Biological Membranes 7 oktober 2019
Lill, H.
1. Lipids
- Algemene eigenschappen
- Verschillende soorten
Een vet dat Omega-3 bevat, heeft een dubbele binding op de derde plek vanaf het uiteinde.
Mensen kunnen de vetten met Omega-3 of Omega-6 niet aanmaken > essentieel!
Verzadigd: geen dubbele bindingen
Onverzadigd: vanaf 1 dubbele binding
Normaal gesproken is een vetzuur recht. Bij een dubbele binding komt hier een ‘knik’ in. De
staart bevat alleen C en H > hydrofoob, niet polair > geen interacties met water of andere
polaire moleculen.
Belangrijkste klasse lipiden: Fosfolipiden (2 vetzuren, 1 glycerol, 1 fosfaat en hydrofiele
kopgroep). Hydrofiele kop en hydrofobe staart. De fosfaatgroep is geladen (vaak de
kopgroep ook). Onze membranen bestaan uit fosfolipiden.
2. Bilayer
- Hoe worden ze bij elkaar gehouden
- Fysische eigenschappen
Als je geen positieve lading hebt (dus alleen fosfaten), stoten de kopgroep en de
fosfaatgroep elkaar af. Fosfaatgroep is negatief geladen.
Lipiden zitten heel dicht op elkaar. De fosfaatgroepen stoten elkaar dus af. In het water
eromheen zit zout (ionen). De positief geladen ionen (bv. calcium) zitten tussen de
fosfaatgroepen. Hierdoor kunnen ze alsnog dichtbij elkaar zitten. Sommige chemicaliën
kunnen calcium weghalen > membraan uit elkaar (manier om bacteriën te doden).
Daarnaast heeft het hydrofobe effect effect. De staarten zijn hydrofoob > worden door
hydrofoob effect bij elkaar gehouden. Dus kopgroepen door ionen bij elkaar, staarten door
hydrofoob effect bij elkaar.
Micelle van lipiden: staartjes naar binnen, koppen naar buiten. Steeds meer lipiden
toevoegen > bilayer sheet. Probleem aan de zijkant: hydrofoob wordt blootgesteld aan
water (toestand hoge energie) > membraan sheet sluit zichzelf door zich als een bol te
vormen (liposome) > problem solved!
, Een membraan bestaat dus uit niet-covalente bindingen. Het is erg dynamisch.
In sommige omstandigheden kan een stuk van een membraan als een bolletje in een cel
diffunderen en versmelten met een ander membraan.
Endoplasmatisch Reticulum: systeem van membranen die met elkaar verbonden zijn. Ruw ER
heeft ribosomen en glad ER heeft geen ribosomen.
Glad:
- Synthese fosfolypiden
- Maken van hormonen
- In spiercellen is het verantwoordelijk voor calcium opslag
- Gluconeogenese in levercellen
Ruw: eiwit dat gemaakt wordt, wordt direct vanuit ribosoom in ER geplaatst. Zo maak je
eiwitten die later de cel moeten verlaten. Die vouwen binnen ER en worden getransporteerd
naar Golgi-apparaat om later uit membraan getransporteerd te worden.
- Verplaatsing van eiwitten (bv. zymogenen)
- Maakt membraaneiwitten die in de cel verblijven
- Glycosylering (??)
Groeien van een cel: membraan oppervlak van de cel wordt groter >
meer nieuwe lipiden maken en in membraan stoppen. De enzymen
zitten in het cytoplasma. De nieuwe lipiden kunnen niet zomaar het
membraan in: de entropie is voordelig om een fosfolipide toe te
voegen, dus aan de bovenkant (zie plaatje) gaat dat ook makkelijk.
Om het membraan gelijk te maken, moet er onderin ook fosfolipide
toegevoegd worden. Om die binnenste laag van het ER te bereiken,
moet de kopgroep door het membraan heen. De kopgroep is
hydrofiel, membraan is hydrofoob > probleem! Het enzym Flippase
zorgt ervoor dat de kopgroep door het membraan heen kan. Zonder
Flippase kunnen cellen dus niet groeien. Flippase ‘flipt’ de fosfolipiden
van de buitenste kant naar de binnenste kant. Het komt voor in zowel ruw als glad ER.
Membraaneigenschappen:
Bij de smelttemperatuur gaat de ene toestand in de ander over. Solide-state (vetzuren recht
naast elkaar) > warmte > vloeibare-state (chaotische vetzuren). Als je een membraan in een
cel hebt, en je wil dit vloeibaar maken moet je vetzuren inbouwen met dubbele bindingen.
Als je het juist steviger wilt, moet je verzadigde vetzuren inbouwen.
Verzadigd, enkele bindingen: solide
Onverzadigd, dubbele bindingen: vloeibaar
Je kan de vloeibaarheid van een membraan dus beïnvloeden door vetzuren (verz. of onverz.)
toe te voegen. De membranen van dieren die in hitte/kou leven zijn hier op deze manier op
aangepast. Bij temperatuurveranderingen moet het organisme dan ook reageren. Bacteriën
als E-coli hebben bijvoorbeeld veel meer verzadigde vetzuren en veel minder onverzadigde
vetzuren bij hogere temperaturen.
