Hoofdstuk 1: Biomembranen
1) Structuur van biomembranen
AFM (atomic force microscopy): tip scant oppervlak van specimen – laser wordt
weerkaatst en afhankelijk van de hoogte van het opp zal de laser in een bepaalde hoek
weerkaatst worden (opp biomembraan is ruw)
Fosfolipiden dubbellaag: 3-4 nm = 30-40 Å (Å = 10-10 m)
Amfipatische moleculen (hydrofiel + hydrofoob deel) in waterige oplossing -> contact
tss hydrofiel en hydrofoob deel is energetisch ongunstig
Membraan heeft 2 zijden:
Bv. mitochondrion
Exoplasmatisch vloeistof = tss 2 membranen
Cytosol = in en rond mitochondrion
2) Functies van plasmamembraan
• Barrière
Gassen en kleine moleculen kunnen ongehinderd door het membraan. Ureum en
water kunnen via diffusie door het plasmamembraan maar ondervinden lichte hinder.
Osmose: water stroomt van hypotoon naar hypertone omgeving – naar het deel met
de grootste concentratie ionen.
(hyper = veel ionen, hypo = weinig ionen)
-> cel kan ontploffen of zwellen.
Bv. osmotische druk in planten – hoge conc suiker vanboven in de boom (door
fotosynthese) -> water gaat omhoog door osmose
1
,• condensator (oef!)
condensator = niet-geleidend materiaal tss 2 platen (positieve en
negatieve plaat) waarop ladingen opgeslagen kunnen worden (Q =CV)
kop: geleidend
staart: hydrofoob -> niet geleidend, dus elk plasmamembraan is
condensator
-> hoe groter het opp, hoe groter de capaciteit
• signaalmoleculen (zie hoofdstuk signaaltransductie!)
Fosfolipasen = enzymen die fosfolipiden kunnen splitsen
A1, A2, C en D zijn plaatsen waar fosfolipasen kunnen knippen
Bv. PLC splitst PIP2 in DAG en IP3 (2 signaalmolecules)
Signaalmolecules = sturen belangrijke processen in de cel
• 2D vloeistof
Integrale membraanproteinen gaan volledig doorheen
membraan.
Perifere membraanproteinen hangen vast via ander eiwit.
Membraanproteinen met vetanker hangen vast via anker in
het membraan.
2
,3) Chemie van biomembranen
• Lipiden
o fosfoglyceriden en plasmalogenen
Fosfoglyceriden: glycerol + fosfaat + 2 vetzuurstaarten +
alcoholgroep
è esterverbinding
-acyl : verzamelnaam vetzuren
Triacylglycerol is hydroFOOB -> verestering van 3 OH’s van glycerol
(glycerol is alcohol met 3 OH – antivriesmiddel)
Fosfatidyl: 2 OH veresterd met fosfaat op 3’
Plasmalogenen: glycerol + fosfaat + 2 vetzuurstaarten +
alcoholgroep
è etherverbinding
o sfingolipiden & gangliosiden
Sfingolipiden: sfingosine + vetzuurstaarten + R-groep
Ceramide: R-groep is waterstofatoom (H)
Sfingomyeline: R-groep is fosfocholine
(komt voor in de membranen v/d myelineschede rond
perifere zenuwcellen)
Cerebrosiden en globosiden: R-groepen zijn
suikermonomeren of dimeren
Gangliosiden: glycosfingolipiden met complexe
suikergroepen
Glycosfingolipiden= glucosyl cerebroside
3
, o sterolen
Steroide: 3x 6-ring en 1x 5-ring
Vb. Cholesterol
Niet zo sterk amfipatisch -> kan geen dubbellaag uit opgebouwd
worden (is wel onderdeel van dubbellaag)
Cholesterol is ook een precursor van vitamine D
• beweeglijkheid van lipiden in een biomembraan
o meting via FRAP (laterale diffusie)
fluorescentie = stof gaat licht v/e andere golflengte
uitzenden
bleaching = verlies van fluorescentie
FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching):
stof bindt op hoofdjes van membraan (fluorescentie)
-> laser bleached fluorescent deel dmv sterk licht
-> helft van witte hoofdjes blijft, andere helft diffundeert
weg (laterale diffusie) en wordt vervangen door blauwe.
o flip-flop
Flip-flop = beweging van cytosolische zijde naar exoplasmatische
zijde en omgekeerd -> flippase nodig !!
