Resume
Samenvatting Cytologie en Algemene Hystologie
- Établissement
- Universiteit Gent (UGent)
Uitlijning van het onderdeel 'cellen' van het vak cellen en weefsels.
[Montrer plus]
1 vérifier
Par: jokenaessens • 1 année de cela
Aperçu du contenu
Inhoud(1) Inleiding tot de cytologie...............................................................................................................4
(2) De bouw van een eukaryote (menselijke) cel................................................................................5
(2.1) De celmembraan of plasmalemma.........................................................................................5
Membraanlipiden.......................................................................................................................6
Glycero-fosfolipiden...............................................................................................................6
Sphingolipiden........................................................................................................................6
Cholesterol.................................................................................................................................6
Eiwitten.......................................................................................................................................7
Transmembranaire eiwitten...................................................................................................7
Perifere eiwitten.....................................................................................................................7
Cel-cortex................................................................................................................................7
Suikerketens...............................................................................................................................8
Stevigheid...................................................................................................................................8
Gespecialiseerde cel verbindingen.........................................................................................8
Transport....................................................................................................................................9
Diffusie....................................................................................................................................9
Gefaciliteerde diffusie.............................................................................................................9
Osmose...................................................................................................................................9
Filtratie.................................................................................................................................10
Actieve transportvormen......................................................................................................10
Vesiculair transport ovv endocytose en exocytose...............................................................10
Signalisatie................................................................................................................................11
Endocriene signalisatie.........................................................................................................12
Paracriene signalisatie..........................................................................................................12
Neuronale signalisatie...........................................................................................................12
Juxtacriene/contact-afhankelijke signalisatie.......................................................................12
(2.1) Het cytoplasma.....................................................................................................................13
(2.2.1) Het cytosol.........................................................................................................................13
(2.2.2) De celorganellen................................................................................................................13
De celorganellen met membraan.............................................................................................14
Het endoplasmatisch reticulum............................................................................................14
Het golgi-complex.................................................................................................................14
De lysosomen........................................................................................................................15
De peroxisomen....................................................................................................................16
, De exosomen en het multi-vesiculaire lichaampje (MVB)....................................................16
De mitochondriën.................................................................................................................16
De communicatie tussen de membraan-organellen.............................................................17
De celorganellen zonder membraan.........................................................................................17
Ribosomen............................................................................................................................17
De proteasomen...................................................................................................................18
(2.2.3) Het cytoskelet....................................................................................................................18
Microfilamenten.......................................................................................................................18
Intermediaire filamenten..........................................................................................................20
Microtubuli...............................................................................................................................21
(2.3) De celkern............................................................................................................................22
De nucleolus.........................................................................................................................22
Het chromatine bestaat uit chromosomen...........................................................................22
(3) De genetische codes....................................................................................................................24
(4) De eiwitsynthese.........................................................................................................................25
(4.1) Het centrale dogma van de celbiologie................................................................................25
(4.2) De transcriptie......................................................................................................................25
(4.3) De translatie.........................................................................................................................27
(5) De celcylus...................................................................................................................................27
(5.1) De vier fasen van de celcylus................................................................................................28
(5.2) Het cel-cyclus controle systeem...........................................................................................28
(5.3) De duplicatie van DNA in de eukaryote cel...........................................................................29
Replicatie-vork..........................................................................................................................29
DNA-helicase............................................................................................................................29
DNA-topo-isomerase................................................................................................................29
DNA-polymerase.......................................................................................................................29
Primase.....................................................................................................................................29
Proofreading.............................................................................................................................29
Telomerase...............................................................................................................................29
G2 fase......................................................................................................................................30
(5.4) De mitose.............................................................................................................................30
Profase......................................................................................................................................30
Metafase...................................................................................................................................30
Anafase.....................................................................................................................................30
Telofase....................................................................................................................................30
(5.5) De méiose.............................................................................................................................31
, (5.6) Celdood: necrose en apoptose.............................................................................................31
(6) Cel differentiatie..........................................................................................................................31
(6.1) Celdifferentiatie door selectieve gen-activatie.....................................................................31
(6.2) Mechanismen voor genexpressie-regulatie..........................................................................32
(6.3) RNA als regulator van de gen-expressie: ‘regulerend RNA’..................................................32
(6.4) Gen manipulatie met Zinc-fingers, CRISPR, TALEN en RNA-i................................................33
(7) De extracellulaire matrix.............................................................................................................33
(8) Kanker.........................................................................................................................................35
(9) Addendum...................................................................................................................................35
Cytologie
, (1) Inleiding tot de cytologie
Cel = kleinste anatomische en functionele eenheid van het leven, gevormd door eerder bestaande
cellen. Bestuderen cellen en hun functie = celleer/cytologie.
