Summary
samenvatting + uitgewerkte examenvragen cellulaire fysiologie
- Course
- Institution
samenvatting + uitgewerkte examenvragen cellulaire fysiologie
[Show more]
1 review
By: firishterezayi • 1 month ago
Seller
Follow
goormansamber1
Reviews received
Content preview
Cellulaire fysiologieIntroductie
Prof. Dr. Tommas Ellender (T6, CDE)
Examen
o Schriftelijk, 4 open vragen die evenveel doorwegen (vragen te vinden op blackboard)
o Verbetering aan de hand van kernwoorden, formules, verklaring en schema’s/figuren
Practica (hybriede formule, deel online en deel fysisch)
o Actiepotentialen: computationele simulatie (online)
o Zenuwactiepotentiaal (kikker data & translatie bevindingen naar mens)
o Spiercontractie (kikker data & translatie bevindingen naar mens)
o Aanwezigheid fysische practica verplicht
o Groepswerk, werk in groep van 3 personen 1 Verslag
o GEEN apart practicum examen (bijvraag tijdens theorie examen)
o 30% examencijfer, vereiste dat theorie >9/20
o Op theorie-examen: 1 vraag over het practicum
Indien juist: practicumpunt x1,2
In fout: practicumpunt x0,8
Hanboek
o Medical physiology ter verduidelijking indien je iets niet snapt
o We bespreken sectie II en III van de inhoudstafel, buiten de regulatie van
genexpressie (2.4)
Hoofdstuk 2: Membraanstructuur
Examenvragen hoofdstuk 2
o Geef de algemene structuur van fosfolipides en de opbouw van het
plasmamembraan, inclusief regulatie vloeibaarheid en rol van cholesterol.
o Bespreek de asymmetrie in lipide compositie van het celmembraan: hoe wordt dit
gegenereerd en wat zijn de implicaties.
2.1. De structuur van biologische membranen
Het plasmamembraan bestaat uit lipiden en transmembraanproteïnen. Die proteïnen zijn
ingebed in het plasmamembraan, dus eigenlijk zijn de lipiden hun buren. De lipiden zullen de
fysicochemische eigenschappen van de membraan beïnvloeden, zoals de fluïditeit en die
functie zal ook de proteïnen beïnvloeden.
Het plasmamembraan is niet uniform, maar kent veel variatie
Plasmamembraan moet vloeibaar blijven, want ze moet van conformatie veranderen
2.1.1. Het celmembraan bestaat voornamelijk uit fosfolipiden
Glycerol back bone met 2 vetzuurketens en met 1 polaire kopgroep. De meeste hebben deze
structuur, maar niet allemaal
Amfipathisch
o Hydrofiel polaire kopgroep
o Hydrofobe vetzuurketens
, Door de hydrofobe en hydrofiele eigenschap (=amfipathisch) gaat die lipidendubbellaag zich
automatisch vormen tot een sferische conformatie omdat deze energetisch voordeliger is.
Dit is dan ook de vorm van een cel. (= micel)
Indien er voldoende fosfolipiden zijn hebben we een dubbellaag anders een micel
Lamellaire laag van fosfolipiden is energetisch ongunstig
Ze dragen bijna allemaal een lading
Plasmamembraan bestaat niet uit allemaal dezelfde fosfolipiden, m.a.w. asymmetrie:
binnenste en buitenste membraan hebben een verschillende samenstelling
Het kan zijn dat er suikergroepen worden opgezet glycolipiden
Sterolen: belangrijkste cholesterol
o Functie cholesterol: kan de vloeibaarheid aanpassen
Verzadigd (saturated) onverzadigd (unsaturated) vetzuurstaart beïnvloed de
vloeibaarheid, structuur en dikte van de lipidemembraan
o Verzadigd: vetzuurketen mooi recht
o Onverzadigd: vetzuurketen met een knikje
o Fosfolipiden van dierlijke cellen bevatten meestal 1 verzadigde en 1 onverzadigde
vetzuur staart
2.2. Eigenschappen plasmamembraan
2.2.1. Vloeibaarheid
Plasmamembraan moet vloeibaar blijven, want anders kunnen membraanproteïnen niet van
conformatie veranderen. Dat betekent dat die vetzuurketen/lipiden moeten kunnen
bewegen:
o Laterale diffusie = ‘wandelen’/diffunderen in laterale richting: dus doorheen die zee
bewegen, in één laag
