A2 Celmembranen
Life at the edge
- Plasmamembraan wordt gezien als een ‘omheining’ tussen een levende cel
en zijn omgeving
- = Selectief permeabel; sommige stoffen gaan makkelijker passeren dan
anderen
o Dit is mogelijk door het plasmamembraan en zijn molecule
componenten
8.1
Cellular membranes are fluid mosaics if lipids and proteins
!! Lipiden en proteïnen zijn de basisbenodigheid van memnbranen
(koolhydraten zijn ook belangrijk)
- Meest overvloedige lipiden in de meeste membranen zijn fosfolipiden
o De mogelijkheid om membranen te vormen is samenhangend met
hun structuur
o Fosfolipiden = amfifatisch; bevat hydrofiele (=waterminnend) en
hydrofobe (=watervresend) eigenschappen
§ Het hydrofiele gedeelte bevindt zich in het waterige gedeelte
§ Het hydrofobe gedeelte bevindt zich in het niet waterige
gedeelte
- Fluid mosaic model; het membraan is een mozaïk van proteïnen en
moleculen die dobberen in een vloeibare dubbellaag van fosfolipiden.
o Proteïnen liggen niet random maar in groepen op bepaalde plaatsen
waar zij hun functie kunnen vervullen
o Specifieke lipiden = lipid rafts
The fluidity of membranes
- Membranen zijn niet statisch!
- Wordt samen gehouden door hydrofobische interacties (veel zwakker dan
covalente bindingen)
- (Meeste) lipiden kunnen zijwaarts verplaatsen
o 107 keer per seconde
o Fosfolipide kunnen 2um afleggen in 1 seconde
- (Zeldzame) verplaatsen flip-flop van de ene fosfolipide laag naar de
andere
- Proteïne zijn veel groter en bewegen trager
o Sommige bewegen via strikte manieren
o Aangedreven langs de cytoskeletale vezels in de cel door
motoreiwitten die verbonden zijn aan de membraan proteïnen zijn
cytoplasmatische regio’s
, o Anderen worden dan weer immobiel gehouden doordat ze
verbonden zijn aan het cytoskelet of de ECM
- Een membraan blijft vloeibaar tot de temperatuur zo afneemt dat de
fosfolipiden zich gaan settelen in een dicht opeengeplakte opstelling en
het membraan stolt.
o Temperatuur waarbij membraan stolt; afhankelijk van de type
lipiden
Vloeibaar Viskeus
Onverzadigde koolwaterstofstaarten Verzadigde koolwaterstofstaarten gaan zich
voorkomt een opeengeplakte opstelling; settelen in een opeengeplakte opstelling;
bevordert de vloeibaarheid van het verbetert de viskueziteit van het membraan
membraan
- Door de knik in de staarten kunnen
ze niet opeen gaan zitten; dus
vloeibaar
- Cholesterol (= sterol)
o Amfifatisch
o Bevindt zich tussen de fosfolipiden
o Verschillende effecten op het membraan zijn vloeibaarheid (bij
verschillende temperaturen)
§ 37° (relatief hoog); membraan wordt minder vloeibaar
doordat cholesterol de beweging van fosfolipiden beperkt
§ Bij lagere temperaturen, verhindert cholesterol de stolling
van het membraan door het proces van ‘opeenplakking’ te
verstoren
§ Cholesterol = vloeibaarheidsbuffer
- Membranen moeten vloeiend zijn om zo efficient mogelijk te werken; de
vloeibaarheid bepaalt de doorlaatbaarheid en het vermogen van
membraan proteïnen om naar andere plaatsen te bewegen
o Wanneer een membraan stolt, verandert de doorlaatbaarheid
o Als een membraan te vloeibaar is, kunnen ook niet alle functies
efficient worden uitgevoerd
Evolution of difference in membrane lipid composition
- Variaties van lipide composities blijken evolutionaire aanpassingen te zijn
die ervoor zorgen dat het membraan de juiste vloeibaarheid heeft onder
bepaalde omstandigheden
o Het vermogen om de lipide compositie van cel membranen te
veranderen als gevolg van temperatuurswijzigingen, is geëvolueerd
in organisme die leven in omgevingen waar de temperatuur varieert
Life at the edge
- Plasmamembraan wordt gezien als een ‘omheining’ tussen een levende cel
en zijn omgeving
- = Selectief permeabel; sommige stoffen gaan makkelijker passeren dan
anderen
o Dit is mogelijk door het plasmamembraan en zijn molecule
componenten
8.1
Cellular membranes are fluid mosaics if lipids and proteins
!! Lipiden en proteïnen zijn de basisbenodigheid van memnbranen
(koolhydraten zijn ook belangrijk)
- Meest overvloedige lipiden in de meeste membranen zijn fosfolipiden
o De mogelijkheid om membranen te vormen is samenhangend met
hun structuur
o Fosfolipiden = amfifatisch; bevat hydrofiele (=waterminnend) en
hydrofobe (=watervresend) eigenschappen
§ Het hydrofiele gedeelte bevindt zich in het waterige gedeelte
§ Het hydrofobe gedeelte bevindt zich in het niet waterige
gedeelte
- Fluid mosaic model; het membraan is een mozaïk van proteïnen en
moleculen die dobberen in een vloeibare dubbellaag van fosfolipiden.
