Deze samenvatting bevat de aantekeningen van alle colleges. Het gaat om college 3, 4 en 5 over cellen en college 5, 6 en 7 over immunologie. De leerstof is opgedeeld in colleges en de colleges zijn verder onderverdeeld in onderwerpen. De opgegeven leerstof uit het boek 'The Immune System' is niet s...
College 1: Cel 3 – cytoskelet/weefsel
Cytoskelet – hoofdstuk 17
Het is een micromolecuul die samenwerkt met de macromoleculen.
Het is stevig,
Microtubuli, actine fillamenten en intermediate filamenten werken samen in het cytoskelet.
Intermediate fillament
Een groot deel van de eiwitten waaruit het cytoskelet bestaat hebben deze lengte (10nm). Het zijn
vezelachtige eiwitten die eerst om elkaar worden gewikkeld en dan ontstaan er grote structuren. Ze
vormen hele stevige filamenten die later een netwerk kunnen vormen. De reden dat ze zo stevig zijn
is doordat ze op deze manier zijn gerangschikt en zijn verwikkeld op de manier hoe vroeger
scheepstouwen werden gemaakt.
Het geeft cellen weerstand tegen mechanisme stress. Op het moment dat er mechanische stress
optreed, bijv bij het doorslikken van eten of de bloeddruk stijgt, dan zouden cellen makkelijk van
elkaar los scheuren zonder deze lagen. Cellen die zijn bestand tegen mechanische stress doordat cel
cel junctions met elkaar verbonden zijn voor die intermediate filamenten. Deze filamenten vangen de
kracht op. Epitheel cel lagen blijven op deze manier intact. Je vindt dit in bijna alle cellen. Er zijn drie
klassen: keratine filamenten, vimentine filamenten en neuro filamenten.
Het lijkt alsof de filamenten gewoon van cel naar cel doorlopen, maar bij een elektronen beeld zie je
dat de filamenten van de naast gelegen cellen echt apart in die cel gelegen zit. Ze lopen niet over
naar de andere cel. Ze zijn wel verbonden met een structuur, het cel cel contact wordt bewaard. Dit
is het desmosome. Cellen staan in contact door cadherines, die zitten binnen de cellen verbonden
aan een eindplaat en daar zitten ook de ceratine filamenten aan. Dus ze zijn wel verbonden maar dit
gaat via via.
Cytoskelet zit ook in de celkern, deze verstevigd het. Als cellen moeten delen wordt de
kernmembraan afgebroken voor de deling. De opbouw en afbraak van de intermediate filamenten is
dus ook gereguleerd. De lamina eiwitten worden gefosforyleerd en dus afgebroken. Bij
defosforylering wordt de nucleaire lamina weer opgebouwd. Cycline-cdk complexen kunnen
verschillende dingen fosforyleren tijdens de celcyclus. Ze fosforyleren ook de lamina zodat de
nucleus envelope afgebroken kan worden.
Microtubuli
Dit zijn de dikste structuren in het cytoskelet. Als je ze vergelijkt met de intermediate filamenten
hebben ze een hele andere structuur en ze zitten op hele andere plekken. Dit heeft te maken met de
rol die ze hebben. Het is in het hele cytoplasma aanwezig. In een niet delende cel hebben ze de vorm
als plaatje B. In delende cellen hebben ze een andere functie, met name de opbouw van de
mitotische spindel. Uit de centrosomen groeien microtubuli. Als je celtypen hebt waar trilharen op
zitten, dan worden die trilharen ook gevormd door microtubuli.
Het zijn lange stevige holle buisjes. Ze zijn gepolariseerd, er is dus een plus en een min kant.
Microtubuli worden gevormd door het eiwit tubuline. Deze bestaat uit een a en een B subunit. Hij
,wordt zodanig gepolariseerd dat de a subunit aan de enen kant zit en de B subunit aan de andere
kant zit. Als je in cellen kijkt, dan zie je dat in cellen vrije tubuline moleculen aanwezig zijn, maar je
ziet ook microtubuli zelf. Het cytoskelet moet snel opgebouwd en afgebroken kunnen worden.