1. Cellen = bouwstenen alle leven
2. Cellen = kleinst functionerende eenheden
3. Cellen = gevormd door deling eerder bestaande cellen
4. In elke cel = inwendig evenwicht of homeostase
Eerste cellen: ontstaan door toevallig optreden juiste fysico-chemische processen. Cellen worden
gevormd door deling van eerder bestaande cellen - behalve de allereerste cellen van toen het leven
ontstond.
2 soorten cellen in het biologisch universum: voldoen beiden aan celtheorie. Beiden hebben een
celmembraan dat inwendig milieu afschermt van het externe.
Eukaryoten Prokaryoten
Groter, complexe inwendige organisatie Eenvoudiger inwendige organisatie
Zeer veel mogelijke vormen Sferisch, staafjes of spiraalvormig
Cel differentiatie (voorbeeld zenuwcellen, Geen subspecialisatie
spiercellen, vetcellen, etc.)
Ontstaan eukaryoten: niet goed bekend. Algemene veronderstelling is dat er een samensmelting was
van 2 celtypes die er vanaf het begin al waren: de eubacteria en de archae-bacteria. Fylo-genetische
studies tonen aan dat ze meer aanleunen bij de archaea want de genen betrokken in celmetabolisme
en DNA-processing zijn zeer gelijkaardig. Anderzijds zitten veel genen van de eubacteria in de
eukaryote kern en is de samenstelling celmembraan meer gelijkend.
Één uniek moment waar eukaryote cel is ontstaan = LECA (last eukaryotic common ancestor). Is de
voorvader van alle andere eukaryoten.
Evolutie-boom of genetische stamboom:
1. Eubacteria
2. Archaebacteria
3. Animalia
4. Plantae
5. Fungi
6. Protista
Ondanks buitengewone diversiteit: allemaal opgebouwd met sterk vergelijkbare basis-chemie:
1. In alle cellen wordt erfelijke informatie opgeslaan in genen
2. De chemische draagstructuur heet DNA
3. Genetische code bestaat uit identieke chemische bouwsteentjes (nucleotiden)
4. DNA info eerst via transcriptie naar RNA vervolgens via translate naar eiwitstructuur
5. Centrale dogma van de celbiologie
6. Eiwitten bestaat uit aminozuren: 20 verschillende
,Menselijk lichaam: eukaryote cellen. Grootte cellen varieert naargelang het type cel (macrofaag, rode
bloedcel, botcel, etc.). Gemiddelde grootte cel is 10 micrometer.
Virussen:
1. Geen cel: micro-organismen die afhankelijk zijn van de gastheercel voor replicatie
2. Kunnen niet op synthetische voedingsbodem gekweekt worden
3. Genetische informatie opgeslagen in DNA of RNA
4. Nucleïnezuren zijn verpakt in een eiwitkapsel met errond soms een lipiden membraan
5. Eiwitten kunnen binden op celspecifieke receptoren en virus in cel via receptor gemedieerde
endocytose
(2) De bouw van een eukaryote (menselijke) cel
Typische cel = gemiddelde mens zonder grote individuele variaties. Verschillende types cellen:
spiercellen, oppervlakte cellen, zenuwcellen en bindweefselcellen.
zygote (oöcyte + blastomeren embryo/embryonische
spermatozoön) (morula/moerbei) stamcellen
Celldifferentiatie: verschillende sets van genen worden differentieel geactiveerd:
1. Specfieke of unieke eiwitproductie
2. Bijgaande cytoplasmatische activiteit
3. Unieke vorm en functie
Cel gaat één of enkele cel-specialisaties disproportioneel ontwikkelen: Spiercel. Iedere cel: actine en
myosine eiwitten, spiercel specialiseert zich in de ruimtelijke intracellulaire organisatie van deze
componenten. Kan chemische energie omzetten naar kinetische = spiercontracties.
