In dit document worden van het studieboek Essential Cell Biology de hoofdstukken 16 & 18 behandeld. Daarnaast ook nog wat hoofdstukken uit The immune system (P. Parham), maar voor het immunologiegedeelte heb ik meer college aantekeningen gemaakt. Ik heb voor het tentamen een 7.4 gehaald!
Deze samenvatting bevat de stof van het vak ‘Celbiologie &
Immunologie DT 1’ van de studie Gezondheid en Leven aan de VU. De
samenvatting is geschreven in studiejaar 2020-2021. Het bevat een
samenvatting van de boeken Essential Cell biology 5 e editie & The
Immune System 4th Edition. Daarnaast bevat het ook uitgewerkte
aantekeningen van de hoorcolleges en afbeeldingen voor meer uitleg.
Ik hoop dat deze samenvatting jou wat meer inzicht kan geven over de
onderwerpen die voorbij komen en je helpt bij het leren van het
tentamen.
CELBIOLOGIE & IMMUNOLOGIE DT1
CELBIOLOGIE
CELL SIGNALING(H16)
Signaal transductie: Het proces van omzetting tot signalen.
Werking van cel signalering & transductie
- Een signaal cel produceert een soort type extracellulair signaal molecuul dat
gedetecteerd wordt door een target cel.
- Target cellen bevatten receptoren die een signaal molecuul herkennen en specifiek
reageren op dat molecuul. Bij transductie produceert de receptor hierbij
intracellulaire signaal moleculen.
Verschillende soorten extracellulaire signalen
- Eiwitten
- Peptiden
- Aminozuren
- Nucleotiden
- Steroïden
- Lipide zuren
- Opgeloste gassen
- Hormonen
Meest voorkomende vorm van cel communicatie is het transporteren van het signaal in het
bloed door het hele lichaam.(extracellulaire signalen op deze manier zijn hormonen. Cellen
die hormonen produceren = endocriene cellen)
➢ Paracrine signalering: in plaats van de bloedstroom in te komen, diffuseren de signaal
moleculen door extracelllulair vloeistof, waardoor het dichtbij de cel blijft. (zijn
eigenlijk lokale mediatoren, bijv. bij wondheling)
➢ Autocrine signalering: wanneer cellen reageren op hun eigen lokale mediatoren.
(Kankercellen kunnen zo ook overleven)
➢ Neuronale signalering: zenuwcellen die signalen heel snel en specifiek naar target
cellen brengt via privé lijnen. Axonen zenden neurotransmitters uit, waardoor het
signaal wordt overgebracht.
➢ Meest intieme en korte vorm van cel signalering hoeft niet een molecuul vrij te laten.
In plaats daarvan maken de cellen direct fysiek contact door signaal moleculen die in
het plasma membraan zitten van de signaal cel en in de receptoreiwitten in het
plasmamembraan.
Cel gedrag
- Of een cel reageert op een signaal molecuul hangt af of de cel een receptor bevat voor
dat signaal.
extracellulaire signaal moleculen kunnen gesplitst worden in twee grote klassen, afhankelijk
van het type receptor waarmee ze interacteren.
1. De grootste klasse van signalen bestaat uit moleculen die te groot of te hydrofiel zijn
om het membraan van de target cel te passeren.
2. Moleculen die klein of hydrofoob genoeg zijn om het membraan te passeren en in het
cytosol van de target cel te komen.
Door een beperkt aantal receptoren te produceren, beperkt een cel het aantal signalen die
binnen kunnen komen. De beperkt aantal signalen kunnen nog steeds de target cel op veel
manieren beïnvloeden(vorm veranderen, beweging, metabolisme, genexpressie etc.).
Hoe een cel reageert op een signaal hangt af van het aantal intracellulaire moleculen de
membraanreceptor produceert en hoe deze moleculen verschillen in activiteit van
effectoreiwitten(hebben een direct effect op het gedrag van de target cel).
Snelheid reactie van de cel
- Snelle reacties zijn mogelijk doordat een signaal de activiteit van eitwitten aantast die
zich al in de target cel bevinden.
- Andere responses (zoals celgroei) duren langer, omdat de respons van extracellulaire
signalen pas gebeurt wanneer er verandering plaatsvindt in genexpressie en in de
productie van nieuwe eiwitten.
Intracellulaire signaal wegen functies
1. Ze kunnen het signaal doorgeven en zo helpen het door de cel
te verspreiden
2. Ze kunnen het ontvangen signaal versterken, waardoor het
sterker wordt, zodat een paar extracellulaire
signaalmoleculen voldoende zijn om een grote intracelllulaire
respons op te roepen.
3. Ze kunnen signalen van meer dan één intracellulaire
signaleringsroute detecteren en deze integreren voordat ze
een signaal doorsturen.
4. Ze kunnen het signaal naar meer dan één effectoreiwit
verdelen, waardoor vertakkingen in het
informatiestroomdiagram ontstaan en een complexe respons
wordt opgeroepen.
5. Ze kunnen de respons op het signaal moduleren door de
activiteit van componenten stroomopwaarts in de
signaleringsroute te reguleren, een proces dat bekend staat
als feedback.
Feedback regulatie
- Kan overal op het signaalpad ontstaan en kan zowel een respons van een signaal
versterken als verzwakken.
- Bij positieve feedback stimuleert een later deeltje een eerder deeltje te reageren op
het signaal.
- Bij negatieve feedback remt een later deeltje een eerder deeltje te reageren op het
signaal.
