MOLECULAR BIOLOGY
OF THE CELL
CHAPTER 10 TO 18
CHAPTER 10
MITOCHONDRIA ZORGT VOOR ENERGIE (ATP)
MEMBRANEN ZIJN ZEER BELANGRIJK VOOR DE FUNCTIE VAN
ORGANELLEN. BESTAAN UIT 50% VETTEN EN 50% EIWITTEN.
BESTANDDELEN VAN BIOLOGISCHE MEMBRANEN: LIPIDE- EN
EIWITMOLECULEN.
DE EIWITMOLECULEN KUNNEN MOLECULEN ZOALS IONEN
TRANSPORTEREN.
MEMBRAANLIPIDEN ZIJN AMFIFIELE MOLECULEN
-HYDROFIEL HOOFD
-HYDROFOBE STAART
VIER BELANGRIJKE FOSFOLIPIDEN IN
PLASMAMEMBRANEN:
ONTHOUDEN DAT:
PHOSPHATIDYLSERINE DE ENIGE IS DIE
NEGATIEF IS GELADEN GEVESTIGD IN DE
CEL (BOTTOM LAYER)
SPHINGOMYELIN BEVAT GEEN GLYCEROL,
MAAR SPHINGOSINE. HEEFT EEN
ALKAANKETEN.
LIPIDEMOLECULEN AGGREGEREN SPONTAAN IN
WATER.
LIPOSOMEN WORDEN VAAK
GEBRUIKT ALS
MODELMEMBRANEN.
DE LIPIDE BILAYER IS EEN 2
DIMENSIONALE VLOEISTOF.
HIERDOOR KUNNEN DE LIPIDEN BINNEN DE LIPIDE BILAAG BEWEGEN. DIT
KAN OP EEN AANTAL MANIEREN
LATERALE DIFFUSIE
FLIPFLOP: BEWEGEN VAN FOSFOLIPIDEN VAN ENE NAAR ANDERE KANT
VABN BILAAG, KOMT NAUWELIJKS VOOR.
FLEXIE: VETZUURSTAARTEN BEWEGEN
ROTATIE.
,DE VLOEIBAARHEID VAN EEN LIPIDE BIJLAAG HANGT AF VAN DE
TEMPERATUUR EN DE SAMENSTELLING.
KETENLENGTE NAAR BENEDEN VLOEIBAARHEID OMHOOG
AANTAL DUBBELE BINDINGEN OMHOOG (MEMBRAAN IS DUNNER)
VLOEIBAARHEID OMHOOG
TEMPERATUUR OMHOOG VLOEIBAARHEID OMHOOG
EUKARYOTISCHE PLASMAMEMBRANEN BEVATTEN GROTE HOEVEELHEDEN
CHOLESTEROL. HET VERVULT GATEN TUSSEN FOSFOLIPIDEN. DUS
CHOLESTEROL VERBETERT DE DOORLAATBAARHEID-BARRIER EN REMT
FASE-OVERGANGEN.
GLYCOLIPIDEN HEBBEN EEN ROL BIJ CEL-CEL-HERKENNING. ZE WORDEN
AANGETROFFEN OP HET OPPERVLAK VAN ALLE PLASMAMEMBRANEN VAN
DIERLIJKE CELLEN. GLYCOLIPIDEN WIJZEN ALTIJD NAAR HET OPPERVLAK,
DE BUITENKANT VAN DE CEL.
GPI WORDT GEBRUIKT ALS EEN ANKER. HIERDOOR KUNNEN
OOKHYDROFIELE EIWITTEN WORDEN GEBONDEN AAN LIPIDELAAG.
HET CONNECT EIWITTEN
BEVESTIGT AAN DE BUITENKANT VAN HET MEMBRAAN.
AFGIFTE VAN EIWITTEN UIT HET MEMBRAAN:
- FOSFOLIPASE C RELEASE ATP 6
- HOGE ZOUTOPLOSSING 7, 8
- WASMIDDELEN 1,2,3
EIWITTEN KUNNEN OP VERSCHILLENDE MANIEREN DOOR LIPIDELAAG
STEKEN:
1. INTEGRALE MEMBRAANEIWITTEN: STEKEN MET BEPAALDE
HYDROFOBE DELEN IN LIPIDE LAAG.
2. PERIFERALE MEMBRAAN EIWITTEN: ZIJN MET NON-COVALENTE
VERBINDINGEN AAN INTEGRALE VERBINDINGEN VERBONDEN.
MEMBRAANEIWITSEGMENTEN KRUISEN DE LIPIDEDUBBELLAAG ALS EEN
Α-HELIX.
