Celbiologie
MEMBRAANSTRUCTUREN
UNIT MEMBRANE
Membraan komt overal voor
Lichtmicroscopisch
o niet zichtbaar maar aflijning cel & buitenwereld wel zichtbaar
o Micromanipulatie celgrens (indrukken of aanprikken)
o Ghost-cells = aangeprikte lege cellen bestaande uit 50% lipiden
& 50% proteinen
Transmissie elektronenmicroscopisch
o Celmembraan, kernenvelop & membraanstructuren wel
zichtbaar
o Trilamellaire structuur → drie lagen: twee elektronendense
lagen (2,5 nm) gescheiden door translucente laag (4 nm) = 9 nm
(polaire hoofdjes = elektronendense lagen → micellen)
o Cytomembranen → Membraanstructuren overal in cel (cel, kern
& organellen)
LIPIDE-PROTEINE MODEL
➢ Statisch model: globulaire proteinen op vaste plaats (meer proteinen op
binnenste laag)
o A-face → binnenste lamel met veel proteinen
o B-face → buitenste lamel met minder proteinen
➢ Morfologische indicatie → Vries-breuk techniek (membraan breken
tussen buitenste & binnenste lamel)
VLOEIBAAR LIPIDE-PROTEINE MODEL
➢ Niet-statisch model → globulaire proteinen bewegen vrij in lipidenlaag
(cellen fussioneren)
➢ Morfologische indicatie → twee cellen met gekleurde proteinen
verbonden & proteinen vermengden zich
Amfifatisch
SAMENSTELLING
Zowel vetoplosbaar
Actinenetwerk → versteviging
(hydrofoob / apolair),
Lipiden (vetten) (1 000 000 000)
o Fosfolipiden = lipiden met fosfaatgroep
Amfifatisch → apolaire vetzuurstaarten & polaire
fosfaatgroep & zijketen (zowel vetoplosbaar als
wateroplosbaar)
Vetzuurstaarten
1
, Verzadigd (-)
Onverzadigd (=) → hoe meer onverzadigd, hoe
vloeibaarder vet, hoe meer eiwitten kunnen bewegen
Soorten
Fosfatidylcholine, fosfatidylserine &
fosfatidylethanolamine
sfingomyeline (geen glycerol, myelineschede)
o Cholesterol
Steroidstructuur: 3 zesringen & 1 vijfring (hormonen,
cortecosteroiden in bijniercortex)
Amfifatisch → hydrofobe vetzuurstaart & hydrofiele OH-
groep
Basisbouwsteen = GER
o Glycolipiden (gangliosides)
Zeer diverse groep, allen hebben een verschillende
samenstelling
Amfifatisch → Apolaire vetzuurstaarten & polaire vertakte
suikers
Vb. phosphatidylserine: fosfolipidetranslocators komen
enkel voor aan binnenkant (als die aan buitenkant
voorkomen, sterven cellen af)
Proteinen (eiwitten) (50%)
o Bestaat uit peptiden (1000 tot 10 000)
o Structuren:
Primaire structuur → Sequentie van verschillende
aminozuren
Secundaire structuur
β-pleated sheet → Plooivorming in sequentie
α-helix structuur → opdraaien als helix
Tertiaire structuur → driedimensionale kluwen, opgeplooid
(bepaalt functie eiwit)
Quaternaire structuur → Verschillende eiwitten binden
samen tot een groot molecule
o Types:
Integraaleiwit (intrinsiek eiwit): deel van celmembraan
(verankerd), kunnen vrij bewegen
Kunnen enkel lateraal bewegen !
