Samenvatting fysiologie
H2-3
Inhoud LES: Opbouw en eigenschappen van het plasmamembraan
Waarom membraanlipiden in celfysiologie?
Cellen communiceren via membraaneiwitten
(receptoren/transporters).
Die eiwitten functioneren in een lipide-omgeving; de
lipidesamenstelling en membraanvloeibaarheid beïnvloeden
receptorfunctie (conformatieveranderingen, mobiliteit, clustering).
4) Basisstructuur plasmamembraan: fosfolipidendubbellaag
Amfipathisch karakter
Membraanlipiden (vooral fosfolipiden) zijn amfipathisch:
o Hydrofiele/polaire kop (graag in water).
o Hydrofobe/lipofiele vetzuurstaarten (mijden water).
Daarom vormen ze spontaan een lipidendubbellaag:
o Koppen naar het waterige milieu (extra- en intracellulair).
o Staarten naar binnen → hydrofobe kern.
Gevolg: barrière-eigenschap
De hydrofobe kern maakt dat water en grote/geladen moleculen
niet gemakkelijk spontaan door het membraan gaan (later belangrijk
voor transport en membraanpotentialen).
5) Variatie in fosfolipiden & “asymmetrie”
Fosfolipiden zijn niet allemaal hetzelfde
Verschillende fosfolipiden hebben verschillende kopgroepen (en
dus ladingskarakter/chemische eigenschappen).
Naast fosfolipiden zijn er ook cholesterol en glycolipiden (lipiden
met suiker).
o Glycolipiden zitten typisch aan de buitenzijde (extracellulaire
leaflet) van het plasmamembraan.
Asymmetrie (kernidee)
, De binnenste leaflet (cytosolisch) en buitenste leaflet
(extracellulair) hebben een verschillende lipidesamenstelling.
Daarnaast bestaan er lateraal in het membraan microdomeinen
met afwijkende samenstelling: lipid rafts.
6) Membraanvloeibaarheid en “fasegedrag”
Twee toestanden (conceptueel)
Ordered / “gel-solid-like” toestand: vetzuurstaarten liggen netjes
gepakt → membraan stijver.
Disordered / “fluid-liquid-like” toestand: meer ruimte, minder
strakke pakking → membraan vloeibaarder.
Transitie-temperatuur
De temperatuur waarbij een membraan van meer ordered naar meer
disordered overgaat heet de transitie-temperatuur.
Wat bepaalt vloeibaarheid? (2 grote spelers + cholesterol)
1. Lengte van vetzuurstaarten
Langere staarten → meer interactieoppervlak → betere pakking →
hogere transitie-temperatuur (minder vloeibaar bij dezelfde T).
Kortere staarten → minder interacties → lagere transitie-
temperatuur (vloeibaarder).
2. Verzadiging (dubbele bindingen)
Verzadigde staarten (geen dubbele binding) zijn rechter → pakken
beter → hogere transitie-temperatuur.
Onverzadigde staarten (dubbele bindingen) veroorzaken een
“knik” → slechtere pakking → lagere transitie-temperatuur →
meer vloeibaar.
Illustratief voorbeeld dat de docent geeft
Plantaardige oliën (meer onverzadigd) zijn bij kamertemperatuur
vloeibaar.
Dierlijke vetten zoals boter (meer verzadigd) zijn bij
kamertemperatuur vaker vaster en worden vloeibaar bij opwarming
→ hoger transitiepunt.
Waarom moet het membraan “juist” vloeibaar zijn?
, Het membraan moet vloeibaar genoeg zijn voor correcte werking
van membraaneiwitten (dynamiek/conformatie).
Maar niet té vloeibaar, anders kan het membraan te
“lek”/instabiel worden (scheurtjes/gaten).
7) Cholesterol: rol in membraanfluiditeit en permeabiliteit
Plaatsing in het membraan (conceptueel)
Cholesterol heeft:
o een klein polair OH-“kopje”,
o een stijve steroïdring (hydrofoob),
o een korte hydrofobe staart.
Het gaat tussen fosfolipiden zitten:
o OH-groep bij de kopregio (waterinterface),
o ringstructuur net onder de koppen,
o korte staart richting kern.
Twee hoofdeffecten (zoals docent uitlegt)
1. Stabilisatie/ordening van de kopregio
Beperkt beweging/rotatie van fosfolipiden rond de kopregio →
minder permeabel, “strakker” aan de buitenkant.
2. Vloeibaar houden van de kern
Door de korte staart en de vorm kan cholesterol de strakke
interactie tussen vetzuurstaarten verstoren in (delen van) de
hydrofobe kern, waardoor die kern minder ‘vast’ wordt en
vloeibaarder blijft.
Belangrijk nuancepunt (wetenschappelijk correct geformuleerd)
Cholesterol werkt als “buffer” voor fluiditeit: het kan de
ordening verhogen in zeer vloeibare membranen, maar ook
kristallisatie/te sterke ordering tegengaan in zeer “vaste”
membranen. De docent benadrukt vooral: juiste hoeveelheid is
cruciaal; te veel kan membraaneiwitfunctie verstoren.
