1. Celbiologie Dr. Smits 22-09-2015
Membranen hebben de functie om de cel af te scheiden van zijn omgeving van
moleculen en ionen. Daarnaast worden de organellen binnen gehouden, en
worden gradiënten en potentialen ins tand gehouden. Een membraan moet de
volgende eigenschappen hebben:
1. Afsluitend
2. Selectief permeabel
3. Functioneel in een waterige omgeving
4. Rekbaar/vervormbaar
Hydrofobe moleculen(O2, N2, CO2, benzeen) kunnen vrij over het membraan
diffunderen.
Kleine, polaire moleculen (H2, ureum, glycerol) kunnen weinig over het
membraan diffunderen.
Grote, polaire moleculen (glucose, sucrose) kunnen bijna niet over het
membraan diffunderen.
Ionen kunnen helemaal niet over het membraan diffunderen.
Lipiden kunnen oplossen in water als
ze een bel vormen met hun
hydrofobe kanten naar binnen.
Omdat dit energetisch voordelig is
vormen onze fosfolipiden direct een
bilaag.
Zeepbellen zijn hiervan het
tegenovergestelde. Hun hydrofobe
kant wijst naar de apolaire lucht, en
tussen de bilaag zitten water
moleculen met de hydrofiele
binnenkant.
Energetisch is het ook voordelig om gaten in het membraan te repareren in
plaats van de bel uit elkaar te laten spatten. Zo komen namelijk de hydrofobe
kanten niet in aanraking met water.
Omdat fosfolipiden uit zichzelf de bilaag vormen, worden ze ook gebruikt voor
drug-delivery. Wanneer de medicijnen en fosfolipiden worden gecentrifugeerd
komen delen van het medicijn in de bilaag. Deze kan vrij door het bloed bewegen
en binden aan cellen zonder dat het immuunsysteem in actie komt.
De kopgroepen van fosfolipiden verschillen in polariteit en lading, en ze zorgen
al voor een basis ladingsverschil. Ze zijn dus wel allemaal polair. Dit deel ligt
namelijk in het water. Van de kopgroepen is sphingo-myeline het hoogst
evolutionair. Dit zal je niet zien bij bacteriën.
Er kan variatie in het membraan komen door de vetzuurketens. Verzadigde
vetzuurketens kunnen makkelijker naast elkaar liggen. Ze zijn energetisch
voordelig, en kunnen veel van der Waals interacties aangaan. Hierom hebben ze
een hoog smeltpunt.
Onverzadigde vetzuurketens kunnen minder van der Waals interacties
aangaan en zijn hierdoor vaak vloeibaar bij kamertemperatuur.
Langere vetzuurketens hebben ook meer interacties en leiden dus tot een
minder vloeibaar membraan. Wanneer verschillende vetzuurketens in een
membraan zitten zal dit leiden tot heterogeniteit; de vetzuren die op elkaar
lijken zullen samen klusteren.
, Hierin variëren is wat bacteriën doen om te compenseren voor het feit dat ze
geen homeostase hebben. De mate van verzadiging speelt een grotere rol in het
smeltpunt dan het aantal koolstof atomen.
Cholesterol lost op in een membraan en zorgt voor lokale rigiditeit en
verhinderde permeabiliteit.
Cholesterol wordt verzameld in bolletjes eiwit; HDLs. Wanneer deze HDLs veel
cholesterol opnemen worden ze lager in dichtheid doordat cholesterol zelf een
hele lage dichtheid heeft. Hierdoor worden ze LDLs.
De lading van zure en basische aminozuren is afhankelijk van de pH van de
omgeving.
Laterale diffusie is diffusie binnen het vlak
van het membraan. Het is de fosfolipiden en
eiwitten onderling.
Transversale diffusie is diffusie over het
membraan.
Het deel van een transmembraan eiwit dat in
het membraan zit moet apolair zijn.
Transmembraan eiwitten zijn dus makkelijk te
herkennen aan delen van ongeveer 20
aminozuren die apolair zijn.
Transmembraan eiwitten kunnen
via ankers in het membraan zitten.
Dit kan aan zowel de binnen als
buitenkant.
G eiwitten kunnen andere eiwitten
binden en veranderen als ze aan
GTP zijn gebonden. Ze hydrolyseren
langzaam hun eigen GTP. Als er
alleen nog GDP aanzit, wordt deze
vervangen door een GTP. GAP is
een eiwit wat de hydrolyse versnelt, waardoor het meer een aan/uit knop wordt.
GEF reguleert de GDP/GTP exchange.
GDI is een remmer. Deze zorgt ervoor dat GDP niet los kan en het G eiwit dus
inactief blijft.
Eiwitten zitten niet op een vaste plek in het membraan. Ze kunnen bewegen net
als de fosfolipiden. Deze mobiliteit kan worden beperkt op verschillende
manieren.
Rafts zijn verrijkt in cholesterol en sphingolipiden, en GPI eiwitten. Ze zijn niet op
te lossen en dus goed te isoleren van de rest van het membraan.
