Diffusjon over membraner

Diffusjon er en mekanisme med netto bevegelse fra områder med høy konsentrasjon (væske eller gassform) til lav konsentrasjon. Diffusjon skjer raskere ved høyere temperatur pg.a. brownske bevegelser. Tiden for diffusjon øker med distanse.

Når vi puster inn oksygen går det til alveolene og diffunderer inn i blodet. Derfra går det fra kapillærer til vevsvæske til celle.

Ficks matematiske diffusjonslover:

  • J = -D(deltac/deltax): proporsjonal
    J = diffusjonsstrøm
  • t = -x^2 / 2D: eksponentiell
    Minustegnet reflekterer at strømmen går mot lavere konsentrasjoner

D er et mål for molekylers bevegelighet (som avhenger av molekylstørrelse, struktur, temperatur usw.).

Konsentrasjonsgradient: forskjell i konsentrasjon per avstand (deltac / deltax).
Diffusjonsstrøm gjennom en membran:
J = -DA*(deltac / deltax).
Lungeødem: avstand mellom kapillærer og alveole øker (dvs. diffusjon går tregere).

Hypertonic (mye solute)
Hypotonic (lite solute)
(Hypotonic to hypertonic flow)

Begreper

  • Osmose
    Diffusjon av vann
    En passiv prosess som følger entropien
    Vann vil diffundere fra høy konsentrasjon til lav konsentrasjon
  • Osmotisk trykk
    Minimum trykk nødvendig for at vann ikke skal diffundere inn (i hyperton side)
    Vi får et osmotisk trykk dersom det er forskjellig osmolaritet på hver side av en semipermiabel membran
  • Osmolaritet
    Osmol/liter
    Mengden oppløst stoff i en løsning (høy osmolaritet = lav f.eks. vannkonsentrasjon)
  • Isoton
    Likt saltinnhold som cellene
  • Hyperton
    Høyere saltinnhold enn cellene
  • Hypoton
    Lavere saltinnhold enn cellene

Fysiologisk saltvann: 0.9% NaCl, samme osmolaritet som plasma. Osmolaritet og tonisitet brukes om hverandre, men betyr ikke helt det samme. 

Forskjell mellom osmolaritet, tonisitet, osmolalitet.

Osmose i praksis (ved vann i lunger)
Vi gir intravenøs hyperosmolar væske som kan passere gjennom bowmans kapsel (i nyrene) og videre i tubulisystemet uten å bli reabsorbert (f.eks. manitol, sukkermolekyl). Da vil nyrene trekke væske fra kapillærene og ut med blodet. Blodet blir mer hypertont og vil trekke væske fra lungene.

Rehydreringsvæske (isoton: saltvann, glukose, vann) er bedre enn bare vann.


ForeleserLinda Hildegard Bergersen

Ressurser
Presentasjon

Cellens avgrensning, ekstracellulært miljø

I cellemembranen har vi rafts, områder bestående av proteiner, sfingolipider, kolesterol usw. som kan forflytte seg, men også være forankret. Disse har trolig signalfunksjoner. Proteiner i membranen kan flyte sidelengs i en “todimensjonal lipidsjø” og utøver de fleste funksjonene.

Ioner passerer nesten ikke gjennom membranen i det hele tatt (av seg selv) fordi de er polare. Hydrofobe molekyler som O2, CO2, N2, steroider, noen hormoner usw., samt. små (og noen store) uladde polare molekyler som vann, urea, og glyserol kommer gjennom.

I membranen finner vi:

  • Membranprotein
  • Transportører
  • Forankringsmolekyler
    Holder celler sammen, f.eks. epitelvev
  • Reseptorer
  • Enzymer

Membranproteiner er festet til membranen på ulike måter:

  • Transmembrane
  • Membrane-associated
  • Lipid-linked
  • Protein-attached

De er amfipatiske. Transmembrane proteiner har høyt innhold av hydrofobe aminosyrer som vender seg mot membranens indre. Aminosyrekjeden danner en alfa-heliks (spiral) med 3.6 aminosyrer per sløyfe. De kan flyte sidelengs, en egenskap som er viktig for fordelingen av membranproteiner med datterceller.

Hva begrenser forflytning av membranproteiner?
Cellekontakt

Cellens overflate er dekket av et lag med karbohydrater: glykokalyks (ganske tykt). Det har en beskyttende funksjon mot pH og mikrober.

Noen vev har mer ekstracellulær matriks enn celler: kollagenfibre i matriks kan gi vevet styrke. Proteiner danner en gelaktig grunnsubstans hvor næringsstoffer transporteres og diffunderer.

