1. membranen
Functie membranen:
• Scheiden cytoplasma van extern milieu
• Scheiden intern milieu van cytoplasma
- pH gradiënt (energie
- Toxische stoffen
- Intracellulair redox potentiaal
- Doorgeven signalen
De membraan : dun laagje van lipiden met eiwitten (vloeibaar)
De lipide bilaag (2 lagen)
- Bestaat uit 50% lipiden en 50% eiwitten
- 1 um2 bestaat uit 1.000.000 lipide moleculen
- 1 eukaryote cel bestaat uit 1.000.000.000 lipide moleculen
Lipide bestaat uit : hydrofiele kop en hydrofobe staart
Hydrofiel → houdt van water
Een lipide molecuul is amphyfiel. Dat houdt in dat het molecuul een hydrofiele of polair uiteinde heeft en een
hydrofoob of non-polair uiteinde.
Fosfolipiden
Vetzuren → 2 vetzuurstaarten
Knik wordt gemaakt door 6 dubbele binding. Karaktereigenschappen van lipiden!! TOETS
Kopgroepen
,kopgroep bijna altijd hetzelfde. Phosphatidyl is begin van de groep. (lipide)
Belangrijke eigenschap : geen lading !
Sphingomyelin → 2 verschillende lengtes vetzuren. Hierdoor Dikker membraan. Vetzuur is 2 koolstoffen langer.
Sphingosine → 1 vetzuurstaart. Kan nog iets aan gekoppeld worden door 2 OH groepen die over zijn. (soort
joker)
Cholesterol
Bevat polaire groep en Non polaire groep. Cholesterol zit als soort van vlakken tussen membraan.
Tussen de phospholipiden van de celmembraan zitten ook cholesterolen. Dit zijn ringstructuren met een enkele
hydroxylgroep en een korte apolaire staart.
Vorming van de lipide bilaag 1
Fosfolipiden vormen spontaan een bilaag
- Hydrofiele koppen gaan elektrostatische bindingen en/of waterstofbruggen aan met de
watermoleculen
- Hydrofobe staarten stoten watermoleculen af
Lage energie dus voordeling
hoge energie dus onvoordelig Hoge
Lage energie dus voordelig
Lost goed op door ladingen geen lading → scheiding in laag
Vorming van de lipide bilaag 2
,Door hun cylindrische vorm, vormen phospholipiden spontaan bilagen met de kop naar buiten en de staarten
naar binnen. Een bolletje dat ontstaat door de spontane organisatie van lipiden in een bilaag wordt een
liposoom genoemd. Een bolletje dat zich omsluit met een lipide monolaag wordt een micelle genoemd.
Vloeibaarheid van lipide bilaag
Laterale difussie, moleculaire rotatie en variable lengte van de vetzuurstaarten: vloeibaar karakter membranen
Beweging van phospholipiden zorgt voor uitharding vet → als je vet lang laat staan hard het uit. (word hard) .
als alle phospholipiden bewegen word het een soort van moshpit, lijkt vloeibaar.
Demonstratie van vloeibaarheid
Eiwitten bewegen zich vrijelijk door de membraan
Omdat de lipide bilaag een vloeibaar karakter heeft, kunnen eiwitten die in de membraan zitten, zich vrijelijk
door de membraan heen bewegen. Hier wordt duidelijk gemaakt dat deze zich gelijk verdelen over het hele
oppervlak.
Regulatie van de vloeibaarheid
- Vloeibaarheid hangt af van compositie en temperatuur
- Vloeibaarheid neemt toe met meer dubbele bindingen en kortere ketens
, - Cholesterol heeft geen invloed op vloeibaarheid maar verhoogt de impermeabiliteit
- Cholesterol heeft wel ‘bufferende’ invloed op vloeibaarheid
-verhoogt smeltpunt (tegen hoge temperaturen)
-voorkomt clustering fosfolipiden en verstijven (bij lage temperaturen)
Cholesterol speelt een bijzondere rol bij de vloeibaarheid van de membraan. Cholesterol heeft een
verschillende rol in de vloeibaarheid van de membranen beneden en boven de transitietemperatuur. Bij lagere
temperatuur zal cholesterol door haar bijzondere structuur interfereren met de dichte pakking die je zou
krijgen als de membraan alleen uit fosfolipiden zou bestaan. Bij deze temperatuur zorgt cholesterol dus voor
een minder snelle kristallisatie en maakt het de membraan dus 'meer vloeibaar’. Bij hogere temperaturen,
waarbij de fosfolipiden zeer vrij lateraal doorheen de membraan kunnen bewegen zorgt cholesterol opnieuw
omwille van de steroide ringen voor het verstoren van deze vrije beweging, en zal het dus de vloeibaarheid
"verlagen".
maar juist veel op de permeabilitietseigenschappen. De strakke ringplaatstructuur van cholesterol zorgt ervoor
dat de phospholipiden wel kunnen blijven migreren maar dat de eerste paar CH2 bindingen niet kunnen
bewegen. Als water oplosbare moleculen door de membraan willen gaan, drukken ze, door hun afstotende
werking, hydrofobe groepen als CH2 opzij. Door cholesterol is dat veel minder mogelijk waardoor de
impermeabiliteit dus toeneemt. Daarnaast voorkomt ‘t het uitkristaliseren van de phospholipiden.
