Samenvatting Celbiologie
Hoofdstuk 1: Biomembraan
Biomembraan: maken een onderscheid tussen binnen en buiten
Centraal: fosfolipidelaag
Eukaryoten: hebben binnen de cel meerdere biomembranen die zorgen voor
compartimentalisatie en DNA strengen zijn omgeven door een celmembraan
- Rol plasmamembraan: Vorm van de cel en controleert de verplaatsing van
moleculen tussen cytoplasma en extracellulaire ruimte
Grootste deel van het membraan om en in de cel: is het cytoskelet
Verschillende soorten van organellen en kleinere vesikels zijn
omgeven door hun eigen kenmerkende membranen.
Voeren functies uit als: genexpressie, productie energie, ...
Onderverdeling van een dierlijke cel
- Cytoplasma: alles binnen de plasmamembraan, behalve de nucleus, omvat de organellen
- Cytosol: het waterige gedeelte van het cytoplasma buiten de organellen
- Lumen: waterige gedeelte binnen organellen, de vloeistof in de organellen
1
,Structuur van biomembranen
Biomembraan is onregelmatig met dieptes en hoogtes, niet vlak
→ Hoe donkerder hoe dieper, hoe lichter hoe hoger
Structuur & dikte van membraan te weten komen via atomic force
microscopie, werking:
- De naald (Probe): Een extreem scherpe naald bevindt zich aan het uiteinde van een flexibele
draagarm (de cantilever).
- Het scannen: De naald beweegt vlak boven of over het oppervlak van een staal
- Interactie: Door krachten tussen de naald en het oppervlak (zoals Van der Waals-krachten)
buigt de cantilever omhoog of omlaag.
- Detectie: Een laserstraal schijnt op de achterkant van de
cantilever, zodra de arm buigt, verandert de positie van de
gereflecteerde laserstraal op een fotodiode.
- Beeldvorming: Een computer vertaalt deze minieme bewegingen
naar een gedetailleerde 3D-kaart van het oppervlak.
Werking van een elektronenmicroscoop
Er wordt een beelden gevormd door elektronen door een preparaat te
sturen, elektronen die de cel raken lichten niet (een dikker gedeelte).
De rest van de elektronen schieten door en komt terecht op een fluorescente scherm.
Deze elektronen lichten op en kun je de cel zien. Het komt terecht op de detector. Hierdoor
kan men zware en lichte gebieden in kaart brengen.
Vorm membraan: spoorlijn, door amfipatische eigenschap.
Buitenkant en binnenkant: kopjes →hydrofiel
Het midden: staartjes → hydrofoob
Amfipatische eigenschap: molecule dat twee kanten heeft met verschillende
eigenschappen (hydrofiel vs hydrofoob)
Celmembraan zit in een waterachtige structuur en
de staartjes (hydrofoob) houden daar niet van dus
zullen naar elkaar toekomen (binnenkant).
De kopjes houden van water (hydrofiel) dus zitten
aan de buitenkant. Hierdoor ontstaat een dubbele
fosfolipidenlaag.
2
,Dikte membraan: 3-4*10-9 = 30 - 40 Å
- Micellen: enkele laag, enkel de hoofdjes zitten langs de buitenkant
- Liposomen: dubbele laag. Is beter want anders is het hydrofoob
gedeelte te dik
Er is veel variabiliteit van biomembraan (RBC vs. haarcellen)
Hoe komen we tot de verschillende vormen ookal zijn beide opgebouwd uit een fosfolipidedubbellaag?
Myelineschede: meerdere fosfolipide dubbellagen die rond een axon zijn gewikkeld
→ overlapping van de ‘treinsporen’, het zijn de schwancellen die meerdere keren
rondom het axon zitten → in het zenuwstelsel, complexiteit
Twee zijden van fosfolipide laag
- Exoplasmatische zijde: kant die naar buiten wijst (buitenkant van de cel)
- Cytologische zijde: wijst naar cytosol (binnenkant van de cel)
- Membranen kunnen met elkaar versmelten of uit membraan kunnen nieuwe
membranen ontstaan. De zijden blijven ALTIJD hetzelfde
- in een organel is de binnenkant het exoplasmatisch, die wijst naar het lumen en de
buitenkant de cytosolische wijzend naar het cytosol
3
, Chemie van biomembranen
1. Lipiden
Drie soorten:
1. Fosfoglyceriden en plasmalogenen
2. Sfingolipiden
3. Sterolen
Fosfoglyceriden: zijn amfipatische moleculen
Geen molecule kunnen tekenen
Zijn opgebouwd uit glycerol (drievoudige alcohol 3OH groepen)
Reactie zuur en alcohol: ontstaan ethers.
→ OH reageert met COOH = ester
Ether: organische verbinding ontstaan door reactie van zuur + alcohol of suiker
Op de 3OH ontstaan ethers: Triacylglycerol (zeer hydrofoob) ontstaat is niet
oplosbaar, vet
Slechts 2 vetzuren vormen een ether. De andere
heeft fosfaat. Ontstaan van Fosfatidyl. Aan het
fosfaat kunnen ook andere groepen binden zoals
choline, inositol, serine, …
→ diacylglycerol-3-fosfaat = amfipatisch
kennen waaruit het voorkomt
→ fosfatidyl = glycerol met 2 vetzuurstaarten en een fosfaat
Plasmalogen
fosfoglyceriden maar een van de esterverbindingen is een ether verbinding geworden.
glycoproteïne: eiwit met daaraan gekoppeld een of meer suikereenheden, polysachariden.
