Samenvatting celbiologie
Meeste fosfolipiden in plasma membraan zijn fosfoglyceriden; hebben een
glycerol molecuul backbone. Door verschillende vetzuren en kopgroepen te
combineren kan je verschillende maken; fosfatidylethanolamine, fosfatidylserine
en fosfatitylcholine zijn meest voorkomend in zoogdieren.
Andere soort fosfolipiden zijn sphingolipiden; hebben sphingosine i.p.v. glycerol.
Celmembraan bevat vaak ook cholesterol en glycolipiden. Cholesterol zorgt
ervoor dat de fosfolipiden dichter op elkaar gaan zitten waardoor kleine
hydrofiele moleculen er moeilijker doorheen kunnen. Doet verder niks met de
vloeibaarheid.
Glycolipiden zijn erg asymmetrisch verdeelt, vind ze vooral in buitenkant
membraan. Dit wordt veroorzaakt door de toegevoegde suikergroep. Hebben
verschillende functies in membranen. Meest complexe zijn gangliosides; zijn
negatief geladen en spelen rol in neuronen.
Liposoom = een lipide dubbellaag die zich tot een rond blaasje vormt
Lipiden kunnen binnen het membraan bewegen
- Flip flop = van ene laag naar de andere laag overgaan (niet vaak)
- Laterale diffusie = verwisselen met buur lipiden
- Rotatie = draaien om eigen as
- Flexie = hebben flexibele carbon ketens
De lipiden worden maar in een kant van de dubbellaag gemaakt. Fosfolipiden
translocators (flippases) katalyseren veel flip-flop zodat de lipiden ook in de
andere laag terecht komen.
Temperatuur speelt rol in vloeibaarheid membraan. Kan bij bepaalde
temperatuur van vloeibare vorm naar gel achtige vorm gaan. Deze temperatuur
wordt lager (dus moeilijker om te laten bevriezen) als de carbon ketens korter
zijn of dubbele bindingen hebben.
Lipide rafts = lipiden verspreiden zich in speciale domeinen
Komt in levende cellen niet veel voor. Vaak wordt het tijdelijk gemedieerd door
eiwit-eiwit interacties.
Er is verschil tussen de kopgroepen van de lipiden aan de twee kanten van het
membraan. Deze asymmetrie is nodig om bijvoorbeeld van extracellulaire
signalen intracellulaire te maken. Veel cytosol eiwitten binden aan specifieke
kopgroepen in de binnenkant van het membraan. In andere gevallen moeten
kopgroepen gemodificeerd worden om zo eiwit bindingsplaatsen te maken.
Tijdens apoptose in dierlijke cellen verplaatst fosfatidylserine van de binnenkant
naar de buitenkant van het membraan. Verloopt via twee mechanismen
, 1. De fosfolipide translocator die normaal deze lipide van de buitenkant naar
de binnenkant transporteert wordt geïnactiveerd
2. Een ‘scramblase’ wordt geactiveerd; transporteerd fosfolipide tussen twee
lagen beide richtingen op
Membraan eiwitten zijn net als lipiden amfifilisch (hydrofoob en hydrofiel)
Verschillende typen membraan eiwitten
- Transmembraan eiwitten; steken door membraan heen
o Hydrofobe deel in membraan en hydrofiele deel steekt uit
o Binden vaak signaal moleculen
o Kan een of meerdere keren door membraan steken
o Kan ook bèta barrel vormen; soort tunnel voor moleculen
- Cytosolische eiwitten; zitten aan cytosolische kant membraan
o Kan via een alfa helix die op oppervlak eiwit zit of door een covalent
gebonden lipide keten
o Eiwit met lipide binding is oplosbaar eiwit en zitten alleen maar vast
aan de lipide groep
- Externe eiwitten; zitten volledig aan de buitenkant
o Zitten vast via covalente binding met lipide anker via suikerketen
o Zulk gebonden eiwitten zijn membraan eiwitten die in ER zijn
gemaakt. In ER is transmembraan segment eraf gehaald en
vervangen door een GPI (glycofosfatidylinositol) anker
- Membraan geassocieerde eiwitten; zitten niet in membraan vast maar zijn
gebonden aan andere membraan eiwitten via noncovalente bindingen
o Zijn perifere membraan eiwitten. Kunnen makkelijker los komen bij
verschillende veranderingen in de cel zonder dat membraan stuk
gaat
- Oplosbare eiwitten / membraan eiwitten
o Dit zijn eiwitten die van conformatie kunnen veranderen en zo op
het ene moment een oplosbaar eiwit zijn, en op het andere moment
een membraan eiwit. Dit komt doordat dan een hydrofobe peptide
of covalent gebonden lipide anker tevoorschijn komt.
Transmembraan alfa helices gaan soms ook interacties met elkaar aan. Kunnen
ook op specifieke plek eiwit gaan zitten door interacties met andere moleculen.
Interacties zijn cruciaal voor structuur en functie eiwit.
Bèta barrels vormen tunnels waar kleine moleculen doorheen kunnen. Sommige
loops van de peptide keten gaan door het lumen van het kanaal heen. Worden
daardoor heel selectief voor alleen bepaalde moleculen.
Barrels die ionen transporteren hebben in midden een globulair domein. Ionen
binden dit domein en veranderen conformatie om zo over membraan te
transporteren.
Sommige barrels zijn helemaal gevuld met aminozuur zijketens die als enzym of
receptor werken. De barrel is dan het anker van het eiwit.
Bij transmembraan eiwitten heeft de cytosolische kant geen oligasacchariden
groepen en vormen de SH groepen geen S-S bindingen. Dit is wel het geval aan
de niet cytosolische kant.
