Transport av ioner og næringsstoffer over cellemembranen

Like dokumenter
Transport av ioner og næringsstoffer over cellemembraner. Læringsmål IA: Beskrive ulike mekanismer for transport over membraner

TRANSPORT GJENNOM CELLEMEMBRANEN

FLERVALGSOPPGAVER - CELLEMEMBRANEN

Repetisjonsoppgaver samling 1 Cellen

Tor-Henning Iversen, Plantebiosenteret (PBS),Botanisk institutt,ntnu

Medisinske aspekter; rehydreringsterapi

BIOS 1 Biologi

Grunnleggende cellebiologi

Oppgave: MED2200-2_OPPGAVE2_V17_ORD

Aktiv transport og ATP-pumper (Del forts.) V-klasse proton ATPaser

Opptak og transport av vann og næring. Jon Atle Repstad Produktsjef Felleskjøpet Agri

Oppgave: MED2200-2_OPPGAVE1_H16_ORD

Medisin stadium 1A Geir Slupphaug, IKM. Vann Cellenes hovedbestanddel

Sirkulasjonssystemet. v/ Stig A. Slørdahl ISB, Medisinsk Teknisk Forskningssenter NTNU. Anestesi-simulator - virkelighetsnær ferdighetstrening

Repetisjonsoppgaver i anatomi/fysiologi Nervesystemet

Fasit til oppgavene. K-skallet L-skallet M-skallet

Flervalgsoppgaver: celleånding

EKSAMEN I EMNE SIF4070 CELLEBIOLOGI Mandag 7. mai 2001 Tid: kl Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt.

WP3: Process and technological improvements. Prosjektresultater

BIOS 2 Biologi

NEVROTRANSMITTERE. og deres mekanismer. Linda White Inst. for nevromedisin, NTNU. Notater til forelesning , Stadium 1C

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIG UNIVERSITET Side 1 av 5 INSTITUTT FOR FYSIKK. EKSAMEN I FAG CELLEBIOLOGI 1 august 1997 Tid: kl

Kapittel 20, introduksjon

Bachelorutdanning i sykepleie. Nasjonal eksamen i Anatomi, fysiologi og biokjemi. 17. desember 2015 Bokmål

Farmakodynamikk! Farmakodynamikk, definisjon:! Legemidlers virkningssted (targets) og virkningsmåte. Reseptorbegrepet; definisjon

Kompendium i anatomi og fysiologi med læringsutbyttebeskrivelse

Membran-proteiner (Del 3.4)

Lourdes Hydrogenvann maskin. Vann Gården As

Vann, ph, jord og jordanalyser. Norsk Landbruksrådgivning Viken v/ Torgeir Tajet

... Proteiner og enzymer. kofaktor. polypeptid

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK EKSAMEN I EMNE TFY4260 CELLEBIOLOGI OG CELLULÆR BIOFYSIKK

På de åpne spørsmålene (26-30) kan det oppnås maksimalt 5 poeng per oppgave.

Flervalgsoppgaver: Nervesystemet

Besvarelse eksamen SIF4070 Cellebiologi 7. august 2003

Bioenergetikk og Krebs syklus Oksidativ fosforylering

Ioneselektive elektroder

EKSAMEN I EMNE SIF4070 CELLEBIOLOGI

LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY

BIOS 2 Biologi

Kapittel 7: Cellulære spor for høsting av kjemisk energi

Kroppens væskebalanse.

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Cellebiologi. Einar Sagstuen, Fysisk institutt, UiO

Intracellulær proteinsortering, endocytose, eksocytose.. riktig protein på riktig sted i cellen.

Kjemiske bindinger. Som holder stoffene sammen

Hva er hovedoppgaven til kalsium ved aktivering av skjelett- (og hjerte-) muskulatur?

Intracellulær proteinsortering, endocytose, eksocytose.. riktig protein på riktig sted i cellen.

Besvarelse eksamen i TFY4260 Cellebiologi og cellulær biofysikk 20 mai 2011

Jordprøvetaking, ph. Professor Tore Krogstad, UMB. Innlegg på Gartnerdagene på Gjennestad 28. oktober 2010

Litt grunnleggende cellebiologi Vevene Blodet

Vann Cellenes hovedbestanddel

Institutt for biologi Faglig kontaktperson under eksamen: Berit Johansen, EKSAMEN I: BI1001 Celle- og molekylærbiologi BOKMÅL

KJ1042 Øving 12: Elektrolyttløsninger

Oppgavesett, Runde 1 Norsk Biologi-OL

Sensorveiledning Skriftlig eksamen MD4011 Semester IAB kull 12

FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II

Hovedområde: Bioteknologi Eksamensoppgaver fra skriftlig eksamen Naturfag (NAT1002).