4
Hoofdstuk 1: Biomembraan
Biomembraan: maken een onderscheid tussen binnen en buiten
Centraal: fosfolipidelaag
Eukaryoten: hebben binnen de cel meerdere biomembranen die zorgen voor
compartimentalisatie en DNA strengen zijn omgeven door een celmembraan
- Rol plasmamembraan: Vorm van de cel en controleert de verplaatsing van
moleculen tussen cytoplasma en extracellulaire ruimte
Grootste deel van het membraan om en in de cel: is het cytoskelet
Verschillende soorten van organellen en kleinere vesikels zijn
omgeven door hun eigen kenmerkende membranen.
Voeren functies uit als: genexpressie, productie energie, ...
Onderverdeling van een dierlijke cel
- Cytoplasma: alles binnen de plasmamembraan, behalve de nucleus, omvat de organellen
- Cytosol: het waterige gedeelte van het cytoplasma buiten de organellen
- Lumen: waterige gedeelte binnen organellen, de vloeistof in de organellen
1
,Structuur van biomembranen
Biomembraan is onregelmatig met dieptes en hoogtes, niet vlak
→ Hoe donkerder hoe dieper, hoe lichter hoe hoger
Structuur & dikte van membraan te weten komen via atomic force
microscopie, werking:
- De naald (Probe): Een extreem scherpe naald bevindt zich aan het uiteinde van een flexibele
draagarm (de cantilever).
- Het scannen: De naald beweegt vlak boven of over het oppervlak van een staal
- Interactie: Door krachten tussen de naald en het oppervlak (zoals Van der Waals-krachten)
buigt de cantilever omhoog of omlaag.
- Detectie: Een laserstraal schijnt op de achterkant van de
cantilever, zodra de arm buigt, verandert de positie van de
gereflecteerde laserstraal op een fotodiode.
- Beeldvorming: Een computer vertaalt deze minieme bewegingen
naar een gedetailleerde 3D-kaart van het oppervlak.
Werking van een elektronenmicroscoop
Er wordt een beelden gevormd door elektronen door een preparaat te
sturen, elektronen die de cel raken lichten niet (een dikker gedeelte).
De rest van de elektronen schieten door en komt terecht op een fluorescente scherm.
Deze elektronen lichten op en kun je de cel zien. Het komt terecht op de detector. Hierdoor
kan men zware en lichte gebieden in kaart brengen.
Vorm membraan: spoorlijn, door amfipatische eigenschap.
Buitenkant en binnenkant: kopjes →hydrofiel
Het midden: staartjes → hydrofoob
Amfipatische eigenschap: molecule dat twee kanten heeft met verschillende
eigenschappen (hydrofiel vs hydrofoob)
Celmembraan zit in een waterachtige structuur en
de staartjes (hydrofoob) houden daar niet van dus
zullen naar elkaar toekomen (binnenkant).
De kopjes houden van water (hydrofiel) dus zitten
aan de buitenkant. Hierdoor ontstaat een dubbele
fosfolipidenlaag.
2
,Dikte membraan: 3-4*10-9 = 30 - 40 Å
- Micellen: enkele laag, enkel de hoofdjes zitten langs de buitenkant
- Liposomen: dubbele laag. Is beter want anders is het hydrofoob
gedeelte te dik
Er is veel variabiliteit van biomembraan (RBC vs. haarcellen)
Hoe komen we tot de verschillende vormen ookal zijn beide opgebouwd uit een fosfolipidedubbellaag?
Myelineschede: meerdere fosfolipide dubbellagen die rond een axon zijn gewikkeld
→ overlapping van de ‘treinsporen’, het zijn de schwancellen die meerdere keren
rondom het axon zitten → in het zenuwstelsel, complexiteit
Twee zijden van fosfolipide laag
- Exoplasmatische zijde: kant die naar buiten wijst (buitenkant van de cel)
- Cytologische zijde: wijst naar cytosol (binnenkant van de cel)
- Membranen kunnen met elkaar versmelten of uit membraan kunnen nieuwe
membranen ontstaan. De zijden blijven ALTIJD hetzelfde
- in een organel is de binnenkant het exoplasmatisch, die wijst naar het lumen en de
buitenkant de cytosolische wijzend naar het cytosol
3
, Chemie van biomembranen
1. Lipiden
Drie soorten:
1. Fosfoglyceriden en plasmalogenen
2. Sfingolipiden
3. Sterolen
Fosfoglyceriden: zijn amfipatische moleculen
Geen molecule kunnen tekenen
Zijn opgebouwd uit glycerol (drievoudige alcohol 3OH groepen)
Reactie zuur en alcohol: ontstaan ethers.
→ OH reageert met COOH = ester
Ether: organische verbinding ontstaan door reactie van zuur + alcohol of suiker
Op de 3OH ontstaan ethers: Triacylglycerol (zeer hydrofoob) ontstaat is niet
oplosbaar, vet
Slechts 2 vetzuren vormen een ether. De andere
heeft fosfaat. Ontstaan van Fosfatidyl. Aan het
fosfaat kunnen ook andere groepen binden zoals
choline, inositol, serine, …
→ diacylglycerol-3-fosfaat = amfipatisch
kennen waaruit het voorkomt
→ fosfatidyl = glycerol met 2 vetzuurstaarten en een fosfaat
Plasmalogen
fosfoglyceriden maar een van de esterverbindingen is een ether verbinding geworden.
glycoproteïne: eiwit met daaraan gekoppeld een of meer suikereenheden, polysachariden.
4
