Celbiologie 2026 [L02P4a]
Overzicht:
Deel 1 – Membraantransport Blz. 2-18
1.1. Inleiding membraantransport
1.2. Carrierproteïnen en hun functies
1.3. Ionenkanalen en membraanpotentiaal
Deel 2 - celcommunicatie & elektrische prikkeling Blz. 18-53
2.1. Signaaltransductie
2.2. Elektrische prikkeling: de actiepotentiaal
2.3. Actiepotentiaal voortgeleiding, neurotransmitters en synapsen
2.4. Centrale synaps
2.5. Neuromusculaire synaps
2.6. Regeling hartfrequentie
Deel 3 – Celmetabolisme Blz. 53-86
3.1. Metabolisme als dynamisch energiesysteem
3.2. Mitochondriën en oxidatieve fosforylering
3.3. Andere metabole processen
3.4. Flipped classroom: integratie van energiestromen in fysiologische en pathologische context
Deel 4 - Celorganisatie & beweging Blz. 87-131
4.1. Intracellulair transport en proteïnesortering
4.2. Cytoskelet en motoreiwitten
4.3. Spierwerking
Deel 5 - Genexpressie en differentiatie Blz. 131-166
5.1. Het menselijke genoom
5.2. Transcriptie
5.3. Translatie
5.4. Regeling genexpressie
5.5. Stamcellen en differentiatie
Deel 6 – Celdeling, erfelijkheid en evolutie Blz. 166-227
6.1. De celcyclus en controle op het celaantal
6.2. Gameetvorming en erfelijkheid
6.3. Genoomevolutie
6.4. Uitlezen en aanpassen van het menselijke genoom
Concepten & Begrippen Blz. 228-237
*Titels lezen, zijn meestal de vraag
1
,Deel 1 Membraantransport
1.1. Inleiding membraantransport
1.2. Carrierproteïnen en hun functies
1.3. Ionenkanalen en membraanpotentiaal
1.1.1 membranen: herhaling
Membranen:
• Eigenschappen:
1. Zelfsluitend
2. Asymmetrische membraan
3. Semi-permeabel – selectief
permeabel
4. Vloeibare/flexibel membraan met lipiden en membraaneiwitten ,
ze kunnen binnen het membraan diffunderen→ laterale diffusie
5. Versteviging mogelijk – fysieke barrière
Membraan = een dubbellaag van lipiden die zowel hydrofiel als hydrofoob zijn, hydrofiel wijst naar
waterige omgeving(buiten) en hydrofoob naar binnekant waar alle hydrofobe componenten
samenzitten, zo is het zelforganiserend.
Er zijn 3 soorten membranen
-fosfolipide
-Sterolen
-Glycolipiden
De lipidendubbellaag vormt een
selectieve barrière->Semi-permeabel
Hangt af van:
-Grootte
-Lading
-Polariteit
Permeabiliteit ≈ Snelheid v simpele diffusie
Diffusie=>Passieve proces waarbij deeltjes van een hoge->lage concentratie verplaatsen
Simpele diffusie=>Passieve transport van een hoge concentratie->lage concentratie
Gefaciliteerde diffusie=>Passieve transport met behulp van transporteiwitten
Membraaneiwitten in 4 hoofdcategorieën op basis vh specifieke functie:
-Transporters/kanalen
-Ankers
-Receptoren
-Enzymen
2
,Transporteiwitten maken gecontroleerde uitwisseling mogelijk
Concentratiegradiënt=Verschil in concentratie aan binnezijde
en buitenzijde membraan (of intracellulair en extracellulair)
A→Concentratiegradiënt hoog v binnen laag v buiten want
gradiënten kunnen niet passeren
B→Door transporteiwitten laten selectief stofjes
door→concentratiegradiënten controleren
1.1.2. De ionenconcentratie verschilt sterk binnen en buiten de cel
Concentratiegradiënten voor alle
meest voorkomende ionen (te
kennen voor examen)
Ionen concentraties zijn ongelijk verdeeld over het
membraan = Belangrijk voor werking vd cel
Cel is Neg geladen→-70 mV
