Inligting

Wat is die konsentrasie van ATP in 'n gemiddelde sel?

Wat is die konsentrasie van ATP in 'n gemiddelde sel?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kan iemand vir my 'n paar verwysings gee wat die gemiddelde konsentrasie van ATP in 'n sel aandui?


Antwoord

Hierdie artikel dek die energielading en ATP-konsentrasies van 'n verskeidenheid spierselle van baie verskillende organismes. Aangesien baie faktore ter sprake kom (hoeveelheid glukose beskikbaar, tempo en regulering van glikolise en sellulêre respirasie, gebruik van energie in metabolisme, ens.) word verwag dat die ATP-konsentrasie binne die sel aansienlik sal verskil. Die ATP-konsentrasies wat aangemeld is, strek van ongeveer 1 tot 10 mM.


Verwysings

- Beis, I, en EA Newsholme. "Die inhoud van adeniennukleotiede, fosfagene en sommige glikolitiese tussenprodukte in rustende spiere van gewerwelde en ongewerwelde diere." Biochemiese Tydskrif 152, no. 1 (Oktober 1975): 23-32.


Alternatiewelik: http://bionumbers.hms.harvard.edu/search.aspx?log=y&task=searchbytrmorg&trm=atp+concentration&org=

Soos LanceLafontain geantwoord het, val die meeste van die getalle binne die reeks van .5-10 mM


Adenosientrifosfaat

Adenosientrifosfaat (ATP) is 'n organiese verbinding en hidrotroop wat energie verskaf om baie prosesse in lewende selle aan te dryf, soos spiersametrekking, senuwee-impulsvoortplanting, kondensaatoplossing en chemiese sintese. Gevind in alle bekende vorme van lewe, word ATP dikwels na verwys as die "molekulêre eenheid van geldeenheid" van intrasellulêre energie-oordrag. [2] Wanneer dit in metaboliese prosesse verbruik word, word dit óf na adenosiendifosfaat (ADP) óf na adenosienmonofosfaat (AMP) omgeskakel. Ander prosesse regenereer ATP sodat die menslike liggaam elke dag sy eie liggaamsgewig-ekwivalent in ATP herwin. [3] Dit is ook 'n voorloper van DNA en RNA, en word as 'n koënsiem gebruik.

  • 56-65-5 (vry suur) Y
  • CHEBI:15422 Y
  • ChEMBL14249 Y
  • 5742 Y
  • DB00171 Y
  • C00002 Y
  • 8L70Q75FXE Y
InChI=1S/C10H16N5O13P3/c11-8-5-9(13-2-12-8)15(3-14-5)10-7(17)6(16)4(26-10)1-25- 30(21,22)28-31(23,24)27-29(18,19)20/h2-4,6-7,10,16-17H,1H2,(H,21,22)(H, 23,24)(H2,11,12,13)(H2,18,19,20)/t4-,6-,7-,10-/m1/s1 Y Sleutel: ZKHQWZAMYRWXGA-KQYNXXCUSA-N Y

Uit die perspektief van biochemie word ATP as 'n nukleosiedtrifosfaat geklassifiseer, wat aandui dat dit uit drie komponente bestaan: 'n stikstofbasis (adenien), die suikerribose en die trifosfaat.


Gebruik van luciferase probes om ATP in lewende selle en diere te meet

ATP, die energie-uitruilfaktor wat anabolisme en katabolisme verbind, word benodig vir groot reaksies en prosesse wat in lewende selle voorkom, soos spiersametrekking, fosforilering en aktiewe vervoer. ATP is ook die sleutelmolekule in ekstrasellulêre purinergiese seinmeganismes, met 'n gevestigde deurslaggewende rol in inflammasie en verskeie bykomende siektetoestande. Hier beskryf ons gedetailleerde protokolle om die ATP-konsentrasie in geïsoleerde lewende selle en diere te meet met behulp van luminesensietegnieke gebaseer op geteikende luciferase-probes. In die teenwoordigheid van magnesium, suurstof en ATP, kataliseer die proteïen luciferase oksidasie van die substraat luciferin, wat geassosieer word met ligvrystelling. Rekombinant-uitgedrukte wilde-tipe luciferase is uitsluitlik sitosolies, maar die toevoeging van spesifieke teikenvolgordes kan die sellulêre lokalisering daarvan verander. Deur hierdie strategie te gebruik, het ons lusiferase-chimere gekonstrueer wat gerig is op die mitochondriale matriks en die buitenste oppervlak van die plasmamembraan. Hier beskryf ons geoptimaliseerde protokolle vir die monitering van ATP-konsentrasies in die sitosol, mitochondriale matriks en perisellulêre ruimte in lewende selle via 'n algehele prosedure wat 'n gemiddeld van 3 d vereis. Daarbenewens bied ons 'n gedetailleerde protokol aan vir die in vivo-opsporing van ekstrasellulêre ATP in muise met behulp van luciferase-getransfekteerde verslaggewerselle. Laasgenoemde prosedure kan tot 25 d vereis om te voltooi.


Wat is ATP en wat is die rol daarvan in die sel?

Adenosientrifosfaat, of ATP, is die energiegeldeenheid van lewe, die manier waarop individuele selle chemiese energie stoor en gebruik. Enige voedsel of ander bron van energie wat 'n sel inneem, word omgeskakel na ATP, in watter vorm die meganismes van die sel dit maklik kan gebruik. Dit doen dit deur 'n fosfaatgroep af te skud en adenosiendifosfaat of ADP te word, 'n hoogs energieke reaksie wat al 'n sel se molekulêre masjinerie aandryf.

Adenosientrifosfaat se chemiese struktuur bevat 'n relatief komplekse koolstofgebaseerde molekule, insluitend sikliese koolstofsubgroepe, maar die hooffunksie kom van die fosfaatgroepe, of liewer, die laaste fosfaatgroep, wat die een is wat gestort word wanneer ATP energie aan die sel verskaf. Die molekule bevat drie fosfaatgroepe in 'n ketting. Elke fosfaat is aan vier suurstofatome gebind. Drie van hierdie suurstofatome word gedeel deur óf twee fosfate óf die eerste fosfaat en die koolstof-gebaseerde groep.

By diere en ander eukariotiese heterotrofe gebruik organelle bekend as mitochondria die energie van voedsel om uitgeputte adenosiendifosfaat terug na adenosientrifosfaat om te skakel. Hierdie proses gebruik grootliks glukose in 'n proses bekend as die Krebs-siklus. In plante verander chloroplaste, die organelle wat verantwoordelik is vir die omskakeling van lig, water en koolstofdioksied in koolhidrate, ook ADP in ATP.


Gaswisseling by mense [Terug na bo]

By mense is die gaswisselorgaanstelsel die respiratoriese of asemhalingstelsel. Die hoofkenmerke word in hierdie diagram getoon.

