Cytologie
Inleiding
1.celafmetingen
• Microscopisch, tussen 7 en 40 Micromm, soms groot (ei= 1 cel)
• Grootte hangt af van : 1. Verhouding opp/Vol
2. kern als controlecentrum, hoe groter de cel, hoe ↓activiteit, hoe ↓ het metabolisme
• Celvolume onafhankelijk van grootte organisme (grootte dus wel door aantal cellen)
2.celvorm
• Wisselend vb: witte bloedcellen, macrofaag (vrije cellen)
• Constant vb: zaadcel (vrije cel), cellen meercellig organisme = weinig veranderlijk (vaste cellen)
3.celbouw
1. celmembraan
2. cytoplasma
3. celkern
Hoofdstuk 1: celmembraan
1.structuur
• Lipiden: dubbele laag met 1. Polair-hydrofiel gedeelte (fosfaatgroepen), buitenkant (water)
2. polair-hydrofoob gedeelde (vetzuurketens), binnenkant
-> bewegen dynamisch in horizontaal vlak: cholesterolboeien + eiwitten maken dat het niet hypodynamisch
word
• Eiwitten: komen voor in een mozaïekpatroon, aan opp + in inwendige membraam
• Perifere proteïnen: aan buitenzijde en binnenzijde ook polair en
• Integrale eiwitten: overspannen membraan apolair gedeelte
Functies eiwitten: - structureel
• Transportproteïnen (lekkanaal)
• Ionenkanalen (passieve transport ionen)
• Pompen (actieve transport ionen)
• Enzymen
• Receptoren
• Glycocalyx= dunne filamenteuse laag op buitenkant celmembraan, ° uit vertakte filamenten die op eiwitten
zitten. Grootste deel= glycoproteïnen, kleinste deel= glycolipiden
Functies glycocalyx: - bescherming celmembraan tegen fys en ch invloeden
• Transmembranaire transport
• Celadhesie
• Contactinhibitie (celllen die informatie uitwisselen)
• Herkenningsmechanisme (oppervlakte anti-genen)
2.speciale vormen van de celmembraan
Aan de extracellulaire ruimte
• Microvili: vingervormige uitstulpingen aan celopp (zorgen voor groter celopp), met bundels microfilamenten,
vaak in darm/nier…, functie: voedingsstoffen opnemen en enzymen opnemen
• Cilia: trilhaar met complex structuur + gecoördineerde beweeglijheid (in luchtwegen, eileider), zitten op basaal
lichaam, 9 perifere fibrillen en 2 centrale (axonema)
• Perifeer fibril: °uit sub-fibril A (13 eenheden), sub-fibril B (10-11 eenheden)
• Sub-fibril A bezit zij-armen= dyneïne-arm, de ATP-ase activiteit hiervan zorg voor trilhaarzweepslag
(slechts in 1 richting door want dyneïne beweeglijk in 1 richting.
• Centrale axonema: omgeven door gestructureerde mantel + spaken (verteerbaar door trypsine,
verbonden met sub-fibril A)
• Kinetosoom: cilinder met 9 tripletten van microtubili als perifere wand, distaal: cilinder dicht, proximaal:
open en wortels.
,Aan intercellulaire ruimte
• Zonula occludens (tight junction): als gordel rond cel, sluit intercellulaire spleet af tegen lumen door op bep.
plaatsen integrale proteïnen aaneengekit zijn. Grote plasticiteit -> soms juncties van epithelen tight/ leaky (afh
van functie)
• Zonula adhaerens (intermediate junction): als gordel rond cel, celmembranen zijn parallel met intercellulaire
spleet, gevuld met filamenteus materiaal, aan cytoplasmatische zijde: dikke laag van aaneen-gevlochten
microfilamenten (actine)
Functie: overbrengen van spanningen tussen cellen en weefsel
• Macula adhaerens (desmosoom): schijfvormige membraanzone, structuur = analoog zonula adhaerens, vlak
tegen cytoplasmatisch blad elektrodense plaat: hierin lopen microfilamenten met een haarspeldbocht.
• Hemidesmosoom: halve desmosoom aan basale zijde epitheelcellen
Functie: dienen als knopvormige connectoren tussen cytoskelet van lamina basalis + verspreiden mechanische
kracht over hele weefsel op passieve manier.
• Nexus (gap junction): partikels waarin hydrofiele kanaaltjes zitten corresponderen t.h.v de intercellulaire spleet
met ander partikel van aangrenzende cel
Functie: communicatiebuis tussen cytoplasma aangrenzende cellen (intercellulaire communicatie) -> uitwisselen
micromoleculen -> verklaart lage elektrische weerstand.
