H5: Endomembraansysteem
1. Endoplasmatisch reticulum en Golgi apparaat
1.1 Het endomembraansysteem in eukaryote cellen
• Membraan-omgeven intracellualire compartimenten
Endomembraansysteem:
• Endoplasmatisch reticulum Betrokken bij de
• Golgi apparaat verdeling en sortering
• Endosomen van eiwitten.
• Lysosomen
Endosomen zijn de voorlopers van lysosomen. (zie later)
1.2 Secretorische en endocytotische route
Deze 4 organellen maken allemaal onderdeel uit van de secretorische of de endocytotische route.
Secretorisch wilt zeggen dat er iets van secretie plaats vindt, een transportweg die ervoor dient om
eiwitten in de cel te verspreiden. Eiwitten van binnenin de cel, verspreiden naar het plasmamembraan.
Van het ER naar Golgi naar het plasmamembraan.
Of eiwitten verspreiden binnen in de cel met als uiteindelijke eindbestemming, de lysosomen.
Endocytotische route: PM → EV → endosoom → lysosoom
Het start allemaal in het endoplasmatisch reticulum, daar worden eiwitten aangemaakt. Dan worden
ze getransporteerd, in vesikels, naar het Golgi, en in het golgi ondergaan die eiwitten allerlei
modificaties en aan het einde van het golgi, de trans-golgi, de uitgang van het golgi, daar worden de
eiwitten gesorteerd in vesikels ofwel in de plasmamembraan gebracht, om daar gesecreteerd te
worden in secretorische vesikels. Ofwel naar de lysosomen. Dat is de secretorische route.
We hebben ook nog de endocytotische route, een cel kan ook dingen in zich opnemen, om dan
bijvoorbeeld in de cel aftebreken. Een cel kan helpen met afbraak van dingen die buiten de cel
aanwezig zijn (extracellulair), kunnen bacteriën zijn, kunnen kleine eiwitten zijn die de cel nodig heeft.
Endocytose aan het plasmamembraan, dan heb je endocytotische vesikels en dan gaan deze
uiteindelijk naar de endosomen en de lysosomen. (Enige mogelijke route)
, 1.3 Ruw versus glad endoplasmatisch reticulum
Ribosomen vastgehecht aan cytosolische zijde Geen ribosomen → glad
→ ruw
• Aanmaak van eiwitten voor secretorische • Aanmaak van lipiden: cholesterol en fosfolipiden
route • Metabolisme: koolhydraten/geneesmiddelen
• Modificatie van eiwitten voor secretorische • Ca2+ opslag → signaaltransductie.
route
(functies glad ER niet kennen voor dit hoofdstuk, heeft
weinig te maken met de secretorische route.)
1.4 Ruw endoplasmatisch reticulum
1.4.1 Biosynthese en modificering van eiwitten
• Cotranslationele translocatie
o Import van eiwitten tijdens translatie
• Glycosylering: initiële stappen
• Vorming van disulfidebruggen
• Vouwing van peptideketen
• Multimerisatie
• Knippen door proteasen
• Kwaliteitscontrole
o ERAD: ER associated degradation
Wat doet het Ruw ER als we kijken naar eiwitten, je ziet dus heel schamtisch het ER.
1e vindt daar de cotranslationele translocatie plaats, dat is de import van eiwitten terwijl dat de
translatie al bezig is. Translatie start in het cytosol en dan komt er een signaal waardoor eiwitten naar
het RER verplaats worden. En dan worden ze geïmporteerd in het lumen van het RER en daar vinden
allerlei modificaties plaats:
Zoals glycosylering (suikergroepen plaatsen op de peptideketens).
De vorming van disulfide bruggen (S-S)
Vouwing van peptide keten
Multimerisatie, 2 peptideketens door middel van S-S brug aan elkaar verbonden
Knippen door proteasen
Zo worden die eiwitten volledig gemodificeerd, pas wanneer ze klaar zijn en de juiste vorm &
suikers hebben, dan kunnen ze naar het golgi.