Veranderingen in het interstitium
Cell micro-environment heeft een invloed op de vorm en functie van een cel. Gladde spiercellen in
baarmoeder bijzonder gevoelig voor geslachtshormonen in veranderende concentraties omgeving.
Andere gladde spiercellen niet gevoelig.
Algemeen overzicht cel:
1. Celmembraan
2. Celkern
3. Cytoplasma: cytosol + celorganellen + cytoskelet
(2.1) De celmembraan of plasmalemma
Buitengewoon dun, is dus enkel zichtbaar met een elektronenmicroscoop. Lichtmicroscoop:
membraaneiwitten en intercellulair materiaal.
1. Biedt stevigheid aan de cel
2. Fysische barrière die inwendige beschermt en samenstelling inwendige milieu constant
houdt
3. Selectieve passage dankzij membraaneiwitten
4. Herkennigs- of communicatietaken
, 5. Continuüm tussen inwendige en extracellulaire macromolecules. Integrines: hangen vast aan
cytoskelet en ECM waardoor er een continue uitwisseling is.
Bestaat hoofdzakelijk uit vetten (fosfolipiden en cholesterol) + ronddrijvende eiwitten = fluid mosaic
model.
Membraanlipiden
1. Basisbouwsteen elk celmembraan
2. 40 % van de massa
3. Basisstructuur
4. Signaalfunctie door lipiden samenstelling verschillende celmembraancompartimenten
5. Glycerofosfolipiden, sphingolipiden en sterolen
6. Amphiphatisch: hydrofiele fosfaatkoppen en hydrofobe koolstofstaarten zorgen voor een
membraanlipiden dubbellaag.
7. Erg selectieve barrière
8. Zelf-herstellend. Grotere defecten: plotse calcium influx leidt tot fusie
membraancompartimenten en sealing van het lek
9. Fluïditeit: koolstofstaarten.
Glycero-fosfolipiden
1. Fosfatidylcholine (PC). Meest voorkomend: niet-verzadigd en 1 dubbele binding.
2. Fosfatidylserine (PS)
3. Fosfatidylinositol (PI)
4. Fosfatidylethanolamine (PE)
5. Cardiolipine (CL)
Sphingolipiden
1. Andere basisstructuur: ceramide. Koppeling van sphingosine en een vetzuur
2. Op ceramide: polaire koppen zoals choline = sphingomyeline
3. Op ceramide: suikergroepen = glyco-lipiden (cerebroside + ganglioside)
4. Erg belangrijke rol endocytose processen
5. Buitenblad: Fosfatidylcholine + sphingomyelines
6. Binnenblad: fosfatidylserine + fosfatidylinositol + fosfatidylethanolamine
7. Assymetrische samenstelling
Cholesterol
1. Amphiphatisch en grote apolaire keten die tussen koolstofstaarten lipiden zit
2. Vult gaten geknikte koolstofstaarten onverzadigde vetten
3. Verhoogt stijfheid membraan
4. Veel lagere hoeveelheid in organellen
Aanmaak celmembraan: Begint in het ER. Aan de cytosol zijde zitten enzymen die de
membraanlipiden synthetiseren. Transfer membraanlipide van de ene naar de andere laag:
scramblasen1.
Membraanlipiden worden chemisch gemodificeerd in het Golgi apparaat waarbij suikergroepen en
eiwitten op de fosfolipiden gekoppeld worden.
1. Flippasen
2. Floppasen
1
Specifiek eiwitten die de nieuw gesynthetiseerde fosfolipiden netjes verdelen tussen de cytosolische en de
niet-cytosolische lipiden laag van de bilayer.
, 3. Fosfolipiden lagen zijn chemisch absoluut niet gelijk
4. Binnenkant: cytosol
5. Buitenkant: extracellulair milieu of binnenkant celorganel
6. Lipidenhandtekening
Eiwitten
1. 50-55 % van de massa
2. Eiwitcompositie is geen statisch gegeven
3. Integrale membraaneiwitten (multi-pass eiwitten)
4. Perifere membraaneiwitten
Verschillende mechanismen:
A. Transmembraaneiwitten zitten doorheen bilayer met deel massa uitstekend. Blijven steken
door hydrofobe interacties tussen aminozuren en lipiden-delen. Single-pass, Multi-pass en ß-
barrel.