3.transport door de celmembraan
• Diffusie: passieve diffusie kan enkel volgens de concentratiegradiënt en elektrische gradiënt, permeabiliteit afh
van grootte, lading en vetoplosbaarheid.
• Transporteiwitten: niet of weinig permeabele stoffen kunnen toch door celmembraan door gespecialiseerde
eitwitten. Verloop: deze eiwitten= transporteiwitten/permeasen -> molecule bind aan permease en ze vormen
permeasesubstraatcomplex -> transporteiwit gaat vormverandering aan -> substraat verschuift van ingang ->
uitgang
Type 1: gefaciliteerd transport Type 2: actief transport
Permease versnelt verplaatsing door penetratie van Gaan tegen concentratiegradient in : van hoge
membraan te vergemakkelijken concentratie naar lage concentratie
Richting hangt af van concentratiegradient Cel maakt hiervoor energie vrij door afbraak ATP
Geen extra energie nodig: PASSIEF TRANSPORT (permease= ATP-asen)
Verschillende transporteiwitten: - uniports: transport 1 substantie
• Symports: transport meerdere substanties in zelfde richting
• Antiports: transport van meerdere substanties in tegengestelde richting
• Endocytose: celmembraan invagineert en omsluit de molecule.
➔ Fagocytose: opname grotere partikels, vorming pseudopodia tot vesikel (fagosoom)
➔ Pinocytose: opname vloeistoffen of kleinere deeltjes: macropinocytose (zelfde proces fagocytose) /
micropinocytose (opname vloeistof in kleine invaginaties)
Vloeibare-fase pinocytose Absorptiepinocytose
Niet selectief-proces Selectief proces
Opgeloste stof samen met oplosmiddel opgenomen Vesiculaire invaginaties gecoat met haartjes en
glycocalyx
Plasmamenbraan is niet gespecialiseerd Aard en conc afh van aantal en affiniteit
Gevormde vesikel = smooth concourted vesicle Coated vesicles
• Exocytose: omgekeerde endocytose , materiaal in vesikels gaat naar de celmembraan en fuseert, springt open en
geeft materiaal af (afscheidingsmateriaal + afvalproducten)
• Osmose: cel is semipermeabel + verschil in osmotische waarde tussen intra en extra cellulaire ruimte
, ➔ Hypertoon: osm. Waarde extracell. > osm. waarde intracell. => water ontrokken => cel krimpt (plasmolyse)
➔ Isotoon: osm. Waarde extracell. = osm. Waarde intracell.
➔ Hyoptoon: osm. Waarde extracell. < osm. Waarde intracell. => water opnemen => cel barst (hemolyse)
4. membraanpotentiaal
Rustmembraanpotentiaal
• Berust op 3 factoren:
1. Na+/K+ - ATP-ASE pompactiviteit
2. Lekkanalen voor ionen
3. verschil in samenstelling tussen ECV en ICV
(chloorionen gaan van ICV->ECV, chloorreflux is onvoldoende om neg geladen ICV tov ECV te compenseren)
Actiepotentiaal
= kortstondige omkering van de rustmembraanpotentiaal
Naast lekkanalen ook spanningsafhankelijke kanalen met poorten/
Natriumkanaal: 1 trage poort en 1 snelle poort, kalium- calciumkanaal: 1 trage poort.
• Fases:
-1. drempelpotentiaal wordt bereikt door vermindering membraanpotentiaal
0. depolarisatie door bewegen activerings en inactiverings-poort
1.Natriumkanalen sluiten -> maximum depolarisatie
2. Repolarisaite door kaliumkanalen die openen, trage ionenstroom
3. Ca kanalen sluiten, K kanalen blijven open -> repolarisatie tot rustmembraanpotentiaal
4. hyperpolarisatiefase: doordat er nog een kleine hoeveelheid ionen lekt naar buiten
• Kenmerken:
- Drempelpotentiaal bereikt = max depolarisatie
- Frequentie actiepotentiaal varieert
- Duur actiepotentiaal varieert
- Celmembraan is refractair (ongevoelig nieuwe prikkel)
➢ Absoluut refractair: nieuwe prikkel lokt geen respons uit
➢ Relatief refractair: prikkel lokt verminderde respons uit
➢ Prikkel lokt normale respons uit
- Actiepotentiaal wordt elektrisch voortgeleid
• Onstaan actiepotentiaal:
- spontaan: door variabele permeabiliteit voor kalium
- uitgelokt door: 1. Agonisten (endogeen en farmaca), openen natriumkanalen, vb neurotransmitter
2. depolarisatie naburige cel, indien er tussen cellen contacten (nexussen) zijn
• Effect actiepotentiaal op celfunctie: vrijkomen neurotransmitters in zenuwuiteinden, contractie in spieren,
vrijkomen van substanties in klieren.
