Celbiologie samenvatting 16/20 behaald

Celbiologie (eukaryote cellen) lessen notities


8/2/2021




HOOFDSTUK 1: Biomembranen
 Eukaryote cellen
o Bevatten binnenin de cel meerdere organellen die elk nog omgeven zijn door
meerdere membranen

Hoe groot is een typische cel?

 Voorbeeld van een epitheelcel
o Dit zijn kubusvormige cellen die een zijde hebben met uitsteeksels
o 1 zijde van de kubus is ongeveer 10 µm
o  plasmamembraan van 700µm²
 De membranen die we vinden rondom de organellen heeft een vele grotere oppervlakte
 De membranen spelen een centrale en cruciale rol in elke cel

Onderverdeling van dierlijke cellen is mogelijk dankzij de verschillende membranen

- Cytoplasma: omvat het cytosol met de organellen
- Cytosol: is het waterige gedeelte van het cytoplasma buiten de organellen
- Lumen: het waterige gedeelte binnen een organel, bv. lumen van het ER


Structuur van de biomembranen bekijken door

 AFM (atomic force microscopy)
o Een kleine hendel (cantilever) met een tip aan die gebruikt kan worden om over een
bepaald specimen (cellulaire structuur) te bewegen
o Als er hoogtes of laagtes zijn gaat de naald hierover bewegen
o Een soort laser gaat hierop schijnen waardoor er zo bepaald kan worden of er
hoogtes of laagtes zijn
o Structuren zoals membranen kunnen hierdoor dus bestudeerd worden
 Voor een plasmamembraan zullen we hetgeen krijgen zoals wat er op de
figuur staat
 In de hoger uitstekende gedeeltes kan je nog pieken hebben
 Het membraan is dus niet mooi vlak maar altijd stukjes die eruit steken
 Via elektronenmicroscopie
o Elektronen worden door een bepaald specimen gestuurd
o Afhankelijk van de doorlaatbaarheid van de structuur gaan de elektronen er
makkelijk of moeilijker doorgaan


De Fosfolipide dubbellaag

,  De basis chemische samenstelling van de membraan is een dubbellaag van moleculen die
men amfipatisch noemt
 Daarmee krijgen we een fosfolipide dubbellaag waarmee
 Hoe dik is een biomembraan?
o De typische dikte is tussen de 3-4 nm
o = 30-40 A

Amfipatische moleculen in waterige oplossingen

 Het hydrofoob en hydrofiel gedeelte zal altijd bij elkaar blijven en zullen geen contact
hebben met elkaar
 Elk contact tussen de kop en de staartjes is energetisch ongunstig

Variabiliteit van de biomembranen

 Niet alle membranen hebben dezelfde vorm
 Geen mooi vlak maar kan in verschillende vormen voorkomen (rechtse foto met de haartjes
bevat ook een fosfolipide dubbellaag
 Rond een uitloper van een zenuw zal de fosfolipide dubbellaag zich meerdere keren winden
waardoor we een stapeling krijgen van fd’s

Exoplasmatische en cytosolische zijden

 Elke biologische membraan heeft 2 zijden die niet zomaar omwisselbaar zijn.
 Deze kunnen nooit veranderen dus een exoplasmatisch membraan zal altijd exoplasmatisch
blijven.
o Membranen die zich bevinden in organellen heeft ook 2 zijden
 Kan bewezen worden door het proces van endocytose en exocytose

Geen chemische structuren kunnen tekenen maar wel de structuren begrijpen en kunnen herkennen


Chemie van biomembranen: lipiden

3 soorten lipiden:

 De fosfoglyceriden en de plasmalogenen
o Fosfoglyceriden
 Zijn opgebouwd uit de stof glycerol, deze wordt gebruikt als antivriesmiddel
om te voorkomen dan bepaalde vloeistoffen gaan bevriezen 
triacylglycerol
 Bij fosfoglyceriden hebben we geen tri maar diacylglycerol-3-fosfaat =
fosfatidyl (zie ppt voor structuur)
o Plasmalogenen
 Verschil met fosfatidyl is dat er aan de eerste koolstof een ether is
verbonden en geen ester
 De sfingolipiden
o Ze zijn niet opgebouwd op basis van glycerol maar wel op basis van sfingosine
o Als er aan het amine een vetzuur gekoppeld wordt krijgen we ceramide
 Opgebouwd uit een sfingosine waar dat aan de aminegroep een vetzuur
geketend is
o Aan ceramide kunnen verder nog componenten gekoppeld worden

