ALGEMENE CEL EN
WEEFSELLEER CYTOLOGIE
1e Bachelor Diergeneeskunde
Prof. Jean-Pierre Timmermans & Inge Brouns
Babet Bong
,Inhoudsopgave
Deel 1: Microscopische technieken
Deel 2: Cytologie
1. Inleiding
2. Nucleus
3. Celorganellen
4. Cytoskelet
5. Cytoplasma insluitsels
6. Plasmamembraan en andere membranen
7. Celdeling, cel proliferatie en celcyclus
8. Celdood
Deel 3: Algemene Histologie
1. Epithelen
2. Bindweefsels
3. Spierweefsels
4. Zenuwweefsel
Deel 4: Transport en verdediging
1. Bloed
2. Bloedvorming
3. Bloed- en lymfevaten
4. Imuunstelsel (milt, thymus, tonsil, lymfeknoop, GALT)
1
,Cytologie – 1 Inleiding
Cellen:
Cellen zijn de kleinste levende eenheden van een organisme. Alle cellen hebben drie
overeenkomsten, ongeacht het celtype. Ze hebben: Video celstructuur:
1. Een celmembraan dat het binnenste van de cel scheidt van de omgeving https://www.youtube.co
2. Cytoplasma dat lijkt op een gelatineachtige substantie m/watch?v=URUJD5NEX
3. DNA dat genetische informatie bevat over de cel. C8&ab_channel=Nucleu
sMedicalMedia
Er zijn twee hoofdcategorieën van cellen:
1. Eukaryote cellen. Deze cellen zijn geavanceerd en complex, en ze hebben organellen zoals de
celkern en andere gespecialiseerde onderdelen. Eukaryote cellen komen voor in planten en
dieren.
2. Prokaryote cellen. Deze cellen hebben geen celkern of organellen. Ze hebben wel genetisch
materiaal, maar dit bevindt zich niet in een celkern. Prokaryote cellen zijn altijd eencellige
organismen, zoals bacteriën.
Organellen:
Organellen zijn de gespecialiseerde delen van een cel die unieke taken uitvoeren. Het woord
"organel" betekent "klein orgaan". Laten we beginnen met de
1. Celkern: is het controlecentrum van de cel. De celkern bevat het DNA of genetisch materiaal
dat bepaalt wat de cel gaat doen en hoe het dit gaat doen. Het DNA is aanwezig in de vorm
van chromatine, een verwarde vorm van DNA. Wanneer een cel klaar is om zich te delen,
condenseert het DNA zich tot structuren die bekend staan als chromosomen. De celkern
bevat ook een nucleolus.
2. Nucleus: is een structuur waarin ribosomen worden gemaakt. Ribosomen hebben de
belangrijke taak van eiwitsynthese. Ze kunnen vrij door het cytoplasma dwalen of zich
hechten aan het endoplasmatisch reticulum (ER). Er zijn twee soorten ER: ruw ER, dat
ribosomen heeft die eraan vastzitten, en glad ER, dat geen ribosomen heeft.
3. Endoplasmatisch reticulum: is een membraan omsloten doorgang voor het vervoer van
materialen, zoals eiwitten die gesynthetiseerd zijn door ribosomen. Eiwitten en andere
2
, materialen verlaten het endoplasmatisch reticulum in kleine blaasjes (vesikels) die worden
ontvangen door het Golgi-apparaat. In het Golgi-apparaat worden eiwitten aangepast in
vormen die de cel kan gebruiken, door ze te vouwen of andere materialen toe te voegen,
zoals lipiden of koolhydraten
4. Vacuolen: Vacuolen zijn zakachtige structuren die verschillende materialen kunnen opslaan.
In plantencellen slaat de centrale vacuole bijvoorbeeld water op.
5. Lysosoom: In dierlijke cellen is een organel genaamd het lysosoom aanwezig. Lysosomen zijn
betrokken bij het afbreken van beschadigde of versleten cel delen. Ze bevatten enzymen die
het cellulair puin afbreken.
6. Mitochondrion: Het mitochondrion is een organel dat energie levert aan zowel dierlijke als
plantaardige cellen. Het produceert ATP-moleculen tijdens een proces genaamd cellulaire
ademhaling, die de energie leveren voor alle cellulaire activiteiten. Cellen die meer energie
nodig hebben, hebben over het algemeen meer mitochondriën.
