Hoofdstuk 1: Basisbegrippen
Diffusie = passieve beweging van moleculen van een hoge naar een lage concentratie
= belangrijkt transportmechanisme op KORTE afstand (bulk transport via
bloedbaan → laatste deel = diffusie)
→ ideale grootte van de cel is gelimiteerd
diffusie is het resultaat van willekeurige bewegingen
Wet van Fick:
C 1−C 2 C 1−C 2
Q=DA =concentratiegradient
L L
Q = transport-intensiteit
D = diffusiecoëfficiënt = karakteristiek substantie in bepaald milieu bij bepaalde temperatuur
A = dwarse doorsnede waar de diffusie plaatsgrijpt
C 1 , C 2 = concentratie op twee locaties
L = afstand tussen locaties
⇒ grote L → kleine Q
Osmose
= water transporteert tot water concentraties hetzelfde zijn/opgeloste stof trekt
het water naar zich toe ⇒ beweging van water doorheen een semi-permeabel
membraan
semi-permeabel membraan: sommige stoffen kunnen door, andere niet
geen membraan/permeabel membraan → diffusie
semi-permeabel membraan → osmose
filtratie
= beweging van water door een semi-permeabel membraan onder druk
osmotische druk = druk die nodig is om vloeistoftransport te beletten
● iso-osmotisch: zelfde osmotische druk (hoeft niet over dezelfde moleculen te gaan)
● hyperosmotisch: hogere osmotische druk
● hypo-osmotisch: lagere osmotische druk
osmolariteit = aantal mol opgeloste moleculen per liter (osmol/L)
! NaCl dissocieert in water → 1 mol NaCl in 1 L → 2 osmol/L
osmolaliteit = aantal mol opgeloste moleculen per kg water
capillairen
→ poriën
● hydrostatisch druk in BV > hydrostatische druk in weefsel → diffusie naar
buiten (filtratie want opgeloste moleculen kunnen niet naar buiten)
, ● bloedplasma met meer opgeloste stoffen → osmotische druk BV >
osmotische druk weefsel → osmose naar binnen
● meer vocht naar weefsel dan omgekeerd
○ oplossing: lymfevaten voor drainage
celmembranen
● dynamisch!
● aqua poriën
● barrière voor uitwisseling
● H2O kan door membraan zonder aqua poriën
● krimpen/zwellen als osmolariteit verandert
○ max 30%
○ kan exploderen
○ uitgedroogde dieren die in 1 keer veel water opnemen → rbc
exploderen
water
● waterstofbindingen
● dipool → makkelijk binden
● kan grote hoeveelheden warmte opnemen/afgeven → stabilisatie
lichaamstempereatuur
○ evaporatie tegen oververhitting
Hoofdstuk 2: Cellen en weefsels
Transport door membranen
● Passief transport: door concentratiegradiënten (osmose, diffusie);
elektrische krachten → stopt wanneer de concentratie aan beide zijden
gelijk is
○ 3 manieren
■ diffusie door lipiden bi-layer
● vetoplosbare substanties (en water) lossen op in membraan
■ diffusie door proteïne-kanalen/ionenkanalen
● hydrofiele stoffen
● transport bepaald door concentratie + ladingsverschillen
(elektrochemische gradient)
● selectief
■ binding aan transportproteïnen
● hydrofiele moleculen die te groot zijn voor ionenkanalen
● gelimiteerd door aantal proteïnen
● competitieve inhibitie: als andere moleculen zich binden kan
de rest niet door
● specifiek voor bepaalde moleculen
○ bij celzwelling: uitstoot van moleculen → water volgt
○ constante aanvoer ionen → celzwelling; gebeurt niet want:
■ actief ionentransport naar buiten → evenredige verdeling
○ oplossing die celvolume niet verandert = isotoon (vb. fysiologisch serum)
, ■ toenemen: hypotoon
■ afnemen: hypertoon
■ opgeloste stof te snel opgenomen door lichaam → enkel
water over → hypotoon
● Actief transport
○ drager-eiwitten: specifiek, verzadigbaar, onderhevig aan competitie
○ tegen de gradiënt in → energie nodig
○ 2 manieren
■ primair: energie gebruikt op de plaats van de transport
● transporteiwit verbruikt ATP
■ secundair: energie niet verbruikt op de plaats van de transport
● primair actief transport haalt bepaalde stof weg uit de cel
● andere stof kan binnen door verlaagde concentratie in de cel
○ uniporter: drager-eiwit dat 1 molecule/ion transporteert
○ co-transporter: drager-eiwit dat verschillende types transporteert
○ symporter: transport van de verschillende moleculen/ionen gebeurt in