SENSORVEILEDNING. Dato: Eventuelt:

Oppgaver Oppgavetype Vurdering Status 1 IDR101 høsten 2016 Flervalg Automatisk poengsum Levert. 2 oppgave 1 Skriveoppgave Manuell poengsum Levert

MED2200-2_OPPGAVE3_V17_ORD DEL 1

Regulering av karbohydratstoffskiftet

Forelesninger i BI Cellebiologi. Enzymer : senker aktiveringsenergien. Figure 6.13

Kvalitet og krav på vekstjord fra et jordkjemisk. Professor Tore Krogstad Institutt for miljøvitenskap, NMBU

BASISÅR I IDRETTSVITENSKAP 2013/2014. Individuell skriftlig eksamen. IDR 135- Humanfysiologi. Tirsdag 13. mai 2014 kl

Medisin stadium 1A Geir Slupphaug, IKM. Den eukaryote cellen I

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

3. Balansering av redoksreaksjoner (halvreaksjons metoden)

Viktige funksjoner. Formidle impulser fra sanseorgan og danne sanseopplevelser

DisoLyt TM ReVital MælkeSyrner med elektrolytte BioLyt

FLERVALGSOPPGAVER ENERGIOMSETNING

Oppgaver Oppgavetype Vurdering Status 1 IDR101 høsten 2016 Flervalg Automatisk poengsum Levert. 2 oppgave 1 Skriveoppgave Manuell poengsum Levert

Oppgavesett, Runde 1 Norsk Biologiolympiade, Skoleåret 2016/2017

FLERVALGSOPPGAVER - CELLEBIOLOGI

Kapittel 2 Atom, molekyl og ion. 1. Moderne beskrivelse av atom - Enkel oppbygning - Grunnstoff og isotoper - Navn på grunnstoff

Blodgass made easy. Svein A. Landsverk Anestesiavdelingen Oslo Universitetssykehus

Den eukaryote cellen I. Prokaryote celler

Ionekromatografi. Rolf D. Vogt & Hege Orefellen Kjemisk Institutt, Universitetet i Oslo. Bestemmelse av hovedioner i Naturlig vann ved bruk av

Forelesninger i BI Cellebiologi Proteinrensing - Væskekromatografi. Figure 3-43 b

Kontinuasjonseksamen i fordøyelse og ernæring (MEDSEM/ODSEM/ERNSEM4A) 4. semester, kull V05, onsdag , kl

Tor-Henning Iversen, Plantebiosenteret (PBS),Botanisk institutt,ntnu

Biologi: Laksens grunnleggende fysiologi

Effektene av å bli mer fysisk aktiv

BI 212- Protein Sorting - Kap. 17 Syntese og mål for mitokondrie- og kloroplast-proteiner (forts.)

Viktige opplysninger: Oppgavesettet utgjør totalt 100 vekttall. Antall vekttall er vist i parentes ved hver spørsmålsgruppe.

Symbiose. Mutualisme. Kommensalisme. Parasittisme

IBI213 1 Humanfysiologi

Membranpotensial og aksjonspotensial

Design? Hvordan kan vi skjelne mellom design og tilfeldighet?

Protein Sorting- Kap. 17

SENSURVEILEDNING EMNEKODE OG NAVN*

Oppgave 10 V2008 Hvilket av følgende mineraler er en viktig byggestein i kroppens beinbygning?

MED3: Cellulære funksjoner - 1 -membranpotensialet -aksjonspotensialet -synapsepotensialer. Espen Hartveit, Institutt for biomedisin (2017)

Forelesingsplan Mage-tarm systemet. kursuke 18: fordøyelsesorganer. GI-traktus: hovedfunksjoner. Struktur og funksjon. Fordøyelse og absorpsjon

Industrikjemikalier MITCO AS invitert av

NEVROTRANSMITTERE. og deres mekanismer. Linda White Inst. for nevromedisin, NTNU. Notater til forelesning , Stadium 1C

Flervalgsoppgaver: Gassutveksling i dyr

Oppgave: MED2200_OPPGAVE1_H18_ORD

Transkript:

Transport av ioner og næringsstoffer over cellemembranen Terje Espevik, IKM Innhold: Diffusjonshastighet av molekyler over et lipiddobbeltlag Ionekonsentrasjoner innenfor og utenfor en typisk celle Transportere Passiv og aktiv transport Elektrokjemisk gradient Na + /K + -pumpa Glukose/Na + symport proteinet og opptak av glukose over tarmepitelet Ionekanaler Membranpotensialet Skjematisk framstilling av en typisk cellemembran: Fosfolipid dobbeltlag Hvordan reguleres transporten av et molekyl over cellemembranen? 1

