H3: MICROSTRUCTUUR VAN HET ZENUWSTELSEL
OVERZICHT
1. CELLEN VAN HET ZENUWSTELSEL
1.1. BASISSTRUCTUUR VAN EEN CEL
MEMBRAAN
• Opgebouwd uit dubbele lipidenlaag (vetten)
• Membraaneiwitten hierin verankerd:
o Sensoren (vb. aanwezigheid van hormonen)
o (Selectieve) toegangspoortjes (selectief transport)
o Actieve transporters (actieve cellen), die naar binnen en buiten de cel gaan
CYTOPLASMA ctyo – cel, plasma – water
• Waterige, gelatineuze massa
• Bevat celorganellen (belangrijkste elementen van een cel)
CYTOSKELET
• opgebouwd uit proteïnenstrengen
• Functies
o Geeft cel structuur/stevigheid en vorm
o functies in o.a. transport
o Erg dynamisch
• Dikste cytoskelet: microtubuli
KERN OF NUCLEUS
• Productie ribosomen gebeurt in de nucleolus (kernlichaampje)
o Ribosomen zijn de keukens van de cel: hier worden eiwitten geproduceerd
• DNA in chromosomen
o DNA blijft in de celkern. Als de cel een eiwit nodig heeft wordt een stukje DNA
overschreven naar mRNA (=transcriptie)
o DNA is het kookboek: bevat alle instructies voor het maken van eiwitten
• Transcriptie = aanmaak mRNA obv. actief gen
o Maw Stukje DNA wordt overgeschreven naar mRNA
o Alleen het nodige recept (gen) wordt overgeschreven, niet het hele boek
• mRNA (=messenger) verlaat kern via poriën
o gaat vervolgens naar de ribosomen (keukens) om omgezet te worden in eiwitten
1
,RIBOSOMEN:
• Translatie = mRNA wordt omgezet in proteïnen
o Functies proteïnen: aanmaak van structuren of enzymen
o Er wordt in de keuken (ribosoom) het recept (mRNA) gelezen en een eiwit gemaakt
Verschillende soorten ribosomen
• ‘Vrije’ ribosomen in het cytoplasma
o voor gebruik in het cytoplasma (voor de cel zelf- lokaal gebruik)
• Ribosomen gebonden aan het endoplasmatisch reticulum:
o Aanmaak eiwitten voor extern gebruik (bv: hormonen buiten de cel sturen)
o Ingebouwd als membraaneiwitten
• Nissl-substantie
o = korreltjes die veel ribosomen bevatten
o komen vooral voor in (grote) neuronen
o wijzen op grote synthetische activiteit van eiwitten
Grijze stof bestaat vooral uit cellichamen van neuronen -> en dus ook veel Nissl-
substantie (hierdoor donkerder)
ENDOPLASMATISCH RETICULUM
• Opgebouwd uit parallelle membraanlagen
• Ruw: ribosomen aangehecht
• Glad: zonder ribosomen
o productie van lipiden
o sorteren van moleculen
• Golgi-apparaat: (Verdeelcentrum) specifiek
type GER
o Zorgt o.a. voor verpakking van
producten in membraanblaasjes =
vesikels
MITOCHONDRIA
• Cruciale rol in energiehuishouding
o Betrokken bij omzetten voedingsstoffen à in adenosinetrifosfaat (ATP)
o ATP = rechtstreeks bruikbare ‘brandstof’ voor de cel
• Eigen DNA; reproduceren zichzelf, kunnen niet aangemaakt worden door de cel
o Bevatten in de regel enkel moederlijk mitochondriaal DNA (uit de eicel), niet
gerecombineerd Moeder geeft mitochondriale DNA door
o Mitochondriale Eva: +/- 150.000 jaar geleden
Een Eva wiens mitochondria bij ons allemaal terug te vinden is
• Belangrijkste theorie: mitochondriën ontstaan van een afstammeling van bacterie die bleef leven
na ingestie (opgenomen) door een grotere cel (endosymbiose theorie – Lynn Margulis)
Bacterie bleef verder leven als endoymbiont (= organisme die symbiotisch leeft in een ander organisme)