o Axiale rotatie = rond hun as draaien: dit is héél makkelijk en gebeurt dus ook heel
snel
o Flip flop = van de ene laag naar de andere laag gaan: deze beweging gebeurt vrij
uitzonderlijk spontaan. Het kan wel veel gebeuren met behulp van gespecialiseerde
eiwitten (namelijk flippases)
o Flip flop kan spontaan niet gebeuren. Met behulp van specifieke eiwitten (flipases en
flopases (ATP-consumerende proteïnen gebeurt het sporadisch)
Flipases: brengen fosfolipiden van het extracellulair milieu naar binnen
Flopases: intracellulair naar extracellulair
Scramblase: zowel de beweging van flippases als floppasses
Fosfolipide compositie bepaalt vloeibaarheid en smelttemperatuur
o Zuiver lipiden membraan:
kort & unsaturated lage Tm1 zwakke interactie zwakke pakking =
meer vloeibaar
lang & saturated hoge Tm sterke interactie dichte pakking = vast
Denk aan het verschil tussen boter (lange verzadigde vetzuren) versus oliën
(korte onverzadigde vetzuren)
o Biologische membraan:
Verschillende PL
Cholesterol (up to 1:1 PL ratio)
Speelt belangrijke rol bij de fluïditeit van de plasmembraan
1
Transitie temperatuur
, Komt negatief in de kijker, maar zonder cholesterol is de cel dood.
Dat is zo essentieel dat ons lichaam het zelf aanmaakt
Steroïde rigide ringstructuur met hydrofobe vetzuurstaart en een
klein polair hoofdje dat naar het waterig milieu wijst (bevindt zich
dus aan de buitenkant van de cellaag).
Door de rigide structuur gaat het bovenste deel van de fosfolipiden
geïmmobiliseerd worden hierdoor plasmamembraam
rigider/sterker maken.
Door dat de staart korter is, gaat dat doordat het incorporeert tussen
twee vetzuurstaarten de afstand tussen de vetzuren vergroten
minder goede interactie tussen de vetzuurstaarten
Stabilisatie van het hoofdje + minder goede
interactie tussen de vetzuurketen = ambivalente rol,
namelijk het oppervlakte van de membraan rigider
maken en ervoor zorgen dat het centrum van de
dubbellaag vloeibaar blijft
Te weinig cholesterol te veel vloeibaar
Te weinig cholesterol te hard
Cholesterol kan wel automatisch flip flop doen door de aanwezigheid
van een klein polair hoofdje zelfde concentratie binnen en buiten
o Gevolg (nadeel) van zwakke pakking (te vloeibaar) is dat het membraan
scheuren/gaten vertoont en dus meer permeabel is
Cholesterol (uitbreiding)
Cholesterol is essentieel omdat het de vloeibaarheid van de plasmamembraan meebepaalt
Cellen maken zelf cholesterol, omdat het dus zo belangrijk is
Cholesterol kan wel flip flop doen door de aanwezigheid van die kleine polaire kop zelfde
concentratie binnen en buiten bij de lipidendubbellaag
Cholesterol is zeer lipofiel
Circulatie van cholesterol in complexen van micel in de bloedbaan
Triglyceriden: 3 vetzuren op glycerol
Via de lever wordt cholesterol verdeeld over ons lichaam
HDL goede cholesterol
LDL slechte cholesterol
Te veel cholesterol kan genetisch bepaald zijn
Opmerking: De mobiliteit is afhankelijk van de temperatuur!!
Een membraan gedraagt zich zoals olie of room. Als je dit te koud zet, gaat dit verharden en krijg je
een gelachtige consistentie. De temperatuur waarbij dit gebeurt, noemt men de fase transitie
temperatuur (= de temperatuur waar we van fluïdum gelijkend naar gelachtig gaan en dus van warm
naar koud). Voor een correcte functie moet de membraan in vloeibare toestand zijn en bij ons is dat
geen probleem want ons lichaam houdt alles rond de 37 graden (warmbloedig).
MAAR bij andere organismen is dat niet het geval, deze zijn koudbloedig. Deze organismen moeten
om hun membraan vloeibaar te houden een andere mechanisme hebben, namelijk de samenstelling
van deze dieren is aangepast zodat deze meer fluïde kan blijven ook al is het koud.
