Fysiologie Actief transport



Dovnload 19.69 Kb.
Datum21.08.2016
Grootte19.69 Kb.

Fysiologie 5. Actief transport


5. Actief transport
transport over celmembraan tegen heersende gradiënten in :

-ongeladen stoffen  tegen concentratie-gradiënt

-geladen stoffen  tegen elektrochemische gradiënt
transport vereist energie!
5.1. Primair actief transport

bemiddeld door ATPase, eiwit dat energie ,vrijgesteld uit hydrolyse ATP gebruikt om 1 of meer ionen tegen gradiënt over celmembraan te verplaatsen


voorbeelden
5.1.1. Na+/K+-ATPase (Na/K pomp of Na+-pomp)

alle cellen: permanent openstaande ionkanalen  Na+ komt cel binnen en K+ lekt naar buiten = passieve diffusie  lange termijn [Na+]i ↑ en [K+]i

dit voorkomen door activiteit Na/K pomp: Na+ buiten en K+ binnen = ‘pump-leak model’  per cyclus: 3 Na+ buiten en 2 K+ binnen

energie voor uphill proces: geleverd door per cyclus 1 ATP-molecule te hydrolyseren

figuur!
pomp eiwit: min. 2 conformaties


  1. E1 vorm:

-)bindingsplaats open, accessibel aan cytosol-zijde

-)hoge affiniteit Na+binding Na+ triggert fosforylatie  conformatieverandering naar E2



  1. E2 vorm:

-)bindingsplaats open tov extracellulair midden

-)lage affiniteit Na+ , hoge affiniteit K+

na dissociëren Na+, binden K+  defosforylatie eiwit  oorspr. E1 vorm aannemen  K+ naar cytosol

figuur!
opmerkingen



  1. Na+/K+ ATPase bestaat uit 2 grote  en 2 kleine β polypeptideketens

alle bindingsplaatsen bevinden op -subunit:

-)binnenzijde: bindingplaatsen ATP + deze voor terminale fosfaatgroep

-)buitenzijde: selectieve bindingsplaats voor cardiotone steroïden (ouabaïne1) therapeutische en giftige werking (bij hogere concentratie) digitalis glycosiden  partiële inibitie v/d Na/K pomp

figuur!


  1. zowel  als β ketens: isoformen binnenin 1 species in ≠ weefsels

hoge graad homologie met ketens van andere species/ met  keten andere transport ATPasen (K+/H+ of Ca+ ATPasen)

in vitro: β-subunit van K+/H+ ATPase kan deze vh Na+/K+-ATPase functioneel vervangen


5.1.2. Ca2+ - ATPase (Ca2+-pomp)

calcium ionen: rol als modulator van cellulaire activiteiten, bij gespecialiseerde cellen (spiercellen, neuronen) als trigger voor contractie resp. exocytose NT


te hoge [Ca2+]i : schadelijk voor cel (“calcium overload”)  celdood

basale omstandigheden: [Ca2+]i zeer laag gehouden

concentratie in bloedplasma = 2mM
zeer grote elektrochemische gradiënt voor Ca2+ tss. cytosol en extracellulair medium + bestaan ≠ types kanalen waarlangs Ca2+ onder bep. omstandigheden cel kan binnenkomen:

 logisch: ion terug naar extracellulair moet knn. getransporteerd worden


1 v/d transportmechanismen: Ca2+ -ATPase in plasmamembraan

= PMCA(Plasma Membrane Ca2+ -ATPase):

-) lage capaciteit

-) hoge affiniteit Ca2+  eiwit bij cytosol concentraties < 1M nog Ca2+ uit cytoplasma kan halen en naar extracellulair verplaatsen


veel celtypes: eigen opslagruimte voor Ca2+ (s.r. of e.r.) waarin ze na beperkte concentratieverhoging in cytosol, terug opgenomen worden

 gebeurt door Ca2+ -ATPase in membraan van s.r. / e.r.

= SERCA (S/E.R. Ca-ATPase)
van Ca2+ -ATPase ≠ isoformen bekend:

op intracytoplasmatisch deel -keten: consensus fosoforylatieplaats voor PKA en PKC : PK afh. fosforylatie moduleert activiteit van Ca2+ -ATPase


figuur!
5.1.3. K+/ H+ - ATPase (H+-pomp)
eiwit in bep. kliercellen in maagmucosa  grote hoeveelheid protonen tegen gradiënt in naar extracellulair gepompt  zuurtegraad v/h gesecreteerde maagsap tot pH ~ 1 kan bedragen

5.1.4. algemene kenmerken primair actief transport




  • kan tegen elektrochemische gradiënten in werken

  • vereist energie ovv ATP

  • transporteiwit zelf kan geremd, geïnhibeerd of geactiveerd worden

=>NA/K pomp geïnhibeerd : [K+]o = 0

=>geactiveerd: [Na+]i

=>geblokkeerd: digitalis glycosiden die selectief op eiwit binden


  • selectiviteit

  • competitiviteit

  • verzadigbaarheid

5.2. Secundair actief transport:

energie = niet rechtstreeks afkomstig van ATP-hydrolyse, maar door Na+ - ionen volgens elektrochemisch gradiënt (concentratiegradiënt + elektrische gradiënt) de cel te laten binnenstromen op zelfde eiwit: rechtstreekse koppeling van beide reacties is nodig

er kan niet meer energie verbruikt worden dan er beschikbaar is in Na+ gradiënt


cotransporters en antiporters
voorbeelden: (5)


  • Na-glucose cotransporters: in sommige cellen (bv. lumenale zijde darmepitheel), gebruiken energie uit inwaartse Na+ gradiënt  glucose tegen concentratiegradieënt uit extracellulair midden (bv.darmlumen) opnemen




  • Na-AZ cotransporters: darmepithelen: Na+ gradiënt gebruiken:

AZ tegen gradiënt in vanuit darmlumen in cel opnemen


  • Na/Ca uitwisseling: zeer sterk inwaarts gerichte gradiënt voor Ca2+,, waartegen antiporter werkt, laat Na / Ca uitwisselaar simultaan 3 Na+ binnekomen om 1 Ca2+ naar buiten te verplaatsen

figuur!


  • Na/K/2Cl cotransporter: betrekt voldoende energie uit inwaartse beweging 1 Na+ om simultaan 1 K+ en 2 Cl - tegen veel zwakker gradiënt in naar binnen te brengen




  • Na/H uitwisselaar (NH exchanger of NHE): gebruikt energie uit Na+

gradiënt om H+ naar extracellulair te pompen = universele antiporter

 is bij alle cellen betrokken in regeling intracellulaire pH

normale pH i ~7.1
Na/K pomp houdt [Na+]i laag  onrechtstreeks verantwoordelijk voor functioneren v/d transporters (secundair actief)
5.3. Tertiair actief transport:

vb. Cl- / HCO3- uitwisseling

primair transport houdt [Na+]i laag  secundair actieve NHE blijven werken

H+ o.m. afkomstig uit dehydratatie van koolzuur (onder vorm van CO2 heel snel celmembraan permeëren)

gevormde HCO3- -ionen worden door de uitwisselaar voor Cl- -ionen uitgewisseld

figuur!


1 ouabaïne = 1 v/d hartglycosiden in digitalis, plantenextract uit vingerhoedskruid






De database wordt beschermd door het auteursrecht ©opleid.info 2019
stuur bericht

    Hoofdpagina