Cellen og opptak av stoffer

Question 1

Angi de karakteristiske trekkene ved ATP-uavhengig og ATP-avhengig transmembrantransport, og beskriv eksempler på disse transportveiene

Answer 1

Skjer via vannfylte kanaler eller bærerproteiner. Kanaltransport skjer via diffusjon i vann og gir meget høy hastighet. Kanalene er enten åpne eller lukket, har varierende åpningssansynlighet. De skiller mellom molekyler/ioner på størrelse og polaritet. ATP-avhengig transport skjer enten via ATP-avhengige pumper eller ved at bærerbasert transport er koblet til ATP-avhengig pumpe.

Eks: K+ lekkasje kanaler. Transport skjer via binding til bærerproteiner som translokerer molekylene til motsatte siden av membranen. Insulinfølsomme glukostransportører. Begge drives av konsentrasjonsgradient, ikke energikrevende.

Question 2

Hvorfor er Na+/K+ -pumpen viktig for normal cellefunksjon?

Answer 2

Na+/K+ -pumpen er viktig for opprettholdelse av membranpotensialet og det negativt ladete miljø på membranens innside. Den holder konsentrasjonen av Na+ i cytosol lav og motvirker det kontinuerlige tapet av K+ (lekkasjekanaler).

Question 3

Kort oversikt over transportmekanismer som ulike atomer og stoffer bruker for å komme gjennom plasmemembranen

Answer 3

Lipider - diffusjon
Proteiner - endocytose
Aminosyrer - koblet transport via transportproteiner eller ved eksocytose av sekretoriske blærer
Monosakkarider - fasilitet diffusjon eller koplet transport som bruker transportproteiner
Gasser - direkte diffusjon
Ioner - kanaler eller aktiv transport vis pumper

Question 4

Transport via kanaler vs transportører. Konsekvenser og hastighet gjennom membranen.

Answer 4

Mekanismene skiller seg ved at kanaler transporterer via diffusjon i vanlig medium, noe som øker hastigheten lineært med økende konsentrasjon av det diffunderende stoffet. Transport via transportøre bindes til og insisterer konformasjonsendring av transportproteinet. Hastigheten flater ut når proteinets transportmaksimum er nådd.

Question 5

Hva skjer når glukosekonsentrasjonen i lumen i nyretubuli øker utover nyrecellens transportmaksimum for glukose?

Answer 5

Ikke all glukose i lumen tas opp og det vil ikke tilbakeføres like mye vann fra lumen tubulicellene vis osmose, glukose vil påvises i urin kg urinmengden øker.

Question 6

Diskuter de elektriske og kjemiske gradientene over cellemembranen for Na+, K+, Cl- og Ca++ i en celle med negativt membranpotensial.

Answer 6

Na+ konsentrasjonen er høyest utenfor cellen, og cellen er negativt ladet. Da vil den elektrokjemiske gradienten for Na+ favorisere Na+ innstrømning. K+ er høyere inne cellen, men negativ celle vil ha motsatt effekt på K+ bevegelse. Cl- er høyest utenfor cellen, men membranpotensial vil bremse innstrømning. Ca++ er størst utenfor cellen, og negativ celle vil virke for innfluks.

Question 7

Forklar Ficks lov om diffusjonshastighet: J = -DA(delta c/delta x)

Answer 7

J er diffusjonshastighet.
D er diffusjonskoeffsienten, avhengig av molekylets eller ikonets størrelse og løsningene viskositet og temperatur
A er areal
Delta c er konsentrasjonsforskjell over cellemembranen
Delta x er membranens tykkelse

Question 8

Hvordan transporteres glukose over plasmamembranen?

Answer 8

Enten via koplet Na+ (gjennom symport)eller ved fasilitet diffusjon, begge deler via spesialiserte transportproteiner.
Bærerproteinet kan være en uniport der drivkraften for transport er den kjemiske konsentrasjongradienten. Siden det er mer Na+ utenfor cellen kan dette brukes for å transportere glukose mot sin konsentrasjonsgradient. ATP er en indirekte drivkraft.

Question 9

Hva vil skje med cellevolumet hvis du plasserer en celle i en isosmotisk 5% glukose-løsning?

Answer 9

Cellen vil svelle pga gradvis opptak av glukose. Vann følger osmose

Question 10

Hvilke mottiltak vil en celle normalt iverksette når cellevolumet forandres?