IN TRANSMEMBRANE MEMBRANEN VEEL A-HELICES AANWEZIG.
PEPTIDEBINDINGEN GAAN WATERSTOFBRUGGEN MET ELKAAR AAN, WANT
ER IS GEEN WATER AANWEZIG. OP DEZE MANIER TRANSPORT MOGELIJK.
HYDROFOBE DEEL NAAR BUITENKANT.
HYDROFIELE DEEL NAAR BINNENKANT.
2
,MET HYDROPHATHY PLOTS KUN JE BEPALEN HOEVEEL ENERGIE ER
NODIG IS OM EEN DEEL VAN DE POLYPEPTIDEKETEN TE VERPLAATSEN
NAAR WATER. HIERUIT KUN JE AFLEIDEN OF DAT DEEL HYDROFOOB IS
DAT ZEGT DUS HOEVEEL A-HELICES ER ZIJN.
B-SHEETS VORMEN OOK WATERSTOFBRUGGEN IN HYDROFIEL MILIEU
VAN DE LIPIDELAAG. SOMMIGE Β-SHEETS VORMEN GROTE
TRANSMEMBRAANKANALEN
IN DIERLIJKE CELLEN WORDEN MEMBRAANEIWITTEN GEGLYCOLISEERD
EN BEVATTEN DISULFIDE BINDINGEN.
DETERGENTIA ZORGT DAT MEMBRAANEIWITTEN WORDEN OPGELOST:
1. SODIUM DODECYL SULFATE (SDS)
2. TRITON X-100
3. B-OCTYLGLUCOSIDE
CHAPTER 11
ER ZIJN TWEE HOOFDKLASSEN VAN
MEMBRAANTRANSPORTEIWITTEN:
TRANSPORTER
CHANNEL PROTEIN.
IS EEN MET WATER GEVULDE
PORIE. HIERDOOR KUNNEN HYDROFIELE MOLECULEN BEWEGEN.
3
, PASSIEF TRANSPORT: HOOG NAAR LAGE CONCENTRATIE
DIFUSSIE, KANALEN, SOMMIGE TRANSPORTERS
ACTIEF: LAAG NAAR HOGE CONCENTRATIE + EXTRA
ENERGIE
TRANSPORTERS
DIFFUSIE:
- HYDROFOBE MOLECULEN ZEER SNEL
- KLEINE ONGELADE POLAIRE MOLECULEN GAAN
SLOOM
- GROTE ONGELADEN POLAIRE MOLECULEN GAAN
ZEER SLOOM
DE SNELHEID WAARMEE PASSIEF
TRANSPORT PLAATSVINDT OF DE
HOEVEELHEID ENERGIE DIE BIJ ACTIEF
TRANSPORT MOET WORDEN
TOEGEVOEGD HANGT AF VAN
ELEKTROCHEMISCHE GRADIENT:
COMBINEERT CONCENTRATIEGRADIENT
EN MEMBRAANPOTENTIAAL. ALLEEN BIJ
IONEN.
AFWIJKENDE GLUTAMAATRECEPTORACTIVITEIT IS GEÏMPLICEERD
IN EEN GROOT AANTAL NEURODEGENERATIEVE AANDOENINGEN
SOORTEN ACTIEF TRANSPORT
1. GEKOPPELD TRANSPORT: GEBRUIK VAN
EEN ANDER MOLECUUL (ION) WAARBIJ
PASSIEF TRANSPORT KAN PLAATSVINDEN.
TWEE SOORTEN GEKOPPELD TRANSPORT
SYMPORT (VERVOERDE MOLECULEN
ZELFDE RICHTING) VAN ANDERE
MOLECUUL WEINIG, DE ACTIEF TE
VERVOEREN MOLECUUL VEEL.
VB: NA-GLUCOSE POMP
ANTIPORT (DE TE VERVOEREN
MOLECULEN TEGENGESTELDE
RICHTING). VAN HET ANDERE
MOLECUUL AAN DE KANT VAN HET
ACTIEF TE TRANSPORTEN MOLECUUL
OOK VEEL AANWEZIG.
2. ATP GEDREVEN TRANSPORT/
TRANSPORT ATPASES: DOOR
HYDROLYSEREN VAN ATP. DE
ENERGIE KOMT UIT VERBREKEN
VAN ENERGIERIJKE VERBINDING
ADP EN FOSFAAT.
