8. Cellens - Membrantransport, Differentiering

Front 1

Sekundär aktiv transport med symport

Back 1

Glukos från tarmen bheövs ta upp av cellerna för att färdas ut i blodet på andra sidan, men detta är komt koncentrationsgradienten. cellen använder då Na+ vilket finns i stor mängd utanför cellen, så Na+ kommer då gå med koncentrationsgradienten och när den åker in frigörs energi, denna energi går åt för att föra in glukosen. Sen finns det aktiva pumpar ut mot blodet som pumpar ut ämnena (?), så hela processen kommer kräva energi trots allt..

Front 2

Passiv diffusion, hur funkar det, t.ex vilka 6st

Back 2

Grunden till passive diffusion är att ämnen kan diffundera igenom i enlighet med koncentrations gradienten och den elektokemiska gradienten, gäller små hydrofoba molekyler som O2,CO2, N2 och bensen. Även små oladdade polära/hydrofila molekyler som H20, glycerol och etanol kan diffundera igenom membranet.

Front 3

Den elektriska spänningen och koncentrationsgradienten

Back 3

Är den sammanlagda kraften som påverkar laddade partiklar på vardera sida om ett membran, elektrokemiska gradienten

Front 4

Intracellulära elektriska spänningen

Back 4

Brukar i vanligt läge vara minus, så den elektriska gradienten är riktad innåt

Front 5

Elektrokemiska gradienten

Back 5

koncentrationsgradienten + elektriska spänningen, bestämmer åt vilket håll den passiva transporten sker över membranet.

Front 6

Na+

Back 6

Kommer alltid försöka ta sig in i cellen eftersom koncentrationsgradienten och den elektriska spänningen går åt samma håll. dvs högre koncentration på utsidan, och lite minusladdat på insidan.

Front 7

K+

Back 7

Trots sin höga koncentration på insidan är den pg. av sin plusladdning inte så sugen att passivt (faciliterat) gå ut ur cellen, gradienterna tar ut varandra.

Front 8

Membranpotential

Back 8

membranpotential: membranspänning, elektrisk potentialskillnad (spänning) mellan ut- och insidan av cellmembraner.

Front 9

Vilka molekyler behöver transporteras med en Carrier

Back 9

Om molekyler är stora, polära och hydrofoba behöver de en carrier för att kunna gå in i cellen

Front 10

Membranet som selektiv barriär

Back 10

Eftersom membranet består av ett hydrofoba delar utåt gör att laddade partiklar inte kan passera, inte heller stora partiklar trots att det är oladdade. De som inte kan diffundera över själv är hänvisade till transportproteiner och detta möjliggör för cellen att själv (selektivt) bestämma vilka ämnen som ska tas in.

Front 11

membranet som elektrisk isolator

Back 11

Att membranet fungerar som elektrisk isolator innebär att den har förmågan att upprätthålla cytosolens förhållandevis negativt laddad i jämförelse med utsidan av cellen. Skulle joner få passera fritt skulle cellen förlora sin membranpotential

Front 12

aktiv transport

Back 12

Är transport som endas utförs av bärarproteiner, vilka är pumpar som trycker ut ämnen mot sin elektrokemiska gradient. Överföringen liknar substratenzym-reaktion där pumpen (bärarproteiner) fungerar som ett enzym men det som ska förflyttas ändras inte

Front 13

Uniportar

Back 13

aktiv transport. Bärarproteiner som transporterar ett substrat med en hastighet bestämd av Vmax och Km

Front 14

kopplad transport

Back 14

Är en kopplad carrier. Transporten av ett ämne är beroende av transporten av ett annat. Antingen i samma riktning: symport, eller i motsatt riktning Antiport

Front 15

hur förflyttar carriern en molekyl?

Back 15

Är ofta selektiva för en molekyl, när en carrier binder molekylen ändras carrierns konformation vilket leder till transport av molekylen genom membranet. Carriers kan transportera både aktivt och passivt

Front 16

Jonkanaler

Back 16

kanaler som endast transporterar joner med koncentrationsgradienten, alltså passivt. är inte lika selektiva som carriers. Storleken och laddning avgör vad som kan passera.

