Cellulaire fysiologie
HOOFDSTUK 2
1) Geef de algemene structuur van fosfolipiden en de opbouw van het plasmamembraan, inclusief regulatie
vloeibaarheid en rol van cholesterol.
Opbouw Fosfolipide
Fosfolipiden hebben een hydrofobe vetzuurstaart en hydrofiele kop.
➢ Hydrofiele kop → Choline - Fosfaat - Glycerol verbinding
➢ Hydrofobe staart → Vetzuur; verzadigd of onverzadigd
○ Fosfolipiden van dierlijke cellen bevatten meestal 1 verzadigde en 1
onverzadigde vetzuurstaart.
2 Soorten vetzuurstaarten :
➢ Verzadigde vetzuren
o Enkel enkelvoudige bindingen
o Lang
o Sterke interacties
o Dichte (dense) packing
o Vast membraan
o Hoge Tm
➢ Onverzadigde vetzuren
o Bevat dubbele bindingen
o Korter
o Vloeibaar membraan (hoe meer onverzadigd, hoe meer vloeibaar)
o Zwakke interacties permeabel
o Lage Tm
Fosfolipiden kunnen lateraal bewegen, roteren en flexen. Ze kunnen echter niet spontaan doen aan flip-
flops. De energiebarrière om een polair hoofdje door een hydrofoob deel te brengen is veel te groot.
Enzymen die flip-flops katalyseren:
- Flippase = enzym dat lipiden van extracellulair naar intracellulair brengt
- Floppase = kan lipide van intracellulair naar extracellulair brengen.
1
,Cholesterol
Cholesterol is een molecule die in grote mate de vloeibaarheid of stijfheid van de membraan kan
beïnvloeden. Het bevat een vrij korte staart molecule en de kop is vrij stijf.
- Cholesterol in de buitenste laag zorgt dat oppervlakte van membraan verstevigt en minder
doorlaatbaar wordt.
- Cholesterol in de binnenste laag zorgt dat de vetzuurstaarten van de fosfolipiden elkaar
niet te dicht naderen. Verhindert zo dat er interacties gevormd worden, zo blijft de
vloeibaarheid behouden.
Een voordeel van cholesterol is dat, in tegenstelling tot fosfolipiden, cholesterol wel makkelijk flip-
flops kan ondergaan omdat de concentratie aan cholesterol in beide lipide lagen ongeveer gelijk is.
2
, 2) Bespreek de asymmetrie in lipide compositie van het celmembraan: hoe wordt dit gegenereerd
en wat zijn de implicaties.
Asymmetrische compositie in fosfolipide laag
Compositie van celmembraan: fosfolipiden hebben een verschillende compositie aan de
binnenzijde en aan de buitenzijde van het membraan = asymmetrie.
De asymmetrie is ten gevolge van de plaats waar de fosfolipiden worden aangemaakt. De
fosfolipiden die aan de ene zijde worden aangemaakt, kunnen niet naar de andere zijde omdat ze
niet aan flipflops kunnen doen. Tenzij via flippase/floppase, vereist ATP.
Verschillen tussen de cytosolische en extracellulaire zijde, door hun samenstelling:
➢ Cytosolische zijde
○ Negatief geladen membraan
○ Kleinere fosfolipidehoofdjes meer buiging membraan mogelijk
➢ Suikers bevinden zich ALTIJD aan de extracellulaire zijde.
Asymmetrie van het membraan is noodzakelijk om aan actief transport te doen.
Verlies asymmetrie → Apoptose
3
, HOOFDSTUK 3
1) Bespreek de bimoleculaire reactie van ligand-receptor interactie, inclusief concentratie-effect
curve en betekenis/impact KD-waarde en Hill nummer.
Bimoleculaire reactie
Met de bimoleculaire reactie kan achterhaald worden wat de noodzakelijke concentratie ligand is om
alle receptoren te activeren.
Na binding vindt er een effect plaats: ligand-receptor interactie:
Dissociatieconstante KD
KD is de dissociatieconstante en staat in omgekeerd verband met de affiniteit van receptor voor
ligand. Receptoren met een hoge affiniteit, hebben een lage dissociatiesnelheid. Hoe lager de
dissociatiesnelheid, hoe langer het effect duurt.
Concentratie-effect curve
De concentratie-effect curve geeft het verband weer tussen de concentratie van het ligand en het
effect. De curve is een hyperbool.
Hill number
Hill number n geeft de graad van coöperativiteit weer tussen de bindingsplaatsen van de receptor.
Wanneer een receptor meerdere bindingsplaatsen heeft, zal na binding van een ligand op de eerste
bindgingsplaats, de affiniteit van de andere bindingsplaatsen op de receptor verhogen.
Hoe meer bindingsplaatsen n, hoe hoger de affiniteit en hoe sneller het maximaal effect bereikt
wordt.