Die werklike respiratoriese oppervlak is op die alveoli binne die longe. 'n Gemiddelde volwassene het ongeveer 600 miljoen alveoli, wat 'n totale oppervlakte van ongeveer 100m gee, so die area is groot. Die wande van die alveoli is saamgestel uit 'n enkele laag afgeplatte epiteel selle, net soos die wande van die kapillêres, so gasse moet deur net twee dun selle diffundeer. Water diffundeer vanaf die alveoli-selle na die alveoli sodat hulle voortdurend klam is. Suurstof los in hierdie water op voordat dit deur die selle in die bloed diffundeer, waar dit deur hemoglobien in die rooibloedselle opgeneem word. Die water bevat ook 'n sepie oppervlakaktiewe middel wat sy oppervlakspanning verminder en keer dat die alveoli ineenstort. Die alveoli bevat ook fagosiet-selle om enige bakterieë dood te maak wat nie deur die slym vasgevang is nie.

Die steil konsentrasiegradiënt oor die respiratoriese oppervlak word op twee maniere gehandhaaf: deur bloedvloei aan die een kant en deur lugvloei aan die ander kant. Dit beteken dat suurstof altyd in sy konsentrasiegradiënt van die lug na die bloed kan diffundeer, terwyl koolstofdioksied terselfdertyd met sy konsentrasiegradiënt van die bloed na die lug kan diffundeer. Die vloei van lug in en uit die alveoli word genoem ventilasie en het twee fases: inspirasie (of inaseming) en verstryking (of uitaseming). Longe is nie gespierd nie en kan nie self ventileer nie, maar eerder die geheel toraks beweeg en verander grootte, as gevolg van die werking van twee stelle spiere: die interkostale spiere en die diafragma.


Wat sou gebeur as al die ATP-produksie in lewende dinge skielik ophou?

Wat sal gebeur, is dat die organisme binne geen tyd sterf nie.

Adenosientrifosfaat (ATP) is een van die produkte wat in glikolise en sellulêre respirasie vervaardig word. Dit word dus algemeen geassosieer met die term "energie". Aangesien ATP die energiebron van selle is, is dit 'n noodsaaklike element in die masjinerie van die hele stelsel. Sonder energie sal sommige van die prosesse in die sel soos aktiewe vervoer, sellulêre respirasie, elektronvervoerketting en ander sellulêre prosesse wat ATP as voorvereiste insluit, nie werk nie.

Cell, in die algemeen, is 'n baie besige stelsel. As hierdie prosesse ophou omdat daar geen energie is om die ander elemente te laat werk nie, sal die sel uiteindelik sterf, sowel as die organisme ('n organisme is 'n verpakte vorm van verskillende organe wat bestaan ​​uit weefsels en weefsels wat uit selle bestaan).


Proton pompe

As ons aan 'n selmembraan dink as 'n dam, kan ons 'n beter idee kry van hoe die vervoerders in membrane werk. Soos water aan die een kant van die dam opbou, is die konsentrasiegradiënt hoog en het baie potensiële energie. As water deur 'n storting of vloedhek gelaat word, kan dit 'n turbine laat draai en energie skep.

Op dieselfde manier hou selmembrane die konsentrasiegradiënt van waterstof hoog. Wanneer 'n waterstofioon in die konsentrasiegradiënt deur 'n vervoerder beweeg, maak dit daardie potensiële energie beskikbaar. Hierdie energie kan gebruik word om 'n molekule van binne die sel te neem en dit uit te beweeg of kan help om ATP in 'n gespesialiseerde ensiem te maak.

Waterstofione kan egter ook andersom beweeg word, na gebiede met hoë konsentrasie. Dit is hoe konsentrasiegradiënte gehandhaaf word. In die dam is dit soos wanneer pompe gebruik word om die watervlak in 'n reservoir agter die dam hoog te hou. Om water op te skuif kan die konsentrasiegradiënt baie energie neem. Maar wanneer daardie watervlak (of konsentrasiegradiënt) hoog gehou word, word meer energie gestoor wat vir ander dinge gebruik kan word.


Wat is die konsentrasie van ATP in 'n gemiddelde sel? - Biologie

Die klikbare wagsel: Elektronies gekoppel
Model van wagselseintransduksiepaaie

Die Arabidopsis-boek, eds. C. R. Somerville & E. Meyerowitz, ASPB

Wagselle is in die blaarepidermis geleë en omring stomatale porieë paarsgewys, wat CO toelaat 2 invloei vir fotosintetiese koolstofbinding en waterverlies via transpirasie na die atmosfeer. Seintransduksiemeganismes in wagselle integreer 'n menigte verskillende stimuli om stomatale opening te moduleer. Stomata oop in reaksie op lig. In reaksie op droogtestres sintetiseer plante die hormoon absisiensuur (ABA) wat die sluiting van stomatale porieë veroorsaak. Wagselle het 'n goed ontwikkelde stelsel geword vir die dissekteer van vroeë seintransduksiemeganismes in plante en om te verduidelik hoe individuele seinmeganismes binne 'n netwerk in 'n enkele sel kan interaksie hê. Vorige resensies het farmakologiese modulators beskryf wat wagselseintransduksie beïnvloed. Hier fokus ons op meganismes waarvoor gene en mutasies gekarakteriseer is, insluitend seinkomponente waarvoor daar aansienlike biochemiese bewyse is soos ioonkanale wat teikens van vroeë seintransduksiemeganismes verteenwoordig. Wagselseinpaaie word as grafies gekoppelde modelle geïllustreer:

Figuur 1 is gekoppel aan verduidelikings wat by muis-oor verskyn.

Figure 2 en 3 is klikbaar en gekoppel aan verduidelikende teks vir elke geen en die onderskeie seinkomponent. Die teks is 'n bygewerkte weergawe van Schroeder et al. (2001), gebruik met toestemming van Annual Reviews of Plant Biology.

Gene wat in hierdie resensie bespreek word, is direk gekoppel aan elektroniese databasisse: Arabidopsis gene is gekoppel aan MAtDB, vervoerder families is gekoppel aan PlantsT, gene van ander plantspesies aan GenBank. Onlangse publikasies is gekoppel aan abstrakte in PubMed vir ouer publikasies 'n lys van alle verwysings is aan die einde van die teks ingesluit.