Microtubuli groeien vanuit een centrosoom, dit zijn twee centriolen omgeven door een matrix. In de
matrix liggen Y (gamma) ringetjes. Vanuit die ringetjes groeien microtubuli, met de plus kant altijd
naar buiten. Als deze vanuit het centrosoom ontstaan zijn, dan vertonen ze een dynamische
instabiliteit. Na hun ontstaan kunnen ze krimpen en groeien, onafhankelijk van elkaar. Dit vindt
constant plaats. Het mechanisme hierachter heeft te maken met de beschikbaarheid van GTP.
Tubuline dimeren die gebonden zijn aan GTP hebben een hoge affiniteit voor het bestaande
microtubuline. Het groeien zal dan sneller gaan dan het krimpen. Het krimpen ontstaat doordat
tubuline een eigen fosfatase activiteit heeft. Als tubuline een tijdje in zo een microtubulus zit dan
gaat dat tubuline gebonden GTP hydrolyseren en dat wordt GDP. Maar tubuline met GDP heeft een
veel lagere affiniteit voor de andere tubulines, dus die zullen dan weer loslaten. Bij een tekort aan
GTP gebonden tubuline zullen de microtubuli krimpen en als er een overvloed is aan GTP dan zullen
microtubuli groeien.
Er zijn een aantal antikanker medicijnen die aangrijpen op dit mechanisme.
- Colchicine: bindt aan vrije tubuline moleculen. Er is dan geen polymerisatie en geen vorming
van mitotische spindels. Dus ook geen celdeling.
- Taxol: bindt aan microtubuli. Ze kunnen wel groeien, maar niet meer kleiner worden. De
spindel wordt wel gemaakt maar ze kunnen niet meer krimpen. Ook hier kan geen celdeling
plaats vinden.
Microtubuli speelt een rol bij de transport, maar daarvoor moet een microtubuli wel stabiel worden.
Dit gebeurd als ze binden met een capping eiwit. Het uiteinde van de groeiende microtubulus bindt
de GTP cap. Er kunnen zo routes ontstaan die blijvend zijn en deze routes kunnen worden gebruikt in
de cel om transport te laten plaatsvinden. Dit is belangrijk voor veel vesicles of andere eiwit
producten en in cellen waar diffuse verdeling niet efficiënt is. Bij axonen bijvoorbeeld kan het niet
door diffusie opgelost worden. Transport vindt plaats in één richting langs de tubulus. Het transport
wordt verzorgd door transport moleculen, dyneine (van plus naar min) en kinesine (loopt altijd van
min kant naar de plus kant).
De transportmoleculen hebben een bepaalde opbouw. De motorheads zien er allemaal hetzelfde uit.
Ze hebben ook een staart met daaraan de cargo. Dat is hetgeen dat getransporteerd wordt langs de
microtubulus. Soms is er een adaptor molecuul bij betrokken om ervoor te zorgen dat een bepaald
eiwit of vesicle aan de staart gebonden kan worden. Voor dyneine geldt eigenlijk hetzelfde. Ook
dyneine kan verschillen de moleculen transporteren door die adaptor eiwitten.
Het transporteren van moleculen langs tubuli kost energie, het kost ATP. De motorhoofden hebben
ADP gebonden. Als ze iets binden wordt de ADP weggehaald en gaat ATP binden. Het tweede hoofd
verplaatst zich verder. ATP wordt dan gehydrolyseerd tot ADP en fosfaat. Dit gaat zo maar door.
Het is ook belangrijk dat organellen binnen cellen op hun plek blijven zitten. Ook hier speelt het
cytoskelet een belangrijke rol bij. In cilia en flagellen zijn microtubuli belangrijk voor beweging. Het
betrokken motoreiwit hier is dyneine. Trilharen hebben een bepaalde beweging waarbij ze langzaam
de ene kant op gaan en snel de andere kant op. De opbouw van microtubuli in cilia is anders dan in
het cytoplasma. Microtubuli vormen paren die half in elkaar overgaan. In de kern zitten twee
microtubuli die wat losser uit elkaar liggen. Ze lopen langs elkaar heen door dyneine, het gebruikt de
ene als cargo. De microtubuli zullen dan langs elkaar heen lopen en loslaten, maar in trilharen zijn
, microtubuli verbonden met link eiwitten. Ze willen wel van elkaar weglopen, maar dat lukt niet. Je
krijgt een soort wrijving die de trilharen vervormen en als dat los laat dan zweept het de andere kant
op. Het vergt een hele strakke regulatie. Zo kunnen ze zweep bewegingen maken.