Celler forsøker hele tiden å opprettholde en homeostase, men til syvende og sist er det sirkulasjonssystemet (tilførsel av næringsstoffer og deponering av avfallsstoffer) som bestemmer (f.eks. hva denne er).

Av væske i kroppen har vi totalt 42L, hvorav 25L er i cellene og 17L i ekstracellulært rom. Med cellens nærmiljø menes det ekstracellulære rommet.


ForeleserErlend Arnulf Nagelhus

Ressurser
Presentasjon

Membraner

En kuleform har minst overflate i forhold til volum. Det er derfor vannmolekyler i et fritt miljø naturlig vil orientere seg i dråper (kuler).

Amfipatiske lipider er lipider som både er hydrofobe og hydrofile (såpebobler, cellemembraner).

  • Amphi (gresk): begge slag
  • Pathos (gresk): følelse for noe

I en såpeboble er lipidene orientert slik at de hydrofile hodene vender mot vann og de hydrofobe mot luft.

Vessle.png

Cellemembranen er en dobbeltmembran av amfipatisk lipid.

Artige kulepunkter

  • Alifatiske lipider har kjeder av karbon, vanligvis ikke forgrenede
  • Lipider finnes som både mettet og umettet
    Umettede lipider har dobbeltbindinger
  • Lipider finnes som essensielle og ikke-essensielle
    Kroppen kan produsere ikke-essensielle lipider selv
  • Nomenklaturen er basert på IUPAC
    Både systematiske og trivialnavn
  • C:D
    C = antall karbonatomer
    D = antall dobbeltbindinger
  • Omega (ω) – x hvor x er posisjonen til dobbeltbindingen talt fra  ω-karbonatomet (siste)
    F.eks. for omega-3 ligger dobbeltbindingen mellom 3. og 4. karbonatom fra omegakarbonet
  • Vi har cis- og transumettede fettsyrer
    Orientering ved dobbeltbinding
  • α(alfa)-karbonet er nr. 2 og β(beta)-karbonet er nr. 3
    Talt fra funksjonell gruppe
    ω(omega)-karbonet er siste karbonatom

Dobbeltbindinger forekommer ofte regelmessig (f.eks. annenhver binding).

Amfipatiske lipider i vann vil selv organisere seg til en dobbeltmembran og lukke seg fordi det er en energetisk gunstig konfigurasjon. Det er ugunstig å ha hydrofobe ender vendt mot vann.

Strukturen kan være: alkohol (kolin), fosfat, glyserol, og fettsyrer (med knekk dersom det er en cis-dobbeltbinding). Ladningene på fettsyrene kan ha noe å si, men de pleier å være nøytrale.

Phospho.gif

Fosfolipider er mobile. De er ikke som margarin eller oljer, men en mellomting. Fluiditeten til cellemembranen avhenger av sammensetningen (temperatur, fettsyrenes halelengde, dobbeltbindinger (flere jo mykere, lavere smeltepunkt), mengde kolesterol (lettere å flipfloppe, gjør membranen stivere pg.a. en stiv ringstruktur) usw.). Kolesterol i beskjedne konsentrasjoner reduserer fluiditeten, men øker i høy (hos røde blodceller består membranen av nesten ~1/4 kolesterol). Membranen blir stivere jo lengre unna sentrum du kommer (men hvor er sentrum?). Tiltrekningen mellom lipidhalene øker med lengden da de induserte londonkreftene blir sterkere. Dipolkraften avtar med d^6 (d = distance). (Enkelte) Bakterier kan justere fettsyresammensetningen i membranene deres med et ytre miljø (bedre tilpasning).

Cellemembranen har god lateral (sidelengs) mobilitet. Lipidene kan flyte sidelengs som en “todimensjonal væske” En “flip” hos lipidene kan skje (at de bytter plass), men veldig sjeldent da det polare hodet da må passere gjennom det hydrofobe indre partiet.

På membranen finner vi (blant annet) mange vannporer (akvaporiner). Vi trenger dem fordi osmose som eneste transportmekanisme hadde vært for treg. Den nøyaktige sammensetningen av lipidmembranen er ukjent (f.eks. hos gliaceller). Har vi mye kolesterol blir hjernen mindre permiabel for vann.