, 1.5 Glad endoplasmatisch reticulum
1.5.1 Glycogeen omzetting in glucose
• Glucose-6-fosfatase
o Aanwezig in ER van lever, nier, darm
o G-6-P + H2O → G + Pi
• Vrijstelling van glucose uit de cel via GLUT
1.5.2 Ca2+ opslagplaats
• Ca2+ concentratie in lumen: ± 1 mM
o Vrijstelling in cytosol na stimulering
• Gespecialiseerde eiwitten
o SERCA pomp → opname van Ca2+
o Ca2+ vrijstellingskanalen → vrijstelling van Ca2+
o Ca2+ bindende eiwitten in lumen → bufferfunctie
• Sarcoplasmatisch reticulum: gespecialiseerde Ca2+ opslagplaats in spiercellen
1.5.3 Biosynthese van cholesterol en steroïdhormonen
HMG CoA reductase = ER enzyme
• Catalyseert cruciale stap in cholesterol synthese
• Statins:
o Inhibitoren van HMG CoA reductase →remt biosynthese van cholesterol
o Wordt gebruikt bij hypercholesterolemie
Cytochroom P450 mono-oxygenase
• Biosynthese van cholesterol
• Conversie van cholesterol
→ steroïd hormoon
1.5.4 Biosynthese van fosfoglyceriden
Biosynthese van fosfoglyceriden
• Cytosolisch bald van ER
o Vereiste enzymes voor aanmaak van verschillende fosfoglyceriden
o Vetzuren: synthese in cytosol → incorporatie in lipiden via ccytosolisch blad van ER
• Verdeling tussen 2 bladen van membraan
o Vereist tussenkomst van flippasen (ATP-
afhnakelijk)
Nadien verspreiding naar andere membranen
• Visiculair transport: ER → Golgi → PM
• Fosfolipiden transfereiwitten:
ER → mitochondria, peroxisoom
, 1.6 Golgi apparaat
• Belangrijk ussenstation in de secretorische route: ER → Golgi → PM
• Opgebouwd uit cisternae die samen een stack vormen
o Cisternae: afgeplatte membraanomgeven structuur met holte (lumen)
• Perinucleaire locatie, het golgi ligt altijd heel dicht bij de kern, vlak naast de kern.
1.6.1 Gepolariseerde structuur
(we hebben een ingang en een uitgang, er kan maar in 1 richting transport plaatsvinden)
Cis-Golgi netwerk (CGN) = ingang
• Ontvangt vesikels van ER → fusie met (membraan van golgi)
CGN cisternae
• Aanvoer van eiwitten en lipiden die in ER aangemaakt zijn
↓
Mediale cisternae = transit zone
• Modificering van eiwitten en lipiden
• Synthese van sfingolipiden (exoplasmatische zijde)
(in het mediale golgi wordt er dus nog een ander
membraanlipide gemaakt, sfingolipiden worden
aangemaakt, op het exoplasmatisch blad van het ER)
↓
Trans-Golgi netwerk (TGN) = uitgang
• Afsplitsing van vesikels → sortering naar eindbestemming (ofwel naar plasmamembraan ofwel
naar lysosomen)
• Verdeling van eiwitten en lipiden naar PM, endosomen, lysosomen
Secretorische route: ER → Golgi → PM/lysosoom/endosoom
1. Endoplasmatisch reticulum en Golgi apparaat
1.1 Het endomembraansysteem in eukaryote cellen
• Membraan-omgeven intracellualire compartimenten
Endomembraansysteem:
• Endoplasmatisch reticulum Betrokken bij de
• Golgi apparaat verdeling en sortering
• Endosomen van eiwitten.
• Lysosomen
Endosomen zijn de voorlopers van lysosomen. (zie later)
1.2 Secretorische en endocytotische route
Deze 4 organellen maken allemaal onderdeel uit van de secretorische of de endocytotische route.
Secretorisch wilt zeggen dat er iets van secretie plaats vindt, een transportweg die ervoor dient om
eiwitten in de cel te verspreiden. Eiwitten van binnenin de cel, verspreiden naar het plasmamembraan.
Van het ER naar Golgi naar het plasmamembraan.
Of eiwitten verspreiden binnen in de cel met als uiteindelijke eindbestemming, de lysosomen.
Endocytotische route: PM → EV → endosoom → lysosoom
Het start allemaal in het endoplasmatisch reticulum, daar worden eiwitten aangemaakt. Dan worden
ze getransporteerd, in vesikels, naar het Golgi, en in het golgi ondergaan die eiwitten allerlei
modificaties en aan het einde van het golgi, de trans-golgi, de uitgang van het golgi, daar worden de
eiwitten gesorteerd in vesikels ofwel in de plasmamembraan gebracht, om daar gesecreteerd te
worden in secretorische vesikels. Ofwel naar de lysosomen. Dat is de secretorische route.
We hebben ook nog de endocytotische route, een cel kan ook dingen in zich opnemen, om dan
bijvoorbeeld in de cel aftebreken. Een cel kan helpen met afbraak van dingen die buiten de cel
aanwezig zijn (extracellulair), kunnen bacteriën zijn, kunnen kleine eiwitten zijn die de cel nodig heeft.
Endocytose aan het plasmamembraan, dan heb je endocytotische vesikels en dan gaan deze
uiteindelijk naar de endosomen en de lysosomen. (Enige mogelijke route)
, 1.3 Ruw versus glad endoplasmatisch reticulum
Ribosomen vastgehecht aan cytosolische zijde Geen ribosomen → glad
→ ruw
• Aanmaak van eiwitten voor secretorische • Aanmaak van lipiden: cholesterol en fosfolipiden
route • Metabolisme: koolhydraten/geneesmiddelen
• Modificatie van eiwitten voor secretorische • Ca2+ opslag → signaaltransductie.
route
(functies glad ER niet kennen voor dit hoofdstuk, heeft
weinig te maken met de secretorische route.)