Actine filamenten
Dit zijn dunne, flexibele filamenten (7nm). Ze zijn ook gepolymeriseerd met een plus en min kant. De
totale lengte van actine filamenten is langer dan de microtubuli.
Het polariseert op een vergelijkbare manier. 5% van de cel bestaat uit het eiwit actine.
- A: net onder de bassale kant van het epitheel zit actine
- B: in het cytoplasma, waarbij ze van de ene kant naar de andere kant lopen.
- C: actine filamenten die betrokken zijn bij het voortbewegen van cellen.
- D: actine filamenten die de twee dochtercellen van elkaar afsnoeren.
Ze hebben ook een dynamisch evenwicht. Dit heeft te maken met de beschikbaarheid van energie.
De beschikbaarheid van ATP zorgt ervoor dat actine kan polariseren. Actine met gebonden ATP zal
binden aan de plus kant en zal aan de min kant weer los laten omdat ATP dan gehydrolyseerd is. De
dynamiek wordt dus bepaald door de beschikbaarheid van actine en van energie, maar ook van
andere eiwitten die ervoor zorgen dat er geen polymerisatie plaats kan vinden. Deze bepalen de rol,
ze reguleren actine filamenten. De actine monomeren kunnen vormen tot filamenten, deze
filamenten kunnen bundels vormen door eiwitten. Er zijn motoreiwitten die erlangs lopen, capping
eiwitten die de ATP cap afdekken, maar ook crossing eiwitten die het netwerk maakt. Tenslotte zijn
er nog serving eiwitten die zorgen dat deze netwerken afgebroken worden. Profiline en thymosine
binden actine monomeren, zodat ze niet beschikbaar zijn voor de aanmaak van actine filamenten.
Actine is belangrijk voor beweging. Er zijn twee soorten bewegingen in een cel: de cel trekt samen en
verlengt weer (contractie) (spiercellen) of cellen verplaatsen zich.
Spiercellen: een motoreiwitten die belangrijk is voor beweging is myosine. Als het gaat over
beweging binnen cellen en transport dan kan je een actine filament hebben waar myosine langs
loopt. Myosine kan ook aan het plasmamembraan binden en het actine filament verplaatsen.
Er betsaan twee soorten myosine. Myosine II heeft twee motor kopjes en kan twee actine filamenten
binden. Op deze manier kan je actine filamenten langs elkaar laten bewegen. Dat is belangrijk voor
spiercontractie. Een spier bestaat uit verschillende myofibrillen in een vezel. Deze zijn opgebouwd uit
meerdere sarcomeren. Wat er daarin gebeurd is precies wat we net besproken hebben. Een
sarcomeer is opgebouwd als op het plaatje. Ze worden begrenst door een Z disk, hieraan zitten
actine filamenten. Hiertussen zit myosine II. Als er ATP beschikbaar is dan zal het myosine langs het
actine gaan lopen (altijd van min naar plus). Het effect is dat de Z disks naar elkaar toegetrokken
worden. Het sarcomeer wordt korter. Een spiercel is een aan een schakeling van sarcomeren. Dus als
die korter worden dan trekken spieren zich samen.
Cellulaire beweging: als cellen bewegen doen ze dat doordat ze zich vasthouden aan of naast
liggende cellen of aan de extracellulaire matrix waar ze inliggen. Met integrines zit het vast aan het
extracellulaire weefsel. Als een cel zich wil verplaatsen zullen aan de voorkant actine filamenten
polariseren. Een cel is een ballon gevuld met vloeistof en die wil mee. Die laat aan de achterkant het
contact met de matrix los en aan de voorkant bouwt die het aan. De actine filamenten die vooraan
naar voren groeien duwen de cel naar voren en trekken derest mee.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller Femkecdj. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.31. You're not tied to anything after your purchase.