2
Meeste fosfolipiden in plasma membraan zijn fosfoglyceriden; hebben een
glycerol molecuul backbone. Door verschillende vetzuren en kopgroepen te
combineren kan je verschillende maken; fosfatidylethanolamine, fosfatidylserine
en fosfatitylcholine zijn meest voorkomend in zoogdieren.
Andere soort fosfolipiden zijn sphingolipiden; hebben sphingosine i.p.v. glycerol.
Celmembraan bevat vaak ook cholesterol en glycolipiden. Cholesterol zorgt
ervoor dat de fosfolipiden dichter op elkaar gaan zitten waardoor kleine
hydrofiele moleculen er moeilijker doorheen kunnen. Doet verder niks met de
vloeibaarheid.
Glycolipiden zijn erg asymmetrisch verdeelt, vind ze vooral in buitenkant
membraan. Dit wordt veroorzaakt door de toegevoegde suikergroep. Hebben
verschillende functies in membranen. Meest complexe zijn gangliosides; zijn
negatief geladen en spelen rol in neuronen.
Liposoom = een lipide dubbellaag die zich tot een rond blaasje vormt
Lipiden kunnen binnen het membraan bewegen
- Flip flop = van ene laag naar de andere laag overgaan (niet vaak)
- Laterale diffusie = verwisselen met buur lipiden
- Rotatie = draaien om eigen as
- Flexie = hebben flexibele carbon ketens
De lipiden worden maar in een kant van de dubbellaag gemaakt. Fosfolipiden
translocators (flippases) katalyseren veel flip-flop zodat de lipiden ook in de
andere laag terecht komen.
Temperatuur speelt rol in vloeibaarheid membraan. Kan bij bepaalde
temperatuur van vloeibare vorm naar gel achtige vorm gaan. Deze temperatuur
wordt lager (dus moeilijker om te laten bevriezen) als de carbon ketens korter
zijn of dubbele bindingen hebben.
Lipide rafts = lipiden verspreiden zich in speciale domeinen
Komt in levende cellen niet veel voor. Vaak wordt het tijdelijk gemedieerd door
eiwit-eiwit interacties.
Er is verschil tussen de kopgroepen van de lipiden aan de twee kanten van het
membraan. Deze asymmetrie is nodig om bijvoorbeeld van extracellulaire
signalen intracellulaire te maken. Veel cytosol eiwitten binden aan specifieke
kopgroepen in de binnenkant van het membraan. In andere gevallen moeten
kopgroepen gemodificeerd worden om zo eiwit bindingsplaatsen te maken.
Tijdens apoptose in dierlijke cellen verplaatst fosfatidylserine van de binnenkant
naar de buitenkant van het membraan. Verloopt via twee mechanismen
, 1. De fosfolipide translocator die normaal deze lipide van de buitenkant naar
de binnenkant transporteert wordt geïnactiveerd
2. Een ‘scramblase’ wordt geactiveerd; transporteerd fosfolipide tussen twee
lagen beide richtingen op
Membraan eiwitten zijn net als lipiden amfifilisch (hydrofoob en hydrofiel)
Verschillende typen membraan eiwitten
- Transmembraan eiwitten; steken door membraan heen
o Hydrofobe deel in membraan en hydrofiele deel steekt uit
o Binden vaak signaal moleculen
o Kan een of meerdere keren door membraan steken
o Kan ook bèta barrel vormen; soort tunnel voor moleculen
- Cytosolische eiwitten; zitten aan cytosolische kant membraan
o Kan via een alfa helix die op oppervlak eiwit zit of door een covalent
gebonden lipide keten
o Eiwit met lipide binding is oplosbaar eiwit en zitten alleen maar vast
aan de lipide groep
- Externe eiwitten; zitten volledig aan de buitenkant
o Zitten vast via covalente binding met lipide anker via suikerketen
o Zulk gebonden eiwitten zijn membraan eiwitten die in ER zijn
gemaakt. In ER is transmembraan segment eraf gehaald en
vervangen door een GPI (glycofosfatidylinositol) anker
- Membraan geassocieerde eiwitten; zitten niet in membraan vast maar zijn
gebonden aan andere membraan eiwitten via noncovalente bindingen
o Zijn perifere membraan eiwitten. Kunnen makkelijker los komen bij
verschillende veranderingen in de cel zonder dat membraan stuk
gaat
- Oplosbare eiwitten / membraan eiwitten
o Dit zijn eiwitten die van conformatie kunnen veranderen en zo op
het ene moment een oplosbaar eiwit zijn, en op het andere moment
een membraan eiwit. Dit komt doordat dan een hydrofobe peptide
of covalent gebonden lipide anker tevoorschijn komt.
Transmembraan alfa helices gaan soms ook interacties met elkaar aan. Kunnen
ook op specifieke plek eiwit gaan zitten door interacties met andere moleculen.
Interacties zijn cruciaal voor structuur en functie eiwit.
Bèta barrels vormen tunnels waar kleine moleculen doorheen kunnen. Sommige
loops van de peptide keten gaan door het lumen van het kanaal heen. Worden
daardoor heel selectief voor alleen bepaalde moleculen.
Barrels die ionen transporteren hebben in midden een globulair domein. Ionen
binden dit domein en veranderen conformatie om zo over membraan te
transporteren.
Sommige barrels zijn helemaal gevuld met aminozuur zijketens die als enzym of
receptor werken. De barrel is dan het anker van het eiwit.
Bij transmembraan eiwitten heeft de cytosolische kant geen oligasacchariden
groepen en vormen de SH groepen geen S-S bindingen. Dit is wel het geval aan
de niet cytosolische kant.
2
