Tag: osmose

Vanntransport, osmose, cellevolum

Cellemembranen består av porer og kanaler (glidende overgang)

  • Porer
    Noen er alltid åpne
    Brede nok til å slippe inn makromolekyler (f.eks. akvaporin, mitokondrisk pore usw.)
  • Kanaler
    Kan reguleres ved stimulus eller åpen hele tiden (lekkasjekanal)
    Brede nok bare for ioner (smale)

Kanaler hver som seg er selektive for f.eks. Na+, Cl-, K+, Ca2+, dvs. deltaker kun i sine egne prosesser. De diskriminerer på størrelse og polaritet. Vann klinger seg til ioners overflate og øker totalstørrelsen (fører også vann inn gjennom ionekanaler).

Hva menes med stimulus?

  1. Elektrisk spenning
  2. Signalmolekyl
  3. Strekk i cellemembran

Aktiveringen er binær, altså ikke gradert (enten aktiv eller ikke), og forbigående, dvs. selvavsluttende.

Eksempel:
Slangegift lammer ofrene sine ved å regulere acetylkolinreseptorer (Na+ og K+ | viktig for nervesystemets funksjon).

Gap junctions: åpne celleforbindelser  (direkte kobling). Permeable for organiske molekyler. Viktig for b.la. at molekyler og ioner skal kunne passere direkte til neste celle uten å gå via ekstracellulærmediet. 

Vi har 13 typer akvaporiner som er forskjellige fra celle til celle (isoformer). De kan slippe gjennom opp til ~ 3*10^9 (3 milliarder) H2O-molekyler i sekundet. Utsiden av poren er hydrofob og innsiden hydrofil.

Vann har tre måter å slippe gjennom plasmamembranen:

  • Akvaporiner
  • Vannfylte ionekanaler (ved hydrasjonsskall, taxi / Uber)
  • Mellom fosfolipidene
    Meget langsomt

Transport ved bærerproteiner

  • Fasilitert diffusjon
    En passiv prosess
  • Primær og sekundær aktiv transport
    Primær: bruker ATP (f.eks. Na+-K+-ATPase)
    Sekundær: bruker elektrokjemisk gradient, kotransportører, utvekslere (f.eks. Na+-Ca2+-utveksler)

Glukosetransportører følger konsentrasjonsgradienten. I andre organer finnes det andre transportører enn for bare glukose siden hjerne og hjerte prioriteres ved f.eks. faste (mangel). Da må de andre organene kunne sustinere seg på andre energikilder.

Aktiv transport går mot konsentrasjonsgradienten (eller elektrokjemisk gradient) og er derfor en energikrevende prosess.

Høyere affinitet => lettere binding => raskere diffundering. Transportører kan mettes.

Kotransportører (symport): to stoffer i samme retning
Utvekslere (antiport): to stoffer i motsatt retning

Hvordan klarer cellen å øke overflaten ved volumøkning?

  • Folde ut overflatestrukturer
  • Endre fasong (mer som kule)
  • Spleise endomembraner (ved eksocytose)
  • Strekking av lipidlaget (~3%)

Foreleser: Linda Hildegard Bergersen

Ressurser
Presentasjon

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.

Foreleser: Linda Hildegard Bergersen

Ressurser
Presentasjon