Answer 10

Cellen vil motvirke forandringen. Altså ta opp osmolytter og vann vil følge ved osmose om cellen skrumper. Omvendt ved akutt cellesvelling. Osmolytter er K+, Cl- og aminosyrer

Question 11

Hvorfor vil fosfatididyletanol som isolert fra et vev ha flere ulike molekylvekter?

Answer 11

Fosfolipider med polar head som etanolamin kalles det fosfatidyletanolamin. Fettsyrer kan ha ulike lengder, og dette vil påvirke molekylvekten,

Question 12

Hvilke stoffer kan diffundere gjennom membranen og ikke?

Answer 12

Store eller polare stoffer kan ikke diffundere. Oksygen og CO2 diffundere uten hjelp.

Question 13

Hva er osmose og osmotisk trykk?

Answer 13

Diffusjons av et løsningsmiddel fra et område der konsentrasjonen av løsningsmiddel er høyere til et område med lavere og der membranen som skiller er impermeabel for den oppløste substansen. Osmotisk trykk er det som hindrer transport av løsemiddelet fra rommet med høyere konsentrasjon til det med lavere konsentrasjon. Dette avhenger av antall partikler og volumet til løsningen. Osmotisk trykk er proporsjonalt med antall partikler i løsning per volumenhet

Question 14

Beskriv med eksempler to ulike energikrevende mekanismer som anvendes for transport av molekyler og ioner gjennom membraner i nerveceller.

Answer 14

Direkte ATP drevne pumper, fekk Na+/K+ pumpen, Ca2+ pumpen, H+ pumpen.

Indirekte energikrevende er koblet transport vits antiport symport mekanismer.

Question 15

To eksempler på regulering av cellens permeabilitet

Answer 15

Spenningsreguleribg ionekanaler, når membranpotensialet endres åpner/lukkes kanalen.
Ligandregulerte ionekanaler, endrer konfirmasjon når riktig ligand bindes til bindingssetet på kanalproteinet.
Lekkasjekanaler som stort sett er åpne: permeabiliteten reguleres av statistisk tilfeldige overganger.

Question 16

I nyrenes tubuliceller produseres NH4+ fra aminosyren glutamin. Glutamin tas opp i cellen i kotransport med Na+. Hvilke forhold gjør et slikt opptak gunstig?

Answer 16

Natriumioners konsentrasjonsgradient fra utsiden til innsiden av membranen er stor nok til at gin glutamin som har motsatt konsentrasjonsgradientretning, kan transporteres mot sin gradient. Lav intracellulær Na+ konsentrasjon i forhold til ekstracellulærvæsken, negativt membranpotensial favoriserer opptak av +- ladete partikler, lavere intracellulær glutaminkonsentrasjon.

Question 17

Forklar hva som ligger til grunn for utvikling av cellers membranpotensial (hvilemembranpotensial).

Answer 17

I cytoplasma finner man mest K+ og organiske anioner, mens det i det ekstracellulærvæsken er nest Na+, Cl- og Ca2+. Det vil være elektronøytralt på begge sider av plasmamembranen. Men K+ lekker stadig ut av cellen og plussladninger forsvinner dermed fra innsiden. Resultatet blir at innsiden av plasmamembranen får et overskudd av minusladninger i forhold til utsiden. Siden plasmamembranen ikke bare er perneabel for K+ vil det våre noe flukt av andre ladete partikler over cellemembranen (Na+ og Ca2+ diffundere inn i cytoplasma. Balanse opprettholdes av transportmekanismer i cellemembranen. Feks Na/K pumpa

Question 18

Beskriv generell struktur og kjemisk sammensetning av eukaryote cellers plasmamembran.

Answer 18

Fosfolipid tolagsmembran: amfipatiske med ladninger og hydrofobe domener. Membranproteiner (transmembrane og membranassosierte proteiner) og eksterne sukkergrupper er viktige bestanddeler. Steroler m steroidstruktur,

Question 19

Permeabilitet på følgende molekyler
Makromolekyler
Ioner
Nonpolare molekyler
Uladet polar molekyler

Answer 19

Impermeabel
Impermeabel men har spesifikke transportmekanismer
Permeabel
Svakt permeabel

Question 20

Hvorfor sveller celler i ringer-acetat løsning når vi senker pH i løsningen?

Answer 20

Ved å senke pH i en ringer acetat løsning vil man overføre mer acetat til udissosiert eddiksyre og dermed øke fluxen av eddiksyre inn i røde blodceller. Pga osmose vil vann følge med og cellene vil svelle,