1.2. NEURONEN
Brein bevat diverse celtypes:
• +/- 85 miljard neuronen
2
, o 80% in het cerebellum
o Typisch neuron: 1000-10.000 synapsen (= verbindingen)
• Ongeveer even veel steuncellen -> Belangrijkste zijn de (neuro)glia
o Astrocyten
o Oligodendrocyten
o Microglia
o Schwann-cellen
Basisstructuur neuron:
• Soma of cellichaam
• Voelertjes of dendrieten
• Zender of axon
o Ontspruit ter hoogte van de zogenaamde
axonheuvel
• Eindknopen
• Grote variëteit, o.a. in mate van vertakking
DENDRIETEN
• van dendron (boom)
• meer of minder vertakt (verschilt van neuron tot neuron)
• Functie: ontvangen communicatie van andere neuronen
AXONEN
• Zender
• In de regel: éénrichtingsverkeer; elektrische boodschap
• Isolerende myelineschede (=isolerende laag rond een axon, witte stof)
o Bijna alle axonen in CZS
o Meeste axonen in PZS (hoewel ongemyeliniseerd hier couranter)
• Extreme lengte axonen mogelijk (vb. van voet tot medulla)
EINDKNOPEN
• Wanneer elektrische boodschap -> de eindknoop (uiteinden axon) bereikt -> vrijgave van
boodschapperstof die ander neuron zal beïnvloeden
• Proces vrijgave boodschapperstof
o In de eindknopen zitten vesikels (blaasjes) gevuld met
boodschapperstoffen
o Vesikels vermselten met het celmembraan van de
eindknoop
o Boodschapperstof wordt vrijgegeven in de synaptische
spleet (ruimte tussen de 2 neuronen)
• Terminologie: presynaptisch neuron – postsynaptisch neuron
• Typisch neuron
o contact met 10 – 100en andere neuronen
o Elk van deze neuronen meerdere synaptische contacten (veel contactpunten -> 5000)
3
, Transport van stoffen van en naar soma = Axoplasmatisch transport
Via axon van neuron met microtubuli als “sporen”
• Actief (kost energie)
• Transport loopt over de “sporen” -> sporen gevormd door microtubuli (soort rails in het axon)
• Twee richtingen
o Soma à eindknoop
- Anterograde axoplasmatisch transport
- Proteïne bij betrokken: kinesine
- vb. grote boodschappermolecules naar de synaps brengen
o Eindknoop à soma
- Retrograde axoplasmatisch transport
- Proteïne bij betrokken: dyneïne
- vb. lege vesikels (recyclage) terugvoeren
1.3. STEUNCELLEN
GLIA
• ‘lijm’
• veel meer functies dan louter bijeenhouden van ZS
• 3 belangrijkste types in CZS:
o Astrocyten (‘stervormige cellen’)
o Oligodendrocyten (‘met weinig takjes / bomen’)
o Microglia
• PZS: Schwan-cellen
• Toegenomen aandacht voor cognitieve functies van glia (m.n. astrocyten)
ASTROCYTEN astro – ster, cyt – cel
Meerdere functies:
• Fysieke ondersteuning weefsel (‘lijm’)
• Isoleren van de synapsen (contactpunt tss 2 neuronen waar boodschapperstoffen uitgewisseld)
o Omwikkelen synapsen zodat er niet te veel boodschapperstof weglekt
o Omwikkelen gelijktijdig verschillende synapsen – laat toe om activiteit op elkaar af te stemmen
o Bevatten receptoren voor die boodschapperstoffen en registreren hun aanwezigheid
• Opruimen “rommel” (vb: als neuron sterft bij apoptose)
• Produceren van chemicaliën voor neuronen
• Reguleren van extracellulair milieu
• Energietoevoer en –reserve voor neuronen
Energie:
• Neuronen nemen zelf maar beperkt glucose op uit haarvaatjes à Astrocyten helpen hierbij !
