Biochemie & Biofysica



College 4

College 5

College 6

College 7

College 8

College 9

College 10





College 4.


Actief transport: er is energie nodig om een stof te transporteren. (dus meestal tegen concentratiegradient in).

- Primair

- Secundair


Cooperatief transport

Keten channel


Antipoort = 1 naar binnen 1 naar buiten


Blz 49 verschillende transportsystemen.

Blz 50 figuur III9

Peptide = aantal aminozuren aan elkaar. (tot enige tientallen)

Eiwit = heel veel aminozuren aan elkaar (boven enige tientallen)


Cyclische peptide (faliomicyne ??)


Belangrijkste van translocatie processen: actief transport met Na+-K+-ATPase

Figuur blz 53


Andere 2 atpase (Ca2+ en H+ -K+ ATPase) gaat hij niet verder op in aangezien die vrijwel hetzelfde werken.


Figuur blz 55


Wat gebeurt er als je 2 eiwitten samen in een membraan hebt gestopt, wat gebeurt er dan per saldo (bij figuur 55) (mogelijke tentamenvraag)


Figuur blz 56 (III19)


Top



College 5.


Figuur blz 105 (figuur boven)

Pi = anorganisch fosfaat (inorganic)

Structuur van ATP kennen (figuur I)

(figuur blz 106 bekijken, NIET leren)

Het hele complex streeft naar een maximaal rendement.


A P

A B C P (altijd bij biochemie)

Een keten bied de mogelijkheid dat er in en uitgangen zijn zodat je verschillende ketens kunt koppelen.

(figuur blz 108) Er ontstaat een redox potentiaal verschil.

Van een hoge naar een lager energetisch niveau, dan komt er dus energie vrij.

(figuur VI 6) Middelste is heel instabiel. De stof komt voor in bijna alle redoxketens van dieren en planten.

(figuur VI 7) Belangrijk (lang praatje)

(figuur VI 8) Belangrijk (lang praatje)


Top



College 6.


Zenuwcel

- Subcellulaire onderdelen

- Biomembraan

Neuronaal netwerk

- Aantal zenuwcellen synaptisch verbonden binnen 1 hersengebied

Neuraal systeem

- Synaptisch verbonden tussen hersengebied.


Dendriet is een uitloper van een zenuwcel, plaats waar hij contact maakt met een andere zenuw cel


Binnenkant van zenuwcel heeft een negatieve lading tegenover de buitenwereld, dit is de membraanpotentiaal van de zenuwcel.


Actiepotentiaal komt uit het axon uit in een synaps (chemische verbinding tussen 2 zenuwcellen)

Chemische transmissie


Ontvangs = post synapsische cel

Genereren = pre synapsische cel


Neurotransmitor = chemisch signaal


Alleen als de neurotransmittor aanwezig is gaat het ionkanaal open. (dan ionen er doorheen)

Synapsen die niet gebruikt worden dan zullen die synapsen op den duur verloren gaan.


Membraan potentiaal

- Ionengradienten

- Membraanpermeabiliteit

- Rol van ionkanalen

- Rol voor ionenpompen


Een ionstroom ontstaat bij de gratie van het feit dat er een concentratie verschil is en een electrische kracht.

Buiten zenuwcel meer Na+ en minder K+

Binnen zenuwcel meer K+ en minder Na+

Deze concentratie gradient moet actief behouden worden.


Een zenuwcel inrust heeft altijd een paar K+ kanalen openstaan, de Na+ kanalen zijn dan normaal gesproken dicht. Er is dan dus een efflux van K+. De zenuwcel wordt dus negatiever van binnen. (dit heet selectieve permeabiliteit)


Gk >> Gna lekstroom van K+


Een ionkanaal bestaat uit een porie waarbij de aminozuren in de porie bepalen welke ionen er wel of niet door kunnen (sommige alleen positieve andere alleen negatieve, ook kanalen die maar 1 soort (bv Na+) doorlaten en geen andere ionen.