Toetsvraag:
Stel je zit in 30 graden en na een tijdje word het kouder, van 30 graden naar 5 graden. Wat gebeurt er met
membraan? Wat moet je doen om hem toch vloeibaar te houden
- Kortere staarten
- Bij 30 graden heb je lange staarten.
- Meer dubbele bindingen , molecuul kleiner maken.
Als t koud is → phospholipiden gaan tegen elkaar aan zitten. Cholesterol zorgt dat phospholipiden niet kunnen
bewegen en minder vloeibaar wordt. ?
Toetsvraag
Warm → vloeibare phospholipiden
Cholesterol → minder vloeibaar.
Als het koud wordt → kristallen gevormd, membranen gaan tegen elkaar aan zitten en wordt hard. Cholesterol
buffert tussen temperatuurverschillen, zodat je niet heel hard kan worden en niet vloeibaar wordt. De pakking
verandert, daarom kunnen phospholipiden niet verplaatsen.
Vorming domeinen met gelijke lipiden
• Bepaalde gelijke fosfolipiden kunnen accumuleren
• Eiwitten kunnen zich hierin ophopen
• Cholesterol is relatief hoog → lipiden blijven op een plek
• Sphingomyeline aanwezig → molecuul wat stukje langer is dan de rest.
• Deze “domeinen” in een membraan heten: “lipide rafts” → verdikking membraan
• Deze domeinen zijn niet zo vloeibaar! Hebben bepaalde functie, bijvoorbeeld binding moleculen van
buitenaf
Liposoom Liposoom
bestaande uit bestaande uit
phosphatidylch phosphatidylchol
oline en ine,
spingomyeline spingomyeline
en cholesterol
Hoe kan je aantonen dat er een eiwit in de lipide raft zit? Of hoe ziet lipide raft eruit ? → toetsvraag
Functie membranen:
• Scheiden cytoplasma van extern milieu
• Scheiden intern milieu van cytoplasma
- pH gradiënt (energie
- Toxische stoffen
- Intracellulair redox potentiaal
- Doorgeven signalen
De membraan : dun laagje van lipiden met eiwitten (vloeibaar)
De lipide bilaag (2 lagen)
- Bestaat uit 50% lipiden en 50% eiwitten
- 1 um2 bestaat uit 1.000.000 lipide moleculen
- 1 eukaryote cel bestaat uit 1.000.000.000 lipide moleculen
Lipide bestaat uit : hydrofiele kop en hydrofobe staart
Hydrofiel → houdt van water
Een lipide molecuul is amphyfiel. Dat houdt in dat het molecuul een hydrofiele of polair uiteinde heeft en een
hydrofoob of non-polair uiteinde.
Fosfolipiden
Vetzuren → 2 vetzuurstaarten
Knik wordt gemaakt door 6 dubbele binding. Karaktereigenschappen van lipiden!! TOETS
Kopgroepen
,kopgroep bijna altijd hetzelfde. Phosphatidyl is begin van de groep. (lipide)
Belangrijke eigenschap : geen lading !
Sphingomyelin → 2 verschillende lengtes vetzuren. Hierdoor Dikker membraan. Vetzuur is 2 koolstoffen langer.
Sphingosine → 1 vetzuurstaart. Kan nog iets aan gekoppeld worden door 2 OH groepen die over zijn. (soort
joker)
Cholesterol
Bevat polaire groep en Non polaire groep. Cholesterol zit als soort van vlakken tussen membraan.
Tussen de phospholipiden van de celmembraan zitten ook cholesterolen. Dit zijn ringstructuren met een enkele
hydroxylgroep en een korte apolaire staart.
Vorming van de lipide bilaag 1
Fosfolipiden vormen spontaan een bilaag
- Hydrofiele koppen gaan elektrostatische bindingen en/of waterstofbruggen aan met de
watermoleculen
- Hydrofobe staarten stoten watermoleculen af
Lage energie dus voordeling
hoge energie dus onvoordelig Hoge
Lage energie dus voordelig
Lost goed op door ladingen geen lading → scheiding in laag
Vorming van de lipide bilaag 2
,Door hun cylindrische vorm, vormen phospholipiden spontaan bilagen met de kop naar buiten en de staarten
naar binnen. Een bolletje dat ontstaat door de spontane organisatie van lipiden in een bilaag wordt een
liposoom genoemd. Een bolletje dat zich omsluit met een lipide monolaag wordt een micelle genoemd.
