2. Hva vi skal gjennomgå:
• Hvorfor transport inn og ut av cellen?
• Hvordan kommer stoffer inn og ut av cellen?
• Ionestrøm fører til elektrisk spenningsforskjell
• Litt om membranpotensialet
• Elektrokjemisk likevekt: Nernst-likning og
Gibbs-Donnan-likevekt
• Cellevolumregulering
3. Hvorfor lære om dette?
• livsviktig for cellen og oss
• nyttestoffer inn/avfallsstoffer
ut
• cellevolumregulering
• kommunikasjon mellom indre
og ytre miljø
• homøostase - balanse
5. En utfordring for homøostase
-et eksempel:
• Glykogen til glukosemolekyler
• Antall partikler i cellen øker = ubalanse
• Vann vil trenge inn (hvorfor skal vi se snart)
• Cellen vil svelle
• Stoffer i cellen må transporteres ut
• Vann må fjernes fra cellen
6. Først en gjennomgang av diffusjon:
Hva er diffusjon?
• Tilfeldige og uordnete termiske bevegelser
til molekyler, ioner, atomer (Brownian
motion)
• Kolliderer og forandrer retning
• Utviske konsentrasjonsforskjeller
stoffet beveger seg fra høy til lav konsentrasjon
= med/ned konsentrasjonsgradienten
7.
8. Diffusjon er…
• Rask over korte distanser
-O2 fra kapillær til vevsvæske til celle
• Langsom over større distanser
9. Eksempler på diffusjonstider
Avstand t for 50% diff.
100 Å 10-7 sek cellemembran
-3
1 µm 10 sek mitokondrion
10 µm 10-1 sek celleradius
100 µm 10 sek muskelfiber
2 mm 1,1 time ½ øyelinse
2 cm 4,6 dager v.myokardium
10. Diffusjonshastighet:
• Avhengig av:
• konsentrasjonsgradienten
(konsentrasjonsforskjell/avstand)
• temperatur
• størrelse på molekyl
• viskositet (væskens ”seighet”)
11. Ficks lov om diffusjonshastighet
Adolf Eugen Fick
(f 1829; d 1901)
12. Ficks lov om diffusjonshastighet:
c
J = -DA x
J = diffusjonshastighet (mol/sek)
D = diffusjonskoeffisient (avh. av størrelse, T, osv.,
cm2/sek)
A = areal av membran (cm2)
c = konsentrasjonsforskjell over membranen (mol/cm3)
x = membranens tykkelse (cm)
16. Så osmose defineres som:
• Vannstrøm gjennom en semipermeabel
membran fra den siden hvor
konsentrasjonen av oppløste stoffer er
minst til den siden av membranen der
konsentrasjonen av oppløste stoffer er
høyest (fra høy til lav vannkonsentrasjon)
• Skjer fordi de oppløste stoffene har senket
vannets kjemiske potensial
17. Osmotisk trykk
• Får væskenivået i røret til å stige
• Avhengig av hvor mange løste partikler det
er i løsningen – ikke hva slags partikler
• Kan motvirkes av et hydrostatisk trykk
18. van’t Hoffs og osmotisk trykk
Jacobus Henricus van't Hoff 1853-
1911)
• http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1901/hoff-lecture.pdf
19. van’t Hoffs lov for å beregne
osmotisk trykk:
π =RT(Φic)
π = osmotisk trykk (pi)
R = ideelle gasskonstant
T = absolutte temperatur
Φ = osmotisk koeffisient (phi/fi)
i = antall ioner når molekylet ionisert
c = konsentrasjon (mol/liter)
20. Osmotisk trykk avhengig av løsningens konsentrasjon av partikler =
Osmolaritet (osmol/liter)
osmolalitet (osmol/kg)
Eks 0,154 M NaCl i vann
-kan regnes ut (Φic=0,93 x 2 x 0,154 =
0,286 osmol/L = 286 milliosmol/L (mOsm))
-kan estimeres (2 x 0,154 = 308 mOsm)
-kan måles (eks frysepunktdepresjon)
Totalosmolaritet i plasma? 295 mOsm
