WERKCOLLEGE CELLULAIRE RESPONSEN II
OEFENEN TENTAMENVRAGEN MEMBRANEN EN MEMBRAANTRANSPORT
16 SEPT, 2022 - TEUN MUNNIK
Vraag 1 [10 ptn]
Membranen hebben verschillende functies: Ze moeten een 1) afscheiding bewerkstelligen, 2) (selectief)
permeabel zijn, 3) functioneren in een waterige omgeving, en ze moeten 4) flexibel zijn.
(a) Fosfolipiedmembraan-omhulde compartimenten lijken erg op een zeepbel. Beschrijf voor ieder van
de vier genoemde functies of én hoe deze in een zeepbel bewerkstelligd wordt, en hoe in een
biologisch membraan. [5 pnt]
Afscheiding:
- Zeepbel vormt een dubbele laag lipiden waarbij tussen de twee lagen zich een laagje
water bevindt. De hydrofiele koppen wijzen naar het waterlaagje toe en de hydrofobe
staarten wijzen naar buiten toe.
- In het biologische membraan vormt er een dubbele laag fosfolipiden waarbij de staarten
van de twee lagen naar elkaar toe gericht zijn (hydrofobe ruimte) en de hydrofiele koppen
steken naar buiten waardoor de afscheiding ontstaat.
(Selectief) permeabel:
- Door de zeepbel kunnen kleine hydrofiele moleculen diffunderen.
- Het biologische membraan is permeabel voor kleine hydrofobe ongeladen moleculen.
Functioneren in een waterige omgeving:
- Een zeepbel functioneert het beste in een hydrofobe omgeving omdat de staarten die naar
buiten wijzen hydrofoob zijn.
- Het bioogische membraan richt zijn hydrofiele koppen naar buiten waardoor het membraan kan
functioneren in een waterige omgeving.
Flexibel:
- Zeepbel kan in drie dimensies bewegen, waardoor ze flexibel zijn
- Biologisch membraan kan in twee dimensies bewegen, waardoor ze flexibel zijn
(b) Teken de structuur van een fosfolipide, en benoem daarin de drie functionele eenheden waaruit het
molecuul is opgebouwd. [1 pnt]
De drie functionele eenheden zijn:
1. Hydrofobe staarten = apolair
2. Glycerol backbone
3. Fosfaat + alcohol = polair
1
, (c) Leg uit op basis van welke eigenschappen van welk van deze functionele eenheden fosfolipiden
zichzelf uitsorteren binnen een membraan in “domeinen”. [2 pnt]
De lengte en verzadiging van de vetzuren zorgen ervoor dat fosfolipiden zichzelf uitsorteren binnen
een membraan in domeinen.
(d) Een eiwit is verankerd in de membraan door middel van een transmembraan α-helix. Zal dit eiwit
sneller of langzamer door de membraan diffunderen dan fosfolipide moleculen? Licht antwoord
toe. [2 pnt]
De transmembrane alfa-helix is groter dan een fosfolipide dus het transmembraaneiwit zal trager
door een membraan heen bewegen dan een fosfolipide.
Vraag 2 [10 ptn]
Veel planten reageren op aanraking met een snelle cytosolische Ca2+ concentratie verhoging.
(a) Op basis van deze informatie: Wat voor type transporteiwit zou je voorstellen dat deze verhoging
medieert? Licht je antwoord toe. [6 pnt]
Een channel omdat het om ionen gaat en om specifiek te zijn een mechanically gated channel,
omdat deze reageert op druk van de aanraking en daardoor van conformatie kan veranderen
waardoor er Ca2+ de cel in kan komen.
(b) Als je weet dat de Ca2+ uit een intracellulaire bron komt, verandert dat je antwoord bij (a)? Zo nee,
waarom niet, zo ja, wat wordt je antwoord dan? [4 pnt]
Ja, dan zou het een ligand gated channel zijn.
(c) De verandering van Ca2+ heeft nauwelijks een depolarisatie tot gevolg, terwijl een influx van Na+
wel een snelle depolarisatie veroorzaakt. Verklaar dit.
Calcium is gewoon in hele kleine mate aanwezig in en rondom een cel en kan dus nooit genoeg
ladingsverschil veroorzaken om een depolarisatie van het membraan te kunnen veroorzaken.