Transmembranair → eiwit dat volledig/ voor de helft
in membraan zit (drijft)
2
, Intracellulair → eiwit covalent gebonden aan
prenylgroep
Extracellulair → eiwit covalent gebonden aan
fosfatidylinositol
Perifeer eiwit (extrinsiek eiwit): zwak gebonden aan
celmembraan, kunnen loskomen
o FUNCTIES
Structureel eiwit → structureel, bouw celmembraan
Linker eiwit → structuren verbinden (occludines &
claudines)
Kanaal → Passief transport in richting van
concentratiegradient
Pomp (carrier) → Specifiek actief transport (energie nodig)
tegen concentratiegradient in obv ladingen
Vb. Natrium-kalium pomp → Pompt natrium naar
buiten & kalium naar binnen
Enzymfunctie → Sommige membraaneiwitten (en alle
pompen) doen dienst als enzymes
Receptor → signaaloverdracht, receptor voor molecule
aanwezig (key-lock)
CELMANTEL / CELL-COAT (glycocalyx / glycolemma)
➢ Bijkomend laagje op buitenzijde van celmembraan
➢ Komt enkel voor aan celmembraan & lysosomen (niet bij andere
membraanstructuren/ unit membrane)
➢ Bestaat uit suikers → elektronendens
Extracellulaire carbohydraten
o Transmembranaire eiwitten + suikers → Glycoproteinen (die
bestaan uit meer eiwit dan suiker)
o Lipiden + suikers → Glycolipiden
o Langgerekte eiwitten + suikers → Proteoglycanen (grote
molecules die bestaan uit meer suiker dan eiwit)
o Functies
Bescherming
Alle bindweefselvreemde cellen hebben zo’n mantel
(lamina externa) als barriere naar bindweefsel toe
uitgebreid bij epitheelcellen dunne darm → vertering
(cellen worden afgebroken)
signaalfunctie: ligand & receptor → cellen herkennen
3
, thv bloedvaatjes: als endotheel onderbroken is →
signaal voor stollingsreactie
FUNCTIES
Compartimentatie
grens tussen verschillende milieus (intracellulair vs extracellulair)
Selectieve barriere
o Bi-lipidenlaag → Semipermeabel (enkel vetoplosbare stoffen
kunnen door)
o Transmembranaire proteinen → Wateroplosbare stoffen helpen
transporteren
Kanalen → Passief transport (open / gesloten)
Pomp / Carrier → Actief transport
Endocytose wanneer eiwitten te groot zijn
Interactie met omgeving
o Membraanreceptoren (vb. hormoon-receptoren & transmitter-
receptoren) → signaaloverdracht
Cyclisch AMP = belangrijke second messenger
o Cel-cel adhesie (epitheelweefselcellen) & cel-matrix adhesie
(bindweefselcellen) → contact
o Cel-cel herkenning → morfogenese, contactinhibitie &
immuunrespons (lymfocyten)
Versteviging
o Membraanproteinen
o Cytoskelet
MODIFICATIES
Vaste membraanmodificaties → Oppervlaktetoename ivm resorptie
& secretie
o Microvilli / gestreepte zoom / borstelzoom
o Stereocilien
o Basale instulpingen
o Intracellulaire kanalen / apicale instulpingen → Plooivorming in
kanalen (microvilli-patroon)
Tijdelijke membraanmodificaties → Cytose = waarneembare
opname/ afgifte
o Endocytose (opname)
Pinocytose → opname van vloeistof/ kleine structuren
Constitutief & niet-selectief
4
MEMBRAANSTRUCTUREN
UNIT MEMBRANE
Membraan komt overal voor
Lichtmicroscopisch
o niet zichtbaar maar aflijning cel & buitenwereld wel zichtbaar
o Micromanipulatie celgrens (indrukken of aanprikken)
o Ghost-cells = aangeprikte lege cellen bestaande uit 50% lipiden
& 50% proteinen
Transmissie elektronenmicroscopisch
o Celmembraan, kernenvelop & membraanstructuren wel
zichtbaar
o Trilamellaire structuur → drie lagen: twee elektronendense
lagen (2,5 nm) gescheiden door translucente laag (4 nm) = 9 nm
(polaire hoofdjes = elektronendense lagen → micellen)
o Cytomembranen → Membraanstructuren overal in cel (cel, kern
& organellen)
LIPIDE-PROTEINE MODEL
➢ Statisch model: globulaire proteinen op vaste plaats (meer proteinen op
binnenste laag)
o A-face → binnenste lamel met veel proteinen
o B-face → buitenste lamel met minder proteinen
➢ Morfologische indicatie → Vries-breuk techniek (membraan breken
tussen buitenste & binnenste lamel)
VLOEIBAAR LIPIDE-PROTEINE MODEL
➢ Niet-statisch model → globulaire proteinen bewegen vrij in lipidenlaag
(cellen fussioneren)
➢ Morfologische indicatie → twee cellen met gekleurde proteinen
verbonden & proteinen vermengden zich
Amfifatisch
SAMENSTELLING
Zowel vetoplosbaar
Actinenetwerk → versteviging
(hydrofoob / apolair),
Lipiden (vetten) (1 000 000 000)
o Fosfolipiden = lipiden met fosfaatgroep
Amfifatisch → apolaire vetzuurstaarten & polaire
fosfaatgroep & zijketen (zowel vetoplosbaar als
wateroplosbaar)
Vetzuurstaarten
1
, Verzadigd (-)
Onverzadigd (=) → hoe meer onverzadigd, hoe
vloeibaarder vet, hoe meer eiwitten kunnen bewegen
Soorten
Fosfatidylcholine, fosfatidylserine &
fosfatidylethanolamine
sfingomyeline (geen glycerol, myelineschede)
o Cholesterol
Steroidstructuur: 3 zesringen & 1 vijfring (hormonen,
cortecosteroiden in bijniercortex)
Amfifatisch → hydrofobe vetzuurstaart & hydrofiele OH-
groep
Basisbouwsteen = GER
o Glycolipiden (gangliosides)
Zeer diverse groep, allen hebben een verschillende
samenstelling
Amfifatisch → Apolaire vetzuurstaarten & polaire vertakte
suikers
Vb. phosphatidylserine: fosfolipidetranslocators komen
enkel voor aan binnenkant (als die aan buitenkant
voorkomen, sterven cellen af)
Proteinen (eiwitten) (50%)
o Bestaat uit peptiden (1000 tot 10 000)
o Structuren:
Primaire structuur → Sequentie van verschillende
aminozuren
Secundaire structuur
β-pleated sheet → Plooivorming in sequentie
α-helix structuur → opdraaien als helix
Tertiaire structuur → driedimensionale kluwen, opgeplooid
(bepaalt functie eiwit)
Quaternaire structuur → Verschillende eiwitten binden
samen tot een groot molecule
o Types:
Integraaleiwit (intrinsiek eiwit): deel van celmembraan
(verankerd), kunnen vrij bewegen
Kunnen enkel lateraal bewegen !