7. Cytoskelet: is verantwoordelijk voor het behoud van de vorm van de cel. Het bestaat uit
draadvormige microfilamenten en dunne holle buisjes, microtubuli genaamd. Sommige
cellen, zoals plantencellen, hebben een organel genaamd een chloroplast. Chloroplasten zijn
betrokken bij fotosynthese, waarbij ze zonlicht gebruiken om energie om te zetten in
chemische energie. Ze bevatten een groen pigment genaamd chlorofyl.
8. Celwand: Plantencellen hebben ook een celwand buiten hun celmembraan, die de cel
vormgeeft, ondersteunt en beschermt. Dierlijke cellen hebben daarentegen geen celwand.
3
,Cytologie – 2 Nucleus en nucleolus
Nucleus
De nucleus wordt beschouwd als het controlecentrum van alle cellulaire activiteit. De meeste cellen
hebben één kern, behalve enkele uitzonderingen zoals skeletspiercellen, die meerdere kernen
kunnen hebben, en rode bloedcellen (erytrocyten) van zoogdieren, die in hun volwassen vorm geen
kern hebben, in tegenstelling tot andere gewervelde dieren.
De kern bevat verschillende belangrijke componenten:
- Chromosomaal DNA, dat het genetische materiaal van de cel bevat en de instructies bevat
voor de ontwikkeling, functie en eigenschappen van de cel. Het DNA is opgerold in
chromosomen en wordt tijdens celdeling gekopieerd en verdeeld over dochtercellen.
- Een systeem voor RNA-synthese. RNA (ribonucleïnezuur) speelt een essentiële rol bij de
eiwitsynthese en andere processen in de cel. Verschillende soorten RNA worden in de kern
geproduceerd, zoals messenger RNA (mRNA), transfer-RNA (tRNA) en ribosomaal RNA
(rRNA). Deze vormen de basis voor eiwitsynthese in de cel.
Opslag van DNA in de celkern is dynamisch en wordt bepaald door de toestand van het chromatine.
- Euchromatine bestaat uit actieve delen van chromosoomfibrillen en bevat genen die tot
expressie komen. LICHT
- Heterochromatine is dichter opeengepakt en inactief. Het is in grotere massa’s
geaggregeerd. DONKER
Nucleosomen: zijn de basisstructuur van het chromatine, bestaande uit DNA dat is gewikkeld
rondom histonproteïnen. Ze helpen het DNA te ordenen en compact te maken in de celkern.
Nucleosomen zijn belangrijk voor het opslaan en reguleren van genexpressie.
Een hydropische kern verwijst naar een kern met een hoge transcriptie-activiteit. Deze kernen
bevatten veel euchromatine, wat actieve delen van het chromosoom vertegenwoordigt waar
genexpressie plaatsvindt. Ze zijn vaak groter en hebben een hoger watergehalte. Het hebben van een
hydropische kern kan ook geassocieerd worden met maligniteit, wat verwijst naar kwaadaardige
cellen.
4
,Een pycnotische kern is een kern met een geringe proteïnesynthese of helemaal geen activiteit. Het
chromatine is samengepakt tot één dichte massa. Een pycnotische kern kan een vroeg teken zijn van
celdood, waarbij de cel geen actieve processen meer ondergaat en het chromatinestructuur
verandert.
Er zijn twee soorten heterochromatine:
- Constitutief heterochromatine: Constant aanwezige vorm van heterochromatine in alle
cellen. Delen van chromosomen die altijd heterochromatisch zijn, dichter opeengepakt en
minder toegankelijk voor genexpressie. Voorbeeld: lichaampje van Barr in vrouwelijke cellen,
geïnactiveerd X-chromosoom. Vrouwelijke cellen hebben twee X-chromosomen, maar
slechts één ervan wordt willekeurig geïnactiveerd en vormt het lichaampje van Barr. Het
andere X-chromosoom is euchromatisch, wat betekent dat het actief is en genen tot
expressie kan brengen.
- Facultatief heterochromatine: Variabele vorm van heterochromatine tussen cellen.
Gebieden op chromosomen die in sommige cellen heterochromatisch zijn en in andere cellen
euchromatisch. Status kan veranderen afhankelijk van genexpressie, celtypes of
ontwikkelingsstadia. Beïnvloed door factoren zoals omgeving en celbehoeften.
