Fysiologie Week 4
Membraan structuren en functies
Het plasma membraan controleert wat er in en uit het semi permeabel membraan gaat. Het ene
substand gaat het makkelijker doorheen als het ander.
Membranen zijn opgebouwd uit lipiden en eiwitten. Koolhydraten spelen ook een rol. De meest
voorkomende lipiden in membranen zijn fosfolipiden. De gave om een membraan te bouwen zit in
hun moleculaire structuur. Een fosfolipiden is amfipatische molecuul.
Amfipatisch: Een molecuul met een hydrofoob stukje en een hydrofiel stukje.
Andere lipiden in het membraan zijn ook amfipatisch, zet zoals de eiwitten.
De fosfolipiden hebben een hydrofobe staart en een hydrofiele kop.
Het oppervlak van het membraan met alleen fosfolipiden bindt minder sterk aan water als bij een
biologisch membraan.
Membraan eiwitten die in de dubbel laag zitten, steken met hun hydrofiele kant uit hierdoor wordt
het contact van de eiwitten en fosfolipiden met water in de cytosol en extracellulaire vloeistof
vergroot.
Membraan structuur
Een membraan hangt samen door hydrofobe interacties, deze zijn slapper dan covalente
bindingen.
Fosfolipiden en eiwitten in het membraan kunnen lateraal verschuiven. Het van kant wisselen komt
zelden voor ivm hydrofiele kop en hydrofobe staart.
Het membraan vloeistof blijft vloeibaar wanneer de temperatuur verminderd totdat het een dicht
membraan wordt en het vast is. Wanneer dit gebeurd ligt aan het soort lipiden.
Wanneer het membraan rijk is aan fosfolipiden met onverzadigde koolhydraat staarten, hoe lager
deze temperatuur. Dit komt door de knikken in de staarten (= bindingen), deze kunnen niet zo dicht
op elkaar gebonden zitten waardoor het vloeibaarder wordt.
Steroïde cholesterol is ingeklemd tussen fosfolipiden in het plasma membraan en heeft
verschillende effecten op de vloeibaarheid op verschillende temperaturen.
Op 37C maakt cholesterol het membraan minder vloeibaar door het tegenhouden van fosfolipiden
bewegingen. Maar omdat cholesterol ook het dichtgebonden tegenhoud, verlaagd hij ook de
stollingstemperatuur.
Als de vloeibaarheid van een membraan veranderd, veranderd ook de toelaatbaarheid.
Enzymatische eiwitten in het membraan kunnen inactief worden, omdat ze niet meer kunnen
bewegen.
Wanneer een membraan te vloeibaar is, kan het ook niet meer de eiwitactiviteit steunen.
Fosfolipiden vormen de basis van een membraan de eiwitten die het membraan bevatten bepalen
de functie. Er zijn 2 grote groepen membraan eiwitten: intergraal eiwitten en perifeer eiwitten.
, Intergraal eiwitten: zitten in de hydrofobe gedeelte van de dubbellaag. Sommige zitten alleen met
de hydrofobe kant erin. Deze kant is gemaakt van nonpolar aminozuren, opgerold in een a-helix.
De hydrofiele kanten zijn omgeven met water. Sommige van deze eiwitten hebben een hydrofiel
kanaal door zich lopen zodat hydrofiele substanden erdoor heen kunnen.
Perifeer eiwitten: Zijn aan op het oppervlak gebonden van het membraan, ook wel vaker aan de
hydrofiele kant van de intergraal eiwitten.
Aan de cytoplasma kant van het membraan zijn een aantal membraan eiwitten gebonden aan het
cytoskelet.
Aan de extracellulaire kant, zijn membraan eiwitten ook wel eens gebonden aan de vezels van de
extracellulaire matrix. Dit zorgt voor stevigheid.
Cellen herkennen andere cellen door het binden van moleculen, vaak met behulp van
koolhydraten, aan het extracellulair oppervlak van het plasma membraan.
Koolhydraten die aan het membraan zitten zijn vaak kort en vertakkingen met ketens van minder
dan 15 suikerunits. Sommige zijn covalente gebonden aan lipiden, glycolipiden. Sommige zijn
gebonden aan eiwitten, glycoproteïne.
Deze koolhydraten op het extracellulaire oppervlak verschillen van elkaar, ze functioneren als
marker om cellen uit elkaar te houden.
7.2
Apolaire moleculen zijn hydrofoob en kunnen daardoor oplossen in de lipiden dubbellaag van het
membraan en oversteken zonder de hulp van membraan eiwitten.
De hydrofobe binnenlaag van het membraan belemmert de directe oversteek van ionen en polaire
moleculen door het membraan.
Hydrofiele stoffen kunnen oversteken door middel van transport eiwitten.
Kanaal eiwitten zijn ook transport eiwitten, zij hebben een hydrofiele tunnel door zich lopen,
namelijk waterporiën.
carriereiwitten zijn ook transporteiwitten, die de getransporteerde stoffen veranderen in vorm,
waardoor ze door het membraan kunnen.
Een transporteiwit is stofspecifiek en laat alleen een aantal door het membraan.
7.3
Diffusie: het verplaatsen van moleculen zodat ze even verdeeld zijn over de aanwezige ruimte.
Regel: in de afwezigheid van andere krachten, zal een stof verplaatsen door diffusie van waar er
een hoge concentratie is, naar waar een lagere concentratie is.
Concentratie gradiënt: Het gebied waar de dichtheid van een chemische stof verhoogd of verlaagd
wordt.
