MGZ Q2 SAMENVATTING
Nature en Nurture
Radboud Universiteit, Nijmegen
Gemaakt door: Georgia Graat
,Samenvatting Q2 MGZ
Module 1: De gezonde cel – nature
Een mens heeft heel veel cellen die allemaal normaal moeten functioneren en hun eigen taken
moeten uitvoeren, omdat het anders kan leiden tot ziekte. Om cellen te bekijken bestaan twee
belangrijke microscopie vormen. De eerste is de lichtmicroscopische variant.
Hierbij is het niet nodig om cellen te fixeren, behalve als je ze lang wil bewaren.
Details zijn niet goed zichtbaar en de afbeelding is vaak nogal vaag. Hierom
wordt de HE-kleuring vaak gebruikt. Hierbij kleurt hematoxyline de zure groepen
en eosine de basische groepen. Confocale-laser-scanning-microscopie is een
variant van lichtmicroscopie. Fluorescentiemicroscopie is een variant van de
lichtvorm waarbij antilichamen worden gebruikt. Deze antilichamen gaan aan
receptoren van bepaalde cellen zitten en kunnen zo met lichtgevende groepen
bepaalde structuren weergeven. Bij bright field microscopie krijg je één kleur.
De andere microscopie variant is elektronenmicroscopie. Deze soort geeft veel
gedetailleerdere en scherpere beelden dan de lichtvariant. Cellen moeten
hierbij altijd gefixeerd worden. De normale soort is transmissie elektronen
microscopie. Hiermee kan de interne structuur van cellen met een hoge
resolutie zichtbaar gemaakt worden. Immuno-elektronenmicroscopie is een
speciale variant waarbij gebruik wordt gemaakt van goud bolletjes gekoppeld
aan antilichamen, wat zorgt voor zwarte puntjes op het beeld. Scanning-
elektronenmicroscopie geeft een scherp, driedimensionaal beeld.
De manier waarop cellen worden gesneden bij het maken van preparaten kan de vorm en inhoud
vertekenen. De grootte van het object en de plek van aansnijden kan namelijk bepalen hoe een
object eruit komt te zien. Een nucleus is soms wel en soms niet zichtbaar. Epitheelcellen hebben een
cylinder vorm, maar door de manier van aansnijden kunnen ze ook vage, kernloze, ronde cellen
lijken.
Het lichaam heeft een verzameling van zeer uiteenlopende cellen, alle aangepast qua vorm en
functie aan een speciale taak. Omdat ze allemaal hetzelfde DNA bevatten, betekent dit dat ze allen
verschillend gebruiken maken van hun DNA.
Veel van de cellen ontstaan uit dezelfde begincel. Een
zygoot verandert in een blastocyst. Een zygoot is een
bevruchte eicel en een blastocyst is het volgende
stadium, met een cel die uitgroeit tot zowel alle
somatische cellen als de cellen voor de placenta. Een
gastrula is een stamcel die in alle soorten somatische
cellen kan veranderen. Zo wordt een embryo gemaakt.
Epitheel is eenlagig en cylindervormig. Hiervan bestaan
bijvoorbeeld slijmbekercellen, die in de darmen zitten
voor opname en verwerking van stoffen, en
endotheelcellen als grenslaag van lumen, die zorgen voor
goed transport van stoffen. Daarnaast heb je gladde
spiercellen, die dicht op elkaar liggen om kracht te
kunnen geven, en vertakte cellen die zorgen voor de
vorming van hechte verbanden tussen cellen. Uitlopers
zoals Purkinjecellen zorgen voor contact tussen cellen. De
Gemaakt door: Georgia Graat
,uitlopers beginnen bij een grote cel die heel klein vertakt. Het contact is nodig voor overdracht van
signalen. Rode bloedcellen (erytrocyten) en bloedplaatjes hebben geen kern. Dit duidt op een
hooggespecialiseerde, eenzijdige functie van een cel. Cellen die zeer donker zijn aan gekleurd, zijn
druk bezig met processen die plaatsvinden in het cytoplasma. Bij cellen die translationeel niet zo
actief zijn, is er weinig cytoplasma aanwezig in de cel. Door een trigger kunnen ze weer aangezet
worden tot het ontwikkelen van synthetiserende activiteiten.
Het buitenste celmembraan ligt om het cytoplasma heen. In dit cytoplasma
vinden veel processen plaats en liggen alle organellen. Ook de nucleus of
kern ligt hier. Deze heeft een eigen dubbelmembraan om zich heen. In de
nucleus liggen de nucleolus, een grote structuur die bestaat uit RNA, DNA en
eiwitten, karyoplasma, het plasma van de celkern, en chromatine.