Om op een plek gewortel te wees, moet plante reageer op veranderinge in omgewingstoestande en spanning. Hormoon- en ligseintransduksiebane vorm komplekse netwerke wat plantreaksies op die omgewing beheer. Ten spyte van hul belangrikheid vir plantgroei en -ontwikkeling, bly hierdie seinpaaie "grys bokse", met baie groot rolspelers en hul interaksies wat onbekend bly. In wagselle integreer 'n netwerk van seintransduksiemeganismes waterstatus, hormoonreaksies, lig, CO 2 en ander omgewingstoestande om stomatale bewegings in blare te reguleer vir optimalisering van plantgroei en oorlewing onder diverse toestande. Stomatale beskermselle het een van die goed ontwikkelde modelstelsels geword om te verstaan ​​hoe verskeie seinkomponente binne 'n netwerk in 'n enkele plantsel kan in wisselwerking tree. Wagselle laat kwantitatiewe disseksie toe van die funksies van individuele gene en proteïene binne seinkaskades omdat:


Die hormoon ABA veroorsaak 'n seinkaskade in beskermselle wat tot stomatale sluiting lei en stomatale opening inhibeer. Stomatale sluiting word bemiddel deur turgorvermindering in beskermselle, wat veroorsaak word deur uitvloei van K + en anione vanaf beskermselle, sukroseverwydering en 'n parallelle omskakeling van die organiese suurmalaat na osmoties onaktiewe stysel (MacRobbie, 1998). Figuur 1 toon 'n uitbreiding van vroeë modelle vir die rolle van ioonkanale in ABA-geïnduseerde stomatale sluiting (Schroeder en Hedrich, 1989 McAinsh et al., 1990).

Wagselle reageer op 'n menigte seine, insluitend temperatuur, gedeeltelike CO2 druk, lig, humiditeit en hormonale stimuli. Vir die meeste seine is die molekulêre identiteit van die sensors nie bekend nie, met die noemenswaardige uitsondering van blou lig: Die fototropiene PHOT1 en PHOT2 is die blou ligreseptore in Arabidopsis wagselle (Kinoshita et al., 2001). Figuur 2 illustreer die seinkaskade vanaf aktivering van PHOT1,2 tot stomatale opening in terme van bekende gene en hul relatiewe posisie in die seintransduksiebaan.

Een van die plantseinnetwerke wat die beste verstaan ​​word, is die een wat deur ABA in wagselle veroorsaak word, wat stomatale sluiting veroorsaak. Soos getoon in Figuur 3, is baie gene wat kodeer vir positiewe sowel as negatiewe reguleerders van wagsel ABA-sein geïdentifiseer in Arabidopsis. Die geen(e) wat vir die ABA-reseptor(e) kodeer, het egter ontwykend gebly. Die meeste van die ABA sein transduksie komponente is gevind deur klassieke "vorentoe" genetiese skerms vir óf verhoogde óf verminderde sensitiwiteit vir ABA.


Ons bedank Jaarlikse resensies vir toestemming om die resensie deur Schroeder et al. (2001) vir hierdie elektroniese model. Ons bedank dr. June Kwak vir hulp met die voorbereiding van figuur 1 en Guillaume Leonhardt vir hulp met figure 2 en 3. Voorbereiding van hierdie artikel en navorsing van die skrywers se laboratorium is ondersteun deur NSF (MCB 0077791) en NIH (R01GM060396) toekennings aan JIS , Human Frontiers Science Program-genootskappe aan NL en P.M., en gedeeltelik deur 'n toekenning van DOE (DE-FG02-03ER15449) en NSF (DBI 0077378) aan J.I.S.

Allen, G.J., en Sanders, D. (1996) Beheer van ioniese strome beskerm selvakuole deur sitosoliese en luminale kalsium. Plant J. 10, 1055-1069.

Blatt, M.R., en Armstrong, F. (1993) K+-kanale van stomatale beskermselle: Abssis-suur-ontlokte beheer van die uitwaartse gelykrigter bemiddel deur sitoplasmiese pH. Planta 191, 330-341.

Hedrich, R., Busch, H., en Raschke, K.
(1990) Ca2+ en nukleotied-afhanklike regulering van spanningsafhanklike anioonkanale in die plasmamembraan van wagselle. EMBO J. 9, 3889-3892.

Kinoshita, T., Nishimura, M., en Shimazaki, K.I. (1995) Sitosoliese konsentrasie van Ca2+ reguleer die plasmamembraan H+-ATPase in wagselle van favaboon. Plantsel 7, 1333-1342.

Kinoshita, T., Doi, M., Suetsugu, N., Kagawa, T., Wada, M., en Shimazaki, K. (2001) Phot1 en phot2 bemiddel blouligregulering van stomatale opening. Natuur 414, 656-60.

Kwak, J.M., Murata, Y., Baizabal-Aguirre, V.M., Merrill, J., Wang, M., Kemper, A., Hawke, S.D. , Tallman, G., en Schroeder, J.I. (2001) Dominante negatiewe wag sel K+ kanaal mutante verminder inwaartse regstellende K+ strome en lig-geïnduseerde stomatale opening in Arabidopsis. Plant Fisiol. 127, 473-485.

Ilan, N., Schwartz, A. , en Moran, N. (1994) Eksterne pH-effekte op die depolarisasie-geaktiveerde K-kanale in beskermselprotoplast van Vicia faba. J. Gen. Fisiol. 103, 807-831.

MacRobbie, E.A.C (1995) ABA-geïnduseerde ioon-uitvloei in stomatale beskermselle: veelvuldige aksies van ABA binne en buite die sel. Plant J. 7, 565-576.

MacRobbie, E.A.C. (1998) Seintransduksie en ioonkanale in wagselle. Phil. Trans. Roy. Soc. Londen 1374, 1475-1488.

McAinsh, M.R., Brownlee , C. en Hetherington , A.M. (1990) Absisiensuur-geïnduseerde verhoging van wagsel-sitosoliese Ca2+ gaan stomatale sluiting vooraf. Natuur 343, 186-188.

Miedema, H., en Assmann, S.M. (1996) 'n Membraan-begrensde effek van interne pH op die K+ uitwaartse gelykrigter van Vicia faba-wagselle. J. Mem. Biol. 154, 227-237.

Schroeder, J.I., Raschke, K. en Neher, E. (1987) Spanningsafhanklikheid van K+-kanale in beskermselprotoplaste. Proc. Natl. Acad. Wetenskap. VSA 84, 4108-4112.

Schroeder, J.I., en Hedrich, R. (1989) Betrokkenheid van ioonkanale en aktiewe vervoer in osmoregulering en sein van hoër plantselle. Tendense Biochem. Wetenskap. 14, 187-192.

Schroeder, J.I., en Hagiwara, S. (1989) Sitosoliese kalsium reguleer ioonkanale in die plasmamembraan van Vicia faba-wagselle. Natuur 338, 427-430

Schroeder, J.I., Allen, G.J., Hugouvieux, V., Kwak, J.M., en Waner, D. (2001) Wagselseintransduksie. Annu. Eerw Plant Fisiol. Plant Mol. Biol. 52, 627-658

Schulz-Lessdorf, B., Lohse, G., en Hedrich, R. (1996) GCAC1 herken die pH-gradiënt oor die plasmamembraan: 'n pH-sensitiewe en ATP-afhanklike anioonkanaal verbind beskermselmembraanpotensiaal met suur- en energiemetabolisme. Plant J. 10, 993-1004.


