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UCONN - PNB 2264 - Study Guide - Midterm

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UCONN - PNB 2264 - Study Guide - Midterm

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background image PNB Osmosis : The Diffusion of Water -diffusion of water across a selectively permeable membrane  -effected by osmolarity(number of particles in solution)  -hypertonic(more solutes) -hypotonic(less solutes) Forces acting on cells: -Osmotic force: created by diffusion of water -Hydrostatic Force: pressure required to block osmosis  Membranes : -Freely Permeable: water and solutes can move, volume doesn’t change  -Selectively Permeable: solute can’t move, change in volume  Other Mechanisms:  -Facilitated Diffusion: diffusion through integral membrane protein -Bulk Filtration: movement based on pressure gradient (ex. capillaries) Channel Mediated: Ion Channels -selective -passive transport  -are not always open  -Mechanically gated- sensitive to pressure and stretching  -Voltage gated- sensitive to change in charge “Channelopathies” -diseases and disorders that are the result of ion channel dysfunction  Fugu puffer fish- tetrodotoxin -ion channel blocker(voltage gated sodium channel)
background image Glucose facilitated diffusion into cell (GLUT transporter) – glycolysis/citric acid 
cycle – ATP(signal) - signal ligand gated K channel is blocked – membrane charge 
change(depolarization) – voltage gated CA2+ channel opens- CA2+ entry acts as 
intracellular signal- exocytosis insulin 
Facilitated diffusion (carrier mediated transport) alternating access model:  -Carriers cycle between multiple confirmations in which a solute binding site is 
accessible only to one side of the membrane at a time
-with carrier proteins there is never an open channel all the way through the 
membrane 
-Occlusion state: a state that the solute is not accessible either inside or 
outside(lasts for very short time)
-carriers are much slower and larger then channels  -Can become saturated – limited number of binding sites Classifying carriers/ transporters  Uniport- like facilitated diffusion Symport- active transport Antiport-active transport Active Transport -movement of a molecule against the concentration gradient requires energy Primary- directly consumes ATP (ex. the sodium potassium pump) Secondary- utilizes energy stored in a pre-exiting concentration gradient, typically 
the movement of solutes down their concentration gradient provides energy for the 
movement of other solutes up their concentration gradient  (ex. glucose-Na+ 
symport)
Week 4- Excitable Cells  Membranes -membranes are semipermeable
background image -ion channels and carriers permit movement of ions across the membrane (change 
concentration gradient)
-the uneven distribution of electrical charge(ions) across the membrane creates 
membrane potential 
- the potential energy stored in the membrane is used to send/ receive signals 
inside the cell 
Membrane Potential (V m ) -membrane potential or voltage is the electric potential inside the cell relative to 
the electric potential outside the cell
-net charge inside and outside is zero =no membrane potential  Key Contributions to Vm + set resting potential(close to 
equilibrium potential)
-cells create Vm through ion concentration gradients, concentration gradients are 
created and maintained by a selective membrane and active transport 
-membranes are unequally permeable to various ions (e.g. more permeable to K+ 
than Na+ at rest)
Examples: - with nonselective channel- everything moves down concentration gradient with no
membrane potential
-with selective(+) channel- positive ions move down concentration gradient, 
electrical potential pushes positive ions back bc like repeals like (ions want away 
from increasingly positive membrane and back to the increasingly negative 
membrane) creating a difference in charge 
Vm Balancing Act: -Two opposing forces – concentration gradient and electrical potential  -electrical potential – like repeals like and opposites attract  Equilibrium potential (Ex) - what if situation for a specific ion  -is the membrane potential at which concentration gradient and electrical potential 
forces are equal and opposite
background image -If ion doesn’t have a concentration gradient the equilibrium potential is zero Misconception -Despite Movement of Ions, Relative Concentrations of Ions DO NOT CHANGE  -Movement only effect space near membrane not whole cell (adding blue food 
coloring to the ocean)
-Small Movements Produce Big Changes in Vm The Nernst Equation  -used to calculate membrane potential if the cell is permeable to a single ion  -equilibrium potential for an ion is determined by charge and concentration 
gradient 
K+            EP -75mV Na+         EP +58mV Cl-           EP -59mV “Resting” Membrane Potential -is the cell membrane potential at which the net flux of all ions together equals zero E(Na)                          
+58mV
E(Cl)                           
-59mV
E(K)                            
-75mV

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School: University of Connecticut
Department: Physiology
Course: Human Physiology and Anatomy
Professor: Kristen Kimball
Term: Fall 2018
Tags:
Name: PNB 2264- Exam 2 Study Guide
Description: These notes extensively cover the content on exam 2 including all power-point information as well as in class information/examples.
Uploaded: 09/30/2018
16 Pages 493 Views 394 Unlocks
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