Oefenvragen Guyten H4 Flashcards
Geef van elk van de volgende stoffen aan of de concentratie hoger is in extracellulaire of intracellulaire vloeistof: Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- HCO3- fosfaten (PO4(3-) etc) SO4 (2-) glucose aminozuren vetzuren PO2 PCO2 pH proteins
Intrecellulair:
K+ (4 mEq/L vs 140)
Mg2+ (1.2 vs 58)
Phosphates (4 vs 75)
Sulfate SO4 2- (1 vs 2)
Aminozuren (30mg/dl vs 200?)
Cholesterol, phospholipids, neutral fat (0.5g/dl vs 2-95)
Proteins (2g/dl 5mEq/l vs 16-40)
Extracellulair:
Na+ (142 vs 10)
Ca2+ (2.4 vs 0.0001)
Cl- (103 vs 4)
HCO3- (28 vs 10)
Glucose (90mg/dl vs 0-20?)
PO2 (35mmHg vs 20?)
Intra: KMgPOSO Extra NaCaClHCO
Welke types en subtypes transport over de celmembraan zijn er en wat zijn de eigenschappen?
Diffusie (kost geen ‘extra’ energie, energie komt door kinetische energie moleculen):
1. Simpele diffusie:
- Dwars door het membraan voor vetoplosbare substanties
- door channel proteins (kanalen) of poriën met waterige inhoud
2. Facilitated diffusie:
- protein carriers helpen transport (Vmax)
Active transport (door protein carriers, kost extra energie.
- primary active transport
- secondary active transport
Carrier proteins en channel zijn vaak specifiek, waar/niet waar?
Waar
Wat is het verschil tussen channel proteins en carrier proteins?
Channel proteins laten substanties vrij door als ze openstaan. Carrier proteins binden substanties, veranderen van conformatie en laten de substantie zo naar de andere kant van het membraan.
Bij wat voor soorten transport zijn carrier proteins betrokken
Facilitated diffusion en active transport.
Bij wat voor soorten transport zijn channel proteins betrokken?
Simple diffusion
Na+ en K+ ionen. Als deze ionen door channel proteins (kanalen) gaan, welke richting gaan ze dan op t.o.v. de cel en extracellulaire vloeistof?
Omdat transport door kanalen plaatsvindt door simpele diffusie, stromen deze ionen van hoge naar lage concentraties. Zo gaat de Na+ de cel in bij open Na+ kanalen en gaat K+ de cel uit bij open K+ kanalen. Bij tegengestelde richting moet het transport plaatsvinden door actief transport en dus carrier proteins, omdat er tegen een gradiënt gepompt wordt en dit dus extra energie kost.
Wat is het hoofdzakelijke verschil tussen actief transport en diffusie?
Energie voor diffusie komt uit de ‘normale’ kinetische beweging van moleculen. Actief transport vindt plaats tegen een energiegradiënt in, zoals bijvoorbeeld van een lage naar een hoge concentratie, of tegen een elektrisch potentieel in. Alleen de kintetische energie van de moleculen is onvoldoende om dit transport te veroorzaken. Extra energie hiervoor wordt direct of indirect geleverd door ATP.
Diffuseren colloïd substanties ook?
Jazeker, alleen veel trager omdat deze moleculen vaak veel groter zijn.
Welke vier factoren hebben invloed op diffusie?
- Hoeveelheid beschikbare substantie
- Snelheid kinetische beweging
- Hoeveelheid openingen in membraan
- De vetoplosbaarheid: hoe beter oplosbaar in vet, des te snellen de diffusie door membraan
Wat is het verschil tussen simpele en facilitated diffusie?
Simpele diffusie gaat door celmembraan of door channels/ poriën. Bij facilitated diffusie gaat de substantie een interactie aan met een carrier protein, waarbij de conformatie van de carrier protein verandert, waardoor de substantie naar de andere kant van het membraan kan.
Via welke twee manieren kan simpele diffusie plaatsvinden?
- Via interstices van de lipide dubbellaag als de stof vetoplosbaar is
- Via kanalen die water bevatten die door het membraan heen steken
O2, N2, CO2, alcohols. Zijn deze goed vetoplosbaar?
Ja, dus deze kunnen middels simpele diffusie door het membraan diffunderen.
Hoe goed gaat O2 door het membraan?
Zo goed, bijna alsof het membraan niet eens bestaat.
Hoe gaat water de cel in?