Wat is die konsentrasie van ATP in 'n gemiddelde sel? - Biologie

61 notakaarte = 16 bladsye (4 kaarte per bladsy)

Campbell Biology 10de uitgawe Hoofstuk 7

1) Vir 'n proteïen om 'n integrale membraanproteïen te wees, sal dit _____ moet wees.

C) amfipaties, met ten minste een hidrofobiese gebied

D) bloot op slegs een oppervlak van die membraan

C) amfipaties, met ten minste een hidrofobiese gebied

Jy het 'n vlakke dubbellaag met gelyke hoeveelhede versadigde en onversadigde fosfolipiede. Nadat u die deurlaatbaarheid van hierdie membraan vir glukose getoets het, verhoog u die proporsie onversadigde fosfolipiede in die dubbellaag. Wat sal gebeur met die membraan se deurlaatbaarheid vir glukose?

A) Deurlaatbaarheid vir glukose sal toeneem.

B) Deurlaatbaarheid vir glukose sal afneem.

C) Deurlaatbaarheid vir glukose sal dieselfde bly.

D) Jy kan nie die uitkoms voorspel nie. Jy moet eenvoudig die meting doen.

A) Deurlaatbaarheid vir glukose sal toeneem.

Volgens die vloeibare mosaïekmodel van selmembrane, fosfolipiede _____.

A) kan lateraal langs die vlak van die membraan beweeg

B) flip-flop gereeld van die een kant van die membraan na die ander

C) kom voor in 'n ononderbroke dubbellaag, met membraanproteïene beperk tot die oppervlak van die membraan

D) het hidrofiele sterte in die binnekant van die membraan

A) kan lateraal langs die vlak van die membraan beweeg

Die membrane van winterkoring kan teen _____ vloeibaar bly wanneer dit uiters koud is.

A) die verhoging van die persentasie onversadigde fosfolipiede in die membraan

B) die verhoging van die persentasie cholesterolmolekules in die membraan

C) vermindering van die aantal hidrofobiese proteïene in die membraan

D) sametransport van glukose en waterstof

A) die verhoging van die persentasie onversadigde fosfolipiede in die membraan

Sommige streke van die plasmamembraan, genoem lipied vlotte, het 'n hoër konsentrasie cholesterolmolekules. By hoër temperature, hierdie streke _____.

A) is meer vloeibaar as die omliggende membraan

B) minder vloeibaar is as die omliggende membraan

C) los van die plasmamembraan en verstop arteries

D) hoër tempo's van laterale diffusie van lipiede en proteïene in en uit hierdie streke hê

B) minder vloeibaar is as die omliggende membraan

Singer en Nicolson se vloeibare mosaïekmodel van die membraan het voorgestel dat membrane_____.

A) is 'n fosfolipied dubbellaag tussen twee lae hidrofiele proteïene

B) is 'n enkele laag fosfolipiede en proteïene

C) bestaan ​​uit proteïenmolekules wat in 'n vloeibare dubbellaag van fosfolipiede ingebed is

D) bestaan ​​uit 'n mosaïek van polisakkariede en proteïene

C) bestaan ​​uit proteïenmolekules wat in 'n vloeibare dubbellaag van fosfolipiede ingebed is

'n Diersel wat nie oligosakkariede op die uitwendige oppervlak van sy plasmamembraan het nie, sal waarskynlik in watter funksie benadeel word?

A) vervoer van ione teen 'n elektrochemiese gradiënt

C) die heg van die plasmamembraan aan die sitoskelet

D) vestiging van 'n diffusieversperring na gelaaide molekules

Watter hiervan is GLAD NIE ingebed in die hidrofobiese gedeelte van die lipieddubbellaag NIE?

D) Al hierdie is ingebed in die hidrofobiese gedeelte van die lipied dubbellaag.

Waarom is lipiede en proteïene vry om lateraal in membrane te beweeg?

A) Die binnekant van die membraan is gevul met vloeibare water.

B) Lipiede en proteïene stoot mekaar af in die membraan.

C) Hidrofiliese gedeeltes van die lipiede is in die binnekant van die membraan.

D) Daar is slegs swak hidrofobiese interaksies in die binnekant van die membraan.

D) Daar is slegs swak hidrofobiese interaksies in die binnekant van die membraan.

Selmembrane is asimmetries. Watter van die volgende stellings is die mees waarskynlike verklaring vir die membraan se asimmetriese aard?

A) Aangesien die selmembraan 'n grens tussen een sel en 'n ander vorm in diggepakte weefsels soos epiteel, moet die membraan asimmetries wees

B) Aangesien selmembrane seine van een organisme na 'n ander kommunikeer, moet die selmembrane asimmetries wees.

C) Die twee kante van 'n selmembraan kyk na verskillende omgewings en voer verskillende funksies uit.

D) Proteïene funksioneer slegs aan die sitoplasmiese kant van die selmembraan, wat lei tot die membraan se asimmetriese aard.

C) Die twee kante van 'n selmembraan kyk na verskillende omgewings en voer verskillende funksies uit.

Op watter manier verskil die membrane van 'n eukariotiese sel?

A) Fosfolipiede word slegs in sekere membrane aangetref.

B) Sekere proteïene is uniek aan elke membraan.

C) Slegs sekere membrane van die sel is selektief deurlaatbaar.

D) Sommige membrane het hidrofobiese oppervlaktes wat aan die sitoplasma blootgestel is, terwyl ander hidrofiele oppervlaktes het wat na die sitoplasma kyk.

B) Sekere proteïene is uniek aan elke membraan.

Watter van die volgende is 'n redelike verduideliking waarom onversadigde vetsure help om 'n membraan meer vloeibaar te hou by laer temperature?

A) Die dubbelbindings vorm kinkels in die vetsuursterte, wat voorkom dat aangrensende lipiede styf saampak.

B) Onversadigde vetsure het 'n hoër cholesterol-inhoud en dus meer cholesterol in membrane.

C) Onversadigde vetsure is meer polêr as versadigde vetsure.

D) Die dubbelbindings blokkeer interaksie tussen die hidrofiele kopgroepe van die lipiede.

A) Die dubbelbindings vorm kinkels in die vetsuursterte, wat voorkom dat aangrensende lipiede styf saampak.

Watter soort molekules gaan die maklikste deur 'n selmembraan?

Watter van die volgende beskryf selektiewe deurlaatbaarheid die akkuraatste?

A) 'n Inset van energie word benodig vir vervoer.

B) Lipiedoplosbare molekules gaan deur 'n membraan.

C) Daar moet 'n konsentrasiegradiënt wees vir molekules om deur 'n membraan te gaan.

D) Slegs sekere molekules kan 'n selmembraan oorsteek.

D) Slegs sekere molekules kan 'n selmembraan kruis.