EXAMEN BELANGRIJK PUNT: Wat kan je doen om de transitietemperatuur te verlagen?
Je moet ervoor zorgen dat er meer wanorde is en dus de fosfolipiden moeten minder gemakkelijke
kunnen worden samengedrukt. Dit is te vergelijken met ansjovis in blik die mooi recht naast elkaar
liggen. Hoe of wanneer gebeurt dit? (dit proces noemt men homeoviskeuze adaptatie)
, - Als de vetzuurketens niet mooi lineair zijn maar meer vertakkingen vertonen en dit is
mogelijk als deze meer onverzadigd worden (niet alleen enkele bindingen). Dubbele
bindingen zorgen voor knikjes en zo nemen de vetzuurketens meer plaats in en worden deze
minder makkelijk samengedrukt. Het eerste wat gebeurt als dit verwarmd wordt, is de
verhoging van het aantal dubbele bindingen en dus meer onverzadigdheid.
- Kortere vetzuurketens hebben meer de neiging om open te staan, terwijl lange
vetzuurketens de neiging hebben om langgerekt, mooi naast elkaar te liggen.
- Meer cholesterol: cholesterol zorgt voor een meer rigide membraan zoals eerder gezegd.
Meer cholesterol zorgt er voor dat de membraan minder fluïde is bij een normale
temperatuur dus in eerste instantie klinkt dit fout. MAAR bij een lage temperatuur zal dit er
voor zorgen dat de fosfolipiden niet helemaal tegen elkaar gedrukt kunnen worden
aangezien die cholesterol moleculen daartussen zitten.
Nu zie je dat cholesterol een tweevoudige rol (= ambivalente rol): bij een hoge temperatuur
gaat die ervoor zorgen dat de membraan minder fluïde is en bij een lage temperatuur gaat
die ervoor zorgen dat de membraan meer fluïde is.
2.2.2. Asymmetrie
De plaatst waar de fosfolipides ingebouwd zijn in het membraan, daar kunnen we
asymmetrie hebben (In het golgi apparaat en ER (in lumen of cytoplasmatische zijde)
Fosfatidylethanolamine, fosfatidylserine en fosfatidylcholine worden gesynthetiseerd in de
cytoplasmatische zijde van het ER. Sphingomyeline wordt gesynthetiseerd in het lumen van
het golgi, dus vinden we terug aan de extracullaire zijde. Dat verwachten we aan de hand van
de plaats waar die gesynthetiseerd worden. Fosfatidylcholine vinden we echter terug aan de
extracellulaire zijde. Dus we hebben een flopasse nodig om van cytoplasmatisch naar
extracellulair te gaan.
Asymmetrie gebeurt dus door de biosynthese en de aanwezigheid van flippasen en flopassen
Fosfatidylserine is negatief geladen. Dit wordt aangeraakt aan de cytoplasmatische zijde dus
die zijde is negatief geladen in vergelijking met de extracellulaire omgeving.
Dit effect werkt minimaal bij tot het genereren van een membraanpotentiaal
Terwijl het aangemaakt wordt, wordt het ook getransporteerd
Hoe worden membraanproteïnen correct
geïncopporeerd? We maken gebruiken dat de
cytoplasmatische zijde negatief is en de
extracelullaire zijde neutraal is
Aminozuren zijn ofwel positief ofwel negatief
geladen
o A-helix gaat de membraan overspannen
A: Vanboven krijgen we een start transfer proteïne, m.a.w. we gaan de proteïnen transloceren overheen het membraan van
het ER. De helix gaat zich zo positioneren dat de negatief lading naar het lumen wijst en de positieve lading naar het
cytoplasma, want daar hebben we die negatieve lading van fosfatidylserine. Hier wordt de N-term helemaal getransloceerd
naar het lumen toe.
o Bovenste zijde is cytosol
o Eerste tekening: negatief cytosol en negatief aminozuur/begin sequentie stoten elkaar af
o Tweede tekening: negatief cytosol en positief aminozuur trekken elkaar aan
o Cellen die in celdood gaan, verliezen de asymmetrie in de plasmamebraan
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller goormansamber1. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.75. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
67474 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now