# fosfolipiden 106 /mm2 of 109 /cel
dikte membraan <= 10nm (10-9 m)
diffusiesnelheid +/- 10-8 cm2/s
Celmembraan (→ homeostatische mechanismen) Massa 25-75%
Fosfolipiden : amfipatisch : membraan EW’s ~ 50 lipiden / EW
o Verschillende soorten verschillen in de samenstelling van de kop/ staart
Vb) phosphatidylnositol sphingomyeline
phosphatidylcholine galactocerebroside
phosphatidylserine cholesterol
o In waterig milieu:
→ micelle
→ dubbellaag
Energetisch gunstig
+ spontane opvouwing & regeneratie
Energetisch ongunstig
o Gel-sol state : membraan kan zowel vaster als vloeibaarder voorkomen → zeer T gevoeling
Transitietemperatuur afhankelijk van compositie membraan: (LENGTE & VERZADIGING staart)
Zuiver lipide membraan:
- korte & onverzadigde staart : lage Tm (vloebaarder)
lange & verzadigde staart : hoge Tm (vaster)
Biologisch membraan [verschillende PL, cholesterol (PL : chol = +/- 1:1 ratio)]
- lange staart → sterke interactie → dense pakking : vast
korte/ onverzadigde staart → zwakker interactie → zwakke pakking : vloeibaar
→ Nadeel: scheurtjes : meer permeabel!
- weinig cholesterol : steviger & minder permeabel
veel cholesterol : vloeibaarder (verhindert interacties tussen staarten)
o Vloeibaarheid :
→ laterale diffusie = lipiden kunnen in leaflet bewegen
→ rotatie (rond as fosfolipide)
→ flip-flop = lipiden bewegen naar de andere leaflet (weinig door hoge E-barrière)
,o Flip-flop : a.d.h.v. flippase, floppase en scramblase
ATP-hydrolyse:
ABC-transporter Richting verplaatsing PL Energie?
(P4-type ATPase)-familie
Flippase Buiten → binnen JA
Floppase Binnen → buiten JA
Scramblase Beide richtingen NEE (Ca2+-afhankelijk)
Cholesterol : makkelijk verplaatsbaar overheen membraan
→ concentratie binnenste & buitenste leaflet dezelfde
o Celmembraan is asymmetrisch:
- Binnenkant negatiever geladen dan buitenkant
- Verschillende soorten PL op beide leaflets
Gevolgen:
- Buiging
- Vloeibaarheid: buitenkant stijver dan binnenkant
o Lipiden betrokken bij “second messenger” signaal cascades.
Belangrijke second messengers: PiP2’s [ PiP2(3,4) en PiP2(4,5) ]
ontstaan uit PiP3 (Phosphatidyl-Inositol-tri-Phosphate)
o Proteïnen kunnen integraal of perifeer geassocieerd zijn met membraan:
TRANSMEMBRANAIR PERIFEER
(a) transmembranaire α-helix (d) EW direct aan fosfolipide gebonden
(b) transmembranaire EW (e) EW verbonden met fosfolipide via
suikergroep
(c) EW met meerdere transmembrainaire secties (f) EW gebonden aan transmembranair EW
, Voorbeelden:
Transmembranaire EW’s:
ligand bindende receptoren
adhesie moleculen
kanaaltjes / transporters
Functies van proteïnen zijn zeer divers:
- transport
- signaalcascades
- cytoskeletkoppeling
-…
o Microdomeinen/ lipid rafts = domeinen met meer cholesterol & sphingolipiden + glycolipiden
→ Andere samenstelling, dikte en fluïditeit
→ Functie: regulatie cellulaire functies zoals:
- lipide organisatie in membraan
- signaaltransductie
- receptor activatie
- intracellulaire transport van lipiden & proteïnen
Voorbeeldvraag:
Geef de algemene structuur van een fosfolipide en bespreek de asymmetrie in de lipide compositie van de
celmembraan. Hoe wordt dit gegenereerd en wat zijn de implicaties?
Fosfolipiden zijn amfipatisch: hydrofobe staart + hydrofiele kop
Een membraan dubbellaag bestaat uit 2 leaflets die verschillen in samenstelling:
Binnenste laag Buitenste laag
Vooral phosphatidylethanolamine + Vooral phosphatidylcholine + sphingomyeline
phosphatidylserine (sphingolipiden)
PiP2 Glycolipiden
Vloeibaarder Stijver
Negatiever geladen Positiever geladen
Deze asymmetrie ontstaat bij de biosynthese: flippasen/floppasen
Een gevolg van de ongelijke leaflets is dat het membraan gaat buigen.
