Samenvatting celfysiologie

CELFYSIOLOGIE
OPGELOSTE VRAGEN
Academiejaar 2018-2019




Bronnen:
Vragen opgelost a.d.h.v. de lessen en PowerPoint’s van Prof. Dr. Alain Labro
Afbeeldingen afkomstig van de PowerPoint’s van Prof. Dr. Alain Labro & afkomstig uit Boron, W. &
Boulpaep E. L. (2017). Medical Physiology. Philadelphia: Elsevier

,HOOFDSTUK 2

1. Geef de algemene structuur van een fosfolipideA en bespreek de asymmetrie in de
lipidecompositie van het celmembraanB: hoe wordt dit gegenereerdC en wat zijn de complicatiesD?



Algemene structuur van een fosfolipide (A)

- Een fosfolipide bestaat uit:
o Een hydrofiele* kop: * = polair
 Glycerol
 Fosfaatgroep
 Kleine (polaire) molecule op de fosfaatgroep (vb.
Choline)
o Een hydrofobe* staart: * = apolair
 Bestaat uit 2 vetzuren
 Verzadigd => RECHT
 Onverzadigd => KROM
o Bevat 1 of meer dubbele bindingen
 (on)verzadigdheid bepaald vloeibarheid van het membraan
 Dierlijke cellen: meestal 1 staart verzadigd + 1 staart onverzadigd

Asymmetrie in de lipidecompositie van het celmembraan (B)

- Fosfolipiden kunnen van elkaar verschillen in:
o Kop => molecule op de p-groep
o Staart => in lengte + in #onverzadigdheden
- De verschillende fosfolipiden zijn niet gelijk verdeeld over de intra- & extracellulaire zijde van
het celmembraan, bijvoorbeeld:
o Sphingomyeline => vooral op buitensta (extracellulaire) blad
o Phosphatidylethanolamine => vooral op binnenste (cytosol) blad

=> dit is de asymmetrie van het celmembraan

- ! De intracellulaire zijde is negatief geladen ten opzichte van de extracellulaire zijde

Hoe wordt de asymmetrie gegenereerd? (C)

- Er zijn 2 oorzaken:
o Plaats van de synthese van de fosfolipiden
o Activiteit van flipases en flopases
- Plaats van synthese: fosfolipide gemaakt in…
o Cytosolzijde van het ER
=> komt aan cytosol (intracellulaire) zijde terecht
o Exoplasmatische zijde van het golgi-apparaat
=> komt terecht in extracellulaire blad van het membraan
- Flipases en flopases:
o Dit zijn enzymen die fosfolipiden van het ene naar het andere blad laten gaan
o Genereren en onderhouden zo de asymmetrie
o Flippase:
 Ven extracellulair blad naar cytosolzijde

1

, o Floppase:
 Cytosolzijde naar extracellulair blad
o Vb.: fosfatidylcholine zit normaal aan cytosolzijde, maar wordt verplaatst

Complicaties (D)

- Asymmetrie heeft belangrijke gevolgen,
als er een verstoring ontstaat, heeft dit ernstige gevolgen!
- Fosfatidylserine aan de binnenzijde van het membraan:
o Is negatief geladen
o Binnenste blad is dus negatief geladen & buitenste blad is neutraal
o Dit is belangrijk voor het incorporeren van transmembraanproteïnen:
 Positief geladen deel richt zicht naar negatief geladen binnenzijde
o Zonder asymmetrie zouden er veel eiwitten fout worden ingeplant!
- Kromming van het membraan door asymmetrie:
o In extracellulair blad nemen de koppen meer plek in dan in het intracellulair blad
o Zo ontstaat een kromming (die niet even sterk is in elke cel)
- Vloeibaarheid van het membraan:
o Intracellulair blad is vloeibaarder/beweeglijker dan het extracellulaire
o Intracellulair -> geen stretch/spanning door kromming
o Waarom belangrijk:
 Voor signaaltransductie => soms vormverandering van het eiwit in het
binnenste blad
- PiP3 bij signaaltransductie:
o Zal dus aan binnenzijde zitten (want heeft aan buitenzijde geen nut)
o Dus: fosfolipiden betrokken bij second messenger signaal cascades (Vb. PiP3)




2

, HOOFDSTUK 3

1. Bespreek de bimoleculaire reactie van ligand-receptor interactieA, inclusief concentratie-effect
curveB en betekenis/impact KD waardeC en Hill nummerD.



Bimoleculaire reactie van ligand-receptor interactie (A)

- Een ligand mag niet gebonden blijven aan een receptor!
o Signalen zouden blijven duren
- 3 soorten ligand-receptor bindingen
(alle 3 zijn niet-covalente interactief)
o Ionische binding
o Waterstofbrug
o Van de Waals-binding
- Bimoleculaire reactie van ligand-receptor interactie (reactievergelijking):

R + X ⇌ RX


Betekenis/impact KD-waarde (C)

- Uit deze vergelijking kunnen we de dissociatie constante (KD) opstellen:
o KD = maat voor affiniteit:
Hoe goed de receptor met het ligand bindt en hoe snel ze terug ontbinden
- Dissociatie constante:

[R]∗[X] dissociatiesnelheid
KD = =
[RX] associatiesnelheid

*[…] = concentratie

- Eenheid van KD = M (molair)
- Hoe groter KD, hoe lager de affiniteit (& omgekeerd)
- Receptors R met hoge affiniteit (= hoge KD) -> trage ligand X dissociatie

Concentratie-effect curve (B)

- De concentratie-effect curve geeft het verband tussen de concentratie van het ligand en het
beoogde effect (vb.: spiercontractie):




Met [x] = concentratie ligand


3