• Armen astrocyten omwikkelen enerzijds haarvaatjes, anderzijds dendrieten en soma van
neuronen
o Ze nemen glucose op uit het bloed (haarvaatjes) -> zetten dit om in lactaat en geven
het door aan extracellulair milieu rond neuronen als energiebron (voor ATP-aanmaak)
-> Glucose wordt voorverteerd zodat neuronen het sneller kunnen omzetten in energie
o Glucose à lactaat à neuronen
• Astrocyten kunnen beperkt glycogeen opslaan als energiereserve
4
OVERZICHT
1. CELLEN VAN HET ZENUWSTELSEL
1.1. BASISSTRUCTUUR VAN EEN CEL
MEMBRAAN
• Opgebouwd uit dubbele lipidenlaag (vetten)
• Membraaneiwitten hierin verankerd:
o Sensoren (vb. aanwezigheid van hormonen)
o (Selectieve) toegangspoortjes (selectief transport)
o Actieve transporters (actieve cellen), die naar binnen en buiten de cel gaan
CYTOPLASMA ctyo – cel, plasma – water
• Waterige, gelatineuze massa
• Bevat celorganellen (belangrijkste elementen van een cel)
CYTOSKELET
• opgebouwd uit proteïnenstrengen
• Functies
o Geeft cel structuur/stevigheid en vorm
o functies in o.a. transport
o Erg dynamisch
• Dikste cytoskelet: microtubuli
KERN OF NUCLEUS
• Productie ribosomen gebeurt in de nucleolus (kernlichaampje)
o Ribosomen zijn de keukens van de cel: hier worden eiwitten geproduceerd
• DNA in chromosomen
o DNA blijft in de celkern. Als de cel een eiwit nodig heeft wordt een stukje DNA
overschreven naar mRNA (=transcriptie)
o DNA is het kookboek: bevat alle instructies voor het maken van eiwitten
• Transcriptie = aanmaak mRNA obv. actief gen
o Maw Stukje DNA wordt overgeschreven naar mRNA
o Alleen het nodige recept (gen) wordt overgeschreven, niet het hele boek
• mRNA (=messenger) verlaat kern via poriën
o gaat vervolgens naar de ribosomen (keukens) om omgezet te worden in eiwitten
1
,RIBOSOMEN:
• Translatie = mRNA wordt omgezet in proteïnen
o Functies proteïnen: aanmaak van structuren of enzymen
o Er wordt in de keuken (ribosoom) het recept (mRNA) gelezen en een eiwit gemaakt
Verschillende soorten ribosomen
• ‘Vrije’ ribosomen in het cytoplasma
o voor gebruik in het cytoplasma (voor de cel zelf- lokaal gebruik)
• Ribosomen gebonden aan het endoplasmatisch reticulum:
o Aanmaak eiwitten voor extern gebruik (bv: hormonen buiten de cel sturen)
o Ingebouwd als membraaneiwitten
• Nissl-substantie
o = korreltjes die veel ribosomen bevatten
o komen vooral voor in (grote) neuronen
o wijzen op grote synthetische activiteit van eiwitten
Grijze stof bestaat vooral uit cellichamen van neuronen -> en dus ook veel Nissl-
substantie (hierdoor donkerder)
ENDOPLASMATISCH RETICULUM
• Opgebouwd uit parallelle membraanlagen
• Ruw: ribosomen aangehecht
• Glad: zonder ribosomen
o productie van lipiden
o sorteren van moleculen
• Golgi-apparaat: (Verdeelcentrum) specifiek
type GER
o Zorgt o.a. voor verpakking van
producten in membraanblaasjes =
vesikels
MITOCHONDRIA
• Cruciale rol in energiehuishouding
o Betrokken bij omzetten voedingsstoffen à in adenosinetrifosfaat (ATP)
o ATP = rechtstreeks bruikbare ‘brandstof’ voor de cel
• Eigen DNA; reproduceren zichzelf, kunnen niet aangemaakt worden door de cel
o Bevatten in de regel enkel moederlijk mitochondriaal DNA (uit de eicel), niet
gerecombineerd Moeder geeft mitochondriale DNA door
o Mitochondriale Eva: +/- 150.000 jaar geleden
Een Eva wiens mitochondria bij ons allemaal terug te vinden is
• Belangrijkste theorie: mitochondriën ontstaan van een afstammeling van bacterie die bleef leven
na ingestie (opgenomen) door een grotere cel (endosymbiose theorie – Lynn Margulis)
Bacterie bleef verder leven als endoymbiont (= organisme die symbiotisch leeft in een ander organisme)
