1GEN Fysio Hst5 (1) PDF - University of Antwerp

Inhoud 1. Inleiding in de fysiologie 2. Moleculaire interacties 3. Compartimentatie: cellen en weefsels 4. Energie en cellulair metabolisme 5. Dynamiek van membranen 6. Communicatie, integratie en homeostase 1e Ba Geneeskunde...

Inhoud 1. Inleiding in de fysiologie 2. Moleculaire interacties 3. Compartimentatie: cellen en weefsels 4. Energie en cellulair metabolisme 5. Dynamiek van membranen 6. Communicatie, integratie en homeostase 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Verwijzing naar: Human Physiology, an integrated approach 6th edition, 2012-2013 D.U. Silverthorn Pearson International Edition ISBN 10: 0-321-60061-4; ISBN 13: 978-0-321-60061-5 Medical Physiology 2nd edition, 2009 W.F. Boron, E.L. Boulpaep Saunders Elsevier ISBN: 978-1-4160-3115-4; ISBN: 978-0-8089-2360-2 © Deaangegeven gebruikte figuren zijn auteursrechtelijk beschermd door de oorspronkelijke auteurs of uitgevers zoals in de bronvermelding. De illustraties zijn enkel bedoeld voor intern didactisch gebruik naar studenten van de Universiteit Antwerpen toe. Het is niet toegelaten om figuren, tabellen of teksten uit deze syllabus of slides verder te vermenigvuldigen (o.a. kopiëren), over te nemen en / of te verspreiden. The figures are copyright protected by the first authors or publishers as mentioned in the references. The illustrations are only intended for students of the University of Antwerp, for educational purposes. No part of the text, tables or figures may be further reproduced or transmitted, in any form or by any means. 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  5. Dynamiek van membranen ü massabalans en homeostase ü diffusie ü proteïne-gemedieerd transport ü vesiculair transport ü transepitheliaal transport ü osmose en toniciteit ü rustmembraanpotentiaal ü geïntegreerde membraanprocessen: insulinesecretie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase stof X: INÛ en UITÜ 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase stof X: INÛ en UITÜ 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase UITÜ – excretie § urine, feces, longen, huid, lever, nieren – metabolisme § " metabolieten 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase UITÜ – excretie: “clearance”: ruiming, zuivering § nieren, lever § kliersecreten, zweet, moedermelk § haar § longen § “clearance” uitgedrukt in volume bloed/plasma gezuiverd van stof X per tijdseenheid 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase INÛ UITÜ – “mass flow”: hoeveel komt Û of gaat Ü? § mass flow = concentratie x volume flow § g/min § vb. patiënt: intraveneuze infusie van glucose-oplossing ([glucose] = 50g/l), infuus aan 2ml/min § 50g glucose / 1000ml oplossing x 2ml oplossing/min = 0,1g mass flow? glucose/min § mass flow is gelinkt aan homeostase 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase homeostase – ECF – ICF 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase homeostase ≠ lichaamsevenwicht – compartimenten, ECF, ICF – “dynamisch onevenwicht” – voor H2O: ECF en ICF in “osmotisch evenwicht” – voor andere stoffen: ECF en ICF in “chemisch onevenwicht” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase homeostase ≠ lichaamsevenwicht – chemisch onevenwicht: zeer belangrijk bij levende organismen, maar § continue energie-input § vb. Na+-K+-ATPase – ook “elektrisch onevenwicht” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie concept check p. 136 Clinically we monitor homeostasis of various substances such as ions, blood gases, and organic solutes by taking a blood sample and analyzing its plasma. For each of the following substances, predict whether knowing its plasma concentration also tells you its concentration in the ECF and the ICF. Defend your answer. (a) Na+ (b) K+ (c) water (d) proteïns 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase transport ! D “bulk flow” D diffusie D proteïne-gemedieerd transport D vesiculair transport D epitheliaal transport D osmose D DD E 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase transport doorheen membraan D membraan: selectief permeabel D O2, CO2, lipiden D ionen, polaire moleculen, grote moleculen D 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü massabalans en homeostase transport doorheen membraan D membraan: selectief permeabel: barrière « uitwisseling D specifieke transportmechanismen aanwezig! D transport verloopt passief of actief 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie diffusie 1. passief