Natrium is veel meer aanwezig in en rondom de cel waardoor het wel een depolarisatie van het
membraan kan veroorzaken. Zie tabel hieronder:
2
OEFENEN TENTAMENVRAGEN MEMBRANEN EN MEMBRAANTRANSPORT
16 SEPT, 2022 - TEUN MUNNIK
Vraag 1 [10 ptn]
Membranen hebben verschillende functies: Ze moeten een 1) afscheiding bewerkstelligen, 2) (selectief)
permeabel zijn, 3) functioneren in een waterige omgeving, en ze moeten 4) flexibel zijn.
(a) Fosfolipiedmembraan-omhulde compartimenten lijken erg op een zeepbel. Beschrijf voor ieder van
de vier genoemde functies of én hoe deze in een zeepbel bewerkstelligd wordt, en hoe in een
biologisch membraan. [5 pnt]
Afscheiding:
- Zeepbel vormt een dubbele laag lipiden waarbij tussen de twee lagen zich een laagje
water bevindt. De hydrofiele koppen wijzen naar het waterlaagje toe en de hydrofobe
staarten wijzen naar buiten toe.
- In het biologische membraan vormt er een dubbele laag fosfolipiden waarbij de staarten
van de twee lagen naar elkaar toe gericht zijn (hydrofobe ruimte) en de hydrofiele koppen
steken naar buiten waardoor de afscheiding ontstaat.
(Selectief) permeabel:
- Door de zeepbel kunnen kleine hydrofiele moleculen diffunderen.
- Het biologische membraan is permeabel voor kleine hydrofobe ongeladen moleculen.
Functioneren in een waterige omgeving:
- Een zeepbel functioneert het beste in een hydrofobe omgeving omdat de staarten die naar
buiten wijzen hydrofoob zijn.
- Het bioogische membraan richt zijn hydrofiele koppen naar buiten waardoor het membraan kan
functioneren in een waterige omgeving.
Flexibel:
- Zeepbel kan in drie dimensies bewegen, waardoor ze flexibel zijn
- Biologisch membraan kan in twee dimensies bewegen, waardoor ze flexibel zijn
(b) Teken de structuur van een fosfolipide, en benoem daarin de drie functionele eenheden waaruit het
molecuul is opgebouwd. [1 pnt]
De drie functionele eenheden zijn:
1. Hydrofobe staarten = apolair
2. Glycerol backbone
3. Fosfaat + alcohol = polair
1
, (c) Leg uit op basis van welke eigenschappen van welk van deze functionele eenheden fosfolipiden
zichzelf uitsorteren binnen een membraan in “domeinen”. [2 pnt]
De lengte en verzadiging van de vetzuren zorgen ervoor dat fosfolipiden zichzelf uitsorteren binnen
een membraan in domeinen.
(d) Een eiwit is verankerd in de membraan door middel van een transmembraan α-helix. Zal dit eiwit
sneller of langzamer door de membraan diffunderen dan fosfolipide moleculen? Licht antwoord
toe. [2 pnt]
De transmembrane alfa-helix is groter dan een fosfolipide dus het transmembraaneiwit zal trager
door een membraan heen bewegen dan een fosfolipide.
Vraag 2 [10 ptn]
Veel planten reageren op aanraking met een snelle cytosolische Ca2+ concentratie verhoging.
(a) Op basis van deze informatie: Wat voor type transporteiwit zou je voorstellen dat deze verhoging
medieert? Licht je antwoord toe. [6 pnt]
Een channel omdat het om ionen gaat en om specifiek te zijn een mechanically gated channel,
omdat deze reageert op druk van de aanraking en daardoor van conformatie kan veranderen
waardoor er Ca2+ de cel in kan komen.
(b) Als je weet dat de Ca2+ uit een intracellulaire bron komt, verandert dat je antwoord bij (a)? Zo nee,
waarom niet, zo ja, wat wordt je antwoord dan? [4 pnt]
Ja, dan zou het een ligand gated channel zijn.
(c) De verandering van Ca2+ heeft nauwelijks een depolarisatie tot gevolg, terwijl een influx van Na+
wel een snelle depolarisatie veroorzaakt. Verklaar dit.
Calcium is gewoon in hele kleine mate aanwezig in en rondom een cel en kan dus nooit genoeg
ladingsverschil veroorzaken om een depolarisatie van het membraan te kunnen veroorzaken.
Natrium is veel meer aanwezig in en rondom de cel waardoor het wel een depolarisatie van het
membraan kan veroorzaken. Zie tabel hieronder:
2