Cholesterol en asymmetrie
H2-3
Inhoud LES: Opbouw en eigenschappen van het plasmamembraan
Waarom membraanlipiden in celfysiologie?
Cellen communiceren via membraaneiwitten
(receptoren/transporters).
Die eiwitten functioneren in een lipide-omgeving; de
lipidesamenstelling en membraanvloeibaarheid beïnvloeden
receptorfunctie (conformatieveranderingen, mobiliteit, clustering).
4) Basisstructuur plasmamembraan: fosfolipidendubbellaag
Amfipathisch karakter
Membraanlipiden (vooral fosfolipiden) zijn amfipathisch:
o Hydrofiele/polaire kop (graag in water).
o Hydrofobe/lipofiele vetzuurstaarten (mijden water).
Daarom vormen ze spontaan een lipidendubbellaag:
o Koppen naar het waterige milieu (extra- en intracellulair).
o Staarten naar binnen → hydrofobe kern.
Gevolg: barrière-eigenschap
De hydrofobe kern maakt dat water en grote/geladen moleculen
niet gemakkelijk spontaan door het membraan gaan (later belangrijk
voor transport en membraanpotentialen).
5) Variatie in fosfolipiden & “asymmetrie”
Fosfolipiden zijn niet allemaal hetzelfde
Verschillende fosfolipiden hebben verschillende kopgroepen (en
dus ladingskarakter/chemische eigenschappen).
Naast fosfolipiden zijn er ook cholesterol en glycolipiden (lipiden
met suiker).
o Glycolipiden zitten typisch aan de buitenzijde (extracellulaire
leaflet) van het plasmamembraan.
Asymmetrie (kernidee)
, De binnenste leaflet (cytosolisch) en buitenste leaflet
(extracellulair) hebben een verschillende lipidesamenstelling.
Daarnaast bestaan er lateraal in het membraan microdomeinen
met afwijkende samenstelling: lipid rafts.
6) Membraanvloeibaarheid en “fasegedrag”
Twee toestanden (conceptueel)
Ordered / “gel-solid-like” toestand: vetzuurstaarten liggen netjes
gepakt → membraan stijver.
Disordered / “fluid-liquid-like” toestand: meer ruimte, minder
strakke pakking → membraan vloeibaarder.
Transitie-temperatuur
De temperatuur waarbij een membraan van meer ordered naar meer
disordered overgaat heet de transitie-temperatuur.
Wat bepaalt vloeibaarheid? (2 grote spelers + cholesterol)
1. Lengte van vetzuurstaarten
Langere staarten → meer interactieoppervlak → betere pakking →
hogere transitie-temperatuur (minder vloeibaar bij dezelfde T).
Kortere staarten → minder interacties → lagere transitie-
temperatuur (vloeibaarder).
2. Verzadiging (dubbele bindingen)
Verzadigde staarten (geen dubbele binding) zijn rechter → pakken
beter → hogere transitie-temperatuur.
Onverzadigde staarten (dubbele bindingen) veroorzaken een
“knik” → slechtere pakking → lagere transitie-temperatuur →
meer vloeibaar.
Illustratief voorbeeld dat de docent geeft
Plantaardige oliën (meer onverzadigd) zijn bij kamertemperatuur
vloeibaar.
Dierlijke vetten zoals boter (meer verzadigd) zijn bij
kamertemperatuur vaker vaster en worden vloeibaar bij opwarming
→ hoger transitiepunt.
Waarom moet het membraan “juist” vloeibaar zijn?
, Het membraan moet vloeibaar genoeg zijn voor correcte werking
van membraaneiwitten (dynamiek/conformatie).
Maar niet té vloeibaar, anders kan het membraan te
“lek”/instabiel worden (scheurtjes/gaten).
7) Cholesterol: rol in membraanfluiditeit en permeabiliteit
Plaatsing in het membraan (conceptueel)
Cholesterol heeft:
o een klein polair OH-“kopje”,
o een stijve steroïdring (hydrofoob),
o een korte hydrofobe staart.
Het gaat tussen fosfolipiden zitten:
o OH-groep bij de kopregio (waterinterface),
o ringstructuur net onder de koppen,
o korte staart richting kern.
Twee hoofdeffecten (zoals docent uitlegt)
1. Stabilisatie/ordening van de kopregio
Beperkt beweging/rotatie van fosfolipiden rond de kopregio →
minder permeabel, “strakker” aan de buitenkant.
2. Vloeibaar houden van de kern
Door de korte staart en de vorm kan cholesterol de strakke
interactie tussen vetzuurstaarten verstoren in (delen van) de
hydrofobe kern, waardoor die kern minder ‘vast’ wordt en
vloeibaarder blijft.
Belangrijk nuancepunt (wetenschappelijk correct geformuleerd)
Cholesterol werkt als “buffer” voor fluiditeit: het kan de
ordening verhogen in zeer vloeibare membranen, maar ook
kristallisatie/te sterke ordering tegengaan in zeer “vaste”
membranen. De docent benadrukt vooral: juiste hoeveelheid is
cruciaal; te veel kan membraaneiwitfunctie verstoren.
Cholesterol en asymmetrie