dezelfde richting
○ antiporter: transport gebeurt in tegengestelde richting
Endocytose en exocytose
● Endocytose
○ in de cel
○ opname vloeistof, opgeloste substanties, extracellulaire partikels
○ fagocytose = vorm van endocytose
■ neutrofielen + macrofagen nemen bacteriën/celdetritus op
■ fagosomen versmelten in de cel met lysosomen
○ maakt moeilijk opneembare stoffen opneembaar
● exocytose
○ uit de cel
Chemische communicatie tussen cellen
Hormoon = scheikundige boodschapper
heeft targets/doelcellen
Transport via
● bloedbaan
● interstitieel vocht
communicatie in 3 stappen
● doelcel herkent hormoon
○ receptoren op oppervlak of intracellulair
● hormoon → doelcel = first messenger
○ intracellulaire receptor
○ membraanreceptor → second messenger
● biologische respons
, ○ regelen enzym activiteit
hormonen
● wateroplosbare hormonen
○ kunnen niet door celmembraan
○ receptoren intracellulair
● vetoplosbare hormonen
○ kunnen door celmembraan
○ membraanreceptoren
○ primaire boodschapper → secundaire boodschapper
meleculen die binden aan receptor → biologisch effect bewerken = agonisten
moleculen die binden aan receptor → geen biologisch effect bewerken (receptor
blokkeren) = antagonisten
moleculen die binden aan receptor = ligand (zowel agonist als antagonist)
receptoren
● zijn proteïnen
● bindt normaal maar met 1 signaalmolecule tegelijkertijd
● bindingsplaats
○ specifiek
● hoge affiniteit voor signaalmolecule
○ affiniteit voorgesteld door Ka = associatieconstante
● aantal is niet constant → verzadigbaar
● reversibiliteit
○ soms wordt het hormoon opgenomen + gerecycleerd ipv losgelaten
Biologische respons
● afhankelijk van aantal receptoren die binden
geen recht evenredig verband tussen #signaal
moleculen en biologische respons
wel: sigmoïdaal verband
→ respons treedt pas op wanneer drempel
is bereikt
in steilste gebied: kleine wijziging in
concentratie → grote biologische respons
down-regulation: hoge concentratie signaalmoleculen → cel bespaart door aantal
receptoren te laten afnemen
up-regulation: lage concentratie signaalmoleculen → aantal receptoren laten
toenemen
Diffusie = passieve beweging van moleculen van een hoge naar een lage concentratie
= belangrijkt transportmechanisme op KORTE afstand (bulk transport via
bloedbaan → laatste deel = diffusie)
→ ideale grootte van de cel is gelimiteerd
diffusie is het resultaat van willekeurige bewegingen
Wet van Fick:
C 1−C 2 C 1−C 2
Q=DA =concentratiegradient
L L
Q = transport-intensiteit
D = diffusiecoëfficiënt = karakteristiek substantie in bepaald milieu bij bepaalde temperatuur
A = dwarse doorsnede waar de diffusie plaatsgrijpt
C 1 , C 2 = concentratie op twee locaties
L = afstand tussen locaties
⇒ grote L → kleine Q
Osmose
= water transporteert tot water concentraties hetzelfde zijn/opgeloste stof trekt
het water naar zich toe ⇒ beweging van water doorheen een semi-permeabel
membraan
semi-permeabel membraan: sommige stoffen kunnen door, andere niet
geen membraan/permeabel membraan → diffusie
semi-permeabel membraan → osmose
filtratie
= beweging van water door een semi-permeabel membraan onder druk
osmotische druk = druk die nodig is om vloeistoftransport te beletten
● iso-osmotisch: zelfde osmotische druk (hoeft niet over dezelfde moleculen te gaan)
● hyperosmotisch: hogere osmotische druk
● hypo-osmotisch: lagere osmotische druk
osmolariteit = aantal mol opgeloste moleculen per liter (osmol/L)
! NaCl dissocieert in water → 1 mol NaCl in 1 L → 2 osmol/L
osmolaliteit = aantal mol opgeloste moleculen per kg water
capillairen
→ poriën
● hydrostatisch druk in BV > hydrostatische druk in weefsel → diffusie naar
buiten (filtratie want opgeloste moleculen kunnen niet naar buiten)
, ● bloedplasma met meer opgeloste stoffen → osmotische druk BV >
osmotische druk weefsel → osmose naar binnen
● meer vocht naar weefsel dan omgekeerd
○ oplossing: lymfevaten voor drainage
celmembranen
● dynamisch!
