Moleculaire biologie van de Cel Hoorcollege 1: Membraanarchitectuur
Er wordt een onderscheidt gemaakt tussen biologische membranen (membranen zoals je deze in de
natuur tegen komt) en modelmembranen. Modelmembranen zijn zelf te maken en kunnen
verschillende toepassingen hebben zoals het transporteren van medicijnen. Ze zijn namelijk zelf
samen te stellen en daarmee is dit een goede manier om naar eigenschappen van lipiden en eiwitten
en hun interacties te kijken.
Waarom membranen:
- Een membraan moet:
1. Niet lekken
2. Selectief stoffen doorlaten
3. Signaaltransductie mogelijk maken
4. Zorgen voor energielevering en opslag (in de vorm van de ionengradiënt)
5. Kunnen afsplitsen en fuseren zonder te lekken
- Het membraan is een belangrijke barrière voor medicijnen, toxische stoffen (veel toxische
stoffen werken op het membraan door er gaten in te maken), virussen, etc.
Membranen in de evolutie:
- Eerst was het membraan een relatief simpele structuur in de vorm van een soort
zeepbelletjes. Had alleen een barrièrefunctie. Later steeds ingewikkelder met eiwitten en
andere lipiden en dus meer functies.
- Een zeepbel is een zelf assemblage van amfipatische moleculen in de lucht met een klein
beetje water.
- Bij weinig H2O en veel lucht zullen de hydrofiele koppen van de lipiden zich naar het water
richten en de hydrofobe staarten zich naar de lucht richten. Er ontstaat een soort bilaag,
waarbij de koppen naar elkaar wijzen.
- In het geval dat er veel water is en weinig lucht, moeten de hydrofobe staarten beschermd
worden tegen het water. De staarten zullen daarom naar het dunne luchtlaagje wijzen en
daarmee naar elkaar wijzen. De koppen zullen naar buiten gericht zijn, richting het water en
beschermen daarmee de staarten.
, - Echter aan de zijkanten zijn de staarten niet beschermd tegen het water. Dit is op te lossen
door een bolletje te vormen. Een specifieke vorm van zo’n bolletje is een micel.
- De vorm van de lipiden bepaald hierin de organisatie.
- Lipiden met een relatief grote kopgroep ten opzichte van de staart zullen micellen vormen.
De lipiden hebben een kegelvorm.
- Lipiden met een kleine kopgroep ten opzichte van de staart zullen een bilaag vormen. Ze
hebben een cilindrische vorm.
Er wordt een onderscheidt gemaakt tussen biologische membranen (membranen zoals je deze in de
natuur tegen komt) en modelmembranen. Modelmembranen zijn zelf te maken en kunnen
verschillende toepassingen hebben zoals het transporteren van medicijnen. Ze zijn namelijk zelf
samen te stellen en daarmee is dit een goede manier om naar eigenschappen van lipiden en eiwitten
en hun interacties te kijken.
Waarom membranen:
- Een membraan moet:
1. Niet lekken
2. Selectief stoffen doorlaten
3. Signaaltransductie mogelijk maken
4. Zorgen voor energielevering en opslag (in de vorm van de ionengradiënt)
5. Kunnen afsplitsen en fuseren zonder te lekken
- Het membraan is een belangrijke barrière voor medicijnen, toxische stoffen (veel toxische
stoffen werken op het membraan door er gaten in te maken), virussen, etc.
Membranen in de evolutie:
- Eerst was het membraan een relatief simpele structuur in de vorm van een soort
zeepbelletjes. Had alleen een barrièrefunctie. Later steeds ingewikkelder met eiwitten en
andere lipiden en dus meer functies.
- Een zeepbel is een zelf assemblage van amfipatische moleculen in de lucht met een klein
beetje water.
- Bij weinig H2O en veel lucht zullen de hydrofiele koppen van de lipiden zich naar het water
richten en de hydrofobe staarten zich naar de lucht richten. Er ontstaat een soort bilaag,
waarbij de koppen naar elkaar wijzen.
- In het geval dat er veel water is en weinig lucht, moeten de hydrofobe staarten beschermd
worden tegen het water. De staarten zullen daarom naar het dunne luchtlaagje wijzen en
daarmee naar elkaar wijzen. De koppen zullen naar buiten gericht zijn, richting het water en
beschermen daarmee de staarten.
, - Echter aan de zijkanten zijn de staarten niet beschermd tegen het water. Dit is op te lossen
door een bolletje te vormen. Een specifieke vorm van zo’n bolletje is een micel.
- De vorm van de lipiden bepaald hierin de organisatie.
- Lipiden met een relatief grote kopgroep ten opzichte van de staart zullen micellen vormen.
De lipiden hebben een kegelvorm.
- Lipiden met een kleine kopgroep ten opzichte van de staart zullen een bilaag vormen. Ze
hebben een cilindrische vorm.