De to lagene i dobbeltmembranen har ulik sammensetning (pg.a. enzymer, flippaser). Membraner dannes i endoplasmatisk retikulum. Glykolipider finnes bare i det ytre laget og er viktig for å beskytte cellen mot uvennlige ytre omgivelser (lav pH, nedbrytningsenzymer usw.). Adhesjon mellom celler er også avhengig av glykolipider. I det innerste laget (vendt mot cytosol) finner vi typisk negativt ladde ioner. De fleste glykolipider er basert på sfingosin (samme som sfingomyelin). Gangliosid er en overflatereseptor for bakterietoksinet som forårsaker diare ved kolera. Nedbryting av fosfolipider kan være viktig for å overføre signaler fra det ekstracellulære miljøet til cellens lumen (intracellulært).


ForeleserErlend Arnulf Nagelhus

Ressurser
Presentasjon

LSB: smågruppe uke 10

18) Betaoksidasjon (fire steg): 1. CoASH, 2. hydratase (legger til alkohol, oksiderer), 3. dehydrogenase (alkohol oksideres til karbonyl), 4. acetyltransferase (CoA). Betakarbonet blir delta positivt og sårbart for et nukleofilt angrep (Svovel, negativt, vil gi, C vil ha). Betaoksidasjon skjer for å svekke karbonbåndet (2. og 3.).

19) Den ekstra OH-gruppa beskytter mot hydrolyse (beskytter DNA). DNA har mange esterbindinger som er sårbare for hydrolyse. Derfor er det viktig at DNA har andre polare molekyler som kan virke som skjold (ekstra OH).


ForeleserLaura Trachsel Moncho

Ressurser
Oppgaver

Histokurs – cytologi

Kondensorlinsens spak er der for at vi skal kunne fremheve kontraster og styre detaljer (større åpning = fler detaljer). Om vi lukker blenderen får vi bedre kontrast (og dybdeskarphet) men færre detaljer. Stort sett vil det ikke lønne seg med mindre vi ønsker å se på f.eks. tverrstriper i muskulatur som vanligvis ikke er så tydelige. Dybdeskarphet har med at linsen har maksimal skarphet i midten av synsfeltet som gradvis avtar. Når blenderen blir mindre blir området som er “relativt” skarpt større. Ergo, bedre dybdeskarphet.

Når vi er nede på 40x er det ikke alt som er skarpt samtidig. Da må vi skru litt på kondensorlinsen avhengig av hva vi vil se på (kan også se hva som ligger over og under i planet, dybde).

Fibroblaster i bindevevet deler seg og blir små (etter at de har produsert bindevevsfibrene).

Motornevroner i nervevev har en ekstra stor (nesten hvit) cellekjerne. Skarpt avfarget nukleolus fordi det skjer stor produksjon av ribosomer (og mRNA + rRNA i cytoplasma).


ForeleserErik Dissen

EXPHIL XIV. DEONTOLOGI (FRIED)

Fjernet etter ønske fra foreleser.

Pliktetikk er en type moralteori der det ikke bare er resultatet av handlingen som avgjør om en den er moralsk riktig, men også de etiske prinsippene bak. Pliktetikk kalles også deontologisk etikk eller deontologiDeontologien er ikke en enhetlig moralteori, men består av en gruppe av teorier som deler noen viktige kjennetegn. Immanuel Kant er den mest kjente og innflytelsesrike pliktetikeren.Fordi en handlings riktighet ikke utelukkende bestemmes av hva handlingen kan oppnå, så står deontologien i skarp kontrast med konsekvensialistiske moralteorier og mer generelt også i kontrast med all teleologisk etikk. I stedet mener deontologiske teorier at en handling bare kan være riktig dersom den er i overensstemmelse med korrekte etiske prinsipper om hva som er riktig handling, og at slike prinsipper i noen tilfeller kan tillate eller påby handlinger som ikke fører til de beste konsekvensene.


Kilder
https://snl.no/pliktetikk [23:30, 071118]

EXPHIL XIII. UTILITARISME (SMART)

Takk til Kamilla H. for gode notater.

Utilitarisme er en del av normativetikken og sier noe om hva du skal eller bør gjøre. Tankeeksperiment med togfører og trikk: hva ville du gjort? Er det forskjell mellom å drepe og la dø?

Hva skal vi legge vekt på når vi vurderer moral?

  • Hvem er aktøren?
  • Hva er handlingen?
  • Konsekvenser?

Utilitarisme er en form for konsekvensialisme og legger derfor naturligvis spesielt sterk vekt på siste punkt. Om en handling er rett eller gal er (nesten) utelukkende avhengig av konsekvensene. Utilitas (latin) = nytte. Det som er godt er det som er nyttig. Det som er nyttig for mennesket er det som fører til lykke. Ergo er lykke noe godt.