Moleculaire switches
- Ontvangst van een signaal zorgt ervoor dat ze van een inactieve naar een actieve
toestand schakelen. Eenmaal geactiveerd, kunnen deze eiwitten andere eiwitten in de
signaalroute stimuleren(en soms onderdrukken).
- Twee soorten switch eiwitten: eiwit kinase & GTP-bindende eiwitten.
Cell oppervlakte receptoren (3 klassen)
1. Ion-kanaal gekoppelde receptoren -> veranderen de doorlaatbaarheid van het
membraan tot geselecteerde ionen. Dit doen ze door het membraanpotentiaal te
veranderen.
2. G-eiwit gekoppelde receptoren -> activeren membraangebonden GTP-bindende
eiwitten, die daarna een enzym of een ion-kanaal activeren(of remmen) in het
membraan.
3. Enzym gekoppelde receptoren -> werken ofwel als enzymen of associëren zich met
enzymen in de cel. Als ze gestimuleerd worden, kunnen de enzymen een grote
verscheidenheid aan intracellulaire signaalroutes activeren.
Binnen deze drie klassen is er een groot aantal aan verschillende typen receptoren.
Ion-kanaal gekoppelde receptoren
- Meest simpel en direct
- Zijn verantwoordelijk voor de snelle transmissie van signalen over synapses in het
zenuwstelsel.
- Wanneer een neurotransmitter bindt met een ion-kanaal gekoppelde receptor,
verandert de receptor van conformatie zodat het kanaal open gaat en specifieke ionen
erdoorheen kunnen.
- Verandering van membraanpotentiaal
G-eiwit gekoppelde receptoren
➢ Inleiding
- Meeste cel oppervlakte receptoren
- Elke heeft een soortgelijke structuur: gemaakt uit één
enkele polypeptide keten dat 7 keer heen en weer
gaat door het membraan.
➢ Stimulatie van GPCR’s activeert G-ewit sub unit
- Elk G-eiwit(in de cel) heeft een α, β en γ- sub unit.
- In de inactieve staat van het eiwit is een GDP molecuul
aan het α sub unit gebonden.
- Wanneer een extracellulair signaal molecuul bindt aan
de GPCR(receptor), bindt de receptor aan het eiwit en
stimuleert hij de α sub unit om het GDP molecuul los
te laten en een GTP op te nemen.
- In sommige gevallen vallen de sub units uit elkaar na activatie, waardoor de twee
verschillende complexen (α en βγ) apart kunnen reageren met doeleiwitten in het
membraan en zo uiteindelijk ook signalen bij andere bestemmingen brengen in de cel.
- Hoelang de complexen geactiveerd blijven, bepaalt ook hoelang een response blijft
bestaan. Dit wordt gereguleerd door het gedrag van de α sub unit (als α sub unit
hydrolyse ondergaat, verliest GTP een fosfaatgroep en verandert het eiwit weer in
originele staat).
➢ Hoe sommige G-eiwitten direct ion-kanalen reguleren
- Na activatie van het eiwit bindt (in het geval van zenuwstelsel i.v.m. hartritme) de βγ
complex aan het ion kanaal waardoor het open gaat.
➢ Productie van small messenger-moleculen
- Enzymen(adenylylcyclase en fosfolipase C) worden geactiveerd door verschillende
soorten G-eiwitten, waardoor de cellen de productie van de kleine moleculen kunnen
koppelen aan verschillende extracellulaire signalen. Deze kleine moleculen worden
vaak second messengers genoemd(deze verspreiden het signaal verder in de cel).
➢ Inschakeling van genen en activatie van enzymen door cyclische AMP-
signaleringsroute
- Veel extracellulaire signalen hebben effect op de activiteit
van het enzym adenylyl cyclase en veranderen zo de
intracellulaire concentratie van het second messenger
molecuul cyclisch AMP.
- Doordat ATP ook wordt omgezet in cyclisch AMP, moet het
signaal eindigen. Dit gebeurt door een tweede enzym(cyclisch
AMP fosfodiesterase), die heel snel cyclisch AMP verandert in
normaal AMP.
- cAMP activeert PKA, die vervolgens andere eiwitten
fosforyleert.
- Vet en glycogeenafbraak
- Signaalmolecuul: hormonen/adrenaline
- Receptor: GPCR
- Second messengers: adenylyl cyclase PKA phosphorylase
kinase
- Transcriptie factoren: CREB
- Cellulair effect: Zorgt voor groei en deling
➢ Inositol-fosfolipidenroute(zorgt voor meer Ca2+)
- Sommige GPCRs gebruiken een G-eiwit genaamd G q, die i.p.v. adenylyl cyclase het
enzym fosfolipase C activeert.
- Fosfolipase C verspreidt het signaal door een lipidemolecuul te splitsen dat een
onderdeel is van het plasmamembraan. Door de aanwezigheid van dit fosfolipide,
worden een groot aantal verschillende effector-eiwitten geactiveerd.
➢ De invloed van Ca2+
- Het dient als intracellulaire messenger. De concentratie in een ongestimuleerde cel is
extreem laag. Stimuleert embryo om te groeien, samentrekking van spiercellen en
secretie
- Wanneer Ca2+ bindt met calmodulin(response eiwit), ondergaat het eiwit een
conformatie verandering dat ervoor zorgt dat het contact kan maken met veel target
eiwitten in de cel. CaM-kinase beïnvloedt andere processen in de cel door
fosforylering van bepaalde eiwitten.
➢ Een bepaalde GCPR-signaleringsroute (NO)
4
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper jb3802. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,99. Je zit daarna nergens aan vast.