De concentratie-effect curve wordt opgesteld met volgende formule:
E max
E= n
EC 50
1+( )
[L]
4
HOOFDSTUK 2
1) Geef de algemene structuur van fosfolipiden en de opbouw van het plasmamembraan, inclusief regulatie
vloeibaarheid en rol van cholesterol.
Opbouw Fosfolipide
Fosfolipiden hebben een hydrofobe vetzuurstaart en hydrofiele kop.
➢ Hydrofiele kop → Choline - Fosfaat - Glycerol verbinding
➢ Hydrofobe staart → Vetzuur; verzadigd of onverzadigd
○ Fosfolipiden van dierlijke cellen bevatten meestal 1 verzadigde en 1
onverzadigde vetzuurstaart.
2 Soorten vetzuurstaarten :
➢ Verzadigde vetzuren
o Enkel enkelvoudige bindingen
o Lang
o Sterke interacties
o Dichte (dense) packing
o Vast membraan
o Hoge Tm
➢ Onverzadigde vetzuren
o Bevat dubbele bindingen
o Korter
o Vloeibaar membraan (hoe meer onverzadigd, hoe meer vloeibaar)
o Zwakke interacties permeabel
o Lage Tm
Fosfolipiden kunnen lateraal bewegen, roteren en flexen. Ze kunnen echter niet spontaan doen aan flip-
flops. De energiebarrière om een polair hoofdje door een hydrofoob deel te brengen is veel te groot.
Enzymen die flip-flops katalyseren:
- Flippase = enzym dat lipiden van extracellulair naar intracellulair brengt
- Floppase = kan lipide van intracellulair naar extracellulair brengen.
1
,Cholesterol
Cholesterol is een molecule die in grote mate de vloeibaarheid of stijfheid van de membraan kan
beïnvloeden. Het bevat een vrij korte staart molecule en de kop is vrij stijf.
- Cholesterol in de buitenste laag zorgt dat oppervlakte van membraan verstevigt en minder
doorlaatbaar wordt.
- Cholesterol in de binnenste laag zorgt dat de vetzuurstaarten van de fosfolipiden elkaar
niet te dicht naderen. Verhindert zo dat er interacties gevormd worden, zo blijft de
vloeibaarheid behouden.
Een voordeel van cholesterol is dat, in tegenstelling tot fosfolipiden, cholesterol wel makkelijk flip-
flops kan ondergaan omdat de concentratie aan cholesterol in beide lipide lagen ongeveer gelijk is.
2
, 2) Bespreek de asymmetrie in lipide compositie van het celmembraan: hoe wordt dit gegenereerd
en wat zijn de implicaties.
Asymmetrische compositie in fosfolipide laag
Compositie van celmembraan: fosfolipiden hebben een verschillende compositie aan de
binnenzijde en aan de buitenzijde van het membraan = asymmetrie.
De asymmetrie is ten gevolge van de plaats waar de fosfolipiden worden aangemaakt. De
fosfolipiden die aan de ene zijde worden aangemaakt, kunnen niet naar de andere zijde omdat ze
niet aan flipflops kunnen doen. Tenzij via flippase/floppase, vereist ATP.
Verschillen tussen de cytosolische en extracellulaire zijde, door hun samenstelling:
➢ Cytosolische zijde
○ Negatief geladen membraan
○ Kleinere fosfolipidehoofdjes meer buiging membraan mogelijk
➢ Suikers bevinden zich ALTIJD aan de extracellulaire zijde.
Asymmetrie van het membraan is noodzakelijk om aan actief transport te doen.
Verlies asymmetrie → Apoptose
3
, HOOFDSTUK 3
1) Bespreek de bimoleculaire reactie van ligand-receptor interactie, inclusief concentratie-effect
curve en betekenis/impact KD-waarde en Hill nummer.
Bimoleculaire reactie
Met de bimoleculaire reactie kan achterhaald worden wat de noodzakelijke concentratie ligand is om
alle receptoren te activeren.
Na binding vindt er een effect plaats: ligand-receptor interactie:
Dissociatieconstante KD
KD is de dissociatieconstante en staat in omgekeerd verband met de affiniteit van receptor voor
ligand. Receptoren met een hoge affiniteit, hebben een lage dissociatiesnelheid. Hoe lager de
dissociatiesnelheid, hoe langer het effect duurt.
Concentratie-effect curve
De concentratie-effect curve geeft het verband weer tussen de concentratie van het ligand en het
effect. De curve is een hyperbool.
Hill number
Hill number n geeft de graad van coöperativiteit weer tussen de bindingsplaatsen van de receptor.
Wanneer een receptor meerdere bindingsplaatsen heeft, zal na binding van een ligand op de eerste
bindgingsplaats, de affiniteit van de andere bindingsplaatsen op de receptor verhogen.
Hoe meer bindingsplaatsen n, hoe hoger de affiniteit en hoe sneller het maximaal effect bereikt
wordt.
De concentratie-effect curve wordt opgesteld met volgende formule:
E max
E= n
EC 50
1+( )
[L]
4