DRIE VOORBEELDEN:
- P-TYPE: FOSFORYLEREN ZICHZELF. (NA-K POMP)
4
OF THE CELL
CHAPTER 10 TO 18
CHAPTER 10
MITOCHONDRIA ZORGT VOOR ENERGIE (ATP)
MEMBRANEN ZIJN ZEER BELANGRIJK VOOR DE FUNCTIE VAN
ORGANELLEN. BESTAAN UIT 50% VETTEN EN 50% EIWITTEN.
BESTANDDELEN VAN BIOLOGISCHE MEMBRANEN: LIPIDE- EN
EIWITMOLECULEN.
DE EIWITMOLECULEN KUNNEN MOLECULEN ZOALS IONEN
TRANSPORTEREN.
MEMBRAANLIPIDEN ZIJN AMFIFIELE MOLECULEN
-HYDROFIEL HOOFD
-HYDROFOBE STAART
VIER BELANGRIJKE FOSFOLIPIDEN IN
PLASMAMEMBRANEN:
ONTHOUDEN DAT:
PHOSPHATIDYLSERINE DE ENIGE IS DIE
NEGATIEF IS GELADEN GEVESTIGD IN DE
CEL (BOTTOM LAYER)
SPHINGOMYELIN BEVAT GEEN GLYCEROL,
MAAR SPHINGOSINE. HEEFT EEN
ALKAANKETEN.
LIPIDEMOLECULEN AGGREGEREN SPONTAAN IN
WATER.
LIPOSOMEN WORDEN VAAK
GEBRUIKT ALS
MODELMEMBRANEN.
DE LIPIDE BILAYER IS EEN 2
DIMENSIONALE VLOEISTOF.
HIERDOOR KUNNEN DE LIPIDEN BINNEN DE LIPIDE BILAAG BEWEGEN. DIT
KAN OP EEN AANTAL MANIEREN
LATERALE DIFFUSIE
FLIPFLOP: BEWEGEN VAN FOSFOLIPIDEN VAN ENE NAAR ANDERE KANT
VABN BILAAG, KOMT NAUWELIJKS VOOR.
FLEXIE: VETZUURSTAARTEN BEWEGEN
ROTATIE.
,DE VLOEIBAARHEID VAN EEN LIPIDE BIJLAAG HANGT AF VAN DE
TEMPERATUUR EN DE SAMENSTELLING.
KETENLENGTE NAAR BENEDEN VLOEIBAARHEID OMHOOG
AANTAL DUBBELE BINDINGEN OMHOOG (MEMBRAAN IS DUNNER)
VLOEIBAARHEID OMHOOG
TEMPERATUUR OMHOOG VLOEIBAARHEID OMHOOG
EUKARYOTISCHE PLASMAMEMBRANEN BEVATTEN GROTE HOEVEELHEDEN
CHOLESTEROL. HET VERVULT GATEN TUSSEN FOSFOLIPIDEN. DUS
CHOLESTEROL VERBETERT DE DOORLAATBAARHEID-BARRIER EN REMT
FASE-OVERGANGEN.
GLYCOLIPIDEN HEBBEN EEN ROL BIJ CEL-CEL-HERKENNING. ZE WORDEN
AANGETROFFEN OP HET OPPERVLAK VAN ALLE PLASMAMEMBRANEN VAN
DIERLIJKE CELLEN. GLYCOLIPIDEN WIJZEN ALTIJD NAAR HET OPPERVLAK,
DE BUITENKANT VAN DE CEL.
GPI WORDT GEBRUIKT ALS EEN ANKER. HIERDOOR KUNNEN
OOKHYDROFIELE EIWITTEN WORDEN GEBONDEN AAN LIPIDELAAG.
HET CONNECT EIWITTEN
BEVESTIGT AAN DE BUITENKANT VAN HET MEMBRAAN.
AFGIFTE VAN EIWITTEN UIT HET MEMBRAAN:
- FOSFOLIPASE C RELEASE ATP 6
- HOGE ZOUTOPLOSSING 7, 8
- WASMIDDELEN 1,2,3
EIWITTEN KUNNEN OP VERSCHILLENDE MANIEREN DOOR LIPIDELAAG
STEKEN:
1. INTEGRALE MEMBRAANEIWITTEN: STEKEN MET BEPAALDE
HYDROFOBE DELEN IN LIPIDE LAAG.
2. PERIFERALE MEMBRAAN EIWITTEN: ZIJN MET NON-COVALENTE
VERBINDINGEN AAN INTEGRALE VERBINDINGEN VERBONDEN.
MEMBRAANEIWITSEGMENTEN KRUISEN DE LIPIDEDUBBELLAAG ALS EEN
Α-HELIX.