De specifieke compositie is soms nodig voor de functie van bepaalde membraaneiwitten
, Directe cel-cel communicatie = juxtacrien (examen)
Focus op gap junctions, de rest niet echt in detail besproken)
1) Gap junctions = veel connexonen samen
structuur:
6 connexines → hemiconnexon
2 hemiconnexonen van naburige cellen
(= 2x6 connexines) → connexon
open / dicht:
gereguleerd door pH, Ca2+ en cAMP (cyclic AMP)
→ Chemisch contact:
moleculen kunnen erdoor diffunderen
→ Elektrisch contact:
verplaatsing van ionen (en dus lading) door lage weerstand in deze regio (= syncytium)
Gap junctions → vele cellen in contact staan met elkaar → snelle cel-cel communicatie
Vb) Veel in het hart → tegelijke samentrekking
2) Tight junctions : lijm-functie – stevigheid
3) Cadherines (adhering junctions)
Uitsteekseltjes dat cellen met elkaart verbindt
→ lijm-functie – stevigheid
4) Desmosomen: lijm-functie – stevigheid
Structuur:
- cadherine-EW door celmembraan
- EW die structuur aan cytoskelet verankert
dikte membraan <= 10nm (10-9 m)
diffusiesnelheid +/- 10-8 cm2/s
Celmembraan (→ homeostatische mechanismen) Massa 25-75%
Fosfolipiden : amfipatisch : membraan EW’s ~ 50 lipiden / EW
o Verschillende soorten verschillen in de samenstelling van de kop/ staart
Vb) phosphatidylnositol sphingomyeline
phosphatidylcholine galactocerebroside
phosphatidylserine cholesterol
o In waterig milieu:
→ micelle
→ dubbellaag
Energetisch gunstig
+ spontane opvouwing & regeneratie
Energetisch ongunstig
o Gel-sol state : membraan kan zowel vaster als vloeibaarder voorkomen → zeer T gevoeling
Transitietemperatuur afhankelijk van compositie membraan: (LENGTE & VERZADIGING staart)
Zuiver lipide membraan:
- korte & onverzadigde staart : lage Tm (vloebaarder)
lange & verzadigde staart : hoge Tm (vaster)
Biologisch membraan [verschillende PL, cholesterol (PL : chol = +/- 1:1 ratio)]
- lange staart → sterke interactie → dense pakking : vast
korte/ onverzadigde staart → zwakker interactie → zwakke pakking : vloeibaar
→ Nadeel: scheurtjes : meer permeabel!
- weinig cholesterol : steviger & minder permeabel
veel cholesterol : vloeibaarder (verhindert interacties tussen staarten)
o Vloeibaarheid :
→ laterale diffusie = lipiden kunnen in leaflet bewegen
→ rotatie (rond as fosfolipide)
→ flip-flop = lipiden bewegen naar de andere leaflet (weinig door hoge E-barrière)
,o Flip-flop : a.d.h.v. flippase, floppase en scramblase
ATP-hydrolyse:
ABC-transporter Richting verplaatsing PL Energie?
(P4-type ATPase)-familie
Flippase Buiten → binnen JA
Floppase Binnen → buiten JA
Scramblase Beide richtingen NEE (Ca2+-afhankelijk)
Cholesterol : makkelijk verplaatsbaar overheen membraan
→ concentratie binnenste & buitenste leaflet dezelfde
o Celmembraan is asymmetrisch:
- Binnenkant negatiever geladen dan buitenkant
- Verschillende soorten PL op beide leaflets
Gevolgen:
- Buiging
- Vloeibaarheid: buitenkant stijver dan binnenkant
o Lipiden betrokken bij “second messenger” signaal cascades.
Belangrijke second messengers: PiP2’s [ PiP2(3,4) en PiP2(4,5) ]
ontstaan uit PiP3 (Phosphatidyl-Inositol-tri-Phosphate)
o Proteïnen kunnen integraal of perifeer geassocieerd zijn met membraan:
TRANSMEMBRANAIR PERIFEER
(a) transmembranaire α-helix (d) EW direct aan fosfolipide gebonden
(b) transmembranaire EW (e) EW verbonden met fosfolipide via
suikergroep
(c) EW met meerdere transmembrainaire secties (f) EW gebonden aan transmembranair EW
, Voorbeelden:
Transmembranaire EW’s:
ligand bindende receptoren
adhesie moleculen
kanaaltjes / transporters
Functies van proteïnen zijn zeer divers:
- transport
- signaalcascades
- cytoskeletkoppeling
-…
o Microdomeinen/ lipid rafts = domeinen met meer cholesterol & sphingolipiden + glycolipiden
→ Andere samenstelling, dikte en fluïditeit
→ Functie: regulatie cellulaire functies zoals:
- lipide organisatie in membraan
- signaaltransductie
- receptor activatie
- intracellulaire transport van lipiden & proteïnen
Voorbeeldvraag:
Geef de algemene structuur van een fosfolipide en bespreek de asymmetrie in de lipide compositie van de
celmembraan. Hoe wordt dit gegenereerd en wat zijn de implicaties?
Fosfolipiden zijn amfipatisch: hydrofobe staart + hydrofiele kop
Een membraan dubbellaag bestaat uit 2 leaflets die verschillen in samenstelling:
Binnenste laag Buitenste laag
Vooral phosphatidylethanolamine + Vooral phosphatidylcholine + sphingomyeline
phosphatidylserine (sphingolipiden)
PiP2 Glycolipiden
Vloeibaarder Stijver
Negatiever geladen Positiever geladen
Deze asymmetrie ontstaat bij de biosynthese: flippasen/floppasen
Een gevolg van de ongelijke leaflets is dat het membraan gaat buigen.
De specifieke compositie is soms nodig voor de functie van bepaalde membraaneiwitten
, Directe cel-cel communicatie = juxtacrien (examen)
Focus op gap junctions, de rest niet echt in detail besproken)
1) Gap junctions = veel connexonen samen
structuur:
6 connexines → hemiconnexon
2 hemiconnexonen van naburige cellen
(= 2x6 connexines) → connexon
open / dicht:
gereguleerd door pH, Ca2+ en cAMP (cyclic AMP)
→ Chemisch contact:
moleculen kunnen erdoor diffunderen
→ Elektrisch contact:
verplaatsing van ionen (en dus lading) door lage weerstand in deze regio (= syncytium)
Gap junctions → vele cellen in contact staan met elkaar → snelle cel-cel communicatie
Vb) Veel in het hart → tegelijke samentrekking
2) Tight junctions : lijm-functie – stevigheid
3) Cadherines (adhering junctions)
Uitsteekseltjes dat cellen met elkaart verbindt
→ lijm-functie – stevigheid
4) Desmosomen: lijm-functie – stevigheid
Structuur:
- cadherine-EW door celmembraan
- EW die structuur aan cytoskelet verankert
