week 1 HC3 iongradiënten en membraanpotentiaal Flashcards
wat zijn de passieve manieren om ionen over een membraan te transporteren?
- poriën (vb. connexon)
diffusie van vele moleculen tegelijkertijd; weinig selectief
langdurig open
diffusie door bijv. gap-junctions, met de elektrochemische gradiënt mee - ionkanalen (bijv. Na-kanaal)
twee toestanden: open of gesloten
open kan er diffusie van vele moleculen tegelijkertijd plaatsvinden; ion-selectief
transport met elektrochemische gradiënt mee - carriers (bijv. GLUT)
transporteren middels conformatie
diffusie van een of enkele moleculen tegelijkertijd; selectief
transport met elektrochemische gradiënt mee
wat houdt de elektrochemische gradiënt in?
bij geladen ionen wordt de transport zowel door de concentratiegradiënt/verschil en door de membraanpotentiaal bepaald (allemaal passief transport)
wat is een actieve manier om ionen over een membraan te transporteren?
- energie-gekoppelde carriers/ionenpompen (bijv. Na/K-ATPase)
conformatie verandert beurtelings tijdens transport
transport van één of enkele moleculen tegelijkertijd; selectief
tegen de elektrochemische gradiënt in → input van extra energie
een carrier kan een uniporter, een antiporter en een symporter zijn, wat is het verschil?
een uniporter transporteert één molecuul, een antiporter transporteert meerdere moleculen in tegengestelde richting en een symporter transporteert meerdere moleculen in gelijke richting
wat wordt er bedoeld met downhill en uphill
downhill = transport met de elektrochemische gradiënt mee
uphill = transport tegen de elektrochemische gradiënt in
op welke twee manieren gebeurt actief transport?
- direct gedreven door ATP-hydrolase (= primair actief)
→Na/K-ATPase: antiport 3Na/2K
→Ca-ATPase: antiport 1Ca/1H of 2Ca/2H - indirect gedreven door: (=secundair actief = cotransport)
→‘downhill’ symport van een ander ion/molecuul
SGLT-2: 1Na + 1 glucose
→‘downhill’ antiport van een ander ion/molecuul
NCX: Na/Ca exchanger (3Na/1Ca)
NHE: Na/H exchanger (1Na/1H)
ANT: adenine nucleotide translocator (1ADP/1ATP) -> in mitochondriale membraan
dus de energie wordt niet direct geleverd door ATP, maar door de iongradiënt
wat is de rustmembraanpotentiaal?
de membraanpotentiaal waarbij netto geen ladingstransport plaatsvindt, hangt af vd evenwichtspotentialen van de verschillende ionen, waarvan er een gradiënt bestaat over het membraan.
Vm = Vin - Vuit = -50 tot -90 mV
waardoor wordt de rustmembraanpotentiaal in een (spier)cel voornamelijk bepaald?
door het ion dat het makkelijkst kan worden getransporteerd, vaak K+ met een relatief hoge permeabiliteit
de Na+ en Ca2+ gradiënt zijn erg sterk, maar de Na+ en Ca2+ kanalen zijn gesloten (lage permeabiliteit) in rust
wat is de Nernstpotentiaal?
= evenwichtspotentiaal = Goldman vergelijking
Ex= -(61,5/z) x log([X+]in[X+]out),
met z = lading ion
waaruit ontstaat potentiële energie?
een optelsom van de ion concentratiegradiënt en het potentiaalverschil binnen en buiten de cel (met name voor de ionen met een lage permeabiliteit en een hoog concentratieverschil is deze Epot groot, Na/Ca)
de drijvende kracht van een iongradiënt is recht evenredig met het verschil tussen de membraanpotentiaal en de evenwichtspotentiaal van dat ion
wanneer is er evenwicht in de potentiële energie?
potentiële energie van 0 = evenwicht
als het transport ten gevolge van de concentratiegradiënt in evenwicht is met het transport ten gevolge van de membraanpotentiaal (bepaald door evenwichtspotentiaal voor een ion)
waarbij wordt er gebruik gemaakt van de potentiële energie?
- de opening van Na-kanalen: actiepotentiaal in een zenuw- en spiercel
- de opening van Ca-kanalen: actiepotentiaal in een pacemaker cel
- Na-gekoppeld transport: tegen de concentratiegradiënt in (symporter -> SGLT-2, antiporter -> calcium in NCX)
wat is de Na/K-pomp en wat zijn zijn conformaties?
actieve pomp in het plasmamembraan (3 Na eruit en 2 K erin tegen de concentratiegradiënt), heeft 2 conformaties:
- E1-conformatie
geeft toegang tot het cytosol, Na kan binden en K afgegeven. ATP kan door fosforylatie vd pomp voor een conformatieverandering naar E2 zorgen.
- E2-conformatie
geeft toegang tot de extracellulaire ruimte, Na worden afgegeven en K worden gebonden. Door defosforylering (fosfaat komt los van aspartaat, eigenschap vd pomp) gaat de pomp terug naar E1
wat is er bijzonder aan digoxine/vingerhoedskruid)?
bevat een stofje (Ouabaïne) dat de Na/K-pomp kan remmen door de K+ bindingsplek te bezetten → herstel vd pomp minder → Na+ gradiënt minder (K+ ook maar boeit niet)
wordt gebruikt om de hartspier krachtiger te maken door de natrium gradiënt te verminderen
wat is het effect van digoxine op de membraanpotentiaal?
depolarisatie