Front 17

Faciliterad diffusion

Back 17

Inte att förväxla med passiv diffusion (diffusion genom membranet CO2, O2 och N2) Men är också passiv transport men kräver hjälp från transportproteiner som transporterar ämnen i enlighet med den elektrokemiska gradienten. Carriers och kanalproteiner

Front 18

GLUT 1-5

Back 18

Bärarproteinen för glukos (carriers)

Front 19

Faciliterad diffusion definition

Back 19

Kallas även passiv transport. Ämnen som transporteras i enlighet med den elektrokemiska gradienten med hjälp av kanalproteiner (membranpotential) och carriers (koncentrationsgradient) passivt

Front 20

Aktiva carriers

Back 20

Använder energi (t.ex ATP) för att aktivt pumpa en molekyl mot dess koncentrationsgradient

Front 21

Jonkanaler, uppbyggnad och vilka typer av jonkanaler finns

Back 21

transporterar bara passivt. Är uppbyggda av kanalproteiner med en hydrofil insida och hydrofob utsida. Har en känslig jonselektivitet i och med kanalens storlek och laddning. Finns spänningsstyrda, ligand-gatade extracellulärt och intracellulärt och mekaniskt gatade. Går 10000ggr snabbare än carriers. Aktiviteten är reglerad genom fosforylering/defosforylering

Front 22

Skillnad på jonkanaler och vattenporer

Back 22

x jonkanaler har en känslig jonselektivtet genom trånga kanaler där bara de med rätt storlek och laddning får passera.
x jonkanaler är inte konstant öppna utan öppnas av ett specifikt stimuli. vanligaste stimuliet är när spänningen över membranet ändrar sig, men dom öppnar sig också vid inbindning av en ligand eller mekanisk påverkan

Front 23

Hur K+ kanaler kan exkludera Na+

Back 23

Både Ka+ och Na+ har samma laddning och Na+ är t.o.m mindre. Den första selekteringen sker i början där många minusladdade a.s sitter och drar till sig +laddat. Sen formar kanalen en vestibul när Na och K binder lika bra. Sen tar de sig vidare till det trånga selektiva filtret, där binder K bättre vilket konkurrerar ut Na.

Front 24

kopplade transportmekanismer innebär

Back 24

Att ett ämne som behöver energi för att transporteras i en riktning kopplas till ett ämne som frigör energi genom att transporteras i samma eller motsatt riktning. Ett ämne som ska transporteras mot sin gradient kopplas alltså till ett ämne som ska med sin gradient. Symport och antiport

Front 25

Na+ som co-transportör

Back 25

I djurceller är Na en vanlig co-transportör. dvs följer sin gradient och på så vis alstrar tillräckligt mkt energi för att ämnen ska kunna transporteras mot sin gradient. Na+ gradienten upprätthålls genom en ATP-driven uttransport, den sk. Na/K-pumpen- Det är indirekt den som driver transporten av ämnen mot sin gradient.

Front 26

exempel på primär aktiv transport

Back 26

Na/Ka-pumpen, som är grunden för elektriskt membranpotential genom att 3 Na pumpas ut och 2 Ka in och därav blir det mer plusladdat på utsidan eftersom mer Na där.kallas electrogenic eftersom den driver en ström över membranet och skapar elektrisk potential

Front 27

Sekundär aktiv transport

Back 27

t.ex transporten av glukos genom symport är ett ex på sekundär aktiv transport när den åker tillsammans med Na som åker i enlighet med gradienten och därmed bidrar med energi för att glukos ska kunna åka med, kan ske pga primär aktiv transport dvs na/ka-pumpen som skapat gradienten

Front 28

Celler excitabilitet

Back 28

grundläggande faktorer:
1. elektrokemiska gradienten för joner
2. membranpotential
3. na/ka-pumpen
4. Jonkanaler

Front 29

selektivt filter i jonkanaler

Back 29

jonkanalerna selekterar vad dom släpper genom beroende på storlek och laddning på kanaler (plus-minusladdade aminosyror i kanalen)

Front 30

Hur delas jonkanaler upp?