Aquaporines (poriën in de celmembraan)
Hoeveel verschillende soorten zijn hiervan ontdekt in zoogdiercellen?
13 verschillende types aquaporins
Hoeveel meer water gaat een rode bloedcel in/uit t.o.v. eigen volume per seconde?
100x
Wat kan er nog meer door dit soort gelijke poriën? Noem voorbeeld en wat de diffusiesnelheid bepaalt.
Andere wateroplosbare stoffen mits ze klein genoeg zijn. Ureamolecuul is slechts 20% groter dan water, maar gaat al 1000x langsamer. Alsnog is dit genoe, omdat water zo ontzettend snel diffundeert, is 1000x langzamer nog meer dan voldoende.
Protein pores en channels hebben wat voor soort vorm?
Tubulaire pathway van extra- naar intracellulair, zodat stoffen door deze tunnel kunnen diffunderen.
Zijn pores sluitbaar?
Nee, pores zijn altijd open.
Hoe zorgen pores voor selectiviteit?
Diameter van de opening en elektrische ladingen.
Wat kan er door aquaporines?
Alleen water.
Hoe gaat water door een aquaporine?
In een single file (rechte lijn). De porie is te smal voor hydrated ions omt te passeren.
De dichtheid van aquaporins in het membraan kan worden aangepast, juist of onjuist?
Juist, zoals aquaporin-2
Wat zijn twee belangrijke eigenschappen van protein channels?
Zijn vaak selectief permeabel. Veel kunnen openen of sluiten d.m.v. poortjes.
Welke twee (hoofdzakelijke) vormen van channel gating zijn er?
- Voltage gating
- Ligand gating (chemicals that bindt to channel)
Waar komt de selectiviteit vandaan van channels?
Diameter, vorm, electrical charges and chemical bonds aan oppervlakte aan binnenkant.
Hoe selectief zijn K+ kanalen voor + t.o.v. Na+
1000x selectiever voor K+ dan Na+
Wat is groter, K+ of Na+?
K+
Verklaar dan de selectiviteit voor K+ in K+ kanalen.
(Tetrameer, pore loops, selectivity filter, carbonylzuurstof, afstand carbonylgroepen). De grootte van het kanaal kan niet de verklaring zijn, want Na+ is kleiner dan K+. Kanaal bestaat uit een tetrameer met vier identieke subunits om een centrale tunnel. Aan de bovenkant van het K+ kanaal zitten pore loops. Deze pore loops vormen een selectivity filter. Aan het filter zitten carbonyl-zuurstof atomen die naar het midden wijzen. Deze carbonyl-zuurstoffen gaan interactie aan met K+ zodat gedehydrateerde K+ kan passeren. De carbonyl zuurstoffen staan te ver uit elkaar om een goede interactie met Na+ aan te gaan. Deze selectivity filters bepalen waarschijnlijk voor een groot deel de specificiteit voor kanalen.
Leg uit wat specificity filters zijn
(tetrameer, pore loops, selectivity filter, carbonylzuurstof, afstand carbonylgroepen) De grootte van het kanaal kan niet de verklaring zijn, want Na+ is kleiner dan K+. Kanaal bestaat uit een tetrameer met vier identieke subunits om een centrale tunnel. Aan de bovenkant van het K+ kanaal zitten pore loops. Deze pore loops vormen een selectivity filter. Aan het filter zitten carbonyl-zuurstof atomen die naar het midden wijzen. Deze carbonyl-zuurstoffen gaan interactie aan met K+ zodat gedehydrateerde K+ kan passeren. De carbonyl zuurstoffen staan te ver uitelkaar om een goede interactie met Na+ aan te gaan. Deze selectivity filters bepalen waarschijnlijk voor een groot deel de specificiteit voor kanalen.
Hoe groot is het Na+ kanaal?
0.3-0.5nm in diameter
Wat zit er in de binnenkant van Na+ kanaal?
Aminozuren die sterk negatief geladen zijn. Deze sterke negatieve ladingen kunnen Na+ dehydreren en in het kanaal trekken.
Welke kan diffuseren de NA+ ionen in het kanaal?
Kan beide kanten, afhankelijk van de wetten voor diffusie.
Omschrijf de fysieke structuur van een gate:
Er wordt gedacht dat het extensies van het kanaal zijn die conformationele veranderingen kunnen ondergaan en zo het kanaal kunnen sluiten.
In het voorbeeld in het boek, waar bevinden zich de gates voor Na+ en K+ kanalen:
Na+ buiten de cel, K+ binnen de cel