forelæsning 20: Passiv transport over cellemembranen
At cellemembranens lipidlag er elektrisk isolerende mellem to vandige faser gør at den kan fungere som...
En kapacitor
Dette er et specielt tilfælde af ligevægtspotentiale der opstår grundet følgende betingelser:
Et rum/celle omgivet af en stiv semipermeabel membran der kan tåle en hydrostatisk trykforskel
Diffusible ioner der kan fordele sig over membranen
Et ladet impermeabelt stof på den ene side af membranen
Donnan-potentiale
Disse 2 er de to signaleringshovedtyper
Elektrisk signalering og kemisk signalering
Denne signalering er kendetegnet ved at signalmolekylet kun rejser korte distancer gennem det ekstracellulære rum til celler der ligger tæt på cellen der udskiller signalmolekylet. De er derfor begrænset i deres evne til at rejse rundt.
Parakrin signalering
Disse formler benyttes til at beregne membranpotentialet
Goldman eller millman-ligningen
Disse er de 4 forskellige måder en ion-kanal kan være 'gated' på
Spændingsafhængige
Ligandstyrede (acetylcholin)
Mekanosensitive (stereocillier i øret)
Temperaturstyret
Denne ligning kan kun benyttes til beregning af membranpotentialet, når cellen er i Steady State, dvs. når den samlede ionstrøm er lig 0 (hvilemembranpotentialet)
Goldman-ligningen
Disse er de 2 overordnede receptor typer
Celle-overflade receptorer og intracellulære receptorer
Denne signalering kendetegnes ved at signalmolekyler når deres targetcelle via kredsløbet. De virker typisk på celler, der er lokaliseret fjerne steder i kroppen.
Endokrin signalering
Disse enzymer modificerer via forsforylering (tilføjelse af en forsfatgruppe til tagetprotein)
Kinaser
Denne type af transporter er meget selektive, undergår konformationsændringer, kan mættes (følger micheal-menten kintetik) men er langsommere end deres alternative modparter.
Carrier-transporter
Denne ion har den største betydning for membranpotentialet
K+ (grundet stor permeabilitet)
Disse receptorer er langsomme da signalmolekylet skal hele vejen ind i nucleus og dermed transporteres over membraner, men tilgengæld længerevarende, da signalet virker på transkriptionsniveau.
Intracellulære receptorer
Denne receptortype har 7 transmembranbundet domæner, og undergår konformationsændring ved binding af ekstracellulær signalmolekyler, hvortil de aktiverer et protein der består af en alfa, beta og gamma sub-enhed som er hæftet til plasmamembranen.
G-protein koblede receptorer
Serin, threonin og tyrosin kan forsforlyres idet de alle indeholder den samme kemiske gruppe
OH-gruppe
I denne forsøgstype måler man strømmen gennem ionkanaler ved at indfange dem med pipette
Patch-Clamp
Med denne mekanisme forebygger vores celler de osmotiske konsekvenser ved en donnan-fordeling. Desuden opretholder denne koncentrationsgradienterne.
Na/K-pumpen.
Denne receptortype virker hurtigt på signalmolekyle, men respons er kortvarende da signalet ikke virker på transkriptionsniveau.
Celle-overfladereceptorer
Disse dannes ved kløvning af PIP2
DAG og IP3
Følgende processer:
Nedbrydning af signalmolekyle, slukke eller tænde kinaser, ændring af konfirmation, forbygge binding og dermed dannelse af effektor/binder kompleks.
Benyttes af cellen til hvilken formål?
Signal-terminering
Denne type transporter gælder ficks' lov (fluxen er proportional koncentration af substratet), og de kan derfor ikke mættes.
Kanaltransport
Det kan siges at der er ladningsneutralitet på de to sider af membranen, selvom det kræver ladningsadskillelse at danne membranpotentialet grundet, at...
Denne er med til at danne PKA (protein kinase A) og skal således nedbrydes hurtigt for at der ikke alt inde i cellen ikke forsforyleres.
cAMP
Celler foretrækker brug af calciumioner fremfor natriumioner til intracellulære mekanismer grundet...
Mindre niveauer af Ca2+ end Na+ i cellen, og der kræves derfor mindre for at inducerer effekt uden påvirkning af membranpotentialet.
Denne metode bruges til at måle ion-strømmen efter aktivering ved at regulerer spændingen.
Voltage-clamp