Depolarisatie is de stimulus van de overgang van gesloten naar open van natriumkanalen

Depolarisatie zorgt ook voor het inactiveren van de natriumkanalen. (het opengaan gaat sneller dan het sluiten dus eerst schiet de)

Deinactivatie is van geinactiveerd naar gesloten. (figuur IV 11)

(zie figuur IV 8 t/m 9 en IV 28 en IV 29)


Natrium kanaal heeft activatie en inactivatie

Activatie is sneller dan inactivatie

Activatie



Kalium kanaal heeft aleen activatie (en inactivatie)

Activatie van klium kanaal is langzamer dan activatie van een natrium kanaal.


2 krachten op bijvoorbeeld Kalium:

- Diffusie (naar buiten)

- Electrisch (naar binnen)

- Drijvende kracht naar buiten gericht.

Bij -65 mV drijvende kracht naar buiten

Bij -90 mV drijvende kracht = 0

Bij -120 mV drijvende kracht naar binnen.


Drijvende kracht gaat naar 0 toe dus als de kaliumkanalen open staat dan gaat de cel altijd naar 90 mV toe. Dit heet de evenwichtspotentiaal van het ion.


Vdf = Veq - Vm


Top




College 7.


Actiepotentiaal

- Ionstromen

Diversiteit

Eigenschappen

Kinetiek

Fysiologisch belang

- Bioelectriciteit deel 2


Actiepotentiaal: voltage geactiveerde ionkanalen

Synaptische potentiaal: ligand geactiveerde ionkanalen. (ligand = neurotransmittor en dat is de enige regulator)


Aktiepotentiaal wordt meestal opgewekt aan het begin van een axon bij de axon heuvel en gaat dan reizen via de knopen van Ranvier naar de eindigingen.


Voltage geactiveerde ionkanalen:

- Natrium stroom -INa snelle activatie,snelle inactivatie

- Kalium stroom -IK langzame activatie, geen inactivatie

- Calcium stroom -ICa gemiddeld tot snelle activatie, meestal inactivatie


Bij Natrium kanalen zijn de activaties Regeneratief (hoe meer open hoe meer depolarisatie dus nog meer open etc) (figuur IV.36)

Kalium kanalen zijn niet regeneratief!

Belangrijkste functies:

- Natrium stroom Depolarisatie Actiepotentiaal

- Kalium stroom Repolarisatie Actiepotentiaal (delayed rectivier)

- Calcium stroom Ca2+ schouder


Hoogte van respons is rechtevenredig met hoogte van stimulus (positieve lading)

Pas als de drempel wordt bereikt dan gaan de kanalen open en komt er dus een aktiepotentiaal. De drempel wordt bepaald door de Natrium kanalen aangezien die de snelste activatie hebben.


Verschil in tijd tussen de reactie van Natrium kanalen en Kalium kanalen is bepalend voor de actiepotentiaal.


(figuur IV.33)


Activatie van Natrium kanalen is sneller dan inactiveren. Het zijn 2 losstaande processen.



Ca2+ stromen dienen voor ?????


Belangrijk voor het tentamen:

Voltage geactiveerde kanalen zijn transmembraan eiwitten die door een clustering van verschillende eiwit componenten die daardoor zorgen dat er een porie is een inactievatie en een activatie sensor is. (figuur IV.27)


(figuur IV.28) (4 repeats bij b) (4 repeats vormen tetrameer met centraal een porie)

(figuur IV 29) voltage sensor zit in het s4 domein (komt 4 keer voor in elke repeat) Als de lading veranderd zal hij als een kurkentrekker omhoog gaan en de nabijgelegen transmembraan structuren zullen gaan verschuiven en de porie gaat open. (activatie)

(figuur IV. 30)Inactivatie: lostaand van activatie. Er komt aan de binnenkant een soort kurk op te zitten.


Deel 2 het rekenen:


Grote electrische kracht is rechtevenredig met concentratieverschil binnen en buiten de cel.


De nernstvergelijking.

Als het concentratie verschil groter wordt (buiten groter) dan wordt de Veq nog positiever.


V = I * R

G = I/R

V = I/g

I = g * V

Snappen het concept achter de Goldmann vergelijking.

V in mV, I in nA en R in M

IK = gK * Vdf= gK*(Veq - Vm)


In rust is: INa = Ik

Terwijl: INa = gNa * Vdf, na

Ik = gK & Vdf, K

In rust is gK >> gNa

Vdf,K << Vdf,Na



Voltage afhankelijkheid

(figuur IV.14)

(figuur IV.12)


I-V curve heeft een voltage afhankelijk deel en een lineair deel.