IN TRANSMEMBRANE MEMBRANEN VEEL A-HELICES AANWEZIG.
PEPTIDEBINDINGEN GAAN WATERSTOFBRUGGEN MET ELKAAR AAN, WANT
ER IS GEEN WATER AANWEZIG. OP DEZE MANIER TRANSPORT MOGELIJK.
HYDROFOBE DEEL NAAR BUITENKANT.
HYDROFIELE DEEL NAAR BINNENKANT.
2
,MET HYDROPHATHY PLOTS KUN JE BEPALEN HOEVEEL ENERGIE ER
NODIG IS OM EEN DEEL VAN DE POLYPEPTIDEKETEN TE VERPLAATSEN
NAAR WATER. HIERUIT KUN JE AFLEIDEN OF DAT DEEL HYDROFOOB IS
DAT ZEGT DUS HOEVEEL A-HELICES ER ZIJN.
B-SHEETS VORMEN OOK WATERSTOFBRUGGEN IN HYDROFIEL MILIEU
VAN DE LIPIDELAAG. SOMMIGE Β-SHEETS VORMEN GROTE
TRANSMEMBRAANKANALEN
IN DIERLIJKE CELLEN WORDEN MEMBRAANEIWITTEN GEGLYCOLISEERD
EN BEVATTEN DISULFIDE BINDINGEN.
DETERGENTIA ZORGT DAT MEMBRAANEIWITTEN WORDEN OPGELOST:
1. SODIUM DODECYL SULFATE (SDS)
2. TRITON X-100
3. B-OCTYLGLUCOSIDE
CHAPTER 11
ER ZIJN TWEE HOOFDKLASSEN VAN
MEMBRAANTRANSPORTEIWITTEN:
TRANSPORTER
CHANNEL PROTEIN.
IS EEN MET WATER GEVULDE
PORIE. HIERDOOR KUNNEN HYDROFIELE MOLECULEN BEWEGEN.
3
, PASSIEF TRANSPORT: HOOG NAAR LAGE CONCENTRATIE
DIFUSSIE, KANALEN, SOMMIGE TRANSPORTERS
ACTIEF: LAAG NAAR HOGE CONCENTRATIE + EXTRA
ENERGIE
TRANSPORTERS
DIFFUSIE:
- HYDROFOBE MOLECULEN ZEER SNEL
- KLEINE ONGELADE POLAIRE MOLECULEN GAAN
SLOOM
- GROTE ONGELADEN POLAIRE MOLECULEN GAAN
ZEER SLOOM
DE SNELHEID WAARMEE PASSIEF
TRANSPORT PLAATSVINDT OF DE
HOEVEELHEID ENERGIE DIE BIJ ACTIEF
TRANSPORT MOET WORDEN
TOEGEVOEGD HANGT AF VAN
ELEKTROCHEMISCHE GRADIENT:
COMBINEERT CONCENTRATIEGRADIENT
EN MEMBRAANPOTENTIAAL. ALLEEN BIJ
IONEN.
AFWIJKENDE GLUTAMAATRECEPTORACTIVITEIT IS GEÏMPLICEERD
IN EEN GROOT AANTAL NEURODEGENERATIEVE AANDOENINGEN
SOORTEN ACTIEF TRANSPORT
1. GEKOPPELD TRANSPORT: GEBRUIK VAN
EEN ANDER MOLECUUL (ION) WAARBIJ
PASSIEF TRANSPORT KAN PLAATSVINDEN.
TWEE SOORTEN GEKOPPELD TRANSPORT
SYMPORT (VERVOERDE MOLECULEN
ZELFDE RICHTING) VAN ANDERE
MOLECUUL WEINIG, DE ACTIEF TE
VERVOEREN MOLECUUL VEEL.
VB: NA-GLUCOSE POMP
ANTIPORT (DE TE VERVOEREN
MOLECULEN TEGENGESTELDE
RICHTING). VAN HET ANDERE
MOLECUUL AAN DE KANT VAN HET
ACTIEF TE TRANSPORTEN MOLECUUL
OOK VEEL AANWEZIG.
2. ATP GEDREVEN TRANSPORT/
TRANSPORT ATPASES: DOOR
HYDROLYSEREN VAN ATP. DE
ENERGIE KOMT UIT VERBREKEN
VAN ENERGIERIJKE VERBINDING
ADP EN FOSFAAT.
DRIE VOORBEELDEN:
- P-TYPE: FOSFORYLEREN ZICHZELF. (NA-K POMP)
4
