Samenvatting Tentamen 2 De Cel

HC 1 – Hoofdstuk 11&12 Membraanstructuur & Transport Langs Celmembranen
Functie membranen:
 Prokaryoten: scheiding aanbrengen tussen intracellulair en extracellulair

 Op bepaalde plekken in de cel kunnen bepaalde processen plaatsvinden
 Milieu in een bepaald organel kan zorgen voor het plaatsvinden van een
bepaalde functie
 Op heel veel plekken is er een concentratieverschil over het membraan
Processen waar plasmamembraan een rol speelt
 Membraan moet selectief permeabel zijn voor import en export van
moleculen
 Membraan moet in staat zijn een gradiënt op te bouwen/in stand te
houden om er vervolgens wat nuttigs mee te doen
o Selectieve kanalen en transporters
 Meeste cellen moeten kunnen bewegen: samenwerking tussen
plasmamembraan en cytoskelet
 Cel moet kunnen reageren op iets wat buiten de cel gebeurt,
veranderingen in omgeving op pikken met bijv. receptoren
 Plasmamembraan wordt gestabileerd door celcortex(filamenteuze eiwitten)
Waar staan membranen uit
 Fosfolipiden(lipide bilaag): fosfaatbestaande hydrofiele kop(bijv. choline),
hydrofobe hydrocarbonstaart
o Zijn amfipathisch: moleculen met zowel hydrofiele als hydrofobe
delen
 Glycolipiden: vetten waar suiker op zit
 Eiwitten(Glycoproteïnen)
 Cholesterol
Membranen kunnen met de cel meegroeien(van vorm veranderen en
verplaatsen) en het is zelfhelend
Wat bepaalt de vloeibaarheid van een membraan?
 Verzadiging van de vetzuurstaarten
o Hoe onverzadigder(dubbele bindingen) de vetzuurstaart, hoe
vloeibaarder het membraan
 Lengte van de vetzuurketens
 Temperatuur
o Bij koudbloedige dieren speelt dit een belangrijke rol
o Bij hogerer temperaturen maakt de cel membraanlipiden met
langere staarten en minder dubbele bindingen
 Cholesterol:
o Als een membraan vast is, zorgt cholesterol ervoor dat het
vloeibaarder is
o Als een membraan vloeibaar is zorgt cholesterol dat het membraan
wat vaster wordt

,Wat is de functie van membraaneiwitten?
 Transport
 Receptor
 Stevigheid: binden aan extracellulaire matrix of cytoskelet
Waar in een cel zullen de suikergroepen van glycolipiden en glycoproteïnes zich
bevinden?
 Aan de buitenzijde van het plasmamembraan(extra cellulair): bescherming
tegen stoffen
 In het lumen van het endoplasmatisch reticulum: worden op de eiwitten
gezet en via het Golgi doorgestuurd naar het plasmamembraan
o Endoplasmatisch reticulum maakt nieuwe fosfolipiden met vrije
vetzuren als substraten
Passief transport: transport wat met de concentratiegradiënt meegaat
Vormen van endocytose:
 Fagocytose: grote deeltjes worden opgenomen
 Pinocytose: klein beetje vloeistof met moleculen wordt opgenomen
 Receptor mediated endocytose: receptoren met wat ze gebonden hebben,
worden gebonden


Fosfolipiden(lipide bilaag): bestaat uit 2 vetzuurstaarten(vaak op positie 2
onverzadigd), glycerol, fosfaat en choline
 Hydrofiele kop(choline en fosfaat) zit aan de buitenkant van het membraan
 Een cel moet fosfolipiden kunnen maken vanuit cholesterol/vetzuren
o Dit gebeurt in het endoplasmatisch reticulum
o Vetzuurbindende eiwitten die het hydrofobe deel afschermen ->
brengt ze naar het membraan -> vetzuur wordt geactiveerd(wordt
acylcoA) -> 2 CoA wordt gekoppeld -> fosfaat wordt eraf geknipt
 Uiteindelijk komt er een disbalans tussen de 2 monolagen
 Er zijn ewiitten(scramblases) die fosfolipiden van de
ene laag naar de andere laag kunnen brengen -> aan
beide kanten weer evenveel fosfolipiden
o Scramblase selecteert random fosfolipiden van
de ene laag en voegt deze in de andere laag ->
gelijke verdeling tussen de monolagen van het
ER membraan
Opbouw van membraan-asymmetrie start in Golgi
 Kopgroepen van fosfolipiden zijn asymmetrisch verdeeld: aan kant van
cytosol zitten nagenoeg alle negatief geladen fosfolipiden en aan de
buitenkant niet
 In het Golgi systeem zitten flippases(zijn specifiek voor bepaalde
fosfolipiden: zorgen dat er een asymmetrische opbouw is van het
membraan
o Verwijdert specifieke fosfolipiden van ene kant van bilaag(richting
exterieure ruimte) en flipt ze naar de monolaag aan cytosol kant