,  Zoals suikers. Wanneer deze eraan verbonden zijn wordt het ook wel een
glycosphingolipide genoemd
 De sterolen
o Cholesterol
 Heeft ook een hydrofoob (links) en een hydrofiel gedeelte (rechts)
 Wordt ook een amfipatisch molecule genoemd maar kan geen fosfolipide
dubbellaag opbouwen

 de biologische membraan is niet enkel een barrière maar de stoffen (zoals cholesterol) die in de
membraan voorkomen moeten ook kunnen dienen als signaalmoleculen. Deze moeten kunnen
omgezet worden naar andere belangrijke stoffen in de cel

 Cholesterol
o Is een steroïde omdat het een bepaalde structuur heeft opgebouwd uit ringen, wat
we ook in andere steroïden terugvinden
o Niet enkel een structuur in biomembranen maar een stof die kan omgevormd
worden naar andere belangrijke stoffen zoals bv galzuur
o UV-licht zal cholesterol verbreken waardoor we vorming krijgen van vitamine D3


Wat is de invloed van de verschillende componenten op de eigenschappen van het biomembraan?

 Beweeglijkheid van lipiden in een biomembraan (mogelijkheden voor beweging van de moleculen
in de biomembraan)

 Axiale rotatie : Rond zijn as draaien
 Laterale diffusie: Bewegen binnen het blad maar niet op 1 plaats blijven dus bv naar voor en
achter
o De techniek FRAP kan deze meten (fluorescence recovery after photobleaching
 Fluorescente stoffen hebben een bepaalde eigenschap dat ze na een tijd
gaan bleachen, ze gaan hun fluorescente eigenschappen verliezen
 Met een sterke laser straal zullen alle fluorescente stoffen in dat gebied
gebleached worden
 Bij FRAP gaat men kijken of er in het gebied toch fluorescentie terugkomt
 Er kan alleen maar terug fluorescentie in het gebied komen door laterale
diffusie
 De fluorescentie gaat niet terug zijn zoals in het begin maar
gedeeltelijk
 Flip-flop: Beweging van fosfolipide waarvan het van het ene blad naar een ander blad gaan
o Het proces waarbij een fosfolipide van een vlak naar een ander getransformeerd kan
worden
 Van exoplasmatisch naar cytosolisch of omgekeerd
o Kan men ook via fluorescentie meten via een quencher = is een chemische stof die
de fluorescentie van een andere stof onderdrukt
 Men heeft vesikels gemaakt met fluorescente fosfolipiden
 Als we een zuiver dubbellaag hebben gaat er geen flip-flop plaatsvinden
 Onderverdeeld in 2 groepen
 Een eerste groep werd niet blootgesteld aan ATP en er wordt een
quencher toegevoegd waardoor ze hun fluorescentie zullen verliezen

,  Als men wel ATP toevoegt zak het energie leveren waardoor het
fosfolipide van het buitenste naar het binnenste blad
getransporteerd worden waardoor deze beschermt worden tegen de
quencher
o het is dus een energetisch ongunstig proces dat enkel kan plaatsvinden wanneer er
flipasen zijn die ATP gebruiken om flip-flop mogelijk te maken
  kan dus niet spontaan plaatsvinden
 Daardoor kunnen 2 bladen van dezelfde membraan een ander chemische
samenstelling hebben
 Beweging van de vetzuurstaarten
o Deze hangen aan het hoofd en kunnen soepel bewegen
o De beweeglijkheid wordt bepaald door
 De temperatuur
 De aard en de lengte van de vetzuurketens
 Cholesterol

 bespreking van de invloed van de temperatuur op de dubbellaag

 Als we gaan opwarmen gaan we naar een meer vloeibare fase
 Bij welke T dit gebeurt hangt af van de samenstelling van de specifieke dubbellaag
 Invloed van samenstelling op de vloeibaarheid
o De vetzuurstaarten worden samengehouden door bepaalde krachten
 Hydrofoob effect: zorgt ervoor dat er in een waterige omgeving niet
wateroplosbare stoffen de neiging gaan hebben om naar elkaar toe te
groeien
 Van der Waalskrachten: Kleine krachten die alleen een belangrijke rol spelen
als atomen heel dicht bij elkaar komen

Verzadigde – onverzadigde vetzuren

 Bv Palmzuur: kan je structureren als een rechte structuur
 Hoe meer dubbelen bindingen hoe meer kniks er in de keten gaan zijn
 Hoe meer onverzadiging, hoe hoger de vloeibaarheid
 Lange verzadigde vetzuren (mooie lange rechte stokken) hebben slechtere vloeibaarheid




9/2/2021



Welke invloed heeft een vetzuurstaartje op de vloeibaarheid van de fosfolipide dubbellaag?

Een hoek in het vetzuur zorgt ervoor dat de vetzuren moeilijk naast elkaar geordend kunnen worden.
Onverzadigde vetzuren kunnen makkelijker dicht bij elkaar gebracht worden en gaan dus een lager
smeltpunt hebben.
 de laagste vloeibaarheid is met lange onverzadigde vetzuren


Functie van cholesterol