Potentiaalberekeningen
Evenwichtspotentiaal
• K: extracell. laag en intracell. Hoog -> diffundeerd makkelijk
• P K/P Cl / P Na= 100/20/2
𝑅𝑇 𝐶𝑒
• Wet van Nernst: Eion = 𝑧 𝐹 ln 𝐶𝑖 R= gasconstante: 8,3144621 J K-1 mol-1
Rustpotentiaal
• Rustmembraan= gepolariseerd (doordat binnenvlak negatief is en buitenvlak positief)
• A.h.v evenwichtspotentialen van K, Cl en Na kunnen we rustmembraanpotentiaal berekenen
• Gevolg: mix evenwichtspotentialen, definitieve membraanpotentiaal benaderd dicht die van K , hoge
kaliumpermeabilieit is bepalende factor.
• Formule van Goldman:
, 5.Intercellulaire communicatie
Communicatie gebeurt via chemische boodschappers (soms ook via gap junctions)
Types intercellulaire communicatie: - autocriene communicatie (enkel effect op cel zelf)
- Paracriene communicatie (naburige cellen worden beïnvloed)
- Endocriene communicatie ( cellen uit heel organisme worden bereikt met
transport via bloed)
Invloed op doelcel via communicatiecel:
- rechtstreeks op celmembraan: receptor is kanaal, boodschapper bindt op kanaal, permeabiliteit wijzigt,
ionkanaal sluit/ openent meer
- Receptor verbonden met G-proteïne, G-prot verbonden met kanaal (Gs= stimulerende proteïne, Gi= inactiverende
proteïne) Door activatie G-proteïne -> kanalen sluiten/openen
Neurotransmitter
G-proteïne Kanaal
(communicatie)
+ + + (openen)
+ - - - (sluiten)
- + - (sluiten)
- - + (openen)
- Receptor verbonden met G-proteïne, die verbonden is met enzyme:
1. G-proteïne activeert adenaylaatcyclase (AC)/ guanylaatcyclase (GC) -> vanuit (ATP)/ (GTP) wordt (AMP)/(GMP)
geactiveerd (sec boodschappers). Hierdoor worden (AMP)/ (GMP)-afh proteïnekinasen geactiveerd.
2. (PLC) G- activeert fosfolipase C (PLC) ->PIP2 (precursor) word gesplitst in (DAG) en (IP3)
(DAG): activeert proteïnekinase C
IP3: Ca2+ komt vrij uit ER en bindt met specifieke bindingsproteïnen.
3. (PLA2) G-proteïne activeert fosfolipase (A2) -> sec boodschapper = arachidonzuur (AA)
Structuur van receptoren
Steroïd en schildklierhormonen behoren tot transcriptiefactoren , cytoplamatische receptoren met 3 domeinen:
1. Amino-terminus: activeren of stimuleren van transcriptie
2. DNA-bindingsdomein: AZ binden receptor aan specifieke DNA-sequentie
3. Carboxy-terminus of ligandbindend domein: gebied dat hormonen bindt.
Hormoon-receptorbinding en interacties met DNA
- Lipidehormoon (geslachtshormoon) uit cholesterol (precursor) -> steroïdhormonen komen cel binnen via diffusie,
schildklierhormonen vie gefacilleerde diffusie. Receptor in cytoplasma/kern !
- Hormoon bindt aan receptor: receptoractivering (receptor kan DNA binden) -> geactiveerde receptoren binden
zich aan hormoonresponselementen -> homoon-receptorcomplex functioneert als trancriptiefactor.
Hoofdstuk 2: cytoplasmatische organellen
1.Het endoplasmatisch reticulum RER (ruw) en GER (glad)
Ruw endoplasmatisch reticulum
• ° uit anastomoserend cisternae, tubuli en vesiculae
• Cisternae lopen parallel en liggen dicht bij elkaar, ruimte afh van activitietsgraad cel
➔ Transport van eiwitten gevormd door ribosomen naar Golgi-apparaat
• Buitenzijde membranen met ribosomen (eiwitsynthese)
• Eiwitten worden opgestapeld in cisternae, inhoud wisselt que activiteitsgraad, grote act -> ajuinstructuur