Top




College 8.


Weerstand, (ionkanalen) g = 1/R

Capaciteit (Lipide bilayer) isolator

Baterij (concentratie gradient) stroombron


Weerstand: (hoe dunner buisje hoe meer moeite voor het water)


Stroom gaat pas goed door de weerstand stromen als capaciteit is opgeladen. Helemaal opgeladen capaciteit, dan loopt alle lading door de weerstand en dan geld: V = IR * R

Bij onopgeladen capaciteit is er te weinig stroom om door de weerstand te kunnen.

I = IC + IR

De capaciteit zorgt dus voor enige traagheid (duurt ff voordat hij vol is) zorgt ook voor enig geheugen.

V en I zijn lineair evenredig (aangezien R constant is)


Tijdsconstante = RC tijd =


Vt = C0* exp(-t/RC) = V0 * exp(-t/)

Als t = dan exp (-1) = 1/e


Als C wordt groter dan wordt ook de groter.

Lengte Constante =

Als de lengte het zelfde is als 1 = dan exp(-1)..

Een actiepotentiaal wordt op iedere plek in de ruimte onverzwakt doorgegeven omdat hij overal op nieuw opgewekt wordt.

Achtereenvolgende patroon van actiepotentialen draagt informatie.


Al zit de synaps ver weg van het soma op het dendriet dan is het te zwak om het begin van de axon genoeg op te laden en de axon blijft onder de drempel voor het actiepotentiaal.


Functionele stappen: Activiteit

- Presynaptische calcium influx Aankomst AP in axon eindiging

- Vesicle docking en fusie Gespecialiseerde proteinen

- Neurotransmitter difussie Dimensies van synapse

- Postsynaptische herkenning Neurotransmitter binding

- Postsynaptische response Ligand geactiveerde ionkanaal


Depolarisatie nodig om aktiepotentiaal te bereiken

Inhibitie zorgen ervoor dat de aktiepotentiaal onder de drempel blijft en dus niet


3 synapsen dan 3 keer zo grote potentiaal verandering, (3 in de ruimte is dus optellen)


Tegelijkertijd exitatie samen met inhibitie dan is het dwijlen met de kraan open, dus geen of nauwelijkspotentiaal verschil.


Receptoren:

AMPA receptoren en NMDA receptoren



Top



College 9.


Glutamaat receptoren - Ionkanalen (AMPA/NMDA)

- Metabotrope receptoren


Neuromusculaire junction (NMJ)

- Nicotine acetylcholine (Ach) receptor

- Muscarine Ach receptor


Roken van sigaret activeerd de receptor niet een heel pakje wel.

Receptoren in je zenuwcellen worden wel geactiveerd, dit is effect van roken.


Centraal Nerveus Systeem (CNS) - exitatie

- AMPA receptor

- NMDA receptor

- (Metabotrope receptoren)


Voor alle ligand geactiveerde kanalen:

- minsten twee agonist binding sites en

- Pentameric structuur dwz 5 protein-subunits

- Ieder subunit heeft 4 transmembraan spanning domains

- Porie-opening als gevolg van rotatie subunits

- Ion selectiviteit wordt bepaald door aminozuren in de porie

- Allosterische modulatie via onafhankelijke site

- GABA-affiniteit kan gemoduleerd worden.


Quantale afgifte

- afgifte neurotransmittor is quantaal

- Monoquantale afgifte in NMJ en in CNS

- Multiquantale afgifte in NMJ en in CNS

- Quantal inhoud (quantal content)

-


Kans dat vesticle wordt afgegeven is te reguleren.


Presynaptische modulatie (fig IV 22) - CNS



Top



College 10.


Influx plotten we naar beneden en efflux plotten we naar boven.

Influx positieve ionen geeft depolarisatie.

Depolarisatie plot je weer naar boven (lekker Vaag)


(figuur IV 15)


Zowel Kalium als Natrium kanalen open dan een lijn tussen de verwachte lijnen van Natrium en Kalium in. (gemiddelede natuurlijk)


Snappen dan NMDA kanaal toch een alineaire IV curve heeft dus hij is toch voltage afhankelijk geworden en dat komt omdat het magnesium blok er nog in meespeelt.










Top