Binucleaire cellen zijn cellen met een dubbele kern door potentiële delings-
capaciteit. Ook door celfusie kunnen meerkernige cellen ontstaan. Zo
worden grote units geschapen die efficiënter kunnen werken en beter
synchroon kunnen worden gereguleerd. Dit wordt bijvoorbeeld gebruikt bij
skeletspieren of de placenta-barrière.
Het membraan is een flexibele structuur en
wordt ook wel de fluid mosaic model genoemd.
Het amfifiele karakter van fosfolipiden ligt
hieraan ten grondslag. Een membraan bestaat
uit een dubbele laag fosfolipiden met
cholesterol en in het membraan liggen proteïne
moleculen. Dit zijn zowel integraal membraan
eiwitten als transportkanalen. Bovenop liggen
glycoproteïnen. Fosfolipiden zijn opgebouwd uit
een geladen, hydrofiele kop en twee ongeladen,
hydrofobe staarten. De hydrofiele koppen
steken naar buiten naar de vloeistof toe en de
hydrofobe staarten zijn naar elkaar toe gericht.
Zo vormt dit een dubbellaag. Deze dubbellaag is een dynamische structuur, omdat lipiden lateraal en
verticaal in het membraan kunnen bewegen. Hierdoor ontstaan lokale verschillen in structuur en
samenstelling (rafts) die van belang zijn voor sommige functies. Er is sprake van een asymmetrische
verdeling van eiwitten op de binnen- en buitenkant.
Op basis van de kopgroep worden fosfolipiden ingedeeld. Een beperkt
aantal kopgroepen zijn, net als de vetzuurketen, gekoppeld aan glycerol.
Bij de vetzuurstaarten is er veel variatie in het aantal C-atomen en
dubbele bindingen. Naast fosfolipiden zitten er ook sfingolipiden in
celmembranen. Dit zijn ook amfifiele moleculen: een hydrofiele
kopgroep en een uit vetzuren bestaande, hydrofobe staart. Als de
kopgroep uit een keten van suiker bestaat, zijn het glycolipiden. De
glycolipiden zijn suikers die belangrijk zijn voor de cel-cel herkenning.
Membranen zijn alleen vrijelijk doorlaatbaar voor kleine en ongeladen
moleculen. Andere moleculen kunnen het membraan passeren door
kanaal- en transporteiwitten. Membraanlipiden vormen dus een
barrière. Met name hydrofobe moleculen komen door het membraan. De manier waarop eiwitten in
de dubbellaag liggen hangt af van hun structuur en hun interactie met de fosfolipiden.
Gemaakt door: Georgia Graat
, De membraanvloeibaarheid is het gemak waarmee fosfolipiden
ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. Dit wordt bepaald
door de concentratie van cholesterol en fosfolipiden met cis-
onverzadigde vetzuren. Dit hangt sterk af van de temperatuur.
De vloeibaarheid neemt af met de lengte van staarten en af met
de verzadiging van de vetzuurstaarten. Cholesterol verlaagt de
vloeibaarheid. De vloeibaarheid is van belang voor de
doorlaatbaarheid, de interactie tussen membraan en cytoskelet
en het doorgeven van signalen.
Membraanlipiden vormen
herkenningssignalen voor moleculen. Deze
kunnen een molecuul binden en een reactie
veroorzaken. Verder heeft het membraan
transporteiwitten en -kanalen. Deze
transporteren kleine moleculen en ionen
over het membraan. Iongradiënten maken
het mogelijk energie op te slaan over het
membraan. Diffusie, channel-mediated en transport-mediated
gaan passief. Actief transport kost energie. Bij uniport gaat een
molecuul passief met de concentratiegradiënt mee. Symport
en antiport maken secundair actief transport mogelijk, dus
tegen de gradiënt in. Bij symport gaat een co-transported ion
mee en bij antiport gaat dit ion tegenovergesteld. Deze twee
heten gekoppeld transport.
Membraaneiwitten ontvangen, vertalen, versterken en
integreren signalen zodat cellen kunnen reageren op veranderingen in de omgeving. Veel
signaalmoleculen zijn hiervoor afhankelijk van receptoren. Door hieraan te binden, gebeurt binnen in
de cel een cascade aan reacties, waardoor second messengers geactiveerd worden. Anchors in het
membraan zijn belangrijk voor versterking van de cel en het membraan. Zij verankeren het cytoskelet
aan het celmembraan en de cel aan de extracellulaire matrix. Integrines zijn membraaneiwitten
betrokken bij de verankering van actine aan de extracellulaire matrix. Het membraan gebonden
cytoskelet bestaat uit een celspecifiek netwerk van eiwitten. De functie van een eiwit wordt bepaald
door zijn secundaire en tertiaire structuur. Het glycocalyx ligt als beschermlaagje om het
celmembraan heen.
Gemaakt door: Georgia Graat
