Biomembraners Uppbyggnad Och Membran Proteiners Specialfunktioner – Membrantransporter Och Intercellulär Kommunikation

Front 1

Hur är jon-fördelningen intra- och extracellulärt?

Back 1

* Joner som Na+, Mg2+, Ca2+ och Cl- finns i större koncentration extracellulärt.
* Joner som K+ och H+ finns i större koncentration intracellulärt.

Front 2

Hur regleras cellernas funktioner via jonflödet?

Back 2

.

Front 3

Hur fungerar plasma-membranet och intracellulära membransystemet som selektiva barriärer samt vad händer när selektiviteten upphör?

Back 3

.

Front 4

Vad är aktiv och passiv transport, cotransport, uniport, antiport och symport transport och hur regleras de fysiologiska funktionerna via dessa mekanismer?

Back 4

* Aktiv transport: Transport av molekyler/joner mot en högre koncentration som kräver energi.
* Passiv transport: diffusion och faciliterad diffusion sker mot en lägre koncentration och kräver ingen energi.

* Cotransport: Carriers som kan transportera olika typer av molekyler i en riktning genom plasmamembranet, kallas cotransport. En typ av cotransport är när Na+ tar med sig glukos eller aminosyror, i GLUT och SLUT.
Cotransport kan vara både kanaler och transportörer beroende på tillstånd kan vara både symport och antiport.
* Uniport: Carriers som bara kan transportera molekyler i en riktning genom plasmamembranet. Ex. glukostransport via GLUT – transportörer (glukostransportprotein).

* Antiport: Carriers som kan transportera 2 olika typer av molekyler i vardera riktning genom plasmamembranet. Ena typen av molekyler transporteras in i cellen och den andra typen lämnar cellen. T.ex. korid-shift i erytrocyterna då HCO3- byts ut mot Cl-. Cl- tas upp/avges i utbyte mot HCO3- för att upprätthålla den negativa miljön inne i erytrocyten.

Front 5

Vad är symport transport och hur regleras de fysiologiska funktionerna via dessa mekanismer?

Back 5

* Symport: Carriers som kan transportera olika typer av molekyler i en riktning genom plasmamembranet, kallas cotransport. En typ av cotransport är när Na+ tar med sig glukos eller aminosyror. Detta sker t.ex. vid absorption av närning från tarmlumen in till absorbativa tarmceller och vid reabsorptionen från primär urinet i nefronet. Drivs av Na+ gradienten som skapas av Na+/K+ - pumpen.

Front 6

Hur är Na+/K+-pumpen och andra ATP drivna pumpars struktur?

Back 6

* Består av två enheter alfa och beta och de kan antingen vara styrda med ligand bindning eller spänningsstyrda.

Front 7

Vilka funktioner har Na+/K+-pumpen och andra ATP drivna pumpar och vilka fysiologiska funktioner regleras via dessa?

Back 7

*Ligand-styrda: öppnas när en ligand binder till kanalen t.ex. ACh, GABA och ATP.
- Kontrollerar överföring av nervsignaler till mottagarcellen.
* Na+/K+ - pumpen reglerar vilopotentialen, cellvolym, intacellulärt pH samt skapar Na+ - gradient som används vid transporter genom plasmamembranet.
* Na+/K+ - pumpen har som funktion att:
- Kontrollera vilopotentialen: Efter aktionspotentialen pumpas K+-joner ut från cellen. För att återställa normala nivåer av K+ inne i cellen pumpas K+ tillbaka.
- Kontrolla av cellvolym: Na+ är osmotiskt aktiv och när Na+ transporteras ut ur cellen kommer vatten att följa med, på så sätt kan volymen hållas konstant.
- Kontroll av intracellulärt pH: Na+/K+ - pumpen transporterar ut Na+-joner. För att även Na+ ska kunna återvända in till cellen kan detta ske i utbyte mot H+.

Front 8

Vilka funktioner har Na+/K+-pumpen och andra ATP drivna pumpar och vilka fysiologiska funktioner regleras via dessa?
Forts.

Back 8

- Sekundär aktivtransport: Den låga intracellulära koncentrationen av Na+ -joner som byggs upp av Na+/K+-pumpen kan utnyttjas för passiv transport av Na+ bundet till glukos eller aminosyror som ska transporteras in i cellen.

Front 9

Vad är isoton, hypoton och hyperton samt hur upprätthålls den isotona miljön inne i cellen?

Back 9

* isoton - har samma osmotiska tryck (samma partikelkoncentration) som intracellulära vätskan.
* hypoton – har ett lägre osmotiskt tryck (har lägre partikelkoncentration) än den intracellulära vätskan.
* hyperton – har ett högre osmotiskt tryck (har högre partikelkoncentration) än de intracellulära vätskan.

* Den isotona miljön upprätthålls genom Natrium/kalium pumpen.

Front 10

Vad är njurens hypertona medulla och hur skapas den?