Watter van die volgende is 'n kenmerkende kenmerk van 'n draerproteïen in 'n plasmamembraan?

A) Dit vertoon 'n spesifisiteit vir 'n bepaalde tipe molekule.

B) Dit vereis die besteding van sellulêre energie om te funksioneer.

C) Dit werk diffusie teen.

D) Dit het geen hidrofobiese gebiede nie.

A) Dit vertoon 'n spesifisiteit vir 'n bepaalde tipe molekule.

Watter van die volgende sal waarskynlik die vinnigste deur die lipieddubbellaag van 'n plasmamembraan beweeg?

Watter van die volgende laat water baie vinniger oor selmembrane beweeg?

A) die natrium-kalium pomp

Jy werk aan 'n span wat 'n nuwe geneesmiddel ontwerp. Vir hierdie middel om te werk, moet dit die sitoplasma van spesifieke teikenselle binnegaan. Watter van die volgende sal 'n faktor wees wat bepaal of die molekule selektief die teikenselle binnedring?

A) hidrofobisiteit van die geneesmiddelmolekule

B) gebrek aan lading op die geneesmiddelmolekule

C) ooreenkoms van die geneesmiddelmolekule met ander molekules wat deur die teikenselle vervoer word

D) lipiedsamestelling van die teikenselle se plasmamembraan

C) ooreenkoms van die geneesmiddelmolekule met ander molekules wat deur die teikenselle vervoer word

A) is baie vinnig oor lang afstande

B) vereis 'n verbruik van energie deur die sel

C) is 'n passiewe proses waarin molekules van 'n gebied met hoër konsentrasie na 'n gebied met laer konsentrasie beweeg

D) vereis integrale proteïene in die selmembraan

C) is 'n passiewe proses waarin molekules van 'n gebied met hoër konsentrasie na 'n gebied met laer konsentrasie beweeg

Watter van die volgende prosesse sluit alle ander in?

D) vervoer van 'n ioon langs sy elektrochemiese gradiënt

Wanneer 'n sel in ewewig is met sy omgewing, watter van die volgende vind plaas vir stowwe wat deur die sel kan diffundeer?

A) Daar is ewekansige beweging van stowwe in en uit die sel.

B) Daar is gerigte beweging van stowwe in en uit die sel.

C) Daar is geen beweging van stowwe in en uit die sel nie.

D) Alle beweging van molekules word gerig deur aktiewe vervoer.

A) Daar is ewekansige beweging van stowwe in en uit die sel.

Watter van die volgende is waar van osmose?

A) Osmose vind slegs in rooibloedselle plaas.

B) Osmose is 'n energie-eisende of "aktiewe" proses.

C) In osmose beweeg water oor 'n membraan van gebiede met laer opgeloste stofkonsentrasie na gebiede met hoër opgeloste stofkonsentrasie.

D) In ​​osmose beweeg opgeloste stowwe oor 'n membraan van gebiede met laer waterkonsentrasie na gebiede met hoër waterkonsentrasie.

C) In osmose beweeg water oor 'n membraan van gebiede met laer opgeloste stofkonsentrasie na gebiede met hoër opgeloste stofkonsentrasie.

Watter komponent is 'n perifere proteïen?

Watter komponent is cholesterol?

Watter komponent is 'n proteïenvesel van die ekstrasellulêre matriks?

Watter komponent is 'n mikrofilament (aktienfilament) van die sitoskelet?

Watter komponent is 'n glikolipied?

Die oplossings in die twee arms van hierdie U-buis word geskei deur 'n membraan wat deurlaatbaar is vir water en glukose, maar nie vir sukrose nie. Kant A is half gevul met 'n oplossing van 2 M sukrose en 1 M glukose. Kant B is half gevul met 1 M sukrose en 2 M glukose. Aanvanklik is die vloeistofvlakke aan beide kante gelyk.

Vraag: Verwys na die figuur. Aanvanklik, in terme van tonisiteit, is die oplossing in kant A met betrekking tot die oplossing in kant B _____.

Die oplossings in die twee arms van hierdie U-buis word geskei deur 'n membraan wat deurlaatbaar is vir water en glukose, maar nie vir sukrose nie. Kant A is half gevul met 'n oplossing van 2 M sukrose en 1 M glukose. Kant B is half gevul met 1 M sukrose en 2 M glukose. Aanvanklik is die vloeistofvlakke aan beide kante gelyk.

Vraag: Verwys na die figuur. Watter veranderinge word waargeneem nadat die stelsel ewewig bereik het?

A) Die molariteit van sukrose is hoër as dié van glukose aan kant A.

B) Die watervlak is hoër in kant A as in kant B.

C) Die watervlak is onveranderd.

D) Die watervlak is hoër in kant B as in kant A.

B) Die watervlak is hoër in kant A as in kant B.

'n Pasiënt was in 'n ernstige ongeluk betrokke en het 'n groot hoeveelheid bloed verloor. In 'n poging om liggaamsvloeistowwe aan te vul, word gedistilleerde water - gelykstaande aan die volume bloed wat verloor word - direk via een van sy are by die bloed gevoeg. Wat sal die mees waarskynlike gevolg van hierdie oortapping wees?

A) Die pasiënt se rooibloedselle sal verkrimp omdat die bloed hipotonies geword het in vergelyking met die selle.

B) Die pasiënt se rooibloedselle sal swel en moontlik bars omdat die bloed hipotonies geword het in vergelyking met die selle.

C) Die pasiënt se rooibloedselle sal verkrimp omdat die bloed hipertonies geword het in vergelyking met die selle.

D) Die pasiënt se rooibloedselle sal bars omdat die bloed hipertonies geword het in vergelyking met die selle.

B) Die pasiënt se rooibloedselle sal swel en moontlik bars omdat die bloed hipotonies geword het in vergelyking met die selle.

Die oplossings in die arms van 'n U-buis word aan die onderkant van die buis geskei deur 'n selektief deurlaatbare membraan. Die membraan is deurlaatbaar vir natriumchloried, maar nie vir glukose nie. Kant A is gevul met 'n oplossing van 0,4 M glukose en 0,5 M natriumchloried (NaCl), en kant B is gevul met 'n oplossing wat 0,8 bevat M glukose en 0,4 M natriumchloried. Aanvanklik is die volume in albei arms dieselfde..

Vraag: Verwys na die figuur. Aan die begin van die eksperiment,

A) kant A is hipertonies teenoor kant B.

B) kant A is hipotonies teenoor kant B.

C) kant A is hipertonies na kant B met betrekking tot glukose.

D) kant A is hipotonies teenoor kant B met betrekking tot NaCl.

B) kant A is hipotonies teenoor kant B.