Flippase (ABCB4) heeft ATP nodig dus flip-flop kan enkel indien
ATP aanwezig is
-> energetisch zeer onwaarschijnlijk
-> andere chemische samenstelling tss exoplasmatische en
cytosolische zijde
-> membranen zijn asymmetrisch (2 verschillende zijden)
(Quencher onderdukt fluorescentie van een andere stof)
4
1) Structuur van biomembranen
AFM (atomic force microscopy): tip scant oppervlak van specimen – laser wordt
weerkaatst en afhankelijk van de hoogte van het opp zal de laser in een bepaalde hoek
weerkaatst worden (opp biomembraan is ruw)
Fosfolipiden dubbellaag: 3-4 nm = 30-40 Å (Å = 10-10 m)
Amfipatische moleculen (hydrofiel + hydrofoob deel) in waterige oplossing -> contact
tss hydrofiel en hydrofoob deel is energetisch ongunstig
Membraan heeft 2 zijden:
Bv. mitochondrion
Exoplasmatisch vloeistof = tss 2 membranen
Cytosol = in en rond mitochondrion
2) Functies van plasmamembraan
• Barrière
Gassen en kleine moleculen kunnen ongehinderd door het membraan. Ureum en
water kunnen via diffusie door het plasmamembraan maar ondervinden lichte hinder.
Osmose: water stroomt van hypotoon naar hypertone omgeving – naar het deel met
de grootste concentratie ionen.
(hyper = veel ionen, hypo = weinig ionen)
-> cel kan ontploffen of zwellen.
Bv. osmotische druk in planten – hoge conc suiker vanboven in de boom (door
fotosynthese) -> water gaat omhoog door osmose
1
,• condensator (oef!)
condensator = niet-geleidend materiaal tss 2 platen (positieve en
negatieve plaat) waarop ladingen opgeslagen kunnen worden (Q =CV)
kop: geleidend
staart: hydrofoob -> niet geleidend, dus elk plasmamembraan is
condensator
-> hoe groter het opp, hoe groter de capaciteit
• signaalmoleculen (zie hoofdstuk signaaltransductie!)
Fosfolipasen = enzymen die fosfolipiden kunnen splitsen
A1, A2, C en D zijn plaatsen waar fosfolipasen kunnen knippen
Bv. PLC splitst PIP2 in DAG en IP3 (2 signaalmolecules)
Signaalmolecules = sturen belangrijke processen in de cel
• 2D vloeistof
Integrale membraanproteinen gaan volledig doorheen
membraan.
Perifere membraanproteinen hangen vast via ander eiwit.
Membraanproteinen met vetanker hangen vast via anker in
het membraan.
2
,3) Chemie van biomembranen
• Lipiden
o fosfoglyceriden en plasmalogenen
Fosfoglyceriden: glycerol + fosfaat + 2 vetzuurstaarten +
alcoholgroep
è esterverbinding
-acyl : verzamelnaam vetzuren
Triacylglycerol is hydroFOOB -> verestering van 3 OH’s van glycerol
(glycerol is alcohol met 3 OH – antivriesmiddel)
Fosfatidyl: 2 OH veresterd met fosfaat op 3’
Plasmalogenen: glycerol + fosfaat + 2 vetzuurstaarten +
alcoholgroep
è etherverbinding
o sfingolipiden & gangliosiden
Sfingolipiden: sfingosine + vetzuurstaarten + R-groep
Ceramide: R-groep is waterstofatoom (H)
Sfingomyeline: R-groep is fosfocholine
(komt voor in de membranen v/d myelineschede rond
perifere zenuwcellen)
Cerebrosiden en globosiden: R-groepen zijn
suikermonomeren of dimeren
Gangliosiden: glycosfingolipiden met complexe
suikergroepen
Glycosfingolipiden= glucosyl cerebroside
3
, o sterolen
Steroide: 3x 6-ring en 1x 5-ring
Vb. Cholesterol
Niet zo sterk amfipatisch -> kan geen dubbellaag uit opgebouwd
worden (is wel onderdeel van dubbellaag)
Cholesterol is ook een precursor van vitamine D
• beweeglijkheid van lipiden in een biomembraan
o meting via FRAP (laterale diffusie)
fluorescentie = stof gaat licht v/e andere golflengte
uitzenden
bleaching = verlies van fluorescentie
FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching):
stof bindt op hoofdjes van membraan (fluorescentie)
-> laser bleached fluorescent deel dmv sterk licht
-> helft van witte hoofdjes blijft, andere helft diffundeert
weg (laterale diffusie) en wordt vervangen door blauwe.
o flip-flop
Flip-flop = beweging van cytosolische zijde naar exoplasmatische
zijde en omgekeerd -> flippase nodig !!
Flippase (ABCB4) heeft ATP nodig dus flip-flop kan enkel indien
ATP aanwezig is
-> energetisch zeer onwaarschijnlijk
-> andere chemische samenstelling tss exoplasmatische en
cytosolische zijde
-> membranen zijn asymmetrisch (2 verschillende zijden)
(Quencher onderdukt fluorescentie van een andere stof)
4