(waarom wordt nog uitgelegd)
1.2. Carrierproteïnen en hun functies
1.2.1. De elektrochemische gradiënt
Concentratiegradiënt(/Chemisch-)=Spontane beweging van hoge naar lage concentratie
→beïnvloedt de verplaatsing van elk deeltje
Elektrisch gradiënt=Spontane beweging naar een gebied met een tegengestelde lading
→Speelt ook een rol voor geladen deeltjes
Elektrochemische gradiënt= Concentratiegradiënt + Elektrisch gradiënt
→Bepaalt de richting van passief transport
Vb:
Na⁺ = Pos geladen ion, hoge concentratie extracellulair
→Chemisch- en elektrische gradiënt stuwen Na⁺ naar binnen
→Grote elektrochemische gradiënt
→Na⁺ stroomt gemakkelijk cel in (als Na⁺ kanalen open zijn)
K⁺ = Pos geladen ion, hoge concentratie intracellulair
→Chem- stuwt K⁺ naar buiten, elek gradiënt trekt K⁺ binnen
→Kleine netto elektrochemische gradiënt
→Beweging over membraan beperkt (als K⁺ kanalen open zijn)
3
,1.2.2. Passief en actief transport
Carriers:
→passief (gefaciliteerd transport) of
actief transport (secundair transport)
Pompen:
→alleen actief transport (primair transport)
Kanalen:→alleen passief transport
Passief transport= Spontaan in richting v elektrochemisch gradiënt, geen energie nodig
Actief transport= Tegen elektrochemisch gradiënt, energie nodig
Primaire actieve transport systemen
→gebruiken chemische energie(ATP) om
iets tegen de elektrochemische
gradiënt te transporteren
(→hoeft niet ATP te zijn maar bij de mens
is het voornamelijk ATP gedreven)
Secundaire actieve transport systemen
→Gebruiken de ongelijke verdeling van
Na⁺ over het membraan, Na⁺ wil passief
de cel terug binnen volgens zijn eigen
elektrochemisch gradiënt en er komt
energie vrij→deze word gebruikt om een andere stof tegen de elektrochemische gradiënt te
verplaatsen
We vinden de transportsystemen terug in elk biologisch
membraan van de cel.
→Deze bepalen wat er door het membraan kan en in welke
richting(Volgens of tegen elektrochemisch gradiënt)
→Dankzij deze krijg je ongelijke verdelingen van stoffen over
membranen
1.2.3. Types membraantransport
1. Simpele diffusie
4
,1. Simpele diffusie
→Semi-permeabel membraan
→Spontaan, geen energie nodig want volgt spontaan de elektrochemische gradiënt
→Passief
Vb Cellulaire ademhaling
O2→gaat van buiten de cel naar binnen gaan, concentratie in het bloed is hoog en in cellen laag,
we hebben constant O2 nodig→O2 diffundeert van [hoge] naar [lage]→volgt zijn elektrochemisch
gradiënt, vooral door concentratie gradiënt
CO2→Cellen verbruiken glucose en zetten CO2 vrij->concentratie in de cel hoog, laag in het
bloed→volgt zijn elektrochemische gradiënt
Diffusiesnelheid(=transportsnelheid over membraan)
→hangt af vd substraat concentratie en elektrochemische gradiënt
→Lineair, hoe meer substraat-->hoe meer transport
2. Gefaciliteerde diffusie
=>De diffusie helpen->membraan(/transport)eiwitten nodig
VB: Glucose transporter (GLUT)
->Uniporter
->12 membraanhelices: alfa-helice bundel
->Passief transport, volgt elektrochemisch gradiënt(vooral concentratie gradiënt want niet geladen)
->intracellulaire opnamen
->4 isovormen
-GLUT-1 vinden we terug in alle cellen
-GLUT-2 in lever en pancreas
-GLUT-3 in neuronen
-GLUT-4 in spier- en vetcellen, om
glucose op te nemen na een maaltijd
Waarom 4 isovormen nodig?