Back 30

Efter jonselektivitet (na,ca, mg-joner) och mekanismen för gating (stängnings, öppnings mekanismer)

Typer av gating: spänningsstyrda (voltage gated), Ligandstyrda och mekanisk styrda (stress activated)

Front 31

Olika typer av gating

Back 31

Jonkanaler öppnar sig bara efter att det har fått ett specifikt stimuli.
Spänningsstyrda: styrs av membranpotentialet, dvs när spänningen över membranet öppnar sig. vanligaste.
Ligandstyrda intracellulär/extracellulär: Binder till signalämne och öppnar sig, t.ex neurotransmittor, intracellulära joner eller intracellulära nukleotide
Mekaniskt styrda (stress-activated): öppnar sig efter mekanisk påverkan

Front 32

Neural signalering, 4 steg

Back 32

1, Vid nervimpuls öppnas Na+kanaler och Na rusar in eftersom det är mer Na på utsidan än vad det är K på insidan (-laddat).
2. Detta skapar en nervimpuls som förs genom axonet till slutet.
3. Där öppnas spänningskänsliga Ca2+ kanaler som säpper in Ca2+ som fungerar som signalsubstans och säger till vesikeln med neurotransmittor(acetylkolin t.ex) att den ska släppa ut det från motorändplattan.
4. Acetylkolinet som har släppts ut binder till ligandjonkanaler som öppnas och Na+ åker in igen och nervimpulsen (actionpotential) fortsätter genom nästa cell.

Front 33

Hur fungerar kemiska synapser

Back 33

Kemiska synapser: Hos nervceller.

1. Spänningsimpulsen från nervimpulsen öppnar de spänningsstyrda Ca2+ kanalerna som tar in Ca2+
.
2.Ca2+ kommer binda tll synaptogamin som sitter på vesiklarna och det gör så att vesiklarna med sina snare dockar och dras ihop med membranet och fission sker och neurosubstansen släpps ut till den synaptiska klyftan.
3.Neurosubstanserna kommer efter att signalen först vidare i nästa nervcell brytas ner av enzymer för att signalen inte ska ligga kvar.

Front 34

Elektriska synapser

Back 34

Elektriska synapser: signalöverföringen sker genom att cellernas cytoplasma har kontakt med varandra genom öppningar mellan cellerna, gap junctions där Ca2+ överförs. förekommer i nervsystem hos ryggradslösa djur

Front 35

den ungefärliga membranpotentialen i volt för celler?
Stor genomsläpplighet i ett membran kommer?

Back 35

x de kan vara allt från -20mV upptill -200mV, nervcell har -70mV

x storgenomsläpplighet kommer dra membranpotentialet mot sin jämviktspotential

Front 36

Ca2+-ATPaser

Back 36

Skickar ut Ca2+ ur cellen genom antiport som kopplar utpumpningen av Ca2+ till inflöder av Na+

Front 37

Fosforylering av glukos

Back 37

Efter att glukos kommit in i cellen genom symport av Na+ (sekundär transport) så fosforyleras Na på en gång så att den inte åker ut igen

Front 38

Vad är induktionsprincipen?

Back 38

Olika celler påverkar varandra genom att skicka ut signaler till varandra. Dessa signaler får cellerna i omgivningen att differentieras åt olika håll, koncentrationen är starkare nära cellerna som skickar ut dem och svagare ju längre bort man är så nära celler kommer påverkas mer

Front 39

Vad är celldifferentiering?

Back 39

Celldifferentiering är den process som gör att celler blir olika, trots att de har samma genetiska utgångsmaterial och tillhör samma organism. När äggcellen befruktas sker celldelning och celldifferentiering som leder till olika celltyper

Front 40

Morfogen

Back 40

De substanser som påverkar celldifferentieringen kallas morfogener, t.ex sonic hedgehog som används väldigt mkt i kroppen

Front 41

Sonic hedgehog och molekylärt minne

Back 41

är en morfogen som styr celldifferentiering till att vi får fingrar, hjärna, neuralrör, Det är redan förberett med förhistorien(molekylärt minne) att vi ska få allt men sonic skickar ut signaler

Front 42

Sonic hedhog

Back 42

är ett protein som finns hos däggdjur och har viktiga funktioner för organutvecklingen, såsom hjärnans utveckling eller framväxten av ben och armar. ämnet har olika verkan på embryots celler beroende på koncentration.

Front 43

poloriserande region

Back 43

producerar morfogen

Front 44

Engrailed-1

Back 44

faktorn engrailed-1 skapar lillhjärnan