1.4 Ruw endoplasmatisch reticulum
1.4.1 Biosynthese en modificering van eiwitten
• Cotranslationele translocatie
o Import van eiwitten tijdens translatie
• Glycosylering: initiële stappen
• Vorming van disulfidebruggen
• Vouwing van peptideketen
• Multimerisatie
• Knippen door proteasen
• Kwaliteitscontrole
o ERAD: ER associated degradation
Wat doet het Ruw ER als we kijken naar eiwitten, je ziet dus heel schamtisch het ER.
1e vindt daar de cotranslationele translocatie plaats, dat is de import van eiwitten terwijl dat de
translatie al bezig is. Translatie start in het cytosol en dan komt er een signaal waardoor eiwitten naar
het RER verplaats worden. En dan worden ze geïmporteerd in het lumen van het RER en daar vinden
allerlei modificaties plaats:
Zoals glycosylering (suikergroepen plaatsen op de peptideketens).
De vorming van disulfide bruggen (S-S)
Vouwing van peptide keten
Multimerisatie, 2 peptideketens door middel van S-S brug aan elkaar verbonden
Knippen door proteasen
Zo worden die eiwitten volledig gemodificeerd, pas wanneer ze klaar zijn en de juiste vorm &
suikers hebben, dan kunnen ze naar het golgi.
, 1.5 Glad endoplasmatisch reticulum
1.5.1 Glycogeen omzetting in glucose
• Glucose-6-fosfatase
o Aanwezig in ER van lever, nier, darm
o G-6-P + H2O → G + Pi
• Vrijstelling van glucose uit de cel via GLUT
1.5.2 Ca2+ opslagplaats
• Ca2+ concentratie in lumen: ± 1 mM
o Vrijstelling in cytosol na stimulering
• Gespecialiseerde eiwitten
o SERCA pomp → opname van Ca2+
o Ca2+ vrijstellingskanalen → vrijstelling van Ca2+
o Ca2+ bindende eiwitten in lumen → bufferfunctie
• Sarcoplasmatisch reticulum: gespecialiseerde Ca2+ opslagplaats in spiercellen
1.5.3 Biosynthese van cholesterol en steroïdhormonen
HMG CoA reductase = ER enzyme
• Catalyseert cruciale stap in cholesterol synthese
• Statins:
o Inhibitoren van HMG CoA reductase →remt biosynthese van cholesterol
o Wordt gebruikt bij hypercholesterolemie
Cytochroom P450 mono-oxygenase
• Biosynthese van cholesterol
• Conversie van cholesterol
→ steroïd hormoon
1.5.4 Biosynthese van fosfoglyceriden
Biosynthese van fosfoglyceriden
• Cytosolisch bald van ER
o Vereiste enzymes voor aanmaak van verschillende fosfoglyceriden
o Vetzuren: synthese in cytosol → incorporatie in lipiden via ccytosolisch blad van ER
• Verdeling tussen 2 bladen van membraan
o Vereist tussenkomst van flippasen (ATP-
afhnakelijk)
Nadien verspreiding naar andere membranen
• Visiculair transport: ER → Golgi → PM
• Fosfolipiden transfereiwitten:
ER → mitochondria, peroxisoom
, 1.6 Golgi apparaat
• Belangrijk ussenstation in de secretorische route: ER → Golgi → PM
• Opgebouwd uit cisternae die samen een stack vormen
o Cisternae: afgeplatte membraanomgeven structuur met holte (lumen)
• Perinucleaire locatie, het golgi ligt altijd heel dicht bij de kern, vlak naast de kern.
1.6.1 Gepolariseerde structuur
(we hebben een ingang en een uitgang, er kan maar in 1 richting transport plaatsvinden)
Cis-Golgi netwerk (CGN) = ingang
• Ontvangt vesikels van ER → fusie met (membraan van golgi)
CGN cisternae
• Aanvoer van eiwitten en lipiden die in ER aangemaakt zijn
↓
Mediale cisternae = transit zone
• Modificering van eiwitten en lipiden
• Synthese van sfingolipiden (exoplasmatische zijde)
(in het mediale golgi wordt er dus nog een ander
membraanlipide gemaakt, sfingolipiden worden
aangemaakt, op het exoplasmatisch blad van het ER)
↓
Trans-Golgi netwerk (TGN) = uitgang
• Afsplitsing van vesikels → sortering naar eindbestemming (ofwel naar plasmamembraan ofwel
naar lysosomen)
• Verdeling van eiwitten en lipiden naar PM, endosomen, lysosomen
Secretorische route: ER → Golgi → PM/lysosoom/endosoom
