Transportmechanismen - Biologie - Theorie - Toelatingsexamens arts en tandarts

Transportmechanismen

Transportmechanismen

Voorwoord

Deze theoriehoofdstukken werden in eerste instantie samengesteld om in de theorie te voorzien die vereist is voor het afleggen van de toelatingsexamens arts en tandarts, maar heeft mettertijd een bredere bestemming gekregen, waardoor meer theorie voorzien is dan gekend moet zijn voor het toelatingsexamen. Toch is de theorie relatief beknopt gehouden: ze is vooral bedoeld voor wie het allemaal al eens gezien heeft en wil herhalen en daardoor zijn basis verstevigen. Ik denk dat ze daardoor nuttig kan zijn bij de voorbereiding van die toelatingsexamens, voor olympiades of voor een herhaling van leerstof voor het aanvangen van hogere studies. Maar als je besluit dit document te gebruiken voor welke test dan ook, check dan zelf welke leerstof gekend moet zijn op de officiële sites.
De auteur van dit document kan in geen enkel geval aansprakelijk gesteld worden voor eventuele gevolgen van of schade die kan ontstaan uit het gebruik van dit document.

Diffusie

Bij diffusie verplaatsen deeltjes zich van een gebied met hoge concentratie aan opgeloste deeltjes naar een gebied met lage concentratie aan opgeloste deeltjes.
Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de diffusie. Diffusie kan ook door een doorlatende of permeabele wand plaatsvinden.
Diffusie is een puur passief transport.

Osmose

Bij osmose verplaatst water zich doorheen een semipermeabele wand van een lage concentratie aan opgeloste deeltjes naar een hoge concentratie aan opgeloste deeltjes.
Een semipermeabele wand is een wand waar wel watermoleculen doorheen kunnen, maar niet de opgeloste deeltjes.

Osmolariteit

Osmolariteit is de concentratie van de osmotisch werkzame stoffen per liter oplosmiddel.
De osmotische stoffen in het bloed zijn o.a. ureum, Na+, K+, HCO3- en Cl-, glucose en albumine.
Osmotische waarde is de neiging van een stof om water aan te zuigen door een semipermeabele membraan.
Hoe hoger de osmolariteit, hoe hoger de osmotische waarde.

Structuur van de celmembraan

De celmembraan bestaat uit een dubbellaag van fosfolipiden, waarin zich eiwitten bevinden die een rol gaan spelen bij het transport van stoffen doorheen de celmembraan.
De polaire, hydrofiele koppen van de fosfolipiden steken naar buiten, de apolaire, hydrofobe staarten naar binnen. Men noemt dit met een engelstalige term de “fosfolipid bilayer”.

Structuur van de celmembraan

Cholesterol maakt de membraan stijver en minder doorlatend; dit leidt tot meer stabiliteit in de celwand. Bij een plantencel is er bijna geen cholesterol in de membraan, daar zorgt de celwand voor stevigheid.
Eiwitten nemen ongeveer 50 % van de massa van de celmembraan voor hun rekening.

Transport doorheen de celmembraan

Passieve diffusie
Geleide diffusie
Actief transport
Blaasjestransport

Passieve diffusie

Gassen en kleine in vet en water oplosbare moleculen kunnen door diffusie doorheen de celmembraan diffunderen, rechtstreeks of via kanaaleiwitten.

Geleide diffusie via transporteiwitten

Is transport met de concentratiegradiënt mee. Het is ook een passief proces, via transporteiwitten of carriers. De transporteiwitten werken als een sluis en laten enkel bepaalde stoffen door.

Actief transport via transporteiwitten

Is transport tegen de concentratiegradiënt in, via transporteiwitten of carriers. Dit vergt energie in de vorm van ATP.
Een bekend voorbeeld is de natrium-kaliumpomp in zenuwcellen: de Na+-concentratie in de cel wordt lager gehouden dan erbuiten, de K+-concentratie hoger.

Blaasjestransport

Deeltjes die te groot zijn om via transporteiwitten de cel binnen te dringen kunnen via blaasjestransport passeren.
Endocytose = opnemen van deeltjes via blaasjes
Drie vormen van endocytose: fagocytose (opnemen van vaste voedingsstoffen), pinocytose (opname van vloeistoffen, bvb. vetdruppeltjes) en opname van deeltjes met tussenkomst van een receptor.

Blaasjestransport

Exocytose = verwijderen van deeltjes via blaasjes.
De blaasjes met stoffen worden bij exocytose gevormd in het Golgi-apparaat
Voorbeeld van Ca2+-getriggerde exocytose is het vrijgeven van neurotransmitters door zenuwcellen.
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2468465

Plasmolyse

Plasmolyse: als we een cel in een hypertonische oplossing (hogere concentratie) brengen, geeft ze water af. (door osmose)
Deplasmolyse (of cytolyse): als we een cel in een hypotonische oplossing (lagere concentratie) brengen, neemt ze water op. (door osmose).
Plantencellen in normale toestand: de cel bevat veel water.
Plasmolyse: in hypertonisch milieu geeft de plantencel water af en krimpt. Enkel de celwanden blijven hun vorm behouden.

Situatie bij dierlijke cellen

Eencelligen, zoals pantoffeldiertjes en amoeben, bevinden zich meestal in een hypotonische omgeving. Hierdoor zouden ze water opnemen en openbarsten.
Om dit tegen te gaan, beschikken ze over kloppende vacuolen, die het water naar buiten pompen. Dit vergt energie.
Een rode bloedcel bvb., bevindt zich normaal in een isotoon milieu. Als het bloed echter te sterk verdund (hypotoon) wordt treedt hemolyse op = openbarsten rode bloedcel.
Plasmolyse

Situatie bij plantencellen

Bij plantencellen is de situatie anders: ze zijn omgeven door een stevige celwand. Plantencellen slaan in hun centrale vacuole allerlei stoffen op → ze gaan door osmose water opnemen, waardoor een wandspanning of turgor ontstaat. De stevige celwand verhindert dat de cel barst.
Turgor is de normale situatie bij de plantencel.
Turgor is de normale situatie bij plantencellen.