Nucleolus
- De nucleolus is een afgebakend deel van de kern zonder membraan.
- Het produceert pre-ribosomale sub eenheden voor de vorming van ribosomen.
- De nucleolus bevat veel RNA en ribonucleoproteïnen.
- Variatie in grootte, vorm en aantal nucleoli hangt af van het organisme, celtype en
fysiologische activiteit.
- De nucleolus speelt een cruciale rol in eiwitsynthese en celgroei.
Kernmembraan:
De barrière tussen de kern en het cytosol bestaat uit twee parallelle membranen met een
perinucleaire ruimte ertussen. Het buitenste membraan is continu verbonden met het
endoplasmatisch reticulum (ER). Aan de binnenkant van het membraan bevindt zich de lamina densa,
een netwerk van dichte vezelachtige eiwitten, bekend als laminen. Het is een elektronen dense zone
Het kernmembraan heeft openingen genaamd kernporiën. Deze zijn meestal niet homogeen
verdeeld over het kern oppervlak.
In de nucleolaire organisator regio (NOR) vindt de synthese van ribosomaal RNA (rRNA) plaats. Het
rRNA wordt vervolgens verwerkt en geassocieerd met eiwitten, eerst in de NOR, daarna in de
fibrillaire regio en tot slot in de granulaire regio van de nucleolus. Het heterochromatine, hoewel het
dicht bij de nucleolus ligt, is niet betrokken bij de vorming van de nucleolus. De nucleolus verdwijnt
tijdens de mitose maar worden daarna opnieuw gevormd op de NOR’s.
5
,C = cytoplasma
N = nucleus met euchromatine (licht) en
heterochromatine (donker)
➔ = Lamina densa (elektronen dense zone)
bestaat ui 3 eiwitten: lamina A, lamina B,
lamina C. De pijl wijst eigenlijk meer naar
het buitenblad. Maar de lamina densa is
het binnenblad aan de kant van de
nucleus.
Transport naar de kern
- Gebeurt via nucleair lokalisatie signaal (oligopeptide van 8-10 aminozuren)
- Actief transport: ATP nodig
Stappen:
1. Nucleair lokalisatie signaal bindt zich aan het eiwit wat moet worden getransporteerd. Ook
bindt er een nucleair import receptor.
2. Dit complex wordt via de kernporie naar het kernplasma vervoerd.
3. Eenmaal in de nucleus ontbindt de nucleaire import receptor.
6
, Transport naar de kern
1. In het cytoplasma bevindt zich een hoge concentratie van Ran/GDP en in het kerncytoplasma
is er een hoge concentratie Ran/GTP.
2. Het eiwit dat naar binnen moet worden gebracht bindt aan NLS (nucleaire lokalisatie
signalen).
3. Het NLS complex bint aan importine-a en importine-b.
4. Het NLS-importine complex wordt getransporteerd door het kernporiecomplex naar de
celkern.
5. In de celkern bindt Ran/GTP aan importine-b, waardoor het importine-a en het eiwit
vrijkomen in de nucleaire omgeving.
6. Het Ran/GTP-importine-b-complex wordt terug getransporteerd naar het cytoplasma.
7. In het cytoplasma stimuleert het Ran GTPase-activerende eiwit (Ran GAP) de hydrolyse van
het gebonden GTP, waardoor Ran/GDP wordt gevormd.
8. De omschakeling van Ran/GTP naar Ran/GDP resulteert in de vrijlating van importine-b en
een fosfaat groep, waardoor het proces kan worden herhaald voor verdere nucleaire import.
Transport van de kern naar het cytoplasma
1. In de celkern vormen zich complexe verbindingen tussen targeteiwitten met nucleaire
exportsignalen (NES), exportines en Ran/GTP.
2. Het NES-exportine-Ran/GTP-complex wordt getransporteerd door het kernporiecomplex
naar het cytoplasma.
3. In het cytoplasma stimuleert het Ran GTPase-activerend eiwit (Ran-GAP) de hydrolyse van
gebonden GTP, waardoor Ran/GDP wordt gevormd.
4. Door de omschakeling naar Ran/GDP worden het targeteiwit en de exportine vrijgezet in het
cytoplasma.
5. Vervolgens wordt de exportine opnieuw getransporteerd naar de celkern.
Import van cytoplasma naar de celkern Export vanuit de celkern naar cytoplasma
7
