zelfstudieopdracht 1.1 PDF

Preview

Summary

Download zelfstudieopdracht 1.1 PDF

Description

Deelinstructie 1 1. Bespreek de elektrochemische gradiënt voor diffusie en geef de Nernst vergelijking. Wat berekenen we met deze formule?

De elektrochemische gradiënt = de drijfkracht voor de passieve, ongekoppelde transport van een opgeloste stof doorheen het membraan. Het wordt bepaald door: - concentratieverschillen van opgeloste stof aan weerzijden van het membraan - ladingsverschillen over het membraan Nernstvergelijking (formule staat in het boek)  beschrijft de toestanden wanneer een ion in evenwicht is over het membraan. OF de waarde dat de membraanpotentiaal (Vm) zou moeten hebben, opdat X in evenwicht is.

2. Hoe zou je de elektrochemische gradiënt voor kalium beschrijven? a. b. c. d.

Elektrische Elektrische Elektrische Elektrische

gradiënt gradiënt gradiënt gradiënt

celuitwaarts, chemische gradiënt celinwaarts celuitwaarts, chemische gradiënt celuitwaarts celinwaarts, chemische gradiënt celinwaarts celinwaarts, chemische gradiënt celuitwaarts

Kalium concentratie is hoog intracellulair en laag extracellulair.  chemische gradiënt gaat van hoge naar lage concentratie, dus celuitwaarts De lading intracellulair is negatief, extracellulair is positief.  elektrische gradiënt, positieve lading (kalium) wordt aangetrokken door negatieve lading, dus celinwaarts. Antwoord d.

Extra 1 Wat is de membraanpotentiaal en kan je met een formule uitleggen hoe deze tot stand komt?

De membraanpotentiaal onstaat door de verschillende ionische concentraties binnen en buiten de cel. Dit is belangrijk voor de celexitabiliteit en het transport van stoffen. De membraanpotentiaal die door meer dan één ion wordt bepaald wordt berekend door de GHK vergl (Goldman-Hodgkin-Katz vergelijking).

Het membraanpotentiaal is het voltageverschil over het membraan. Het ontstaat doordat ionen door het membraan gaan waardoor de binnenkant van de cel een andere voltage krijgt dan de buitenkant van de cel. De binnenkant van de cel is negatief geladen, doordat zeer veel Cl- de cel binnenkomt, terwijl de buitenkant van de cel positief geladen is doordat veel K+ de cel verlaat (er komt ook Na+ de cel binnen). We kunnen het berekenen met de formule: Vm = (Vin-Vuit). Meestal ligt Vm tussen de -30 mV en de -90 mV. Extra 2 Waarom is de Nernstpotentiaal voor een bepaald ion temperatuurafhankelijk?

Omdat diffusie van ionen ook afhankelijk is van temperatuur. Diffusie is een belangrijk proces in het onstaan van de Nernstpotentiaal. Prima, de thermische beweging van deeltjes ligt inderdaad aan de basis van het diffusieproces. Bij T   Ekin  vion  botsingen   diffusieion Extra 3 Leg uit waarom je op basis van de concentratieverschillen voor Na+ tussen de intra- en extracellulaire ruimte kunt verwachten dat de Nernstpotentiaal voor Na+ positief zal zijn.

[ x ] ∈¿ [ x ] out ¿ Kb∗T Ex= ∗ln ¿ z∗e We weten dat [Na]in kleiner is dan [Na]out  ln([na]out/[Na]in) is positief en de eerste factor is ook pos dus het zal pos zijn.

Exta 4

Deelinstructie 2 1. Beschrijf de verschillende soorten membraaneiwitten waardoor hydrofiele stoffen passief doorheen de celmembraan kunnen migreren en geef van elk een voorbeeld. Poriën (zoals aquaporines), ionkanalen (zoals natriumkanaal) en carriers (zoals GLUT1). Poriën zijn steeds open waardoor de stoffen er vrij doorheen kunnen bewegen. Ionkanalen hebben een 'deur' en zijn vaak selectief.

Carriers hebben 2 'deuren' die nooit gelijktijdig open gaan; de stoffen die zo worden getransporteerd moeten binden op hun bindingsplaats, daarna sluit de deur zich en opent de deur aan de andere kant waarna de stof vrijkomt in de cel (of buiten de cel).

2.

Gaat de diffusie van niet-polaire moleculen sneller of trager dan de diffusie van polaire moleculen? Leg uit.

De diffusie van niet-polaire moleculen gaat sneller dan de diffusie van polaire moleculen. Niet-polair= niet geladen stoffen, hydrofoob  doen aan simpele diffusie, stoffen verplaatsen zich van hoge concentratie naar lage concentratie Polair= geladen stoffen, hydrofiel  de passieve beweging hiervan is afhankelijk van 1) de concentratiegradiënt en 2) het elektrisch potentiaal verschil (Vm)  ze doen er bijgevolg langer over om het membraan te doorkruisen

3. De membraanpotentiaal is afhankelijk van ionenconcentraties en relatieve ionenpermeabiliteiten. Leg uit aan de hand van Fig. 6.8

De membraanpotentiaal Vm is afh van de ionconcentraties en van de ionpermeabiliteiten. In de figuur is er een rechte alfa, die de Vm weergeeft bij stijgende concentraties van K+ outside, wanneer de Na+ permeabiliteit =0. We merken in de figuur op dat voor dezelfde lage concentraties aan K+ outside, de bovenstaande oranje curven steeds meer krommen, waardoor de Vm minder negatief wordt. Dit komt doordat de alfa waarde stijgt, wat inhoudt dat de Na+ permeabiliteit doorheen het membraan is gestegen. alfa = de verhouding van Pna+ / Pk+. Extra 1 Antwoord met juist of fout en staaf je antwoord.

1. Diffusie i.

resulteert in een beweging van opgeloste moleculen van een regio met lage water concentratie naar een regio met hoge water concentratie. ii. hangt af van de 'random' beweging van moleculen. iii. van niet-polaire moleculen gaat snel, daar hun partitiecoëfficiënt hoger is dan deze van polaire moleculen. 2. De nettoflux J (schrijf de wet van Fick op!) i. is een lineaire functie van het concentratieverschil van een opgeloste stof over de membraan. juist ii. is niet afhankelijk van de dikte van de membraan, daar deze zo dun is. juist iii. Bij een gelijkblijvend concentratieverschil tussen twee compartimenten zal de netto flux toch kleiner zijn, wanneer de absolute concentraties in die compartimenten klein zijn. fout...