Diffusjonshastigheten over et lipiddobbeltlag avhenger av molekylets størrelse og løselighet Cellemembranen er semipermeabel og selektiv for ulike molekyler fordi den har transportproteiner (transportere) og kanaler. Diffusjonshastigheten over et lipiddobbeltlag avhenger av molekylets størrelse og løselighet Konsentrasjoner av ioner inne og utenfor en typisk mammalsk celle Ion IC (mm) EC (mm) Na + 5-15 145 K + 140 5 Ca 2+ 10-4 1-2 H + 7x10-5 (ph 7.2) 4x10-5 (ph 7.4) Cl - 5-15 110 Større molekyler transporteres over plasma membranen via eksocytose og endocytose 2

Små molekyler fraktes over membranen ved hjelp av transportere og kanaler Disse har høy spesifisitet for molekylene de transporterer. Transportere frakter molekyler over membranen ved å endre sin form. Mindre spesifikke enn transportere. Diskriminerer på størrelse og ladning. Frakter ioner og vann. Hastigheten er MYE høyere enn for transportere. Hver cellemembran har sitt eget karakteristiske sett av transportere 3

Passiv og aktiv transport Etanol CO 2 O 2 Passiv transport av f.eks. glukose kan utføres vha en konformasjonsendring i en transporter Dette er en passiv transport som er selektiv for et stoff (f.eks. glukose) og som drives av konsentrasjonsgradienten. Eks.: GLUT2 som finnes i leverceller (hepatocytter), import av glukose etter et måltid, eksport av glukose ved faste. Blodsukkergradient 4

Elektrokjemisk gradient En elektrokjemisk gradient for et stoff er summen av konsentrasjonsgradienten og kraften som membranpotensialet påfører stoffet. For Na + virker disse to kreftene i samme retning. Transport av stoffer mot den elektrokjemiske gradienten kalles aktiv transport Det finnes tre typer av aktiv transport Sekundær aktiv transport Primær aktiv transport (relevant for noen bakterie typer) Energien fra den elektrokjemiske gradienten til ko-transporterte ioner brukes til å transportere et molekyl mot sin gradient. Dette kalles sekundær aktiv transport, og det ko-transporterte ionet er ofte Na + Na + pumpes ut av en ATP-drevet pumpe: primær aktiv transport Det transporterte stoffet vises i gult, energikilden vises i rødt 5

Transportere kan frakte molekyler enkeltvis (uniport) eller sammen med et annet molekyl (symport/antiport) Natrium-Kalium pumpa 145 mm 2 K + inn 5 mm 5-15 mm 140 mm 3 Na + ut Pumpa setter opp en elektrokjemisk gradient av Na + og K + som brukes til : aktiv transport av molekyler over membranen (koblet transport) å opprettholde osmotisk balanse å opprettholde membranpotensialet 6

Natrium-Kalium pumpa Glukose-Na + symport proteinet bruker den elektrokjemiske Na + gradienten for å frakte glukose inn i tarmepitelceller Brukes for opptak av glukose over epitelceller i tarmen Spesifikk binding av Na + og glukose til transporteren. Bindingen er kooperativ: Binding av glukose krever at også Na + binder seg. 7

Glukose-Na + symport proteinet bruker den elektrokjemiske Na + gradienten for å frakte glukose inn i tarmepitelceller Glukose fraktes over tarmepitelet vha to ulike typer av glukosetransportere 8

Ionekanaler endring i mbr potensialet neurotransmittere f.eks.: Ca 2+ kanaler på ER f.eks.: hørsel transporterer uorganiske ioner over cellemembranen: Na +, K +, Cl - og Ca 2+ er ioneselektive hydrofile porer kan være portstyrt (spesifikke stimuli regulerer åpning/lukking) frakter ioner ca 10 5 ganger raskere enn transportere tranporterer ioner langs den elektrokjemiske gradienten Kalium lekkasje kanalen er selektiv for K + selektivitetsfilteret består av karbonylgrupper som danner en kortvarig binding til K + 9

Membranpotensialet I hvilende celler er plasmamembranen hovedsakelig permeabel bare for K + som er det kationet det finnes mest av intracellulært. K + diffunderer ut av cellen gjennom spesifikke lekkasjekanaler. Når K + går ut av cellen dannes et negativt membranpotensial (fra -20 til -200 mv). Transporten av K + stopper når konsentrasjons gradienten og membranpotensial kraften er motsatt like store. Neurotransmittere åpner Na + kanaler (gir depolarisering) som deretter åpner spenningsstyrte Na + kanaler som resulterer i et aksjonspotensial (ca +40 mv) Sammendrag Transport over cellemembranen foregår ved diffusjon (små, upolare molekyler) passiv transport (ionekanaler og transportere) aktiv transport (transportere) mot elektrokjemisk gradient Aktiv transport drives av elektrokjemisk gradient til ko-transportert ion (koblet transport): eks: Na + /Glukose symport ATP; eks. Na + -K + -pumpa Ionekanaler er portsyrte porer for rask transport av ioner K + lekkasje-kanaler i plasmamembranen neurotransmitter-styrte ionekanaler og spenningsstyrte ionekanaler i nerveceller 10