Cytochrome C och Al3+

Quacker skrev:

Förberedande uppgifter inför en labb, där vi har ett par frågor att svara på.

Jag vet inte hur långt in i detta vi egentligen ska gå - många av frågorna (även till de andra labbarna) är sådant man hittar i labinstruktionen och frågorna jag har här är inget som ingår men som jag VILL gärna veta:

Man har celler från ett hästhjärta.

Man suspenderar i 0,3%-ig aluminiumsulfat och homogeniserar i en mixer.

pH kontrolleras och justeras till ca 45 mha aluminiumsulfat.

1) Det låga pH gör att de intakta mitokondrierna går sönder. Min fråga är varför?

2) Al3+ (från aluminiumsulfaten) minskar cytokrom c's affinitet (bindningsförmåga) till mitokondriemembranet. Min fråga är hur?

Om någon kan hjälpa till med hintar för 1 och 2 till att börja med hade jag varit tacksam.

 

 

EDIT:

1) fosfolipiderna i membranet ska vara negativt laddade, och då cytokrom c har en pI på 10,2 så är denne vid normalt mitokondrie-pH positivt laddad. Och - och + attraherar varandra. Kan detta vara något?

Om ja - nu undrar jag om fosfolipider ALLTID vid alla pH och oberoende av vad som annars finns i lösningen runt dem är negativt laddade? Tänker på positiva protoner, Na+, K+, mfl som (väl?) "simmar" runt dem. Varför binds inte DE till membranen?

Menar du att pH=4,5? 45 är extremt högt, och omöjligt att få i vattenlösning.

Oj, ja - 4,5.

Finns det, förresten, inte något sätt man kan redigera inlägget efter man postat det?

Man kan redigera sitt inlägg själv inom 2 timmar efter att de har skrivits, därefter är det bara moderatorer om kan ändra i inlägg. Om man har något nytt att tillföra till uppgiften, så räknas det inte som en bump utan är ttillåtet att göra utan att vänta 24 timmar först. /moderator

Quacker skrev:

 

Om ja - nu undrar jag om fosfolipider ALLTID vid alla pH och oberoende av vad som annars finns i lösningen runt dem är negativt laddade? Tänker på positiva protoner, Na+, K+, mfl som (väl?) "simmar" runt dem. Varför binds inte DE till membranen?

Nja, dessa positiva joner attraheras till och interagerar med de negativa fosfatgrupperna, men inte så att de binder, utan de surrar runt och skapar mycket kortvariga interaktioner, vilket gör att det hela tiden hålls positiva joner nära membranen men dessa  binder inte.

Kardiomyocyterna (hjärtmuskelceller) har en mycket begränsad vätskevolym kring dem, och efter att du tillsätter aluminiumsulfat så späds dessa positiva joner ut till en koncentration som går att bortse ifrån, så de har ingen effekt om det inte också tillfördes ytterligare positiva joner, utöver aluminiumsulfatlösningen.

1)

Hur tror du att mitokondrierna påverkas av det låga pH?

Vid normalt pH (typ 7,4) så har fosfolipidernas huvudgrupper mycket riktigt en negativ laddning. Hur tror du det kommer sig? Denna laddning är beroende av pH, och efter justering av pH ner till 4,5 - kanske laddningen påverkas?

2)

Cytokrom c partikelns pI är högt, vilken laddning har den vid normalt pH? Påverkas denna laddning vid justering av pH till 4,5?

Du suspenderar i aluminiumsulfat, där aluminiumjonerna gärna interagerar med partiklar med motsatt laddning, vilka är dessa i detta fall?

Vad händer med de negativt laddade sulfatjonerna, vad kan de interagera dessa med, utöver aluminiumjonerna?

Vilken gynnsam effekt kan det ge?

Vad är skillnaden - Varför skulle Al3+ binda men inte tex K+ alternativt varför skulle Al3+ konkurrera ut K+? 

Förstod inte hur du menade med "Kardiomyocyterna (hjärtmuskelceller) har en mycket begränsad vätskevolym kring dem, och efter att du tillsätter aluminiumsulfat så späds dessa positiva joner ut till en koncentration som går att bortse ifrån, så de har ingen effekt om det inte också tillfördes ytterligare positiva joner, utöver aluminiumsulfatlösningen."

Vad menade du med begränsad väteskevolym (om du jämför med någon annan celltyp)?

Man har hjärtcellerna, tillsätter aluminiumsulfat - K+, Na+ etc späds ut men vad menade du med ytterligare positiva joner UTÖVER Aluminiumsulfatlösningen?