Die oplossings in die arms van 'n U-buis word aan die onderkant van die buis geskei deur 'n selektief deurlaatbare membraan. Die membraan is deurlaatbaar vir natriumchloried, maar nie vir glukose nie. Kant A is gevul met 'n oplossing van 0,4 M glukose en 0,5 M natriumchloried (NaCl), en kant B is gevul met 'n oplossing wat 0.8 M glukose en 0,4 M natriumchloried. Aanvanklik is die volume in albei arms dieselfde..

Vraag: Verwys na die figuur. As jy kant A na drie dae ondersoek, behoort jy _____ te vind.

A) 'n afname in die konsentrasie van NaCl en glukose en 'n toename in die watervlak

B) 'n afname in die konsentrasie van NaCl, 'n toename in watervlak, en geen verandering in die konsentrasie van glukose nie

C) 'n afname in die konsentrasie van NaCl en 'n afname in die watervlak

D) geen verandering in die konsentrasie van NaCl en glukose en 'n toename in die watervlak nie

C) 'n afname in die konsentrasie van NaCl en 'n afname in die watervlak

Vyf dialisesakke gemaak van membraan, wat deurlaatbaar is vir water en ondeurdringbaar vir sukrose, is met verskillende konsentrasies sukrose gevul en dan in aparte bekers geplaas wat 'n aanvanklike konsentrasie van 0,6 bevat. M sukrose oplossing. Met intervalle van 10 minute is die sakke gemassa (geweeg) en die persentasie verandering in massa van elke sak is in grafiek gestel.

Vraag: Watter lyn in die grafiek verteenwoordig die sak wat 'n oplossing bevat isotonies met die 0.6 M oplossing aan die begin van die eksperiment?

Vyf dialisesakke gemaak van membraan, wat deurlaatbaar is vir water en ondeurdringbaar vir sukrose, is gevul met verskeie konsentrasies sukrose en dan in aparte bekers geplaas wat 'n aanvanklike konsentrasie van 0,6 M sukrose-oplossing bevat het. Met intervalle van 10 minute is die sakke gemassa (geweeg) en die persentasie verandering in massa van elke sak is in grafiek gestel.

Vraag: Watter lyn in die grafiek verteenwoordig die sak met die hoogste aanvanklike konsentrasie sukrose?

Vyf dialisesakke gemaak van membraan, wat deurlaatbaar is vir water en ondeurdringbaar vir sukrose, is gevul met verskillende konsentrasies sukrose en dan in aparte bekers geplaas wat 'n aanvanklike konsentrasie van 0,6 M sukrose-oplossing bevat het. Met intervalle van 10 minute is die sakke gemassa (geweeg) en die persentasie verandering in massa van elke sak is in grafiek gestel.

Vraag: Watter lyn of lyne in die grafiek verteenwoordig sakke wat 'n oplossing bevat wat hipertonies is op 50 minute?

Selderystingels wat vir etlike ure in vars water gedompel word, word styf. Soortgelyke stingels gelaat in 'n 0.15 M soutoplossing slap word. Hieruit kan ons aflei dat die vars water_____.

A) en die soutoplossing is albei hipertonies vir die selle van die selderystingels

B) is hipotonies en die soutoplossing is hipertonies vir die selle van die selderystingels

C) is hipertonies en die soutoplossing is hipotonies vir die selle van die selderystingels

D) is isotonies en die soutoplossing is hipertonies vir die selle van die selderystingels

B) is hipotonies en die soutoplossing is hipertonies vir die selle van die selderystingels

Wat sal met 'n rooibloedsel (RBC), wat 'n interne ioonkonsentrasie van ongeveer 0,9 persent het, gebeur as dit in 'n beker suiwer water geplaas word?

A) Die sel sal krimp omdat die water in die beker hipotonies is relatief tot die sitoplasma van die RBC.

B) Die sel sal krimp omdat die water in die beker hipertonies is relatief tot die sitoplasma van die RBC.

C) Die sel sal swel omdat die water in die beker hipotonies is relatief tot die sitoplasma van die RBC.

D) Die sel sal dieselfde grootte bly omdat die oplossing buite die sel isotonies is.

C) Die sel sal swel omdat die water in die beker hipotonies is relatief tot die sitoplasma van die RBC.

Which of the following statements correctly describes the normal tonicity conditions for typical plant and animal cells? The animal cell is in _____.

A) a hypotonic solution, and the plant cell is in an isotonic solution

B) an isotonic solution, and the plant cell is in a hypertonic solution

C) a hypertonic solution, and the plant cell is in an isotonic solution

D) an isotonic solution, and the plant cell is in a hypotonic solution

D) an isotonic solution, and the plant cell is in a hypotonic solution

In which of the following would there be the greatest need for osmoregulation?

A) an animal connective tissue cell bathed in isotonic body fluid

B) a salmon moving from a river into an ocean

C) a red blood cell surrounded by plasma

D) a plant being grown hydroponically in a watery mixture of designated nutrients

B) a salmon moving from a river into an ocean

When a plant cell, such as one from a rose stem, is submerged in a very hypotonic solution, what is likely to occur?

B) Plasmolysis will shrink the interior.

C) The cell will become flaccid.

D) The cell will become turgid.

D) The cell will become turgid.

A sodium-potassium pump _____.

A) moves three potassium ions out of a cell and two sodium ions into a cell while producing an ATP for each cycle

B) move three sodium ions out of a cell and two potassium ions into a cell while consuming an ATP for each cycle

C) moves three potassium ions out of a cell and two sodium ions into a cell while consuming 2 ATP in each cycle

D) move three sodium ions out of a cell and two potassium ions into a cell and generates an ATP in each cycle

B) move three sodium ions out of a cell and two potassium ions into a cell while consuming an ATP for each cycle

The sodium-potassium pump is called an electrogenic pump because it _____.

A) pumps equal quantities of Na+ and K+ across the membrane

B) contributes to the membrane potential

C) ionizes sodium and potassium atoms

D) is used to drive the transport of other molecules against a concentration gradient

B) contributes to the membrane potential

Which of the following membrane activities requires energy from ATP?

A) facilitated diffusion of chloride ions across the membrane through a chloride channel

B) movement of Na+ ions from a lower concentration in a mammalian cell to a higher concentration in the extracellular fluid

C) movement of glucose molecules into a bacterial cell from a medium containing a higher concentration of glucose than inside the cell

D) movement of carbon dioxide out of a paramecium

B) movement of Na+ ions from a lower concentration in a mammalian cell to a higher concentration in the extracellular fluid

The voltage across a membrane is called the _____.

D) electrochemical gradient

Ions diffuse across membranes through specific ion channels down _____.

A) their chemical gradients

B) their concentration gradients

C) the electrical gradients

D) their electrochemical gradients

D) their electrochemical gradients

Which of the following would increase the electrochemical gradient across a membrane?

A) a sucrose-proton cotransporter

D) both a proton pump and a potassium channel

The phosphate transport system in bacteria imports phosphate into the cell even when the concentration of phosphate outside the cell is much lower than the cytoplasmic phosphate concentration. Phosphate import depends on a pH gradient across the membrane—more acidic outside the cell than inside the cell. Phosphate transport is an example of _____.