1.2. NEURONEN
Brein bevat diverse celtypes:
• +/- 85 miljard neuronen
2
, o 80% in het cerebellum
o Typisch neuron: 1000-10.000 synapsen (= verbindingen)
• Ongeveer even veel steuncellen -> Belangrijkste zijn de (neuro)glia
o Astrocyten
o Oligodendrocyten
o Microglia
o Schwann-cellen
Basisstructuur neuron:
• Soma of cellichaam
• Voelertjes of dendrieten
• Zender of axon
o Ontspruit ter hoogte van de zogenaamde
axonheuvel
• Eindknopen
• Grote variëteit, o.a. in mate van vertakking
DENDRIETEN
• van dendron (boom)
• meer of minder vertakt (verschilt van neuron tot neuron)
• Functie: ontvangen communicatie van andere neuronen
AXONEN
• Zender
• In de regel: éénrichtingsverkeer; elektrische boodschap
• Isolerende myelineschede (=isolerende laag rond een axon, witte stof)
o Bijna alle axonen in CZS
o Meeste axonen in PZS (hoewel ongemyeliniseerd hier couranter)
• Extreme lengte axonen mogelijk (vb. van voet tot medulla)
EINDKNOPEN
• Wanneer elektrische boodschap -> de eindknoop (uiteinden axon) bereikt -> vrijgave van
boodschapperstof die ander neuron zal beïnvloeden
• Proces vrijgave boodschapperstof
o In de eindknopen zitten vesikels (blaasjes) gevuld met
boodschapperstoffen
o Vesikels vermselten met het celmembraan van de
eindknoop
o Boodschapperstof wordt vrijgegeven in de synaptische
spleet (ruimte tussen de 2 neuronen)
• Terminologie: presynaptisch neuron – postsynaptisch neuron
• Typisch neuron
o contact met 10 – 100en andere neuronen
o Elk van deze neuronen meerdere synaptische contacten (veel contactpunten -> 5000)
3
, Transport van stoffen van en naar soma = Axoplasmatisch transport
Via axon van neuron met microtubuli als “sporen”
• Actief (kost energie)
• Transport loopt over de “sporen” -> sporen gevormd door microtubuli (soort rails in het axon)
• Twee richtingen
o Soma à eindknoop
- Anterograde axoplasmatisch transport
- Proteïne bij betrokken: kinesine
- vb. grote boodschappermolecules naar de synaps brengen
o Eindknoop à soma
- Retrograde axoplasmatisch transport
- Proteïne bij betrokken: dyneïne
- vb. lege vesikels (recyclage) terugvoeren
1.3. STEUNCELLEN
GLIA
• ‘lijm’
• veel meer functies dan louter bijeenhouden van ZS
• 3 belangrijkste types in CZS:
o Astrocyten (‘stervormige cellen’)
o Oligodendrocyten (‘met weinig takjes / bomen’)
o Microglia
• PZS: Schwan-cellen
• Toegenomen aandacht voor cognitieve functies van glia (m.n. astrocyten)
ASTROCYTEN astro – ster, cyt – cel
Meerdere functies:
• Fysieke ondersteuning weefsel (‘lijm’)
• Isoleren van de synapsen (contactpunt tss 2 neuronen waar boodschapperstoffen uitgewisseld)
o Omwikkelen synapsen zodat er niet te veel boodschapperstof weglekt
o Omwikkelen gelijktijdig verschillende synapsen – laat toe om activiteit op elkaar af te stemmen
o Bevatten receptoren voor die boodschapperstoffen en registreren hun aanwezigheid
• Opruimen “rommel” (vb: als neuron sterft bij apoptose)
• Produceren van chemicaliën voor neuronen
• Reguleren van extracellulair milieu
• Energietoevoer en –reserve voor neuronen
Energie:
• Neuronen nemen zelf maar beperkt glucose op uit haarvaatjes à Astrocyten helpen hierbij !
• Armen astrocyten omwikkelen enerzijds haarvaatjes, anderzijds dendrieten en soma van
neuronen
o Ze nemen glucose op uit het bloed (haarvaatjes) -> zetten dit om in lactaat en geven
het door aan extracellulair milieu rond neuronen als energiebron (voor ATP-aanmaak)
-> Glucose wordt voorverteerd zodat neuronen het sneller kunnen omzetten in energie
o Glucose à lactaat à neuronen
• Astrocyten kunnen beperkt glycogeen opslaan als energiereserve
4