B. Hangen aan cytosolische zijde membraan met amphiphatische α-helix
C. Hangen aan lipiden dubbellaag vast met covalent gebonden vetmolecule (lipoproteïne)
D. Koppeling met membraaneiwit
Transmembranaire eiwitten
Communicatie cel + fysisch transport overheen membraan
1. Kanaaleiwitten en transporteiwitten
2. Dragereiwitten: stofjes binden
3. Receptoreiwitten en integrines
a. Regulatie celwerking
b. Communicatielijnen
Perifere eiwitten
1. Celherkenning: immuunsysteem
2. Enzymen
3. Vorm cel
Cel-cortex2
1. Planten en bacteriën: celwand
2. Rode bloedcel: biconcave vorm. Onder membraan netwerk van spectrine filamenten die via
intracellulaire veranerkingseiwitjes vasthangt aan membranaire eiwitten
3. Andere cellen: actine of myosine
Bewegingsvrijheid: fuseren muiscel en menselijke cel.
Vrijheid ook beperkt membraan-domeinen
Voorbeeld: in epitheelcel darm moet de apicale zijde gespecialiseerd zijn in transport-eiwitten die
voedingsstoffen van het darmlumen naar het cytoplasma halen. Bij enzymcomplexen en
signaaltransductie ook mobiel.
1. Koppeling celcortex
2. Koppeling extracellulaire eiwitten
3. Koppeling transmembraaneiwitten andere cel
4. Tight-junction band
2
Submembranair netwerk van fibreuze eiwitten dat de membraan verstevigt.
, 5. Lipid rafts: veel cholesterol en verzadigde fosfolipiden. Interactie eiwitten binnen groot
enzym-complex verzekerd.
Suikerketens
1. Buitenzijde celmembraan
2. 5%
3. Glycoproteïnen en glycolipiden
4. Celherkenning, celvasthechting en receptor
5. Bloedgroepen
6. Suikerketens neutrofielen
7. Glycocalix
a. Celherkenning
b. Bescherming cel
c. Lubricant, verankering
Functies celmembraan:
1. Stevigheid en cel-cel verbindingen
2. Fysische barrière en regelt transport: homeostase en elektrochemische gradiënt
3. Controleert signalisatie
Stevigheid
1. Door celmembraan, cytoskelet en cel-cel verbindingen
2. Celmembraan tegen elkaar: CAM (transmembraan glyco-proteïnes)
3. CAM kan ook op basale membraan vastzitten
4. Integrines = CAM’s die cellen vastankeren aan ECM en inwendige cytoskelet.
Gespecialiseerde cel verbindingen
1. Tight junction
a. Zona occludens
b. Membraaneiwitten haken in elkaar
c. Occludine en claudine
d. Fusieplaatsen: actinefilamentennetwerk cytoskelet
e. Epitheelcellen: maag, huid
f. Riemen
2. Adherent junction
a. Zonula adherens
b. Gemedieerd door cadherine
c. Aan cytoplasmatische kant via koppeleiwit (catenine) aan submembranaire actine
netwerkt (celcortex)
3. Gap junction
a. Connexines vormen per 6 een hexamerisch hemikanaal
b. 4 transmembraan α-helixen met 3 loops
c. 4-5 groepen
d. Hexamere connexen kunnen docken met corresponderend connexon
e. Niet docken: transmembraan transport
f. Kleine moleculen
g. Gereguleerde tolpoortjes: potentiaal en pH
h. GJ-B2 = doofheid
4. Desmosomen
a. Veel groter
, b. Cadherines: cement
c. Intracellulaire intermediaire filamenten
d. Macula adherens
e. Hemidesmosomen: integrines die de cel koppelen extracellulaire matrix. Komen veel
in de huid voor
Afwijkingen cel-adhesie:
1. Afwijking desmosoom eiwitten: pemfigus vulgaris en foliaceus
2. Cadherines epithelen kunnen verstoord worden door kanker: uitzaaien
Transport
Passief: diffusie, osmose, filtratie
Actief: ATP. Bijzondere: vesiculair gemedieerde processen
Diffusie
1. Van hoog naar laag
2. Concentratiegradiënt mee
3. Klontje suiker
4. CO2 lichaam
5. Alcohol en vetten makelijk
6. Geladen of polaire moleculen niet
Gefaciliteerde diffusie
Transporter-eiwitje
1. Uniport systeem
2. Suikers: glucose
3. Aminozure en nucleïzuren
4. 14 GLUT eiwitten
5. GLUT-1, GLUT-4 en GLUT-3
6. Alleen wat in transporter-eiwit past
Kanalen
1. Permament open: leakage channels
2. Gecontroleerd: controlled channels
3. Niet specifiek
Snelheid wordt bepaald door:
1. Concentratie gradiënt
2. Elektrochemische gradiënt
3. Aantal eiwitten
4. Activatie status: on-off. Hangt af van chemische signalen: insuline op GLUT4-transporter zal
werking stimuleren en zorgen dan glucose sneller in spiercel komt.
