Fensters wird gegen die erste Aminosäure eines Fensters aufgetragen.( Fenster 1: SummeDelta G von AS1-20, Fenster 2: SummeDelta G von AS2-21 etc)
Peaks über+84 kJ mol−1 im Hydropathiediagramm zeigen potenzielle Transmembranhelices an.
‐was aktiven und passiven Transport über Membranen unterscheidet
Polare Moleküle können durch spezifische Kanäle die Membran entlang ihres Konzentrationsgradienten durchqueren
(vermittelte Diffusion / passiver Transport) Membrankanäle
Polare Moleküle können auch entgegen eines Konzentrationsgefällesdie Membran durchqueren (aktiver Transport) Membranpumpen (ENERGIE!!!)
DeltaG>0 muss es aktiv sein!!!!
wie ABC-Transporter wirken
Transport aus der Zelle herraus
Konformationsänderung durch Bindungsaffinität
P-Schleifen im Bindungsstelle typisch für ATP/GTP Bindung und
Umsetzung
¬‐wie ein Cotransporter (sekundärtransporter) funktioniert
Kopplung von Transport an Konzentrationsgradienten
Antiporter: Na-K pumpe ( ein stoff, ein stoff gegen Konzentrationsgefälle)
Uniporter: ein Ionenkanal
+ Eigenschaften von Ionenkanäle:
- )Selektivitätfür bestimmte Ionen
- ) Offene / Geschlossene Konformationen
- ) Übergangzwischen offener / geschlossener Konformation wird reguliert.
- ) Offener Zustand wandelt häufig spontan in einen inaktiven Zustand um
‐wie P¬‐Typ ATPasen den Transport über die Membran katalysieren
-P-Typ-ATPasen=SR-Ca2+-ATPase (ATP-Hydrolyse für den aktiven Transport)
Extrazellulär: Flüssigkeit mit Salzen für Signalübertragung (Aktionspotenzia)
->Hohe conz. an K+, niedrige Kon. an Na+ durch Na-K Pumpe
-Energie ATP-Hydrolyse :50 kJ/mol
-Ca2+ AtPase (sarkoplasmat. Reticulum)
phosphoriliertes Zwischenprodukt
Phosphorylgruppe(v.ATP) wird auf Asparatrest (Asparaginsäure)
=>Konformationsänderung
-Affinität für Ca2+ an der Bildestelle muss sich ändern!
Ca2+-Bindestelle in Transmembranhelix (gelb)
Struktur besteht aus 3 weiteren Domänen
N bindet ATP
P trägt P
A als „Antreiber“
->Konformationsänderung dieser 3 Domänen sorgt für Konformationsänderung der Transdomäne=> dadurch verringert sich die Affinität der Domäne für Ca2+=> es wird in die Membranlumen abgegeben!
- Warum muss bindestelle gestört werden? Weil dann das calcium in das cytoplasma abgegeben werden kann
- Wieso Asp/Glu(Bestandteil von P und N-Domänen) zur Ca2+ bindung? Asp und Glu sind negativ geladen. Hier wird die Phosphylgruppe von ATP getragen, was zur Konformationsänderung des Moleküls beiträgt
