Transport across the membrane Flashcards
What is the difference between active and passive transport?
Active transport is the transport of solutes against the concentration gradient. This process requires energy and is performed by transporters and pumps.
Passive transport is the transport of solutes with the concentration gradient. This does not require energy and is performed by channels and uniporters.
What is the difference between primary and secondary active transport?
Primary active transport is a transporter that is directly coupled to energy input. Primary active transport are pumps that are coupled to ATP hydrolysis or similar energy inputs.
Secondary active transport generates the energy by co-/counter-transporting ions. By transporting an ion with its concentration gradient, the energy derived can transport another ion against its gradient. This is performed by antiporter and symporter.
What is the difference between a symporter and antiporter?
A symporter is a secondary active transporter that co-transports two ions in the same direction.
An antiporter is a secondary active transporter that counter-transports two ions in opposite directions.
Name the three ways in which an ion channel can be gated, and describe how they function.
Ligand gated, voltage gated and mechanically gates. Ligand gated can both be extracellular and intracellular ligands.
The ligand gated ion channel opens and closes based on the binding of a ligand, either on the extracellular or intracellular part of the channel. The voltage gated ion channels open and close based on a voltage spike in membrane potential. Mechanically gated ion channels open and close based on mechanical tension.
What is the difference between the membrane potential and the electrochemical gradient?
The membrane potential is the sum of all charges in the intracellular and extracellular environment. The electrochemical gradient is the combination of the concentration and the charge gradient that exist for ions over the membrane. Both of them are dependent on the concentration and charge of ions.
Why do channels allow for faster transport across the membrane compared to transporters?
Transporters are slower since they need to undergo conformational changes to their structure.
Beskriv hvordan natrium kalium pumpen fungere
3 Natrium fra cytosolen binder sig til pumpen, og ved en fosforylering af pumpen ved hydrolysering af ATP sker der en konformationsændring, så pumpen kan slippe natrium i det ekstracellulære miljø. 2 Kalium kan binde sig til pumpen og ved defosforylering ændre pumpen sig til sin oprindelige konformation og kalium kan slippes i cytosol.
Beskriv hvad SERCA pumpen er og hvordan den fungere
SERCA pumpen er calcium pumpe som sidder i det sarcoplasmiske eller endoplasmiske reticulum. Den hedder PMCA hvis den sidder i celle membranen.
Den fungere ved at binde 2 calcium fra cytosolen og derefter undergå konformationsændring ved fosforlyering. Derved kan calcium pumpes ud af cellen.
Hvilke kanaler generere aktionspotentiale?
Natrium og kalium kanaler.
Hvad er aktionspotentiale?
Aktionspotentiale er bølger af elektrisk eksitering af celler, som kan sprede sig hurtigt langs axonet af en neuron.
Beskriv opbygningen af en nerve celle
En nerve celle består af et cellelegeme, soma, der indeholder cellekernen, en eller flere udløbere, dendritter, der modtager signaler fra andre nerveceller eller fra sanseorganer og en enkelt, tynd udløber, axon, hvormed nervecellen står i kontakt med og påvirker andre celler gennem særlige forbindelser, synapser.
Hvordan fungere aktionspotentialet?
Aktionspotentialet starter med en stimulering som medføre at membran potentialet bliver mindre negativt ved det område på overfladen som stimuleres. Hvis depolariseringen er stor nok, så medføre det en åbning af ladnings-gated Na+ kanaler, som medføre at Na+ bevæger sig ind i cellen ned af dens elektrokemiske gradient. Denne tilstrømning af Na+ inde i cellen skubber membran potentialet til at blive endnu mere positiv, hvilket åbner for flere ladnings-gated Na+ kanaler.
Dette sker indtil at membran potentialet når omkring +40mV, hvor den elektrokemiske gradient for Na+ er 0. Når dette sker inaktiveres Na+ kanalerne indtil membran potentialet har nået hvile potentialet. For at nå hvile potentialet åbnes K+ kanaler, så medføre at K+ strømmer ud af cellen.
Tilførslen af Na+ inde i cellen medføre at nabo regionen i membranen depolariseres, hvorved der åbnes nye Na+ kanaler. På den måde spredes aktion potentialet langs axonet.
Hvad er de 3 konformationer en kanal kan befinde sig i?
En kanal kan være lukket, åben eller deaktiveret. En kanal kan kun gå fra at være lukket til at åbne, fra at åbne til at være deaktiveret og fra at være deaktiveret til at være lukket.
Hvordan omdannes aktionspotentialet til et kemisk signal i nerve terminal for enden af et akson?
Aksoner ender i en præsynaptisk nerve terminal, hvori der befindersig en synaptisk vesikel med neurotransmittere.
Når aktionspotentialet når den præsynaptiske nerve terminal medføre det en åbning af Ca2+ kannaler som lader Ca2+ trænge ind i cellen. Koncentrationsstigningen af intracellulære Ca2+ aktivere fusionen af den synaptiske vesikel og cellemembranen. Gennem eksocytose frigives neurotransmitter til synapsekløften, som er det område mellem den præsynaptiske og postsynaptiske celle, der ellers ikke er forbundet. Neurotransmitterne kan binde sig til receptorer i den postsynaptiske celle som dermed kan aktivere en reaktion i cellen.
Hvad er forskellen på excitatorisk og inhibitorisk neurotransmitter? Give eksempel på begge
En excitatorisk neurotransmitter vil excitere den postsynaptiske celle, ofte ved at åbne kation ion kanaler, som medføre at cellen depolarisere og dermed aktivere cellen. Eksempler på dette er acetylcholin og glutamat som åbner Na+ kanaler.
En inhibitorisk neurotransmitter vil inhibere en depolarisering af cellen ved at åbne anion ion kanaler. Dette gøre det svære at depolarisere cellen da membran potentialet bliver mere negativt. Eksempler på dette er gamma-aminobutyric acid (GABA) og glycin som åbner Cl- kanaler.