a. Voltage-gated channels
b. Ligand-gated channels
c. Mechanically-gated channels
Osmose
1. Bijzonder vorm diffusie: transport watermoleculen doorheen water-permeabele membraan
2. Concentratie opgeloste stoffen aan weerszijden verschillend
3. Opgeloste stof niet verplaatsen, maar wel water
, 4. Aquaporines voor watertransport: verhogen waterpermeabiliteit
Filtratie
1. Water en stofjes samen met hydrostatische druk
2. Carrier of kanaaltjes
3. Vorming urine
4. Slagaders bloed
5. Samenspel filtratie en osmose: watermolecules door hydrostatische druk uit de arteriolen
naar het interstitium worden geperst maar door osmotische druk naar veneuze bed worden
aangezogen.
Actieve transportvormen
1. Energierijke binding ATP wordt gebruikt
a. P-klasse: ionen
b. F- en V-klassen: protonen
c. ABC-klassen: macromoleculen
2. Ionenpompen
a. H, Na, K, Mg, Ca, Cl
b. Spiercel: calcium vanuit cytosol naar ER waardoor spier zal ontspannen
c. Transport in 2 richtingen: uitwisselingspompen
d. Na-K pomp: Natrium uit de cel en Kalium in de cel. Lekken wel passief via ion-
kanaaltjes respectievelijk in-en uit de cel.
e. 40% energie cel
f. Membraanpotentiaal: -50 tot -100 mV
3. Secundair actief transport: gekoppelde pompen
a. Maakt gebruik van opgebouwd Na-gradiënt
b. Door hoge concentratie buiten cel, hoge dwang om dit terug in de cel te lekken.
c. Glucose, aminozuren en verschillende ionen overheen de membraan in de cel te
brengen.
d. Geen ATP-ase activiteit
e. Zelfde richting Na: symport systemen
f. Tegengestelde richting Na: antiport systemen
In de cel: veel K en negatief geladen eiwitten. Buiten de cel veel Na dat geneutraliseerd wordt door
Cl. Inwendig negatief geladen t.o.v. ECM. Selectief sluiten bepaalde ion-kanalen: rust-potentiaal
verstoren en elektrische prikkel. (neuronen, spiercellen, etc.)
Dynamisch evenwicht = homeostase
Vesiculair transport ovv endocytose en exocytose
1. Gespecialiseerd transmembranair transport waarbij stofjes kunnen versmelten met de
celmembraan.
2. Endocytose: receptor gemedieerde endocytose, pinocytose en fagocytose
Receptor gemedieerde endocytose
1. Vesikeltjes gevormd aan membraanoppervlak en selectief stoffen in de cel brengen
2. Extracellulaire moleculen (liganden) binden op membraanreceptoren
3. Clathrine gemedieerde endocytose (CME) = meest bekende en bestudeerde
a. Clathrine ligt onder membraanoppervlak waar receptor bijeen gedreven zijn =
basisvorming coated pit.
b. Adaptine: koppeling cargo-receptoren en clathrine. Zorgt dat juiste receptoren
gekozen worden en bijeen liggen
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur BMW2021. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €5,39. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
Peut-on faire confiance à Stuvia ?
4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)
53340 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours
Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 14 ans