Liste A 1 Na + -glucosetransportør 2 Glucosetransportør 3 Na + /H + exchanger 4 Na +,K + ATPase 5 Acetylcholinreceptoren i den neuromuskulære junction Liste B A B C D E F Antiport Symport Passiv transport Sekundært aktiv transport Primært aktiv transport Uniport Begreberne primært og sekundært aktiv transport står ikke i jeres bog, men betyder henholdsvis direkte (typisk ATP-koblet) aktiv transport (=primært aktiv transport) og transport drevet af kobling til en favorabel transport, oftest indadrettet Na+ transport) ( sekundært aktiv transport).
Kanaler medierer kun passiv transport, carriers medierer passiv eller aktiv transport Passiv transport kan være medieret af carriers, kanaler (gatede), eller porer (altid åbne) Aktiv transport er altid carrier-medieret Fig. 12-4
Carrier-medieret transport kan være uniport, symport, eller antiport Fig. 12-13 Uniport: Symport (cotransport): Antiport (exchange): ét molekyle transporteres de transporterede molekyler flyttes i samme retning de transporterede molekyler flyttes i hver sin retning
Aktiv transport kan drives på tre måder Fig. 12-9 1. Transport af molekyle opad dets elektrokemiske gradient, koblet til transport af et andet molekyle nedad dets elektrokemiske gradient (sekundært aktiv transport) 2. Transport opad elektrokemisk gradient, drevet af ATP-hydrolyse 3. Transport opad elektrokemisk gradient, drevet af lys-energi primært aktiv transport
Dvs. de korrekte svar på spm. 1-5 er: 2 K + Fig. 12-10 + 12-12 Na +,K + ATPase: antiport, primært aktiv 3 Na + ATP ADP Glucose Na + -glucosetransportør: symport, sekundært aktiv Glucose Glucosetransportør: uniport, passiv transport Fig. 12-7 Fig. 12-14 Na + 145 mm Na + 10 mm Na + Na + /H + exchanger: antiport, sekundært aktiv 145 mm Na + Na + s. 399 Cationer 10 mm Na + Acetylcholinreceptoren i den neuromuskulære junction: passiv transport Fig. 12-42 H +
Spørgsmål 6. For hvilken af disse ioner er koncentrationsgradienten imellem den ydre koncentration og den indre frie koncentration (altså Cydre/Cindre) størst? A Cl - B K + C Ca 2+ D Na +
I dyreceller er C ydre /C indre langt størst for Ca 2+ RATIO OUT/IN ~15 ~0.04 ~3 ~15000 ~0.6 ~11
Spørgsmål 7. Den elektrokemiske gradient over plasmamembranen... A B C D er lig nul for Na + ved cellens hvilemembranpotentiale nej, Na + har en stor indadrettet elektrokemisk gradient bestemmer hvor hurtigt passiv transport af en ion går nej, hastigheden bestemmes af aktiviteten af carriers og kanaler for ionen for glucose bliver større hvis membranpotentialet ændres fra -30 til -60 mv nej, for glucose er uladet, så membranpotentialet har ikke indflydelse på dets elektrokemiske gradient bestemmer hvorvidt, og i givet fald i hvad retning, passiv transport af en ion sker JA
Drivkraften for transport er den elektrokemiske gradient Fig. 12-8 Bidrag fra koncentrationsgradienten: ΔG concentration : RT ln Cx i /Cx o Bidrag fra ladningen og membranpotentialet: ΔG ladning : z F V m, Dvs den elektrokemiske gradient = Δμ x : ΔG concentration + ΔG ladning = RT lncx i /Cx o + z F V m Den elektrokemiske gradient bestemmer retningen for passiv transport over cellemembranen
Spørgsmål 8. Når en celle har et membranpotentiale på -50 mv, intracellulære K + og Na + koncentrationer på henholdsvis 130 og 20 mm, og extracellulære K + og Na + koncentrationer på henholdsvis 5 og 145 mm vil den... A. depolarisere hvis man åbner for Ca 2+ kanaler B. hyperpolarisere hvis man åbner for Na + kanaler C. hyperpolarisere hvis man åbner for K + kanaler D. have større tendens til at forsure, end hvis membranpotentialet var -30 mv
Ca 2+ 5 mm K + 130 mm K + 145 mm Na + 20 mm Na + V m = -50 mv Både koncentrationsgradient og ladningsforskel favoriserer influx af Ca 2+, dvs cellen vil depolarisere
