w1 hc.3 iongradiënten en membraanpotentiaal Flashcards
potentiaalverschil: rustmembraanpotentiaal
binnenkant -
buitenkant +
in de cel: -50mV tot -90mV
ontstaan van membraanpotentiaal
binnen veel negatief geladen organische ionen (anionen).
natrium, calcium, chloride voornamelijk BUITEN de cel
kalium voornamelijk BINNEN de cel
dus kalium wilt naar buiten en de rest wilt naar binnen.
iontransport passief
poriën: ionen bewegen met elektrochemische gradiënt mee. weinig selectief, langdurig open. gapjunctions
ionkanalen: diffusie van veel moleculen gelijk, als open. ion-selectief, met elektrochemische gradiënt mee. Na-kanaal
carriers: transporteren middels conformatie. diffusie van 1 of meerdere gelijk, selectief en met gradiënt mee. GLUT (glucose transporter).
downhill
iontransport actief
energie-gekopelde carriers/ionen pompen: conformatie verandert tijdens transport. 1 of meerdere gelijk, selectief, tegen de gradiënt in heeft dus ATP nodig. Na/K-ATPase.
direct actieve ionentransport
primair actief
gedreven door ATP-hydrolyse
- Na/K-ATPase: antiport 3 Na/ 2 K
- Ca-ATPase: antiport 1 Ca/1 H of 2 Ca/2 H.
indirect actieve ionentransport
secundair actief
gedreven door downhill symport
of downhill antiport
downhill symport: SGLT-2: Na + 1 glucose
downhill antiport:
- NCX: Na/Ca exchanger 3 Na 1 Ca.
- NHE: Na/H exchanger 1 om 1
- ANT: adenine nucleotide translocator (1 ADP/1 ATP). = in mitochondriale binnenmembraan
transporter carrier types
uniporter: transporteert 1 molecuul
antiporter: meerdere moleculen tegelijk in tegengestelde richtingen
symporter: meerdere moleculen in dezelfde richting.
rustmembraanpotentiaal
membraanpotentiaal bij geen netto ladingstransport, dus netto evenveel erin als eruit.
dit hangt af van de evenwichtspotentialen van ionen die door de membraan worden getransporteerd.
ion dat makkelijkst door het membraan wordt getransporteerd beïnvloed het rustmembraanpotentiaal het meest.
-80mV
evenwichtspotentiaal van kalium dichtst bij rustmembraanpotentiaal
wordt ook het meest bepaald door kalium door grote permeabiliteit en de concentratiegradiënt van kalium. Na en Ca gesloten of lage permeabiliteit.
Nernst potentiaal
Ex = -61,5/Z x log(X+)in / log(X+)uit
= rustmembraanpotentiaal
Ex = -61,5/Z x log(X+)in / log(X+)uit
Z is de ionlading
X+ ionconcentratie gradiënt
for example:
Natrium: E Na+ = -61,5 x log 12/145 = +67mV.
Goldman vergelijking
Vm = -61,5 x log(Pk(K+)in( etc…
Pk>Pcl»Pna en Pca.
potentiële energie
concentratieverschillen zijn potentiële energie.
groter voor lage permeabiliteit en hoog concentratieverschil. bij Na en Ca.
gebruik potentiële energie:
- opening Na-kanalen, bij actiepotentiaal bij zenuw/spiercel
- opening Ca-kanalen, bi actiepotentiaal in pacemakercel
- Na-gekoppeld transport (dit gaat tegen concentratiegradiënt in, NCX/SGLT-2)
drijvende kracht achter ion transport.
ion concentratiegradiënt +. potentiaalverschil.
0=evenwicht
ux
elektrochemische gradiënt formule
△Ux = RT ln ((X+in) / (X+uit)) + zF(Vm)
△Ux = -zF(Ex) + zF(Vm) = zF(Vm - Ex)
RT ln ((X+in) / (X+uit)) = concentratiegradiënt in J/mol = -zF(Ex)
zF(Vm) = potentiaalverschil in J/mol
R= 8,3 J/Kxmol
F = 96,5 J/mV
ook geldt:
△Ux < 0 dan wil X+ van buiten naar binnen
△Ux > 0 dan wil X+ van binnen naar buiten
△Ux = 0, geen netto transport.
drijvende kracht iongradiënt is recht evenredig met verschil tussen membraanpotentiaal en evenwichtspotentiaal van het ion.
concentraties
binnen cel buiten cel
Na 15 mM 145 mM BUITEN MEER wilt cel in
K 140-155 mM 4-5 mM BINNEN MEER wilt cel uit
Cl 15 mM 110mM BUITEN MEER wilt cel in
pH 7,2 7,4
Ca wilt cel ook in
Na-K pomp
in plasmamembraan
3 Na
2 K
kost energie tegen concentratiegradient
twee conformaties:
E1 toegang tot cytosol, natrium wordt gebonden en kalium afgegeven.
(ATP kan door fosforylatie van de pomp voor een conformatie naar E2 zorgen)
E2 toegang tot extracellulaire ruimte, natrium wordt afgegeven kalium gebonden,
door defosforylatie weer terug naar E1, is eigenschap van pomp.
als binden dan hoge affiniteit als los dan lage.
digoxine (vingerhoedskruid)
bevat stofje: Ouabaïne, dit kan Na/K pomp remmen.
door de kalium bindingsplek te bezetten, hierdoor belemmering voor het in gang zetten van actiepotentiaal.