Transmembranair → eiwit dat volledig/ voor de helft
in membraan zit (drijft)
2
, Intracellulair → eiwit covalent gebonden aan
prenylgroep
Extracellulair → eiwit covalent gebonden aan
fosfatidylinositol
Perifeer eiwit (extrinsiek eiwit): zwak gebonden aan
celmembraan, kunnen loskomen
o FUNCTIES
Structureel eiwit → structureel, bouw celmembraan
Linker eiwit → structuren verbinden (occludines &
claudines)
Kanaal → Passief transport in richting van
concentratiegradient
Pomp (carrier) → Specifiek actief transport (energie nodig)
tegen concentratiegradient in obv ladingen
Vb. Natrium-kalium pomp → Pompt natrium naar
buiten & kalium naar binnen
Enzymfunctie → Sommige membraaneiwitten (en alle
pompen) doen dienst als enzymes
Receptor → signaaloverdracht, receptor voor molecule
aanwezig (key-lock)
CELMANTEL / CELL-COAT (glycocalyx / glycolemma)
➢ Bijkomend laagje op buitenzijde van celmembraan
➢ Komt enkel voor aan celmembraan & lysosomen (niet bij andere
membraanstructuren/ unit membrane)
➢ Bestaat uit suikers → elektronendens
Extracellulaire carbohydraten
o Transmembranaire eiwitten + suikers → Glycoproteinen (die
bestaan uit meer eiwit dan suiker)
o Lipiden + suikers → Glycolipiden
o Langgerekte eiwitten + suikers → Proteoglycanen (grote
molecules die bestaan uit meer suiker dan eiwit)
o Functies
Bescherming
Alle bindweefselvreemde cellen hebben zo’n mantel
(lamina externa) als barriere naar bindweefsel toe
uitgebreid bij epitheelcellen dunne darm → vertering
(cellen worden afgebroken)
signaalfunctie: ligand & receptor → cellen herkennen
3
, thv bloedvaatjes: als endotheel onderbroken is →
signaal voor stollingsreactie
FUNCTIES
Compartimentatie
grens tussen verschillende milieus (intracellulair vs extracellulair)
Selectieve barriere
o Bi-lipidenlaag → Semipermeabel (enkel vetoplosbare stoffen
kunnen door)
o Transmembranaire proteinen → Wateroplosbare stoffen helpen
transporteren
Kanalen → Passief transport (open / gesloten)
Pomp / Carrier → Actief transport
Endocytose wanneer eiwitten te groot zijn
Interactie met omgeving
o Membraanreceptoren (vb. hormoon-receptoren & transmitter-
receptoren) → signaaloverdracht
Cyclisch AMP = belangrijke second messenger
o Cel-cel adhesie (epitheelweefselcellen) & cel-matrix adhesie
(bindweefselcellen) → contact
o Cel-cel herkenning → morfogenese, contactinhibitie &
immuunrespons (lymfocyten)
Versteviging
o Membraanproteinen
o Cytoskelet
MODIFICATIES
Vaste membraanmodificaties → Oppervlaktetoename ivm resorptie
& secretie
o Microvilli / gestreepte zoom / borstelzoom
o Stereocilien
o Basale instulpingen
o Intracellulaire kanalen / apicale instulpingen → Plooivorming in
kanalen (microvilli-patroon)
Tijdelijke membraanmodificaties → Cytose = waarneembare
opname/ afgifte
o Endocytose (opname)
Pinocytose → opname van vloeistof/ kleine structuren
Constitutief & niet-selectief
4