Na + 5 mm K + 130 mm K + 145 mm Na + 20 mm Na + V m = -50 mv Både koncentrationsgradient og ladningsforskel favoriserer influx af Na +, dvs cellen vil depolarisere
K + 5 mm K + 130 mm K + 145 mm Na + 20 mm Na + V m = -50 mv Koncentrationsgradient og ladningsforskel favoriserer henholdsvis efflux og influx af Na +, dvs man må beregne dens Nernst-potentiale som er ca -85 mv dvsk + vil gå ud, og cellen vil hyperpolarisere
H + 5 mm K + 130 mm K + 145 mm Na + 20 mm Na + V m = -50 mv Både koncentrationsgradient og ladningsforskel som er større ved -50 mv end ved - 30 mv - favoriserer influx af H + - dvs cellen vil have større tendens til at forsure ved et membranpotentiale på -50 mv end ved et på -30 mv
Spørgsmål 8. Når en celle har et membranpotentiale på -50 mv, intracellulære K + og Na + koncentrationer på henholdsvis 130 og 20 mm, og extracellulære K + og Na + koncentrationer på henholdsvis 5 og 145 mm vil den... A. depolarisere hvis man åbner for Ca 2+ kanaler Ja B. hyperpolarisere hvis man åbner for Na + kanaler Nej C. hyperpolarisere hvis man åbner for K + kanaler Ja D. have større tendens til at forsure, end hvis membranpotentialet var -30 mv Ja
Spørgsmål 9. Aktionspotentialer... A. medieres af acetylcholinfølsomme ionkanaler nej, de acetylcholinfølsomme ionkanaler transmitterer signalet over den neuromuskulære junction B. kan dannes i alle celletyper nej, kun de excitable C. medieres af spændingsfølsomme ionkanaler JA D. resulterer indenfor få sekunder i målelige ændringer i intracellulære K + og Na + koncentrationer nej, kun ganske få ioner behøves til at skabe store ændringer i membranpotentiale aktionspotentialer giver ikke målelige koncentrationsændringer, undtagen i helt ekstreme tilfælde
Lidt mere om ladnings-separation, for de meget nysgerrige... 100 mv depolarization how many ions move? Q = V C I = ΔQ/ Δt = ΔV/Δ t C ΔV/Δ t = 0.1 Volt C = 1 µf/cm 2 I = 10-7 C/cm 2 (1F = 1C/Volt) = 10-7 C mol / 96500 cm 2 C ( 1/F) = 6 10 23 10-7 mol equiv/96500 cm 2 mol ( N A ) = 6 10 11 equiv/cm 2 = 9 10 6 ions/ehrlich cell = a tiny fraction (< 0.001%) of the ion content (about 1 x 10 11 total) (Surface area of Ehrlich cell = 1.5 10-5 cm 2 )
Spørgsmål 10. At ionkanaler er gatede vil sige at... A B C D de er selektive for en bestemt ion de er lukkede de aktiveres af et bestemt signal de inaktiveres meget hurtigt
Spørgsmål 11. Acetylcholinreceptoren i den neuromuskulære junction... A B C D består af 5 subunits er en spændingsfølsom ionkanal bevirker depolarisering af muskelcellen er en acetylcholin-permeabel ionkanal p. 419
Spørgsmål 12. Osmose... A B C D er transport af vand nedad dets koncentrationsgradient JA (p. 399) modvirkes i pattedyrsceller af aktiv udpumpning af vand nej, af aktiv udpumpning af ioner (Fig. 12-16) får celler til at svulme, fordi de indeholder flere osmolytter end det omgivende medie JA (p. 400, Fig. 12-16) er transport af osmolytter nedad deres koncentrationsgradient nej Fig. 12-16
Spørgsmål 13. I kemiske synapser imellem neuroner... A B C D frigøres neurotransmitterstoffer i den synaptiske kløft på grund af hyperpolarisering af den præsynaptiske membran Nej, på grund af depolarisering og deraf følgende Ca 2+ influx (p. 417 + Fig. 12-4) aktiverer neurotransmitterstoffer ionkanaler, enten direkte, eller ved at aktivere receptorer for signaltransduktionskaskader, der aktiverer kanaler JA (p. 418) er GABA et neurotransmitterstof der aktiverer Cl - kanaler JA (p. 419) er det altid sådan at de ionkanaler, der aktiveres får den postsynaptiske membran til at depolarisere, så nye aktionspotentialer stimuleres Nej, synapser kan være inhibitoriske og forhindre depolarisering
Fig. 12-40: Spændingsgatede Ca 2+ kanalers præsynaptiske rolle Fig. 12-43: I inhibitoriske synapser aktiveres Cl - influx, og forhindrer membran depolarisering