Vloeibaarheid van lipide bilaag
Laterale difussie, moleculaire rotatie en variable lengte van de vetzuurstaarten: vloeibaar karakter membranen
Beweging van phospholipiden zorgt voor uitharding vet → als je vet lang laat staan hard het uit. (word hard) .
als alle phospholipiden bewegen word het een soort van moshpit, lijkt vloeibaar.
Demonstratie van vloeibaarheid
Eiwitten bewegen zich vrijelijk door de membraan
Omdat de lipide bilaag een vloeibaar karakter heeft, kunnen eiwitten die in de membraan zitten, zich vrijelijk
door de membraan heen bewegen. Hier wordt duidelijk gemaakt dat deze zich gelijk verdelen over het hele
oppervlak.
Regulatie van de vloeibaarheid
- Vloeibaarheid hangt af van compositie en temperatuur
- Vloeibaarheid neemt toe met meer dubbele bindingen en kortere ketens
, - Cholesterol heeft geen invloed op vloeibaarheid maar verhoogt de impermeabiliteit
- Cholesterol heeft wel ‘bufferende’ invloed op vloeibaarheid
-verhoogt smeltpunt (tegen hoge temperaturen)
-voorkomt clustering fosfolipiden en verstijven (bij lage temperaturen)
Cholesterol speelt een bijzondere rol bij de vloeibaarheid van de membraan. Cholesterol heeft een
verschillende rol in de vloeibaarheid van de membranen beneden en boven de transitietemperatuur. Bij lagere
temperatuur zal cholesterol door haar bijzondere structuur interfereren met de dichte pakking die je zou
krijgen als de membraan alleen uit fosfolipiden zou bestaan. Bij deze temperatuur zorgt cholesterol dus voor
een minder snelle kristallisatie en maakt het de membraan dus 'meer vloeibaar’. Bij hogere temperaturen,
waarbij de fosfolipiden zeer vrij lateraal doorheen de membraan kunnen bewegen zorgt cholesterol opnieuw
omwille van de steroide ringen voor het verstoren van deze vrije beweging, en zal het dus de vloeibaarheid
"verlagen".
maar juist veel op de permeabilitietseigenschappen. De strakke ringplaatstructuur van cholesterol zorgt ervoor
dat de phospholipiden wel kunnen blijven migreren maar dat de eerste paar CH2 bindingen niet kunnen
bewegen. Als water oplosbare moleculen door de membraan willen gaan, drukken ze, door hun afstotende
werking, hydrofobe groepen als CH2 opzij. Door cholesterol is dat veel minder mogelijk waardoor de
impermeabiliteit dus toeneemt. Daarnaast voorkomt ‘t het uitkristaliseren van de phospholipiden.
Toetsvraag:
Stel je zit in 30 graden en na een tijdje word het kouder, van 30 graden naar 5 graden. Wat gebeurt er met
membraan? Wat moet je doen om hem toch vloeibaar te houden
- Kortere staarten
- Bij 30 graden heb je lange staarten.
- Meer dubbele bindingen , molecuul kleiner maken.
Als t koud is → phospholipiden gaan tegen elkaar aan zitten. Cholesterol zorgt dat phospholipiden niet kunnen
bewegen en minder vloeibaar wordt. ?
Toetsvraag
Warm → vloeibare phospholipiden
Cholesterol → minder vloeibaar.
Als het koud wordt → kristallen gevormd, membranen gaan tegen elkaar aan zitten en wordt hard. Cholesterol
buffert tussen temperatuurverschillen, zodat je niet heel hard kan worden en niet vloeibaar wordt. De pakking
verandert, daarom kunnen phospholipiden niet verplaatsen.
Vorming domeinen met gelijke lipiden
• Bepaalde gelijke fosfolipiden kunnen accumuleren
• Eiwitten kunnen zich hierin ophopen
• Cholesterol is relatief hoog → lipiden blijven op een plek
• Sphingomyeline aanwezig → molecuul wat stukje langer is dan de rest.
• Deze “domeinen” in een membraan heten: “lipide rafts” → verdikking membraan
• Deze domeinen zijn niet zo vloeibaar! Hebben bepaalde functie, bijvoorbeeld binding moleculen van
buitenaf
Liposoom Liposoom
bestaande uit bestaande uit
phosphatidylch phosphatidylchol
oline en ine,
spingomyeline spingomyeline
en cholesterol
Hoe kan je aantonen dat er een eiwit in de lipide raft zit? Of hoe ziet lipide raft eruit ? → toetsvraag