Back 10

Den hypertona medullan har en hög partikelkoncentration och det är här som primär urinen koncentreras. Skapas genom att den nedåt gående delen av henles slynga är fritt permeabelt för H2O vilket kommer att koncentrera urinen. Längst ner i henles slynga är urinen som mest koncentrerat och den uppåtstigande delen är inte fritt permeabelt för H2O vilket gör att salter kommer att gå ut från urinen och in i medullan. På så sätt skapas den hypertona medullan.

Front 11

Vad är sekundär aktivtransport och ge exempel hur denna typ av transportmekanism utnyttjas i kroppen?

Back 11

sekundär aktivtransport då energi erbjuds i form av en koncentrationsgradient som bildats tidigare (t.ex. co-transport av Na+ och glukos i tarmslemhinnan i nefronet). T.ex. Na+ bundet till glukos eller aminosyror.

Front 12

Ge exempel på sekundär aktivtransport och förklara olika typer av reglerings mekanismer i celler (t.ex. osmolaritet, pH, reabsorption i njuren, upptagning av näring från tarmen, repolarisering av muskel och nervceller, läkemedels cellulära mekanismer).

Back 12

*Osmolaritet: Na+ är osmotiskt aktiv och när Na+ transporteras ut ur cellen följer vatten med. Eller vid upptagning av Na+ i tubulus cellerna i njuren kommer vatten att följa med in i cellerna, för vidare transport till resten av kroppen.
*pH: När Na+ vill tillbaka in i cellen kan det ske ett utbyte mellan Na+ och H+. Vätejonerna är med och bestämmer pH.
* Reabsorption i njuren: Eller vid upptagning av Na+ i tubulus cellerna i njuren kommer vatten att följa med in i cellerna, för vidare transport till resten av kroppen. Även när Na+ och glukos kan ta sig in tillsammans i sodiumglukostransportören.
* Upptagning från tarmarna: Na+ och glukos/galaktos kan ta sig in tillsammans i sodiumglukostransportören. Eller Na+ och aminosyror, sedan kan även (di-, tri-)peptider transporteras in med H+
* Repolarisation av celler: Positiva åker ut och negativ nettoladdning går tllbaka till ursprungs laddningen.

Front 13

Vilka funktioner och strukturer har carrierproteiner och jonkanaler?

Back 13

* Carriers transporterar speciella substanser genom plasmamembranet. Eftersom carrierproteinet genomgår konformationsförändringar kan passagen geno proteinet kontrolleras. Substanser som ska transporteras via carrierproteinet binder till carriern.

* Jonkanaler är ett integralprotein som bildar en kanal genom vilken joner kan passera det hydrofoba cellmembranet. Jonkanalerna är selektiva vilket innebär att endast joner med den rätta laddningen och storleken kan passera. Denna selektivitet möjliggör för cellen att kontrollera inflöde och utflöde av joner.
* Transporten av joner genom jonkanaler är passiv, dvs flödet av joner går mot en lägre koncentration. Vanliga joner vilka kan passera jonkanalen är Na+, K+, Ca2+ och Cl-. Passagen genom jonkanalen är snabbare än via ett carrierprotein och i kanalen finns det vätska som hjälper till vid transporten.

Front 14

Ge exempel på transportmekanismer, carrierproteiner och jonkanaler.

Back 14

* Transportmekanismer: Diffusion, osmos, filtration, aktivtransport.
* Carrierprotiner: Adrogener, Ca2+, Fe2+
* Jonkanaler: Na2+, K+, Co2+ och Cl-
^ Spänningsstyrda jonkanaler – regleras av membranpotentialen och jonkanalerna öppnas vid depolarisering av cellmembranet. På detta sätt reglerar jonkanalerna aktionspotentialen och är viktiga vid synaptisk signalöverföring från nerv till mottagarcell.

Front 15

Ge exempel på transportmekanismer, carrierproteiner och jonkanaler.
Forts.

Back 15

^ Ligandstyrda jonkanaler – öppnas vid ligandbindning och stängs när ingen ligand finns bunden. Liganderna binder ofta extracellulärt men kan även binda intracellulärt. De jonkanalerna som regleras inifrån kallas intracellulär – gatade, dessa kontrolleras genom att de fosforyleras eller defosforyleras som resultat av extracellulär ligandbindning. Är väldigt viktig vid överföring av nervsignal till mottagarcell. Vissa acetylkolin receptorer är jonkanaler och öppnas när ACh binder extracellulärt. Na+ - joner strömmar in i cellen, membranpotentialen förändras och resulterar i en aktionspotential.

Front 16

Ge exempel på transportmekanismer, carrierproteiner och jonkanaler.
Forts.

Back 16

^ K+ leak kanaler – är öppna kontinuerligt dvs även när de är inaktiva. De har till uppgift att upprätthålla membranpotential. Den elektrokemiska drivkraften reglerar om K+ - jonerna ska strömma ut eller in i cellen. Återställer vilopotentialen i membranet efter en aktionspotential.
^ Mekaniskt reglerade jonkanaler – regleras av tryck eller sträckning i membranet och kanalerna kallas sträck eller tryckkänsliga jonkanaler. Sträck eller tryckkänsliga jonkanaler ingår i mekanoreceptorer.