proces 2. chemische gradiënt noodzakelijk 3. transport tot chemisch evenwicht wordt bereikt 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  diffusie 1. passief proces 2. chemische gradiënt noodzakelijk 3. transport tot chemisch evenwicht wordt bereikt 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie diffusie 1. passief proces 2. chemische gradiënt noodzakelijk 3. transport tot chemisch evenwicht wordt bereikt 4. snel over korte afstanden maar traag over lange afstanden 5. sneller bij hogere temperaturen 6. omgekeerd evenredig met grootte molecule 7. open systeem of gepartitioneerd systeem 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie diffusie doorheen membraan 1. afhankelijk van de oplosbaarheid in de lipidendubbellaag § meestal enkel lipiden, steroïden, kleine lipofiele moleculen § uitzondering: kleine watermoleculen 2. afhankelijk van de grootte oppervlakte 3. afhankelijk van de dikte membraan 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie flux = x = constant 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Diffusie: = proces waarbij opgeloste deeltjes zich door heel de vloeistof verplaatsen van gebied met hoge conc. aan opgeloste deeltjes naar gebied met lagere conc. al dan niet doorheen permeabele wand bv.: gassen Diffusie veronderstelt: 1. conc.-verschil 2. permeabel membraan 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Passief transport: = bewegen van deeltjes doorheen membraan door de aanwezigheid van een chemische en/of elektrische gradiënt passief: cel zelf moet geen energie leveren A. Chemische gradiënt: concentratieverschil B. Elektrische gradiënt: elektrisch potentiaalverschil C. Elektrochemische gradiënt: concentratie- én elektrisch potentiaalverschil 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü Chemische gradiënt: diffusie concentratieverschil ü Elektrische gradiënt: elektrodiffusie elektrisch potentiaalverschil diffusie van geladen deeltjes (ionen) via ionenkanalen ü Elektrochemische gradiënt concentratieverschil + elektrisch potentiaalverschil 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Elektrochemische gradiënt Geladen deeltjes: ondervinden chemische gradiënt + elektrische gradiënt ® ion verplaatst zich 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  Elektrochemische gradiënt 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Elektrochemische gradiënt Evenwichtssituatie: conc.- en elektrisch potentiaalverschil heffen elkaar op inwendige v/d cel is neg. geladen t.o.v. extracellulaire ruimte Þ ontstaan van (trans)membraanpotentiaal(verschil) 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Diffusie: = proces waarbij opgeloste deeltjes zich door heel de vloeistof verplaatsen van gebied met hoge conc. aan opgeloste deeltjes naar gebied met lagere conc. al dan niet doorheen permeabele wand bv.: gassen Diffusie veronderstelt: 1. conc.-verschil 2. permeabel membraan 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie proteïne-gemedieerd transport – gemedieerd transport noodzakelijk voor o.a. lipofobe, elektrisch geladen moleculen – passief: “gefaciliteerde diffusie” – actief: “actief transport” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – membraanproteïnen, “transportproteïnen” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – membraanproteïnen, “transportproteïnen” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – membraanproteïnen § structurele proteïnen § enzymen § receptoren § transportproteïnen 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – membraanproteïnen § structurele proteïnen § enzymen vb. spijsverteringsenzymen op celwand dunne darm § receptoren § transportproteïnen 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – membraanproteïnen § structurele proteïnen § enzymen § receptoren § transportproteïnen kanaalproteïnen carriers 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – kanaalproteïnen – carriers 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – kanaalproteïnen § waterkanalen § gevormd door eiwit aquaporine § ionenkanalen § kanalen voor kationen of anionen § gevormd door resp. negatief of positief geladen AZ 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – kanaalproteïnen 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – kanaalproteïnen § “open channels” § “gated channels” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – kanaalproteïnen – carriërs § uniport § cotransporter § symport carriers § antiport carriers 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  – kanaalproteïnen – carriërs 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie proteïne-gemedieerd transport – “gefaciliteerde diffusie” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  proteïne-gemedieerd transport – “gefaciliteerde diffusie” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie concept check p. 145 1. Name four functions of membrane proteins. 