● aqua poriën
● barrière voor uitwisseling
● H2O kan door membraan zonder aqua poriën
● krimpen/zwellen als osmolariteit verandert
○ max 30%
○ kan exploderen
○ uitgedroogde dieren die in 1 keer veel water opnemen → rbc
exploderen
water
● waterstofbindingen
● dipool → makkelijk binden
● kan grote hoeveelheden warmte opnemen/afgeven → stabilisatie
lichaamstempereatuur
○ evaporatie tegen oververhitting
Hoofdstuk 2: Cellen en weefsels
Transport door membranen
● Passief transport: door concentratiegradiënten (osmose, diffusie);
elektrische krachten → stopt wanneer de concentratie aan beide zijden
gelijk is
○ 3 manieren
■ diffusie door lipiden bi-layer
● vetoplosbare substanties (en water) lossen op in membraan
■ diffusie door proteïne-kanalen/ionenkanalen
● hydrofiele stoffen
● transport bepaald door concentratie + ladingsverschillen
(elektrochemische gradient)
● selectief
■ binding aan transportproteïnen
● hydrofiele moleculen die te groot zijn voor ionenkanalen
● gelimiteerd door aantal proteïnen
● competitieve inhibitie: als andere moleculen zich binden kan
de rest niet door
● specifiek voor bepaalde moleculen
○ bij celzwelling: uitstoot van moleculen → water volgt
○ constante aanvoer ionen → celzwelling; gebeurt niet want:
■ actief ionentransport naar buiten → evenredige verdeling
○ oplossing die celvolume niet verandert = isotoon (vb. fysiologisch serum)
, ■ toenemen: hypotoon
■ afnemen: hypertoon
■ opgeloste stof te snel opgenomen door lichaam → enkel
water over → hypotoon
● Actief transport
○ drager-eiwitten: specifiek, verzadigbaar, onderhevig aan competitie
○ tegen de gradiënt in → energie nodig
○ 2 manieren
■ primair: energie gebruikt op de plaats van de transport
● transporteiwit verbruikt ATP
■ secundair: energie niet verbruikt op de plaats van de transport
● primair actief transport haalt bepaalde stof weg uit de cel
● andere stof kan binnen door verlaagde concentratie in de cel
○ uniporter: drager-eiwit dat 1 molecule/ion transporteert
○ co-transporter: drager-eiwit dat verschillende types transporteert
○ symporter: transport van de verschillende moleculen/ionen gebeurt in
dezelfde richting
○ antiporter: transport gebeurt in tegengestelde richting
Endocytose en exocytose
● Endocytose
○ in de cel
○ opname vloeistof, opgeloste substanties, extracellulaire partikels
○ fagocytose = vorm van endocytose
■ neutrofielen + macrofagen nemen bacteriën/celdetritus op
■ fagosomen versmelten in de cel met lysosomen
○ maakt moeilijk opneembare stoffen opneembaar
● exocytose
○ uit de cel
Chemische communicatie tussen cellen
Hormoon = scheikundige boodschapper
heeft targets/doelcellen
Transport via
● bloedbaan
● interstitieel vocht
communicatie in 3 stappen
● doelcel herkent hormoon
○ receptoren op oppervlak of intracellulair
● hormoon → doelcel = first messenger
○ intracellulaire receptor
○ membraanreceptor → second messenger
● biologische respons
, ○ regelen enzym activiteit
hormonen
● wateroplosbare hormonen
○ kunnen niet door celmembraan
○ receptoren intracellulair
● vetoplosbare hormonen
○ kunnen door celmembraan
○ membraanreceptoren
○ primaire boodschapper → secundaire boodschapper
meleculen die binden aan receptor → biologisch effect bewerken = agonisten
moleculen die binden aan receptor → geen biologisch effect bewerken (receptor
blokkeren) = antagonisten
moleculen die binden aan receptor = ligand (zowel agonist als antagonist)
receptoren
● zijn proteïnen
● bindt normaal maar met 1 signaalmolecule tegelijkertijd
● bindingsplaats
○ specifiek
● hoge affiniteit voor signaalmolecule
○ affiniteit voorgesteld door Ka = associatieconstante
● aantal is niet constant → verzadigbaar
● reversibiliteit
○ soms wordt het hormoon opgenomen + gerecycleerd ipv losgelaten
Biologische respons
● afhankelijk van aantal receptoren die binden
geen recht evenredig verband tussen #signaal
moleculen en biologische respons
wel: sigmoïdaal verband
→ respons treedt pas op wanneer drempel
is bereikt
in steilste gebied: kleine wijziging in
concentratie → grote biologische respons
down-regulation: hoge concentratie signaalmoleculen → cel bespaart door aantal
receptoren te laten afnemen
up-regulation: lage concentratie signaalmoleculen → aantal receptoren laten
toenemen
