Moleculaire celbiologie
Moleculaire celbiologie: Topics
Inleiding + Structuur en functie van proteinen
Membranen en Transportmechanismen
- Inleiding tot membraanstructuur
- Membraantransport van kleine moleculen en ionen
- Intracellulaire compartimenten en proteine sorting
- Intracellulair membraanverkeer
Signaaltransmissie in cellen
Het Cytoskelet
Celcontacten en extracellulaire matrix
Figuur 1-11 Bacteriële structuur. (A) Een tekening van de bacterie Vibrio
cholerae, die zijn eenvoudige interne organisatie laat zien. Deze soort
kan de dunne darm van de mens infecteren en cholera veroorzaken; de
ernstige diarree die met deze ziekte gepaard gaat, doodt wereldwijd
meer dan 100.000 mensen per jaar. Net als veel andere bacteriën heeft
Vibrio een spiraalvormig aanhangsel aan één uiteinde - een flagellum -
dat ronddraait als een propeller om de cel voort te stuwen. (B) Een
elektronenmicrofoto van een lengtedoorsnede door de veel
bestudeerde bacterie Escherichia coli (E. coli). E. coli maakt deel uit van
onze normale darmmicrobiota, de volledige verzameling microben in
onze darmen. Hij heeft veel flagellen verspreid over zijn oppervlak, maar
die zijn niet zichtbaar in deze sectie. Beide hier getoonde bacteriën zijn
Gram-negatief, met zowel een buitenste als een binnenste (plasma)
membraan. Veel bacteriesoorten hebben echter geen buitenmembraan;
deze worden geclassificeerd als Gram-positief.
1
,Introductie tot moleculaire celbiologie: Prokaryote Cel
Introductie tot moleculaire celbiologie: Eukaryote Cel
Figuur 1-21 De belangrijkste kenmerken van eukaryote cellen.
De tekening toont de belangrijkste inhoud van een typische
dierlijke cel gezien in doorsnede, maar bijna al dezelfde
componenten worden gevonden in plantencellen en
schimmels, evenals in eencellige eukaryoten. Het cytoskelet
(besproken in hoofdstuk 16) bestaat uit drie soorten
eiwitvezels: actinefilamenten (rood), microtubuli (groen) en
tussenliggende filamenten (blauw). Plantencellen (niet
afgebeeld) bevatten naast de hier getoonde componenten ook
chloroplasten; ze hebben ook een stijve externe celwand die
cellulose bevat en hun plasmamembraan omringt, wat
betekent dat ze grotendeels onbeweeglijk zijn. Het inwendige
van cellen is in werkelijkheid veel drukker dan afgebeeld in dit
vereenvoudigde diagram.
Deer Skin Fibroblast Cells
Fluorescent labeling:
- F-actin with Alexa Fluor 568 conjugated to phalloidin
- DNA with the nucleic acid stain DAPI.
- Peroxisomes with an antibody binding peroxisomal membrane protein 70 (PMP 70), a
major peroxisome membrane polypeptide.
(Source Nikon)
2
,HK3 – STRUCTUUR EN FUNCTIE VAN PROTEINEN
Proteinen - introductie
• In de cel worden het merendeel van de cellulaire functies uitgevoerd door proteinen.
• Gecodeerd in het DNA – onderhevig aan / product van miljoenen jaren evolutie /
natuurlijke selectie
• Proteoom: het volledig proteine-complement van een organisme
• Grote structurele en functionele diversiteit:
H3 – STRUCTUUR EN FUNCTIE VAN PROTEINEN
Structuur van proteinen
Proteinen bestaan uit polypeptiden, lange onvertakte ketens van aminozuren
Figuur 3-1 De onderdelen van een eiwit. (A) Vorming van een
peptidebinding. Deze covalente binding wordt gevormd wanneer
het koolstofatoom van de carboxylgroep van een aminozuur (zoals
glycine) elektronen deelt met het stikstofatoom van de aminogroep
van een tweede aminozuur (zoals alanine). Zoals aangegeven wordt
een watermolecuul geëlimineerd in deze condensatiereactie (zie
Figuur 2-9). In dit model zijn koolstofatomen zwart, stikstof blauw,
zuurstof rood en waterstof wit. (B) Een tweedimensionale weergave
van een kort stuk polypeptide ruggengraat met de daaraan
bevestigde zijketens. Elk type eiwit verschilt in de volgorde en het
aantal aminozuren; het is de volgorde van de chemisch verschillende
zijketens die elk eiwit verschillend maakt.
3
, Uiteinden van een polypeptideketen zijn chemisch verschillend:
het uiteinde met de vrije aminogroep (NH2, die een proton
opneemt bij neutrale pH om NH3” te worden) is de amino-
terminus, of N-terminus, en het uiteinde met de vrije
carboxylgroep (COOH, die een proton verliest bij neutrale pH
om COO- te worden) is de carboxyl-terminus, of C-terminus.
Merk op dat voor de eenvoud in veel figuren in dit tekstboek
NH2 en COOH worden gebruikt om deze uiteinden aan te
duiden, in plaats van hun werkelijke geïoniseerde vormen. De
aminozuursequentie van een eiwit wordt altijd weergegeven in
de N-C-richting, van links naar rechts.