In some cells, there are many ion electrochemical gradients across the plasma membrane even though there are usually only one or two proton pumps present in the membrane. The gradients of the other ions are most likely accounted for by _____.

C) pores in the plasma membrane

D) passive diffusion across the plasma membrane

Which of the following is most likely true of a protein that cotransports glucose and sodium ions into the intestinal cells of an animal?

A) Sodium and glucose compete for the same binding site in the cotransporter.

B) Glucose entering the cell down its concentration gradient provides energy for uptake of sodium ions against the electrochemical gradient.

C) Sodium ions can move down their electrochemical gradient through the cotransporter whether or not glucose is present outside the cell.

D) A substance that blocks sodium ions from binding to the cotransport protein will also block the transport of glucose.

D) A substance that blocks sodium ions from binding to the cotransport protein will also block the transport of glucose.

Proton pumps are used in various ways by members of every domain of organisms: Bacteria, Archaea, and Eukarya. What does this most probably mean?

A) Proton gradients across a membrane were used by cells that were the common ancestor of all three domains of life.

B) The high concentration of protons in the ancient atmosphere must have necessitated a pump mechanism.

C) Cells of each domain evolved proton pumps independently when oceans became more acidic.

D) Proton pumps are necessary to all cell membranes.

A) Proton gradients across a membrane were used by cells that were the common ancestor of all three domains of life.

Several epidemic microbial diseases of earlier centuries incurred high death rates because they resulted in severe dehydration due to vomiting and diarrhea. Today they are usually not fatal because we have developed which of the following?

A) antiviral medications that are efficient and work well with most viruses

B) intravenous feeding techniques

C) medications to slow blood loss

D) hydrating drinks with high concentrations of salts and glucose

D) hydrating drinks with high concentrations of salts and glucose

The force driving simple diffusion is _____, while the energy source for active transport is _____.

A) the concentration gradient ADP

B) the concentration gradient ATP

C) transmembrane pumps electron transport

D) phosphorylated protein carriers ATP

B) the concentration gradient ATP

An organism with a cell wall would most likely be unable to take in materials through _____.

White blood cells engulf bacteria using _____.

D) receptor-mediated exocytosis

Familial hypercholesterolemia is characterized by _____.

A) defective LDL receptors on the cell membranes

B) poor attachment of the cholesterol to the extracellular matrix of cells

C) a poorly formed lipid bilayer that cannot incorporate cholesterol into cell membranes

D) inhibition of the cholesterol active transport system in red blood cells

A) defective LDL receptors on the cell membranes

The difference between pinocytosis and receptor-mediated endocytosis is that _____.

A) pinocytosis brings only water molecules into the cell, but receptor-mediated endocytosis brings in other molecules as well.

B) pinocytosis increases the surface area of the plasma membrane, whereas receptor-mediated endocytosis decreases the plasma membrane surface area.

C) pinocytosis is nonselective in the molecules it brings into the cell, whereas receptor-mediated endocytosis offers more selectivity.

D) pinocytosis can concentrate substances from the extracellular fluid, but receptor-mediated endocytosis cannot.

C) pinocytosis is nonselective in the molecules it brings into the cell, whereas receptor-mediated endocytosis offers more selectivity.

In receptor-mediated endocytosis, receptor molecules initially project to the outside of the cell. Where do they end up after endocytosis?

A) on the outside of vesicles

B) on the inside surface of the cell membrane

C) on the inside surface of the vesicle

D) on the outer surface of the nucleus

C) on the inside surface of the vesicle

A bacterium engulfed by a white blood cell through phagocytosis will be digested by enzymes contained in _____.

Use the paragraph and accompanying figure to answer the following questions.

Human immunodeficiency virus (HIV) infects cells that have both CD4 and CCR5 cell surface molecules. The viral nucleic acid molecules are enclosed in a protein capsid, and the protein capsid is itself contained inside an envelope consisting of a lipid bilayer membrane and viral glycoproteins. One hypothesis for viral entry into cells is that binding of HIV membrane glycoproteins to CD4 and CCR5 initiates fusion of the HIV membrane with the plasma membrane, releasing the viral capsid into the cytoplasm. An alternative hypothesis is that HIV gains entry into the cell via receptor-mediated endocytosis, and membrane fusion occurs in the endocytotic vesicle. To test these alternative hypotheses for HIV entry, researchers labeled the lipids on the HIV membrane with a red fluorescent dye.

Question: In an HIV-infected cell producing HIV virus particles, the viral glycoprotein is expressed on the plasma membrane. How do the viral glycoproteins get to the plasma membrane? They are synthesized _____.

A) on ribosomes on the plasma membrane

B) by ribosomes in the rough ER and arrive at the plasma membrane in the membrane of secretory vesicles

C) on free cytoplasmic ribosomes and then inserted into the plasma membrane

D) by ribosomes in the rough ER, secreted from the cell, and inserted into the plasma membrane from the outside

B) by ribosomes in the rough ER and arrive at the plasma membrane in the membrane of secretory vesicles

Use the paragraph and accompanying figure to answer the following questions.

Human immunodeficiency virus (HIV) infects cells that have both CD4 and CCR5 cell surface molecules. The viral nucleic acid molecules are enclosed in a protein capsid, and the protein capsid is itself contained inside an envelope consisting of a lipid bilayer membrane and viral glycoproteins. One hypothesis for viral entry into cells is that binding of HIV membrane glycoproteins to CD4 and CCR5 initiates fusion of the HIV membrane with the plasma membrane, releasing the viral capsid into the cytoplasm. An alternative hypothesis is that HIV gains entry into the cell via receptor-mediated endocytosis, and membrane fusion occurs in the endocytotic vesicle. To test these alternative hypotheses for HIV entry, researchers labeled the lipids on the HIV membrane with a red fluorescent dye.

Question: What would be observed by live-cell fluorescence microscopy immediately after HIV entry if HIV is endocytosed first, and then later fuses with the endocytotic vesicle membrane?

A) A spot of red fluorescence will be visible on the infected cell's plasma membrane, marking the site of membrane fusion and HIV entry.

B) The red fluorescent dye-labeled lipids will appear in the infected cell's interior.

C) A spot of red fluorescence will diffuse in the infected cell's cytoplasm.

D) A spot of red fluorescence will remain outside the cell after delivering the viral capsid.

B) The red fluorescent dye-labeled lipids will appear in the infected cell's interior.