Utilitariske teorier legger vekt på konsekvenser for alle involverte parter der alle teller like mye.

Nytteprinsippet / Maksimeringsprinsippet (GHP, greatest happiness principle)
Handlinger er riktige i den grad de fremmer lykke og gale i den grad de produserer det motsatte. Vi bør ha som  mål å produsere så mye lykke som mulig, da ved å tilfredsstille flest mulig parter ved valgene vi gjør. Du må alltid ta alle andres lykke i betrakning, ikke kun din egen (en upartisk teori, river egoet fra mennesket: mye å be om?). Når vi vurderer lykke må vi ikke bare se på kvantitet, men også kvalitet (ulike nivåer av lykke: viktig for å forsvare utilitarismen fra anklager om hedonisme). Når alle har like mye å si (like mye rett på lykke) betyr det at barn, kvinner og minoritetsgrupper har rett til like rettigheter (også dyr forsåvidt).

Positivt

  • Etikk blir redusert til et regnestykke
  • Enkelt prinsipp
  • Enkelt å gjennomføre (er det det?)
  • Åpen for empiriske undersøkelser (kvantifisering av lykke)

Negativt

  • Redurserer mennesker til lykkekalkulatorer
  • Vanskelig å ta hensyn til alle andre ved hvert eneste valg
  • Forventer at mennesket skal handle fra et fugleperspektiv og depersonalisere seg selv (upartisk hensyn til egen og andres lykke)

Regelutilitarisme går ut på at man setter regler (f.eks. du skal ikke drepe). Vi får et todelt system med regler vi kan hvile oss på og den skreddersydde konsekvensvurderingen. Ingen regler er absolutte. De får sin styrke ut ifra konsekvenser. Regelutilitarismen ligner en pliktetikk og virker (ifg. Smart) som noe uverdig for utilitarismen. Rigide regler frarøver utilitarismen det som gjorde den spesiell, nemlig en slags tilpasningsevne (fleksibilitet). Skal du utgi jødene du skjuler i kjelleren med det samme en nazioffiser spør? Smart mener tommelfingerregler og spillteori for det meste er tilstrekkelig.

  • Rasjonell handling (fremtidsrettet)
    Den handling som med størst sannsynlighet fører til den beste totalsituasjonen (iht. maksimeringsprinsippet).
  • Riktig handling (retrospektiv)
     Den handling som faktisk førte til den beste totalsituasjonen (iht. maksimeringsprinsippet).

Når slutter en handling? Når vet vi at en handling ikke lenger gir konsekvenser? Smart: de fjerne virkninger av handlinger vil på sikt tendere mot 0 (men hva med klimaendringer?). Hvordan kan vi vite konsekvenser på forhånd? Hvordan kan vi sammenligne lykke? Er observatørens subjektive vurdering av situasjonen riktig? Bør fremtidens lykke veie tyngre enn fortidens løfte? Si at du har lovet en døende millionær å brenne pengene hans etter hans død. Du kan holde løftet og hjelpe ingen (siden millionæren allerede er død og derfor av liten moralsk relevans) eller bruke pengene på f.eks. et barnehjem. I følge utilitarismen er dette dilemmaet egentlig ganske enkelt å løse. Det som teller er å maksimere lykken her og nå. For en utilitarist er lykken den viktigste verdien. Alle andre konsepter som rettferdighet, integritet, og lover er fleksible. Dette er gitt at ingen får vite om løftebruddet ditt.

Innvendiger til utilitarismen
Er det rett av studentene å dra på exphilforelesning? Det er alltid noe annet de kunne gjort som hadde maksimert mer lykke (negativt ansvar). Du er ansvarlig for det du lar være å gjøre. Dette kan forsåvidt også være en positiv egenskap ved utilitarismen i at den viser oss at god moralitet er et ideal som mennesket burde strekke seg etter.

Roc’s kritikk: er det riktig å rose kona selv om det ikke er genuint?

Bernard Williams mener at lykken ikke bare ligger i konsekvensene av handlingen, men i handlingen selv også. Om ikke vil det bety at lykken ikke har iboende verdi uavhengig av konsekvensene.

Spiller det noen rolle moralsk sett om handlingen under vurdering er din egen handling? Dette kalles en metaetisk analyse av utilitarismen. Den er upersonlig og har ikke plass til aktørens indre dimensjoner (fordi aktøren ikke er i fokus). Williams mener at folk ikke blir lykkelig av utilitarismen fordi man aldri tar hensyn til seg selv. Lykke avhenger av aktøren minst like mye som konsekvenser (og handlinger).


ForeleserIngvild Torsen