→verschillende delen vh lichaam hebben verschillende hoeveelheden glucose nodig
→ze verschillen in affiniteit
-Glucose bindt waar er veel glucose is
-Glucose komt de cel binnen en wordt omgezet naar glucose-6-fosfaat, deze heeft zijn eigen
elektrochemische gradiënt waardoor dees substraat niet meer naar buiten kan->daardoor hou je
de concentratie van glucose in de cel steeds laag Michaelis-Menten kinetiek:
Transportsnelheid gaat sneller bij lage concentraties
Maar er is een maximale transportsnelheid
Bij lage concentraties zal gefaciliteerde- sneller zijn als
bij simpele diffusie
V = Transportsnelheid
Vmax = Maximale transportsnelheid
[S] = Substraatconcentratie
Km = Substraatconcentratie waarbij V half maximaal is
(maat voor substraataffiniteit, hoe makkelijk bind iets
aan transporter)
5
, GLUT isovormen hebben dezelfde Vmax maar
verschillen in de Km waarden
→dit zegt iets over de affiniteit van glucose
→de laagste Km zal het snelst meest actief zijn,
ze zijn wel allemaal actief
→omgekeerd verband Km waarde en affiniteit
Transport van glucose door GLUT-2 in levercel is reversibel: De drijvende kracht is het
concentratieverschil van glucose binnen en buiten de cel
Levercellen slaan glucose op in glycogeen
(glucosepolymeer):
Voor de maaltijd: Glucose concentratie in het
bloed is laag → Het hormoon glucagon
stimuleert vrijzetting van glucose door levercel uit
glycogeen reserves, vrijzetting glucose in het
bloed.
Na de maaltijd: Glucose concentratie in het
bloed is hoog → Het hormoon insuline
stimuleert glucose-opname in de levercel voor de
vorming van glycogeen.
3. Primair actief transport
=>P-typen pompen of P-typen ATPasen (noemen zo omdat ze gefosforyleert worden, ze
hebben een fosfaat pomp ingebouwd, ze gebruiken ATP die naar ADP wordt omgezet en de
fosfaatgroep van ATP word ingebouwd od pomp en krijgt de energie van deze hydrolysereactie)
→Energie nodig(ATP) om tegen het elektrochemisch gradiënt iets te verplaatsen
Belangrijke voorbeelden:
1. Na+ /K+ -ATPase, Na+ /K+ -pomp
2. Ca2+ -ATPase, Ca2+ -pomp (verschillende isovormen in SR/ER (SERCA) en plasmamembraan
(PMCA)
3. H+ /K+ -ATPase, H+ /K+ -pomp
6
Overzicht:
Deel 1 – Membraantransport Blz. 2-18
1.1. Inleiding membraantransport
1.2. Carrierproteïnen en hun functies
1.3. Ionenkanalen en membraanpotentiaal
Deel 2 - celcommunicatie & elektrische prikkeling Blz. 18-53
2.1. Signaaltransductie
2.2. Elektrische prikkeling: de actiepotentiaal
2.3. Actiepotentiaal voortgeleiding, neurotransmitters en synapsen
2.4. Centrale synaps
2.5. Neuromusculaire synaps
2.6. Regeling hartfrequentie
Deel 3 – Celmetabolisme Blz. 53-86
3.1. Metabolisme als dynamisch energiesysteem
3.2. Mitochondriën en oxidatieve fosforylering
3.3. Andere metabole processen
3.4. Flipped classroom: integratie van energiestromen in fysiologische en pathologische context
Deel 4 - Celorganisatie & beweging Blz. 87-131
4.1. Intracellulair transport en proteïnesortering
4.2. Cytoskelet en motoreiwitten
4.3. Spierwerking
Deel 5 - Genexpressie en differentiatie Blz. 131-166
5.1. Het menselijke genoom
5.2. Transcriptie
5.3. Translatie
5.4. Regeling genexpressie
5.5. Stamcellen en differentiatie
Deel 6 – Celdeling, erfelijkheid en evolutie Blz. 166-227
6.1. De celcyclus en controle op het celaantal
6.2. Gameetvorming en erfelijkheid
6.3. Genoomevolutie
6.4. Uitlezen en aanpassen van het menselijke genoom
Concepten & Begrippen Blz. 228-237
*Titels lezen, zijn meestal de vraag
1
,Deel 1 Membraantransport
1.1. Inleiding membraantransport
1.2. Carrierproteïnen en hun functies
1.3. Ionenkanalen en membraanpotentiaal
1.1.1 membranen: herhaling
Membranen:
• Eigenschappen:
1. Zelfsluitend
2. Asymmetrische membraan
3. Semi-permeabel – selectief
permeabel
4. Vloeibare/flexibel membraan met lipiden en membraaneiwitten ,
ze kunnen binnen het membraan diffunderen→ laterale diffusie
5. Versteviging mogelijk – fysieke barrière
Membraan = een dubbellaag van lipiden die zowel hydrofiel als hydrofoob zijn, hydrofiel wijst naar
waterige omgeving(buiten) en hydrofoob naar binnekant waar alle hydrofobe componenten
samenzitten, zo is het zelforganiserend.