Membraan structuren en functies
Het plasma membraan controleert wat er in en uit het semi permeabel membraan gaat. Het ene
substand gaat het makkelijker doorheen als het ander.
Membranen zijn opgebouwd uit lipiden en eiwitten. Koolhydraten spelen ook een rol. De meest
voorkomende lipiden in membranen zijn fosfolipiden. De gave om een membraan te bouwen zit in
hun moleculaire structuur. Een fosfolipiden is amfipatische molecuul.
Amfipatisch: Een molecuul met een hydrofoob stukje en een hydrofiel stukje.
Andere lipiden in het membraan zijn ook amfipatisch, zet zoals de eiwitten.
De fosfolipiden hebben een hydrofobe staart en een hydrofiele kop.
Het oppervlak van het membraan met alleen fosfolipiden bindt minder sterk aan water als bij een
biologisch membraan.
Membraan eiwitten die in de dubbel laag zitten, steken met hun hydrofiele kant uit hierdoor wordt
het contact van de eiwitten en fosfolipiden met water in de cytosol en extracellulaire vloeistof
vergroot.
Membraan structuur
Een membraan hangt samen door hydrofobe interacties, deze zijn slapper dan covalente
bindingen.
Fosfolipiden en eiwitten in het membraan kunnen lateraal verschuiven. Het van kant wisselen komt
zelden voor ivm hydrofiele kop en hydrofobe staart.
Het membraan vloeistof blijft vloeibaar wanneer de temperatuur verminderd totdat het een dicht
membraan wordt en het vast is. Wanneer dit gebeurd ligt aan het soort lipiden.
Wanneer het membraan rijk is aan fosfolipiden met onverzadigde koolhydraat staarten, hoe lager
deze temperatuur. Dit komt door de knikken in de staarten (= bindingen), deze kunnen niet zo dicht
op elkaar gebonden zitten waardoor het vloeibaarder wordt.
Steroïde cholesterol is ingeklemd tussen fosfolipiden in het plasma membraan en heeft
verschillende effecten op de vloeibaarheid op verschillende temperaturen.
Op 37C maakt cholesterol het membraan minder vloeibaar door het tegenhouden van fosfolipiden
bewegingen. Maar omdat cholesterol ook het dichtgebonden tegenhoud, verlaagd hij ook de
stollingstemperatuur.
Als de vloeibaarheid van een membraan veranderd, veranderd ook de toelaatbaarheid.
Enzymatische eiwitten in het membraan kunnen inactief worden, omdat ze niet meer kunnen
bewegen.
Wanneer een membraan te vloeibaar is, kan het ook niet meer de eiwitactiviteit steunen.
Fosfolipiden vormen de basis van een membraan de eiwitten die het membraan bevatten bepalen
de functie. Er zijn 2 grote groepen membraan eiwitten: intergraal eiwitten en perifeer eiwitten.
, Intergraal eiwitten: zitten in de hydrofobe gedeelte van de dubbellaag. Sommige zitten alleen met
de hydrofobe kant erin. Deze kant is gemaakt van nonpolar aminozuren, opgerold in een a-helix.
De hydrofiele kanten zijn omgeven met water. Sommige van deze eiwitten hebben een hydrofiel
kanaal door zich lopen zodat hydrofiele substanden erdoor heen kunnen.
Perifeer eiwitten: Zijn aan op het oppervlak gebonden van het membraan, ook wel vaker aan de
hydrofiele kant van de intergraal eiwitten.
Aan de cytoplasma kant van het membraan zijn een aantal membraan eiwitten gebonden aan het
cytoskelet.
Aan de extracellulaire kant, zijn membraan eiwitten ook wel eens gebonden aan de vezels van de
extracellulaire matrix. Dit zorgt voor stevigheid.
Cellen herkennen andere cellen door het binden van moleculen, vaak met behulp van
koolhydraten, aan het extracellulair oppervlak van het plasma membraan.
Koolhydraten die aan het membraan zitten zijn vaak kort en vertakkingen met ketens van minder
dan 15 suikerunits. Sommige zijn covalente gebonden aan lipiden, glycolipiden. Sommige zijn
gebonden aan eiwitten, glycoproteïne.
Deze koolhydraten op het extracellulaire oppervlak verschillen van elkaar, ze functioneren als
marker om cellen uit elkaar te houden.
7.2
Apolaire moleculen zijn hydrofoob en kunnen daardoor oplossen in de lipiden dubbellaag van het
membraan en oversteken zonder de hulp van membraan eiwitten.
De hydrofobe binnenlaag van het membraan belemmert de directe oversteek van ionen en polaire
moleculen door het membraan.
Hydrofiele stoffen kunnen oversteken door middel van transport eiwitten.
Kanaal eiwitten zijn ook transport eiwitten, zij hebben een hydrofiele tunnel door zich lopen,
namelijk waterporiën.
carriereiwitten zijn ook transporteiwitten, die de getransporteerde stoffen veranderen in vorm,
waardoor ze door het membraan kunnen.
Een transporteiwit is stofspecifiek en laat alleen een aantal door het membraan.
7.3
Diffusie: het verplaatsen van moleculen zodat ze even verdeeld zijn over de aanwezige ruimte.
Regel: in de afwezigheid van andere krachten, zal een stof verplaatsen door diffusie van waar er
een hoge concentratie is, naar waar een lagere concentratie is.
Concentratie gradiënt: Het gebied waar de dichtheid van een chemische stof verhoogd of verlaagd
wordt.
