Week 1, HC.3 Membraanpotentiaal Flashcards
Hoe is de binnenkant en de buitenkant van de cel geladen in rust.
Binnenkant is in rust negatief geladen en de buitenkant is in rust positief geladen.
welke ionen zitten in hoge mate tijdens rust buiten de cel
natrium, calcium en chloride
Welke ionen zitten in hoge mate tijdens rust binnen de cel
Kalium
Wat willen natrium calcium en chloride ionen tijdens rust
Die willen de cel in
De intracellulaire concentratie waardes van ionen
Na 5-15 mM K 140-155 mM Ca 0.1 uM Cl 5-15 mM pH= 7.2
De extracellulaire concentratie waardes van de ionen
Na 145 mM K. 4-5 mM Ca. 1-2 mM Cl 110 mM pH= 7.4
Wat ontstaat er als gevolg van het totale ladingsverschil tussen intracellulaire en extracellulaire omgeving
Een membraanpotentiaal, wordt in rust het rustmembraanpotentiaal genoemd
Formule rustmembraanpotentiaal
Vm = Vin - Vuit = -50 tot -90
Er zijn verschillende methoden om ionen over een membraan te transporteren, dit kan passief en dat is mogelijk middels:
- Porien
- Ionkanalen
- Carriers
Hoe werkt transport via porien
Difussie kan plaatsvinden dmv bijvoorveeld gap-junctions, zoals de ionen maar met de elektrochemische gradient mee bewegen. Porien zijn weinig selectief en zijn langdurig open
Hoe werkt transport via ionkanalen
Ze kunnen open of gesloten zijn. Indien open kan er difussie plaatsvinden van vele moelculen tegelijk, hij is wel ion-selectief. Transport vindt ook alleen plaats met de elektrochemische gradient mee.
Hoe werkt transport via carriers
Transporteren middels conformaties. difussie van een of enkele molculen tegelijk en is dus selectief, altijd transport met gradient mee. Denk aan Na/Ca-exchanger (NCX)
Naast passief transport heb je ook actief transport, dit is mogelijk middels:
- Energie-gekoppelde carriers/ionpompen
Hoe werken de energie-gekoppelde carriers/ionpompen
Conformatie verandert tijdens transport. Transport van een of enkele moleculen tegelijk dus selectief. TEGEN de elektrochemische gradient in, dus energie nodig. Denk aan Na/K-ATPase.
Verschillende carriers en hun functie:
- uniporter
- antiporter
- symporter
- transporteert een molecuul
- transporteert er meerdere in tegengestelde richting
- transporteert ook meerdere moleculen maar dan in gelijke richting
Voor actief transport is er energie nodig, dit kan op 2 manieren worden toegevoegd
- direct (primair actief) –> gedreven door ATP-hydrolyse
2. Indirect ( secundair actief)
Vormen van direct (primair actief)
- Na/K- ATPase
- Ca-ATPase
Vormen van indirect (secundair actief)
- Downhill symport van een ander ion/molecuul
- Downhill antiport zoals NCX, NHE en ANT
Passief transport verloopt …., met de elektrochemische gradient mee.
Downhill
Actief transport verloop…, tegengesteld aan de elektrochemische gradient.
Uphill
Wat is de rustmembraanpotentiaal
De membraanpotentiaal waarbij netto geen ladingstransport plaatsvindt.
Waar hangt de rustmembraanpotentiaal van af?
van de evenwichtspotentialen van de verschillende ionen die door het membraan getransporteerd kunnen worden.
Wat beinvloed de rustpotentiaal het meest?
Het ion wat het makkelijkste getransporteerd (permeabiliteit) wordt, wat vaak kalium is.
Andere naam voor evenwichtspotentiaal is
Nernst potentiaal
Wat voor potentiaal is de Nernst potentiaal of evenwichtspotentiaal
Dit is de potentiaal waarbij er netto geen transport van een bepaald ion plaatsvindt (dus evenveel instroom als uitstroom).
Formule Nernst potentiaal
Ex= -61,5/ Z x log ( [X+]in / [X+]uit )
met
Z = lading van het ion
[X+]in / [X+]uit = ionconcentratie gradient
De eerst- of evenwichtspotentiaal bedraagt voor: Na+ , K+, Ca2+, Cl-
Na+ = + 67mV K+. = - 88mV Ca2+. = + 123mV Cl- = -89mV
De rustmembraanpotentiaal is (noem in mV)
-80mV
De vergelijking voor de rustmembraanpotentiaal wordt ookwel de
Goldman vergelijking genoemd
In een (spier) cel in rust wordt voornamelijk bepaald door … kanalen met een relatief grote … , en de uitwaartse .. concentratiefradient die in stand wordt gehouden door de werking van …
Kalium,
permeabiliteit
Kalium
Na /K pomp
De concentratieverschillen van ionen zijn een bron van .. energie?
Potentiele energie
Door welke ionen is de potentiele energie voornamelijk groot
Door ionen met een lage permeabiliteit en een hoge concentratieverschil
Welke ionen zijn dit
Natrium en calcium ionen
Waar wordt potentiele energie vaak gebruikt:
- Opening Na kanlen tijdens AP in zenuw- en spiercel
- Opening Ca kanalen tijdens AP in pacemakercel
- Na-gekoppeld transport, is glucose transport of NCX
Wat maakt iontransport mogelijk
Elektrochemische gradient
Wat is de drijvende kracht achter de elektrochemische gradient
De potentiele energie
Formule elektrochemische gradient (niet te kennen wel inkunnen vullen)
^Ux= RT* ln ( [X+]in / [X+]uit ) + zF(Vm)
R en T zijn gegeven
zF(Vm)= potentiaalverschil
wat betekend
^Ux < 0
‘’ > 0
= 0
^Ux < 0 = dan wil X+ graag van buiten naar binnen
^Ux > 0 = dan wil X+ graag van binnen naar buiten
^Ux= 0 dan evenwicht, geen nettotransport
Transport kan plaatsvinden zolang er ….
Een drijvende kracht is dus ^Utotaal > 0
Paar formules
^U totaal= ^Una + ^Uglc
^Una = zF (Vm - Ena)
^Uglc= RT x ln ([Glc]in / [Glc]uit)
Waar zit de Na/K pomp en wat doet hij?
Hij zit in het plasmamembraan en transporteert 3 natriumionen naar buiten en 2 kaliumionen naar binnen. Er is energie nodig want ze worden tegen de concentratiegradient in getransporteerd
De pomp heeft 2 conformaties ..
E1 en E2
Hoe werkt E1-conformatie
E1 geeft toegang tot het cytosol, er kan Na gebonden worden (hoge affiniteit) en K kan worden afgegeven. Door fosforylatie van ATP kan er een fosfaatgroep worden gebonden aan de pomp, deze veroorzaakt een conformatie naar E2.
Hoe werkt E2-conformatie
E2 geeft toegang tot de extracellulaire ruimte, hier kan natrium worden afgegeven en kalium worden gebonden. Door defosforylering gaat de pomp weer terug naar conformatie E1.
Naam werking met fosfor
Autofosforylering
Wat kan aan Na/ K pomp remmen?
Vingerhoedskruid bevat een stofje digoxine