o Proteïnen liggen niet random maar in groepen op bepaalde plaatsen
waar zij hun functie kunnen vervullen
o Specifieke lipiden = lipid rafts
The fluidity of membranes
- Membranen zijn niet statisch!
- Wordt samen gehouden door hydrofobische interacties (veel zwakker dan
covalente bindingen)
- (Meeste) lipiden kunnen zijwaarts verplaatsen
o 107 keer per seconde
o Fosfolipide kunnen 2um afleggen in 1 seconde
- (Zeldzame) verplaatsen flip-flop van de ene fosfolipide laag naar de
andere
- Proteïne zijn veel groter en bewegen trager
o Sommige bewegen via strikte manieren
o Aangedreven langs de cytoskeletale vezels in de cel door
motoreiwitten die verbonden zijn aan de membraan proteïnen zijn
cytoplasmatische regio’s
, o Anderen worden dan weer immobiel gehouden doordat ze
verbonden zijn aan het cytoskelet of de ECM
- Een membraan blijft vloeibaar tot de temperatuur zo afneemt dat de
fosfolipiden zich gaan settelen in een dicht opeengeplakte opstelling en
het membraan stolt.
o Temperatuur waarbij membraan stolt; afhankelijk van de type
lipiden
Vloeibaar Viskeus
Onverzadigde koolwaterstofstaarten Verzadigde koolwaterstofstaarten gaan zich
voorkomt een opeengeplakte opstelling; settelen in een opeengeplakte opstelling;
bevordert de vloeibaarheid van het verbetert de viskueziteit van het membraan
membraan
- Door de knik in de staarten kunnen
ze niet opeen gaan zitten; dus
vloeibaar
- Cholesterol (= sterol)
o Amfifatisch
o Bevindt zich tussen de fosfolipiden
o Verschillende effecten op het membraan zijn vloeibaarheid (bij
verschillende temperaturen)
§ 37° (relatief hoog); membraan wordt minder vloeibaar
doordat cholesterol de beweging van fosfolipiden beperkt
§ Bij lagere temperaturen, verhindert cholesterol de stolling
van het membraan door het proces van ‘opeenplakking’ te
verstoren
§ Cholesterol = vloeibaarheidsbuffer
- Membranen moeten vloeiend zijn om zo efficient mogelijk te werken; de
vloeibaarheid bepaalt de doorlaatbaarheid en het vermogen van
membraan proteïnen om naar andere plaatsen te bewegen
o Wanneer een membraan stolt, verandert de doorlaatbaarheid
o Als een membraan te vloeibaar is, kunnen ook niet alle functies
efficient worden uitgevoerd
Evolution of difference in membrane lipid composition
- Variaties van lipide composities blijken evolutionaire aanpassingen te zijn
die ervoor zorgen dat het membraan de juiste vloeibaarheid heeft onder
bepaalde omstandigheden
o Het vermogen om de lipide compositie van cel membranen te
veranderen als gevolg van temperatuurswijzigingen, is geëvolueerd
in organisme die leven in omgevingen waar de temperatuur varieert