Front 17

(Vilka funktioner har ovanstående strukturer) Vilka olika funktioner har celler i olika organsystem (t.ex. erytrocyten, tubulusceller i njuren, enterocyter i tarmepitelet, olika typer av muskelceller och neuron)?

Back 17

.

Front 18

Hur är regleringen av excitabla membran dvs membran som kan depolariseras vid retning av stimulus (t.ex. den insulinproducerande β-cellen, skelett och hjärtmuskulatur och nervcell) samt kunna relatera till och förklara cellfunktioner?

Back 18

.

Front 19

Vad är fasciliterad diffusion och elektrokemisk gradient samt de fysiologiska funktionerna?

Back 19

* fasciliterad diffusion – transport eller kanalprotein. Sker mot lägre koncentration är alltså passiv transport. Att transportera in bland annat fruktos och glukos.
* Elektrokemisk gradient – är jonkoncentrationen, och finns i tre former:
^ Om de är lika laddning om membranen, är den elektrokemiska gradienten utan membranpotential och har ingen hög transport ut/in.
^ Om insidan är negativt laddad, är den elektrokemiska gradienten med membranpotential (negativ insida) och väldigt lätt för joner att ta sig in (hög transport).
^ Om insidan är positivt laddad, är den elektrokemiska gradienten med membranpotential (positiv insida) och ger en lite grad av transport då de positiva jonerna repelleras av den positiva insidan av cellen.

Front 20

Vilka är de intracellulära processerna vid extracellulär ligandbindning till en receptor? T.ex. kontraktion av skelettmuskel och hjärtmuskel, sekretion av körtelcell, impulsledning i nerv.

Back 20

Intracellulära, efferin (?).
ACh --> Na+ och Ca2+ frisättning sker.

Front 21

Hur aktiveras och fungerar jonkanaler och G-proteinkopplade receptorer?

Back 21

När en ligand binder till receptorer aktiveras jonkanalerna och de G-proteinkopplade receptorerna leder till att konformationsförändring kommer att ske.

Front 22

Ge exempel på ligander till resp. receptortyp samt ge exempel på fysiologiska mekanismer som regleras via dessa typer av receptorer.

Back 22

Acetylkolin, noradrenalin, adrenalin

Front 23

Vad är second messenger?

Back 23

* Molekyl som förstärker en reaktion inne i cellen. Finns i hög koncentration vid cellsignalering.

Front 24

Ange minst 2 st second messenger och vad är deras generella funktion?

Back 24

IP3 - nedbrytningsprodukt av fosfolipider, cellens yttermembran från ER.
cAMP: signalsubstanser och hormoner som inte förmår tränga igenom cellmembranet. Aktiverar Ca2+ - jonkanalerna. Deras funktion är att förstärka en cellsignalering.

Front 25

Cortiska organet

Back 25

1. Tectroical membranet sätts i rörelse när ljudvågor kommer in i innerörat. 2. Stereocilia kommer att luta och jonkanalerba kommer att öppnas. 3. Positiva joner (K+, Na+ och Ca2+) kommer att transportera in. 4. Jonerna transporteras in och ner till hårcellerna där aktionspotential och hörselnerven transporterat information till hörselcentrum och analys av ljudet sker (vad som sägs etc). Om den sköra tråden mellan stereocilierna går sönder kommer jonerna inte att kunna transporteras in.

Front 26

Cortiska organet

Back 26

1. Tectroical membranet sätts i rörelse när ljudvågor kommer in i innerörat. 2. Stereocilia kommer att luta och jonkanalerba kommer att öppnas. 3. Positiva joner (K+, Na+ och Ca2+) kommer att transportera in. 4. Jonerna transporteras in och ner till hårcellerna där aktionspotential och hörselnerven transporterat information till hörselcentrum och analys av ljudet sker (vad som sägs etc). Om den sköra tråden mellan stereocilierna går sönder kommer jonerna inte att kunna transporteras in.

Front 27

Cortiska organet

Back 27

1. Tectroical membranet sätts i rörelse när ljudvågor kommer in i innerörat. 2. Stereocilia kommer att luta och jonkanalerba kommer att öppnas. 3. Positiva joner (K+, Na+ och Ca2+) kommer att transportera in. 4. Jonerna transporteras in och ner till hårcellerna där aktionspotential och hörselnerven transporterat information till hörselcentrum och analys av ljudet sker (vad som sägs etc). Om den sköra tråden mellan stereocilierna går sönder kommer jonerna inte att kunna transporteras in.

Front 28

Cortiska organet

Back 28

1. Tectroical membranet sätts i rörelse när ljudvågor kommer in i innerörat. 2. Stereocilia kommer att luta och jonkanalerna kommer att öppnas. 3. Positiva joner (K+, Na+ och Ca2+) kommer att transportera in. 4. Jonerna transporteras in och ner till hårcellerna där aktionspotential och hörselnerven transporterat information till hörselcentrum och analys av ljudet sker (vad som sägs etc). Om den sköra tråden mellan stereocilierna går sönder kommer jonerna inte att kunna transporteras in. Hårcellerna- ej nyproducerade = sämre hörsel när de dör.