1) Kan fosfolipider protoneras?

Fundersam: är det protonering eller att Al3+ binder till fosfolipiderna som gör att fosfolipiderna "är för upptagna" för att binda till Cytokrom C (mao så vi får loss proteinet)?

2)

Den är positivt laddad. Och det påverkas inte av pH 4,5. 

Men om pH är surt - protoneras inte sulfatjonerna då mao så de INTE interagerar med något (apropå din fråga om vad sulfatjonerna kan tänkas göra)?

Oavsett tänker jag att fosfolipidernas negativa laddning binds till H+ eller Al3+ och då kan cytokrom C lossna.

Det skulle verkligen underlätta om du hade lagt alla de här frågorna om samma laboration i en och samma tråd, så att man slipper leta efter ledtrådar i ett halvdussin trådar.  /moderator

Smaragdalena skrev:

Det skulle verkligen underlätta om du hade lagt alla de här frågorna om samma laboration i en och samma tråd, så att man slipper leta efter ledtrådar i ett halvdussin trådar.  /moderator

Jag försökte dela upp dem lite för att inte riskera få tråden låst...

Det står i reglerna att man bara skall ha en tråd om varje fråga. Frågor som hör till samma uppgift bör hållas i samma tråd. Det är jättejobbigt att det framkommer lite fakta här och lite fakta där så att jag inte får något sammanhang alls. Du måste ha missuppfattat reglerna - eller så behöver de förtydligas. /moderator 

Quacker skrev:

Vad är skillnaden - Varför skulle Al3+ binda men inte tex K+ alternativt varför skulle Al3+ konkurrera ut K+?

Fosfolipiderna i cellernas membran interagerar olika med envärda katjoner (t.ex. Na+) och två/trevärda katjoner (t.ex. Al3+), mer än en bindning är möjlig m.m. - fler bindningar mellan partiklarna blir starkare, så ja de kommer att konkurrera ut envärda joner. Du tillsätter dessutom ofantligt mycket mer aluminiumjoner än vad det finns natriumjoner. Kaliumjoner finns primärt inne i cellerna, och natrium utanför.

Förstod inte hur du menade med "Kardiomyocyterna (hjärtmuskelceller) har en mycket begränsad vätskevolym kring dem, och efter att du tillsätter aluminiumsulfat så späds dessa positiva joner ut till en koncentration som går att bortse ifrån, så de har ingen effekt om det inte också tillfördes ytterligare positiva joner, utöver aluminiumsulfatlösningen."

Vad menade du med begränsad väteskevolym (om du jämför med någon annan celltyp)?

Nej, det var i relation till vätskevolymnerna  - i vävnaden finns det vätska mellan cellerna, men det är endast en tunn hinna. Du tillsätter ofantligt mycket mer aluminiumsulfatlösning.

Man har hjärtcellerna, tillsätter aluminiumsulfat - K+, Na+ etc späds ut men vad menade du med ytterligare positiva joner UTÖVER Aluminiumsulfatlösningen?

 

1) Kan fosfolipider protoneras?

Fundersam: är det protonering eller att Al3+ binder till fosfolipiderna som gör att fosfolipiderna "är för upptagna" för att binda till Cytokrom C (mao så vi får loss proteinet)?

 

Fosfolipiderna har väl en syra som funktionell grupp?

Protoneringen och Al3+ påverkar bägge, och tillsammans, men på olika vis.

Vd tror du händer med mitokondrierna vid lågt pH och tillsatta positiva och negativa joner?

 

2)

Den är positivt laddad. Och det påverkas inte av pH 4,5. 

Men om pH är surt - protoneras inte sulfatjonerna då mao så de INTE interagerar med något (apropå din fråga om vad sulfatjonerna kan tänkas göra)?

Oavsett tänker jag att fosfolipidernas negativa laddning binds till H+ eller Al3+ och då kan cytokrom C lossna.

Korrekt laddningen av cyt C påverkas inte så mycket. Men laddningen av andra komponeneter gör det, fosfo-grupperna och sulfatjonerna. 

Cyt C med sitt höga pI (d.v.s. laddad vid normalt pH) återfinns ju inuti mitokondrierna och interagerar med bland annat med de negativa fosfolipiderna. När mitokondrierna slits sönder träffar inte cyt c och fosfat-grupperna lika ofta, speciellt inte med Al3+ närvarande. Och de negativa sulfatjonerna lägger sig gärna kring proteiner, och cyt c är ett så...