HC 1.3 Iongradiënten en membraanpotentiaal Flashcards
Hoe is de cel geladen in rust?
De binnenkant van de cel is in rust negatief geladen en de buitenkant juist positief.
Waarvan is de negatieve lading in de cel het gevolg?
Van negatief geladen ionen (anionen), die in hoge mate aanwezig zijn in de cel.
Wat is er nog meer van belang voor de negatieve lading in de cel?
De verdeling van andere ionen zoals natrium, kalium, calcium en chloride.
Welke ionen bevinden zich in hoge mate buiten de cel?
Natrium (buiten: 145 mM, binnen: 5-15 mM)
Calcium (buiten: 1-2 mM, binnen: 0,1 micromol)
Chloride (buiten: 110 mM, binnen: 5-15 mM)
Wat ontstaat er als gevolg van het totale ladingsverschil tussen de intracellulaire en extracellulaire omgeving?
Een potentiaalverschil, dit is de rustmembraanpotentiaal.
Vm = Vin - Vuit = -50 tot -90 mV
Welke soort methoden zijn er om ionen over een membraan te transporteren?
Passief transport:
- Poriën
- Ionkanalen
- Carriers
Actief transport:
- Energie-gekoppelde carriers/ionpompen
Wat zijn de kenmerken van poriën en wat is er een voorbeeld van?
- langdurig open
- diffusie van vele moleculen tegelijkertijd; weinig selectief
- transport met gradiënt mee
Bijv. connexons (gap-junctions)
Wat zijn de kenmerken van een kanaal en wat is een voorbeeld?
- twee toestanden: open en gesloten
- indien open: diffusie van vele moleculen tegelijkertijd; ion-selectief
- transport met gradiënt mee
Bijv. Na-kanaal
Wat zijn de kenmerken van een carrier en wat is er een voorbeeld van?
- conformatie verandert beurtelings tijdens transport
- diffusie van één of enkele moleculen tegelijkertijd; selectief
- transport met gradiënt mee
Bijv. GLUT (glucose transporter)
Wat zijn de kenmerken van een energie-gekoppelde carriers/ionpompen en wat is er een voorbeeld van?
- conformatie verandert beurtelings tijdens transport
- transport van één of enkele moleculen tegelijkertijd; selectief
- transport tegen gradient in, dus input van extra energie nodig
Bijv. Na;K-ATPase
Wat is passief transport?
Verloopt downhill: met de elektrochemische gradiënt mee.
Wat is actief transport?
Verloopt uphill: tegengesteld aan de elektrochemische concentratiegradiënt.
Welke soorten carriers zijn er?
Uniporter, antiporter of symporter.
Wat doet een uniporter?
Transporteert één molecuul.
Wat doet een antiporter?
Transporteert meerdere moleculen in tegengestelde richting.
Wat doet een symporter?
Transporteert meerdere moleculen, maar dan in gelijke richting.
Op welke twee manieren kan actief transport?
Direct (primair actief): gedreven door ATP-hydrolyse.
Indirect (secundaire actief): gedreven door bijvoorbeeld ‘downhill’ symport van een ander ion/molecuul of door ‘downhill’ antiport van een ander ion/molecuul.
Wat is een voorbeeld van primair actief transport?
- Na/K-ATPase: antiport 3 Na / 2 K
- Ca-ATPase: antiport 1 Ca / 1 H of 2 Ca / 2 H.
Waar hangt de rustpotentiaal van af?
Van de evenwichtspotentialen van de verschillende ionen, die door het membraan kunnen worden getransporteerd.
Wat is de formule voor de Nernstpotentiaal?
z = de lading van het ion
Wat zijn de evenwichtspotentialen van de ionen rondom de cel?
- Na+: ENa+ = -61.5 log (12/145) = +67 mV
- K+: EK+ = -61.5 log (140/4.5) = -88 mV
- Ca2+: ECa2+ = -61.5/+2 log (0.1/1000) = +123 mV
- (Cl-: ECl- = -61.5/-1 log (4.2/116) = -89 mV)
Wat is de vergelijking van Gold-man?
Wat betekenen de letters in de formule voor de elektrochemische gradiënt?
Wat gebeurt er als de elektrochemische gradiënt groter/gelijk/kleiner is dan/aan nul?
Waar bevindt zich de Na/K-pomp en wat doet het?
In het plasmamembraan en het transporteert drie natriumionen naar buiten en twee kaliumionen naar binnen. Deze ionen worden beide tegen de concentratiegradiënt in vervoerd. Daarvoor is dus energie nodig.
De natrium kalium pomp heeft verschillende conformaties, hoeveel?
Twee, E1 en E2.
Wat is de E1 conformatie van de Na/K-pomp?
Deze conformatie geeft toegang tot het cytosol. Er kan natrium worden gebonden (hoge affiniteit) en kalium worden afgegeven. ATP kan door fosforylatie van de pomp voor een conformatieverandering naar E2 zorgen.
Wat is de E2 conformatie van de Na/K-pomp?
Deze conformatie geeft toegang tot de extracellulaire ruimte. Hier kan natrium worden afgegeven (lage affiniteit) en kalium worden gebonden (hoge affiniteit). Door defosforylering gaat de pomp weer terug naar conformatie E1. De defosforylering is een eigenschap van de pomp.
Wat doet NCX in rust?
Dan gaat Na de cel in en Ca de cel uit. In een gedepolariseerde cel gaat Ca de cel in.
Wat doet digoxine (vingerhoedskruid)?
Bevat een stofje dat de Na/K-pomp kan remmen. Dat doet deze door de kalium bindingsplek te bezetten. Dit kan een belemmeringen vormen voor het in gang zetten van actiepotentialen.
Hoe kan digoxine gebruikt worden als medicijn?
Het remt de Na/K-pomp. Herstel na een actiepotentiaal gaat minder goed. Hierdoor daalt de natriumgradiënt. Hierdoor wint calcium van natrium en komt er meer calcium in de cel, waardoor het hart kan contraheren. Wordt gebruikt bij hartfalen.