Lill, H.
1. Lipids
- Algemene eigenschappen
- Verschillende soorten
Een vet dat Omega-3 bevat, heeft een dubbele binding op de derde plek vanaf het uiteinde.
Mensen kunnen de vetten met Omega-3 of Omega-6 niet aanmaken > essentieel!
Verzadigd: geen dubbele bindingen
Onverzadigd: vanaf 1 dubbele binding
Normaal gesproken is een vetzuur recht. Bij een dubbele binding komt hier een ‘knik’ in. De
staart bevat alleen C en H > hydrofoob, niet polair > geen interacties met water of andere
polaire moleculen.
Belangrijkste klasse lipiden: Fosfolipiden (2 vetzuren, 1 glycerol, 1 fosfaat en hydrofiele
kopgroep). Hydrofiele kop en hydrofobe staart. De fosfaatgroep is geladen (vaak de
kopgroep ook). Onze membranen bestaan uit fosfolipiden.
2. Bilayer
- Hoe worden ze bij elkaar gehouden
- Fysische eigenschappen
Als je geen positieve lading hebt (dus alleen fosfaten), stoten de kopgroep en de
fosfaatgroep elkaar af. Fosfaatgroep is negatief geladen.
Lipiden zitten heel dicht op elkaar. De fosfaatgroepen stoten elkaar dus af. In het water
eromheen zit zout (ionen). De positief geladen ionen (bv. calcium) zitten tussen de
fosfaatgroepen. Hierdoor kunnen ze alsnog dichtbij elkaar zitten. Sommige chemicaliën
kunnen calcium weghalen > membraan uit elkaar (manier om bacteriën te doden).
Daarnaast heeft het hydrofobe effect effect. De staarten zijn hydrofoob > worden door
hydrofoob effect bij elkaar gehouden. Dus kopgroepen door ionen bij elkaar, staarten door
hydrofoob effect bij elkaar.
Micelle van lipiden: staartjes naar binnen, koppen naar buiten. Steeds meer lipiden
toevoegen > bilayer sheet. Probleem aan de zijkant: hydrofoob wordt blootgesteld aan
water (toestand hoge energie) > membraan sheet sluit zichzelf door zich als een bol te
vormen (liposome) > problem solved!
, Een membraan bestaat dus uit niet-covalente bindingen. Het is erg dynamisch.
In sommige omstandigheden kan een stuk van een membraan als een bolletje in een cel
diffunderen en versmelten met een ander membraan.
Endoplasmatisch Reticulum: systeem van membranen die met elkaar verbonden zijn. Ruw ER
heeft ribosomen en glad ER heeft geen ribosomen.
Glad:
- Synthese fosfolypiden
- Maken van hormonen
- In spiercellen is het verantwoordelijk voor calcium opslag
- Gluconeogenese in levercellen
Ruw: eiwit dat gemaakt wordt, wordt direct vanuit ribosoom in ER geplaatst. Zo maak je
eiwitten die later de cel moeten verlaten. Die vouwen binnen ER en worden getransporteerd
naar Golgi-apparaat om later uit membraan getransporteerd te worden.
- Verplaatsing van eiwitten (bv. zymogenen)
- Maakt membraaneiwitten die in de cel verblijven
- Glycosylering (??)
Groeien van een cel: membraan oppervlak van de cel wordt groter >
meer nieuwe lipiden maken en in membraan stoppen. De enzymen
zitten in het cytoplasma. De nieuwe lipiden kunnen niet zomaar het
membraan in: de entropie is voordelig om een fosfolipide toe te
voegen, dus aan de bovenkant (zie plaatje) gaat dat ook makkelijk.
Om het membraan gelijk te maken, moet er onderin ook fosfolipide
toegevoegd worden. Om die binnenste laag van het ER te bereiken,
moet de kopgroep door het membraan heen. De kopgroep is
hydrofiel, membraan is hydrofoob > probleem! Het enzym Flippase
zorgt ervoor dat de kopgroep door het membraan heen kan. Zonder
Flippase kunnen cellen dus niet groeien. Flippase ‘flipt’ de fosfolipiden
van de buitenste kant naar de binnenste kant. Het komt voor in zowel ruw als glad ER.
Membraaneigenschappen:
Bij de smelttemperatuur gaat de ene toestand in de ander over. Solide-state (vetzuren recht
naast elkaar) > warmte > vloeibare-state (chaotische vetzuren). Als je een membraan in een
cel hebt, en je wil dit vloeibaar maken moet je vetzuren inbouwen met dubbele bindingen.
Als je het juist steviger wilt, moet je verzadigde vetzuren inbouwen.
Verzadigd, enkele bindingen: solide
Onverzadigd, dubbele bindingen: vloeibaar
Je kan de vloeibaarheid van een membraan dus beïnvloeden door vetzuren (verz. of onverz.)
toe te voegen. De membranen van dieren die in hitte/kou leven zijn hier op deze manier op
aangepast. Bij temperatuurveranderingen moet het organisme dan ook reageren. Bacteriën
als E-coli hebben bijvoorbeeld veel meer verzadigde vetzuren en veel minder onverzadigde
vetzuren bij hogere temperaturen.