De bouwstenen van proteinen zijn 20 L-aminozuren
4
Moleculaire celbiologie: Topics
Inleiding + Structuur en functie van proteinen
Membranen en Transportmechanismen
- Inleiding tot membraanstructuur
- Membraantransport van kleine moleculen en ionen
- Intracellulaire compartimenten en proteine sorting
- Intracellulair membraanverkeer
Signaaltransmissie in cellen
Het Cytoskelet
Celcontacten en extracellulaire matrix
Figuur 1-11 Bacteriële structuur. (A) Een tekening van de bacterie Vibrio
cholerae, die zijn eenvoudige interne organisatie laat zien. Deze soort
kan de dunne darm van de mens infecteren en cholera veroorzaken; de
ernstige diarree die met deze ziekte gepaard gaat, doodt wereldwijd
meer dan 100.000 mensen per jaar. Net als veel andere bacteriën heeft
Vibrio een spiraalvormig aanhangsel aan één uiteinde - een flagellum -
dat ronddraait als een propeller om de cel voort te stuwen. (B) Een
elektronenmicrofoto van een lengtedoorsnede door de veel
bestudeerde bacterie Escherichia coli (E. coli). E. coli maakt deel uit van
onze normale darmmicrobiota, de volledige verzameling microben in
onze darmen. Hij heeft veel flagellen verspreid over zijn oppervlak, maar
die zijn niet zichtbaar in deze sectie. Beide hier getoonde bacteriën zijn
Gram-negatief, met zowel een buitenste als een binnenste (plasma)
membraan. Veel bacteriesoorten hebben echter geen buitenmembraan;
deze worden geclassificeerd als Gram-positief.
1
,Introductie tot moleculaire celbiologie: Prokaryote Cel
Introductie tot moleculaire celbiologie: Eukaryote Cel
Figuur 1-21 De belangrijkste kenmerken van eukaryote cellen.
De tekening toont de belangrijkste inhoud van een typische
dierlijke cel gezien in doorsnede, maar bijna al dezelfde
componenten worden gevonden in plantencellen en
schimmels, evenals in eencellige eukaryoten. Het cytoskelet
(besproken in hoofdstuk 16) bestaat uit drie soorten
eiwitvezels: actinefilamenten (rood), microtubuli (groen) en
tussenliggende filamenten (blauw). Plantencellen (niet
afgebeeld) bevatten naast de hier getoonde componenten ook
chloroplasten; ze hebben ook een stijve externe celwand die
cellulose bevat en hun plasmamembraan omringt, wat
betekent dat ze grotendeels onbeweeglijk zijn. Het inwendige
van cellen is in werkelijkheid veel drukker dan afgebeeld in dit
vereenvoudigde diagram.
Deer Skin Fibroblast Cells
Fluorescent labeling:
- F-actin with Alexa Fluor 568 conjugated to phalloidin
- DNA with the nucleic acid stain DAPI.
- Peroxisomes with an antibody binding peroxisomal membrane protein 70 (PMP 70), a
major peroxisome membrane polypeptide.
(Source Nikon)
2
,HK3 – STRUCTUUR EN FUNCTIE VAN PROTEINEN
Proteinen - introductie
• In de cel worden het merendeel van de cellulaire functies uitgevoerd door proteinen.
• Gecodeerd in het DNA – onderhevig aan / product van miljoenen jaren evolutie /
natuurlijke selectie
• Proteoom: het volledig proteine-complement van een organisme
• Grote structurele en functionele diversiteit:
H3 – STRUCTUUR EN FUNCTIE VAN PROTEINEN
Structuur van proteinen
Proteinen bestaan uit polypeptiden, lange onvertakte ketens van aminozuren
Figuur 3-1 De onderdelen van een eiwit. (A) Vorming van een
peptidebinding. Deze covalente binding wordt gevormd wanneer
het koolstofatoom van de carboxylgroep van een aminozuur (zoals
glycine) elektronen deelt met het stikstofatoom van de aminogroep
van een tweede aminozuur (zoals alanine). Zoals aangegeven wordt
een watermolecuul geëlimineerd in deze condensatiereactie (zie
Figuur 2-9). In dit model zijn koolstofatomen zwart, stikstof blauw,
zuurstof rood en waterstof wit. (B) Een tweedimensionale weergave
van een kort stuk polypeptide ruggengraat met de daaraan
bevestigde zijketens. Elk type eiwit verschilt in de volgorde en het
aantal aminozuren; het is de volgorde van de chemisch verschillende
zijketens die elk eiwit verschillend maakt.
3
, Uiteinden van een polypeptideketen zijn chemisch verschillend:
het uiteinde met de vrije aminogroep (NH2, die een proton
opneemt bij neutrale pH om NH3” te worden) is de amino-
terminus, of N-terminus, en het uiteinde met de vrije
carboxylgroep (COOH, die een proton verliest bij neutrale pH
om COO- te worden) is de carboxyl-terminus, of C-terminus.
Merk op dat voor de eenvoud in veel figuren in dit tekstboek
NH2 en COOH worden gebruikt om deze uiteinden aan te
duiden, in plaats van hun werkelijke geïoniseerde vormen. De
aminozuursequentie van een eiwit wordt altijd weergegeven in
de N-C-richting, van links naar rechts.
De bouwstenen van proteinen zijn 20 L-aminozuren
4