2. Which kinds of particles pass through open channels? 3. Name two ways channels differ from carriers. 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  proteïne-gemedieerd transport – gemedieerd transport noodzakelijk voor o.a. lipofobe, elektrisch geladen moleculen – passief: “gefaciliteerde diffusie” – actief: “actief transport” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Actief transport Actief transport: wel energie voor nodig verplaatsing van deeltjes kan tegen een gradiënt in A. Moleculaire pompsystemen: kleine deeltjes B. Membraneuze pompsystemen: grotere deeltjes (“blaasjestransport”) 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  proteïne-gemedieerd transport – actief: “actief transport” § tegen concentratiegradiënt in § veroorzaakt onevenwicht, groter concentratieverschil § vereist input energie § primair en secundair actief transport 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – primair actief transport § ATPases 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – primair actief transport § Na+-K+-pomp 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  ----- ECF ----- ~ 2+ ~ 2+ ~ 3+ ~ 3+ ~ 3+ ~ 2+ ----- ICF ----- 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie – secundair actief transport 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie proteïne-gemedieerd transport – actief: “actief transport” § primair actief transport § secundair actief transport § energietransfer 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie concept check p. 148 Name two ways active transport by the Na+-K+-ATPase differs from secondary transport by the SGLT. 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  Kenmerken van proteïne-gemedieerd transport 1. specificiteit 2. competitie 3. saturatie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Kenmerken van proteïne-gemedieerd transport 1. specificiteit § 12 GLUT genen geïdentificeerd § GLUT1: meerdere cellen § GLUT2: lever, nier, spijsverteringsepitheel § GLUT3: neuronen § GLUT4: insuline-gereguleerde transporter in skeletspierweefsel § GLUT5: transporter fructose spijsverteringskanaal 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Kenmerken van proteïne-gemedieerd transport 1. specificiteit 2. competitie § vb. glucosetransport via GLUT 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  Kenmerken van proteïne-gemedieerd transport 1. specificiteit 2. competitie § vb. glucosetransport via GLUT § ook competitieve inhibitie mogelijk 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie voorbeeld: jicht symptomen: plasma[urinezuur] & 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie voorbeeld: jicht symptomen: plasma[urinezuur] & mogelijke oplossing: excretie van urinezuur naar urine & normaal: OAT recupereert en transporteert urinezuur terug naar het plasma oplossing? competitieve stof probenecide competitieve inhibitie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Kenmerken van proteïne-gemedieerd transport 1. specificiteit 2. competitie § competitieve inhibitie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  Kenmerken van proteïne-gemedieerd transport 1. specificiteit 2. competitie 3. saturatie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 5. Dynamiek van membranen ü massabalans en homeostase ü diffusie ü proteïne-gemedieerd transport ü vesiculair transport ü transepitheliaal transport ü osmose en toniciteit ü rustmembraanpotentiaal ü geïntegreerde membraanprocessen: insulinesecretie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü vesiculair transport fagocytose endocytose – receptor-gemedieerde endocytose – potocytose exocytose 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie fagocytose 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  fagocytose endocytose ü transport grote moleculen ü transport kleine én grote moleculen ü membraanoppervlak puilt uit ü membraanoppervlak plooit in ü grote vesikels ü kleine vesikels ü ATP nodig ü ATP nodig ü moet getriggerd worden door stof die ü geen trigger nodig moet opgenomen worden 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie endocytose – niet selectief (o.a. pinocytose) – selectief – receptor-gemedieerd § hormonen § groeifactoren § antilichamen § plasma proteïnen met carrierfunctie (carriers voor Fe en cholesterol) 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü vesiculair transport fagocytose endocytose – receptor-gemedieerde endocytose exocytose 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  5. Dynamiek van membranen ü massabalans en homeostase ü diffusie ü proteïne-gemedieerd transport ü vesiculair transport ü transepitheliaal transport ü osmose en toniciteit ü rustmembraanpotentiaal ü geïntegreerde membraanprocessen: insulinesecretie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü transepitheliaal transport D paracellulair E transcellulair E D E E E E E 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü transepitheliaal transport 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü transepitheliaal transport transepitheliaal glucosetransport – 3 transportsystemen § GLUT § SGLT § Na+-K+ 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie concept check p. 157 Ouabain is an inhibitor of the Na+-K+-ATPase. What would happen to the transepithelial glucose transport if ouabain were applied to the apical side of the epithelium? To the basolateral side of the epithelium? Which GLUT transporter is illustrated? 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü transepitheliaal transport transepitheliaal glucosetransport transcytose 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie concept check p. 157 If a poison that disassembles microtubules is applied to a capillary endothelial cell, what happens to transcytosis? 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  5. Dynamiek van membranen ü massabalans en homeostase ü diffusie ü proteïne-gemedieerd transport ü vesiculair transport ü transepitheliaal transport ü osmose en toniciteit ü rustmembraanpotentiaal ü geïntegreerde membraanprocessen: insulinesecretie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü osmose en toniciteit transport transportproteïnen D “bulk flow” – kanaalproteïnen D diffusie § waterkanalen D proteïne-gemedieerd § ionenkanalen D vesiculair transport – carriers D epitheliaal transport D osmose 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü osmose en toniciteit water in een lichaam 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü osmose en toniciteit water in een lichaam 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  ü osmose en toniciteit water in een lichaam: lichaam is in osmotisch evenwicht 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü osmose en toniciteit lichaam is in osmotisch evenwicht “osmose” Osmose: = ‘diffusie van het oplosmiddel’ oplosmiddel verplaatst zich van hoge naar lage conc. treedt op bij halfdoorlatend of semi-permeabel membraan ® systeem streeft naar evenwicht 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü osmose en toniciteit lichaam is in osmotisch evenwicht “osmose” – (semi-permeabel) membraan – “osmotische druk” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü osmose en toniciteit lichaam is in osmotisch evenwicht “osmose” molariteit - osmolariteit – concentratie van biologische oplossingen – aantal deeltjes (moleculen of ionen) per liter oplossing – osmol/l of OsM (of mOsM) – molariteit x aantal deeltjes per molecule = osmolariteit Cl Cl- Na Na+ 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie molariteit - osmolariteit – concentratie van biologische oplossingen – aantal deeltjes (moleculen of ionen) per liter oplossing – osmol/l of OsM (of mOsM) – molariteit x aantal deeltjes per molecule = osmolariteit – glucose in water: 1 M glucose x 1 deeltje per glucosemolecule = 1 OsM glucose – NaCl in water: 1 M NaCl x 2 ionen per NaCl = 2 OsM NaCl Cl Cl- Na Na+ 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  molariteit - osmolariteit – concentratie van biologische oplossingen – aantal deeltjes (moleculen of ionen) per liter oplossing – osmol/l of OsM (of mOsM) – molariteit x aantal deeltjes per molecule = osmolariteit – normale osmolariteit in lichaam = 280-296 mOsM – vergelijking van osmolariteit in verschillende oplossingen § iso-osmotisch § hyper-osmotisch § hypo-osmotisch 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie molariteit - osmolariteit toniciteit § isotoon § hypotoon § hypertoon » altijd t.o.v. de cel 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  osmolariteit - toniciteit osmolariteit toniciteit deeltjes/volume, eenheid = OsM geen eenheid osmometer vgl. tussen 2 oplossingen vgl. tussen