What is the concentration of ATP in an average cell? - Biologie

Epinephrine, more commonly known as adrenaline, is a hormone secreted by the medulla of the adrenal glands. Strong emotions such as fear or anger cause epinephrine to be released into the bloodstream, which causes an increase in heart rate, muscle strength, blood pressure, and sugar metabolism. This reaction, known as the Flight or Fight Response prepares the body for strenuous activity. In medicine epinephrine is used chiefly as a stimulant in cardiac arrest, as a vasoconstrictor in shock, and as a bronchodilator and antispasmodic in bronchial asthma. Epinephrine is found in small amounts in the body and is essential for maintaining cardiovascular homeostasis because of its ability to divert blood to tissues under stress.

During cardiac arrest the top priority is to maximize the amount of blood flow through the coronary artery. Epinephrine, when injected into an intravenous fluid solution, will increase the coronary artery pressure thereby promoting increased coronary blood flow. Increased doses of epinephrine quicken the response, but some studies have shown that brain and heart damage are some of the side effects.

Anaphylactic shock is caused whenever the heart is unable to pump enough blood throughout the body due to an allergic reaction, weakening of the heart muscle, or shrinking of the veins (vasodilation). Injection of epinephrine into the blood stream will cause an increase of blood flow throughout the body. The relief is only temporary due to the short half-life of adrenaline therefore, immediate hospitalization is required to ensure safety to the individual.

Individuals who are prone to asthma attacks have lung passages that are more susceptible to inflammation and swelling. The swelling causes constriction of the muscles around the airway tubes and an increase in mucus. The combination of these three leads to the shortness of breath, coughing, or wheezing common to those who suffer from asthma. When inhaled in small doses, epinephrine causes short-term relief from the symptoms by widening the bronchial tubes allowing air to pass through. Once again epinephrine is not the best cure, but a temporary relief when an asthma inhaler is not present.


Formation of Epinephrine in the Body

Epinephrine is formed in the body from Tyrosine through a four-step process outlined below.
click to see on separate page

(1) Tyrosine is hydroxylated to L-DOPA by tyrosine hydroxylase.

(2) L-DOPA is decarboxylated to dopamine.

(3) A secondy hydroxylation yields norepinephrine.

(4) Methylation of norepinephrine s amino group produces epinephrine.

[1]Voet, Donald and Voet, Judith. Biochemistry. 2 nd Edition. Pages 759-760


Epinephrine and Its Effect on Smooth Muscle Cells

Relaxation and contraction of smooth muscle cells (i.e. heart, arteries, and veins) are controlled through epinephrine receptors. The click here to view the figure which represents the mechanism of this control.
Contraction occurs through binding of calmodulin to Calcium ions when the concentration is ten times larger than normal in the cell. The Calcium-Calmodulin complex then activates the myosin light chain kinase (MLCK), which in turn phosphorylates the LC2 causing contraction. Binding of epinephrine to the epinephrine receptors activates adenylyl cyclase producing cyclic AMP from ATP. Cyclic AMP activates a protein kinase thereby phosphorylating the MLCK. This has a lower affinity for Calcium-Calmodulin complex and is thus inactive thereby, relaxing the smooth muscle tissue. For this reason epinephrine is used for cardiac arrests, asthma, and anaphylactic shock patients.


Epinephrine and Its Effects in Liver Cells

Glycogen synthesis and degradation occurs in the liver cells. It is here that the hormone insulin (the primary hormone responsible for converting glucose to glycogen) acts to lower blood glucose concentration. Insulin stimulates glycogen synthesis thereby, inhibiting glycogen degradation as shown in the figure (click here to view figure).

Epinephrine, on the other hand, is one of the two primary hormones (the other being glucagon) that breakdown glycogen. Epinephrine will bind to the receptor on the outside of a liver cell allowing a conformational change to occur. This receptor shape change allows G protein to bind, and become active. The activation G protein causes a conformational change on the molecule causing adenylate cyclase to bind. Once adenylate cyclase has been activated ATP binds to the complex. Adenylate Cyclase breaks down ATP into Cyclic AMP, which becomes the second messenger protein in this process. Cyclic AMP activates protein kinase, which activates phosphorylase catalyzing the breakdown of glycogen to glucose. For a better understanding of this process, a PowerPoint slide presentation is found here. (www.cabrillo.cc.ca.us/divisions/becho/bio/dscott/homeostasis/sld059.htm) (Note: Click on View Image to show the PowerPoint presentation.)


Ephedra, Ephedrine, Ma Huang

Epinephrine exists as an extremely regulated hormone in the body. Medication containing this hormone must be prescribed by a doctor or administered in a hospital for severe cases of asthma, shock or cardiac arrest. Ephedrine is a protein extracted from a Chinese plant that acts similar to epinephrine and acts on the same receptors. Ephedra equisetina (also known as its 5000 year-old Chinese name Ma Huang) is this desert shrub from which ephedrine is extracted. It contains two substances, ephedrine and pseudoephedrine. The first helps to relieve asthma and stimulates the sympathetic nervous system, while pseudoephedrine acts as a nasal decongestant. Since epinephrine receptors will recognize ephedrine molecules, ephedrine can also cause the breakdown of glycogen in the liver. For this reason, Ma Huang is one of the more popular dietary herbal supplements on the market, which can be found at any pharmacy, grocery store or General Nutrition Center in the nation. For dieters it suppresses the appetite and stimulates the thyroid gland increasing thermogenic metabolism. Metabolism similar to that if one were exercising for a prolonged period of time, such as, during a cardiovascular routine. The adrenal glands dump epinephrine into the blood stream, which leads to an increase in body temperature thereby burning more calories. Although, ephedrine will not cure a poor diet, weight loss has only been proven in people in coordination with Calorie restriction.

For athletes ephedrine, in theory, could enhance athletic abilities by opening the lungs, enhancing muscle contractility, and increasing blood glucose levels during competition. Responses similar to an adrenaline rush felt by athletes. If used at all for helping to improve athletic performance, the best situation would be in the gym. Ephedrine has fast acting effects that may tire an athlete on the playing field, but not during a shorter workout routine. However, long-term reliance on this compound to energize them for a particular workout is not a good idea and will eventually lead to negative effects on the playing field. Also, college athletes should be aware that the IOC, NCAA, and the Olympic committee all ban the use of this product. No high schools have placed any band on any herbal supplement.

Ma Huang does have several negative effects to it, which have warranted action by the FDA to attempt to ban this drug. Ephedrine can increase blood pressure and heart rate, while causing dizziness, insomnia, and headaches. The Food and Drug Administration proposed limits on ephedrine levels in supplements and to be taken for no longer than 7 day intervals. They should also contain a warning label indicating the overdosing (more than 25 mg/day) may cause heart attack, stroke, seizures, or death. Last year the FDA did not provide conclusive evidence needed to put restrictions on ephedra. One major reason that the FDA did not provide enough evidence is the fact that a 1994 law removed dietary supplements from control of the FDA, and as a result, they are not subjected to the strict clinical tests as prescription medication. Like any drug (prescribed, over-the-counter, or dietary supplement) the daily dosage should not be exceeded for risk of long-term affects on the body.