Samenvatting Membranen, eiwitten en transport/secretieroute (deeltentamen 2)

Celbiologie Martijn
Rep
De functie en compositie van membranen
I

Ruw endoplastisch reticulum (RER)  ribosomen (polysomen) bevolken het RER –
eiwit synthese
Glad endoplastisch reticulum (SER)  lipide synthese

Plastide  organel met 2 membranen, bevat pigment of reservestof - meest
bekende functie: chloroplast
Peroxisoom  o.a. vetzuurafbraak waarbij H2O2 geproduceerd wordt


Membraanfuncties
- Afscheiding tussen cel en omgeving
o geen bescherming voor (kleine) hydrofobe moleculen, wel bescherming
afhankelijk van grootte & lading
- Afscheiding organellen
- Genereren/controleren van gradiënten
- Genereren/controleren van potentialen
- Matrix voor eiwitten
Ladingsverschil over het membraan van elke levende cel
- Buiten  positief geladen
- Binnen  negatief geladen


Benodigde eigenschappen van membranen
- Rekbaarheid
- Selectieve permeabiliteit
o De lipide bi-laag zit vol met eiwitten, als het membraan alleen uit lipiden
zou bestaan dan
 Hydrofobe moleculen  hoge permeabiliteit, vrije diffusie
 Kleine niet geladen moleculen  doorlaatbaar, maar wel
specifieke transporters
 Grote niet geladen moleculen  transporter nodig
 Ionen  niet
- Functioneren in waterige omgeving

,De polariteit van een molecuul bepaalt de oplosbaarheid in water 
oplosbaarheid hangt af van of oplossen de vrije energie verlaagt
- Polariteit  δ+ & δ-




Lipiden kunnen oplossen in water door bepaalde structuren te vormen
- Micelle  lipiden met 1 staart
- Lipide bi-laag  lipiden met 2 staarten




Detergentia doen dit ook en kunnen zo vetdeeltjes in water laten oplossen
Detergentia kunnen daarom ook membranen oplossen en in membranen oplossen


Membranen zijn zelfhelend  het is energetisch voordelig om een vesicle-vorm aan
te nemen – apolaire / hydrofobe delen van de moleculen komen zo helemaal niet in
aanraking met water
Als fosfolipiden in een waterige omgeving gebracht worden, vormen ze spontaan een
membraan

,Liposomen  membraanblaasjes die gebruikt worden voor drug-delivery

Een wateroplosbare drug is zo niet in oplossing in de bloedbaan  lagere dosis
nodig en minder bijwerkingen te verwachten
Door liposomen met specifieke herkenningseiwitten te maken, kan men
weefselspecifieke drugs maken, bv. tegen tumoren


Fosfolipiden kunnen variëren in headgroup en in vetzuurketens




- Vetzuurketens
o Lengte
o Mate van verzadiging  wel of geen dubbele bindingen

Onverzadigd  dubbele bindingen – zorgt voor een knik en daardoor voor andere
eigenschappen
Verzadigd  meer geordend in membraan – meer rigide membraan

Langere verzuurketens  meer rigide membraan

- Headgroups
o 3 structurele headgroups
 Serine  levert een niet neutrale headgroup
 Heeft een positieve en een negatieve lading en fosfaat is
ook negatief  negatief geladen fosfolipide headgroup
 Choline
 Ethanolamine  ethanol + NH3+-groep

, Inositol  headgroup belangrijk voor signaaltransductie

Sfingo-myeline  niet glycerol als skelet voor de fosfolipide


Cholesterol komt ook veel voor in het membraan van eukaryoten – essentieel
Meeste zoogdiercelmembranen bestaan voornamelijk uit fosfolipiden en cholesterol
- Cholesterol verlaagt doorlaatbaarheid zonder de vloeibaarheid van het
membraan te veranderen
- Cholesterol lost op in membranen
o Grotere lokale rigiditeit (rigide lijf, flexibele staart) & verminderde
permeabiliteit
o Laterale diffusie wordt niet negatief beïnvloed

LDL & HDL  lipoproteïne is een vet-eiwit complex

- HDL neemt overtollig cholesterol uit het bloed – afbraak in de lever
- Cholesterol in de vorm van cholesteryl ester in de binnenkant van het blaasje


Glycolipiden  bevinden zich altijd aan de buitenkant van het plasmamembraan


Optimale vloeibaarheid
- Bacteriën  als de temperatuur hoger wordt, maken ze meer verzadigde
vetzuren in het membraan – hoger smeltpunt
- Zoogdieren veranderen membraancompositie niet door
temperatuurverschillen, want lichaamstemperatuur is wel constant


Membraaneiwitten