intracellulaire en extracellulaire concentratie
- Na
- K
- Ca
- Cl
- pH
- 5-15 / 145 mM
- 140-155 / 4-5 mM
- 0,1 microM / 1-2 mM
- 5-15 / 110 mM
- 7.2 / 7.4
hoe verschillen de iongradiënten tussen buiten en binnen
in de cel heel veel negatieve ionen (eiwitten/fosfaten) die gescheiden worden door semi-permeabel membraan > ladingsverschillen > concentratieverschillen en membraanpotentiaal
Vm ligt tussen …
-50 en -90 mV
hoe kunnen ionen door membraan (2)
speciale eiwittcomplexen
- kanalen: als deze open is, kan deze veel ionen achter elkaar doorlaten
- carriers: enkele ionen erin door conformatieverandering
waar is iontransport van afhankelijk
- concentratieverschil
- spanningsverdeling over membraan: elektrochemische gradiënt
kanalen (3)
+ voorbeeld
- open of gesloten
- ionselectief
- transport met gradiënt mee
K kanaal
poriën (3)
+ voorbeeld
- langdurig open
- diffusie van vele moleculen tegelijkertijd; weinig selectief
- transport met gradiënt mee
connexon
carriers (3)
+ voorbeeld
- conformatie verandert beurtelings tijdens transport
- diffusie van één of enkele moleculen tegelijkertijd; selectief
- transport met gradiënt mee
GLUT (glucose transporter)
pompen (3)
+ voorbeeld
- conformatie verandert beurtelings tijdens transport
- transport van één of enkele moleculen tegelijkertijd; selectief
- transport tegen gradiënt in, dus input van extra energie nodig
Na/K ATPase
2 vormen van actief transport
- primair: ATP-hydrolyse
- secundair: energie komt uit gebruik van elektrochemische energie van ander ion/molecuul
3 soorten carriers
- uniporter transporteert 1 molecuul
- antiporter transporteert meerdere moleculen in tegengestelde richting
- symporter transporteert meerdere moleculen in gelijke richting
door welk iongradiënt wordt de Vm rust voornamelijk bepaald
kalium
rustmembraanpotentiaal ligt dichtbij het evenwichtspotentiaal van kalium omdat kaliumkanalen een relatief grote permeabiliteit hebben (relatief vaak open)
nernstvergelijking
Ex = -61,5/Z x log(in/uit)
rustmembraanpotentiaal vergelijking
Vm = -61,5 log (in/uit)
waardoor wordt Vm grotendeels bepaald op volgorde
PK > PCl»_space; PNa > PCa
in iongradiënten zit … energie
potentiële
opening Na kanaal leidt tot …
en Ca …
van welke energie wordt hierbij gebruik gemaakt
- actiepotentiaal in zenuw- en spiercel
- actiepotentiaal in pacemakercel
Na gekoppeld transport
tegen concentratiegradiënt in
glucosetransport
Na/Ca exchange
potentiële energie in de elektrochemische gradiënt (Δμ)
Δμ = concentratiegradiënt + potentiaalverschil
= R T ln(in/uit) + z F Vm
(in/uit, dus influx)
als Δμ < 0 dan …
als Δμ > 0 dan …
als Δμ = 0 dan …
- in
- uit
- Vm = Ex; evenwicht
Extra
Oefenen met sommen
functie natrium-kaliumpomp
iongradiënt in stand houden
werking natrium-kaliumpomp
ATP > 3 Na naar buiten en 2 K naar binnen
waar komt energie vandaan van natrium-kaliumpomp
in conformatieverandering
ATP wordt gebruikt om 1 aminozuur van alpha subunit vd pomp te fosforyleren > grote negatieve lading > conformatieverandering > van opening aan binnenzijde naar opening aan buitenzijde > fosfaat eraf > negatieve lading valt weg > oorspronkelijke vorm
remmer van Na/K ATPase
waarbij wordt dit gebruikt
digoxine bindt aan pomp > verstarring (conformatieverandering wordt geremd) > iongradiënten worden niet gehandhaafd
bij hartfalen
primair actieve transporters (3)
Na+/K+ ATPase - PM: antiport 3 Na / 2 K
Ca ATPase - PM: antiport 1 Ca / 1, 2 of 3 H
Ca ATPase - ER: antiport 2 Ca / 2 H van spier
secundair actieve transporters (4)
NCX (Na/Ca exchanger)
antiport 3 Na en 1 Ca over PM
NHE (Na;H exchanger)
antiport van 1 Na en 1 H over PM
ANT (adenine nucleotide translocator)
antiport van 1 ADP3 en 1 ATP4 over mitochondriale binnenmembraan
SGLT-2 (Na+-glucose transporter SGLT-2):
symport 1 Na en 1 glucose over PM