oplossing en cel (A vs. B / B vs. A) (cel vs. A) zegt niets over het gedrag van de duidt aan hoe de cel zal reageren cel in oplossing A in oplossing A belangrijk: concentratie én aard belangrijk: concentratie van deeltjes 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie toniciteit – belangrijk: concentratie én aard van deeltjes § “penetrating solutes” § “nonpenetrating solutes” osmolariteit toniciteit belangrijk: concentratie én aard belangrijk: concentratie van deeltjes 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie concept check p. 163 / 147 (6th Int) Two compartments are separated by a membrane that is permeable to water and urea but not to NaCl. Which way will water move when the following solutions are placed in the two compartments? Compartment A Compartment B 1 M NaCl H2O 1 OsM NaCl 1 M urea H2O 2 M urea 1 OsM NaCl H2O 1 OsM urea 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie concept check p. 163 / 147 (6th Int) Which of the following solutions has/have the most water per unit volume? 1 M glucose, 1 M NaCl, 1 OsM NaCl 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie concept check p. 163 / 147 (6th Int) You have a patient who lost one liter of blood, and you need to restore volume quickly wile waiting for a blood transfusion to arrive from the blood bank. (a) Which would be better to administer: 5% dextrose in water or 0,9% NaCl in water? (b) How much of your solution of choice would you have to administer to return blood volume to normal? 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  5. Dynamiek van membranen ü massabalans en homeostase ü diffusie ü proteïne-gemedieerd transport ü vesiculair transport ü transepitheliaal transport ü osmose en toniciteit ü rustmembraanpotentiaal ü geïntegreerde membraanprocessen: insulinesecretie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü rustmembraanpotentiaal chemisch en elektrisch onevenwicht 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü rustmembraanpotentiaal elektrische gradiënt concentratiegradiënt (chemische gradiënt) ð elektrochemische gradiënt ð membraanpotentiaalverschil ð “rustmembraanpotentiaal” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Elektrochemische gradiënt 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  Elektrochemische gradiënt 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Elektrochemische gradiënt Evenwichtssituatie: conc.- en elektrisch potentiaalverschil heffen elkaar op inwendige v/d cel is neg. geladen t.o.v. extracellulaire ruimte Þ ontstaan van (trans)membraanpotentiaal(verschil) 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü rustmembraanpotentiaal ð elektrochemische gradiënt ð membraanpotentiaalverschil ð “rustmembraanpotentiaal” – evenwichtspotentiaal voor bepaald ion: Eion Nernstvergelijking 61 [ion]UIT Eion = log (in mV) z [ion]IN 61 = 2.303·R·T/F bij 37°C z = lading ion – stel voor K+: gradiënt 150mM K+ IN en 5mM K+ UIT – EK = –90mV 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  – stel voor K+: gradiënt 150mM K+ IN en 5mM K+ UIT – EK = –90mV – stel voor Na+: gradiënt 15mM Na+ IN en 150mM Na+ UIT – ENa = +60mV 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie ü rustmembraanpotentiaal ð elektrochemische gradiënt ð membraanpotentiaalverschil ð “rustmembraanpotentiaal” – evenwichtspotentiaal voor bepaald ion: Eion Nernstvergelijking – evenwichtspotentiaal voor meerdere ionen: permeabele / relatief - of niet-permeabele Goldmanvergelijking 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie Oorzaak v/d MRP: ongelijke ionenverdeling tussen intracellulaire vloeistof (ICV) en extracellulaire vloeistof (ECV) reden: selectieve doorlaatbaarheid v/d celmembraan ECV ICV Na+ 142 mM 10 mM K+ 5 mM 140 mM Cl- 103 mM 4 mM andere - 5 mM 1e Ba Geneeskunde 150 mM Celbiologie partim fysiologie ü rustmembraanpotentiaal ð elektrochemische gradiënt ð membraanpotentiaalverschil ð “rustmembraanpotentiaal” wijzigingen van de membraanpotentiaal – door wijziging concentratiegradiënt – door wijziging ionpermeabiliteit van membraan – “depolarisatie”, “repolarisatie”, “hyperpolarisatie” 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie  5. Dynamiek van membranen ü massabalans en homeostase ü diffusie ü proteïne-gemedieerd transport ü vesiculair transport ü transepitheliaal transport ü osmose en toniciteit ü rustmembraanpotentiaal ü geïntegreerde membraanprocessen: insulinesecretie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie 1e Ba Geneeskunde Celbiologie partim fysiologie