Membranen hebben de functie om de cel af te scheiden van zijn omgeving van
moleculen en ionen. Daarnaast worden de organellen binnen gehouden, en
worden gradiënten en potentialen ins tand gehouden. Een membraan moet de
volgende eigenschappen hebben:
1. Afsluitend
2. Selectief permeabel
3. Functioneel in een waterige omgeving
4. Rekbaar/vervormbaar
Hydrofobe moleculen(O2, N2, CO2, benzeen) kunnen vrij over het membraan
diffunderen.
Kleine, polaire moleculen (H2, ureum, glycerol) kunnen weinig over het
membraan diffunderen.
Grote, polaire moleculen (glucose, sucrose) kunnen bijna niet over het
membraan diffunderen.
Ionen kunnen helemaal niet over het membraan diffunderen.
Lipiden kunnen oplossen in water als
ze een bel vormen met hun
hydrofobe kanten naar binnen.
Omdat dit energetisch voordelig is
vormen onze fosfolipiden direct een
bilaag.
Zeepbellen zijn hiervan het
tegenovergestelde. Hun hydrofobe
kant wijst naar de apolaire lucht, en
tussen de bilaag zitten water
moleculen met de hydrofiele
binnenkant.
Energetisch is het ook voordelig om gaten in het membraan te repareren in
plaats van de bel uit elkaar te laten spatten. Zo komen namelijk de hydrofobe
kanten niet in aanraking met water.
Omdat fosfolipiden uit zichzelf de bilaag vormen, worden ze ook gebruikt voor
drug-delivery. Wanneer de medicijnen en fosfolipiden worden gecentrifugeerd
komen delen van het medicijn in de bilaag. Deze kan vrij door het bloed bewegen
en binden aan cellen zonder dat het immuunsysteem in actie komt.
De kopgroepen van fosfolipiden verschillen in polariteit en lading, en ze zorgen
al voor een basis ladingsverschil. Ze zijn dus wel allemaal polair. Dit deel ligt
namelijk in het water. Van de kopgroepen is sphingo-myeline het hoogst
evolutionair. Dit zal je niet zien bij bacteriën.
Er kan variatie in het membraan komen door de vetzuurketens. Verzadigde
vetzuurketens kunnen makkelijker naast elkaar liggen. Ze zijn energetisch
voordelig, en kunnen veel van der Waals interacties aangaan. Hierom hebben ze
een hoog smeltpunt.
Onverzadigde vetzuurketens kunnen minder van der Waals interacties
aangaan en zijn hierdoor vaak vloeibaar bij kamertemperatuur.
Langere vetzuurketens hebben ook meer interacties en leiden dus tot een
minder vloeibaar membraan. Wanneer verschillende vetzuurketens in een
membraan zitten zal dit leiden tot heterogeniteit; de vetzuren die op elkaar
lijken zullen samen klusteren.
, Hierin variëren is wat bacteriën doen om te compenseren voor het feit dat ze
geen homeostase hebben. De mate van verzadiging speelt een grotere rol in het
smeltpunt dan het aantal koolstof atomen.
Cholesterol lost op in een membraan en zorgt voor lokale rigiditeit en
verhinderde permeabiliteit.
Cholesterol wordt verzameld in bolletjes eiwit; HDLs. Wanneer deze HDLs veel
cholesterol opnemen worden ze lager in dichtheid doordat cholesterol zelf een
hele lage dichtheid heeft. Hierdoor worden ze LDLs.
De lading van zure en basische aminozuren is afhankelijk van de pH van de
omgeving.
Laterale diffusie is diffusie binnen het vlak
van het membraan. Het is de fosfolipiden en
eiwitten onderling.
Transversale diffusie is diffusie over het
membraan.
Het deel van een transmembraan eiwit dat in
het membraan zit moet apolair zijn.
Transmembraan eiwitten zijn dus makkelijk te
herkennen aan delen van ongeveer 20
aminozuren die apolair zijn.
Transmembraan eiwitten kunnen
via ankers in het membraan zitten.
Dit kan aan zowel de binnen als
buitenkant.
G eiwitten kunnen andere eiwitten
binden en veranderen als ze aan
GTP zijn gebonden. Ze hydrolyseren
langzaam hun eigen GTP. Als er
alleen nog GDP aanzit, wordt deze
vervangen door een GTP. GAP is
een eiwit wat de hydrolyse versnelt, waardoor het meer een aan/uit knop wordt.
GEF reguleert de GDP/GTP exchange.
GDI is een remmer. Deze zorgt ervoor dat GDP niet los kan en het G eiwit dus
inactief blijft.
Eiwitten zitten niet op een vaste plek in het membraan. Ze kunnen bewegen net
als de fosfolipiden. Deze mobiliteit kan worden beperkt op verschillende
manieren.
Rafts zijn verrijkt in cholesterol en sphingolipiden, en GPI eiwitten. Ze zijn niet op
te lossen en dus goed te isoleren van de rest van het membraan.