, o Fosfolipiden aan cytosol kunnen gemodificeerd worden ->
signaaltransductie
o Apopotose: negatief geladen fosfolipiden aan buitenkant geven
signaal aan macrofagen dat de blaasjes opgeruimd worden
o Flippases zijn specifiek

Glycolipiden:
 Vooral gelegen in het plasmamembraan
 Alleen in niet-cytosolische helft van de bilaag
o Suikergroep richting celbuitenkant(er zijn geen flippases die
glycolipiden verplaatsen naar cytosol kant)
Functies van membraaneiwitten
 Transport
 Verankering aan extracellulaire matrix/cytoskelet
 Signaaltransductie
o Receptoren/enzymen

Hoe zitten eiwitten aan of in een membraan?
 Transmembraan eiwit: eiwit gaat door het membraan heen
o Door de bilaag met deel aan beide kanten
o Amfipatisch
 Hydrofobe regio in binnenste van de bilaag (tegen de
hydrofobe staarten van de lipide moleculen)
 Hydrofiele regio blootgesteld aan waterige omgeving
o Deel van eiwit dat signaal ontvangt moet aan de buitenkant van de
cel zitten, deel dat signaal doorgeeft moet in cytosol zit
 Monolaag-geassocieerd: gaan een interactie aan met maar 1 monolaag
van de bilaag
o Bijv. doordat ze aan de ene kant een set aminozuren hebben die
hydrofoob zijn -> gaan in lipide monolaag
o Geassocieerd met de cytosolische helft van de lipide bilaag door een
amfipathische α-helix
 Lipide-gekoppeld: door middel van vetzuurstaart
 Eiwit-gehecht: hebben geen directe interactie met hydrofobe deel, met
fosfolipide kopgroep of ander eiwit
o Elektrostatische interacties

, Merendeel van eiwitten kan vrij bewegen in een membraan, maar niet allemaal:
 Transmembraan eiwitten kunnen vrij bewegen in de lipiden
 Door het koppelen aan een andere component zitten sommige eiwitten
vast
o Membraaneiwitten niet langs tight junctions bewegen
o Bijv. rode bloedcel in het plasmamembraan: transmembraaneiwitten
zijn via attachment eiwitten gekoppeld aan het cytoskelet -> geeft
stevigheid




Detergent: voor het
verstoren van hydrofobe associaties van de lipide bilaag
 Zijn kleine, amifpathische, lipideachtige moleculen
 Hebben een enkele hydrofobe staart
 Vormen milaag i.p.v. een bilaag
 Hydrofobe einde van detergent interacteren met membrane-spannende
hydrofobe regio’s van transmembraan eiwitten/fosfolipide moleculen ->
verstoren lipide bilaag -> scheiding van eiwitten van de fosfolipiden
Verdeling van ionen over het plasmamembraan
 Natrium: veel meer aanwezig buiten de cel(145mM t.o.v. 5-15 mM)
 Kalium: veel meer aanwezig in de cel(140mM t.o.v. 5mM)
 Chloride: veel meer aanwezig buiten de cel(110 mM t.o.v. 5-15 mM)
Diffusie van stoffen over een lipidebilaag
 Mate van diffusie wordt bepaald door:
o Lading van de deeltjes
o Grootte van de deeltjes
o Dipoolmoment van molecuul
 Als deze sterk is gaat diffusie moeilijker
o Polariteit
 Niet polaire, kleine moleculen(zoals O2 en
CO2) kunnen heel makkelijk door
lipidebilaag
Diffusie over een biologisch membraan
 Doordat er transmembraaneiwitten in het membraan
zitten kunnen bepaalde moleculen toch over het
membraan getransporteerd worden
o Via groep van alpha helixen
 Zijn hydrofiele aminozuren want je wilt een porie creëren
waar de geladen(hydrofiele) moleculen doorheen kunnen