Er zijn 3 soorten membranen
-fosfolipide
-Sterolen
-Glycolipiden
De lipidendubbellaag vormt een
selectieve barrière->Semi-permeabel
Hangt af van:
-Grootte
-Lading
-Polariteit
Permeabiliteit ≈ Snelheid v simpele diffusie
Diffusie=>Passieve proces waarbij deeltjes van een hoge->lage concentratie verplaatsen
Simpele diffusie=>Passieve transport van een hoge concentratie->lage concentratie
Gefaciliteerde diffusie=>Passieve transport met behulp van transporteiwitten
Membraaneiwitten in 4 hoofdcategorieën op basis vh specifieke functie:
-Transporters/kanalen
-Ankers
-Receptoren
-Enzymen
2
,Transporteiwitten maken gecontroleerde uitwisseling mogelijk
Concentratiegradiënt=Verschil in concentratie aan binnezijde
en buitenzijde membraan (of intracellulair en extracellulair)
A→Concentratiegradiënt hoog v binnen laag v buiten want
gradiënten kunnen niet passeren
B→Door transporteiwitten laten selectief stofjes
door→concentratiegradiënten controleren
1.1.2. De ionenconcentratie verschilt sterk binnen en buiten de cel
Concentratiegradiënten voor alle
meest voorkomende ionen (te
kennen voor examen)
Ionen concentraties zijn ongelijk verdeeld over het
membraan = Belangrijk voor werking vd cel
Cel is Neg geladen→-70 mV
(waarom wordt nog uitgelegd)
1.2. Carrierproteïnen en hun functies
1.2.1. De elektrochemische gradiënt
Concentratiegradiënt(/Chemisch-)=Spontane beweging van hoge naar lage concentratie
→beïnvloedt de verplaatsing van elk deeltje
Elektrisch gradiënt=Spontane beweging naar een gebied met een tegengestelde lading
→Speelt ook een rol voor geladen deeltjes
Elektrochemische gradiënt= Concentratiegradiënt + Elektrisch gradiënt
→Bepaalt de richting van passief transport
Vb:
Na⁺ = Pos geladen ion, hoge concentratie extracellulair
→Chemisch- en elektrische gradiënt stuwen Na⁺ naar binnen
→Grote elektrochemische gradiënt
→Na⁺ stroomt gemakkelijk cel in (als Na⁺ kanalen open zijn)
K⁺ = Pos geladen ion, hoge concentratie intracellulair
→Chem- stuwt K⁺ naar buiten, elek gradiënt trekt K⁺ binnen
→Kleine netto elektrochemische gradiënt
→Beweging over membraan beperkt (als K⁺ kanalen open zijn)
3
,1.2.2. Passief en actief transport
Carriers:
→passief (gefaciliteerd transport) of
actief transport (secundair transport)
Pompen:
→alleen actief transport (primair transport)
Kanalen:→alleen passief transport
Passief transport= Spontaan in richting v elektrochemisch gradiënt, geen energie nodig
Actief transport= Tegen elektrochemisch gradiënt, energie nodig
Primaire actieve transport systemen
→gebruiken chemische energie(ATP) om
iets tegen de elektrochemische
gradiënt te transporteren
(→hoeft niet ATP te zijn maar bij de mens
is het voornamelijk ATP gedreven)
Secundaire actieve transport systemen
→Gebruiken de ongelijke verdeling van
Na⁺ over het membraan, Na⁺ wil passief
de cel terug binnen volgens zijn eigen
elektrochemisch gradiënt en er komt
energie vrij→deze word gebruikt om een andere stof tegen de elektrochemische gradiënt te
verplaatsen
We vinden de transportsystemen terug in elk biologisch
membraan van de cel.
→Deze bepalen wat er door het membraan kan en in welke
richting(Volgens of tegen elektrochemisch gradiënt)
→Dankzij deze krijg je ongelijke verdelingen van stoffen over
membranen
1.2.3. Types membraantransport
1. Simpele diffusie
4
,1. Simpele diffusie
→Semi-permeabel membraan
→Spontaan, geen energie nodig want volgt spontaan de elektrochemische gradiënt
→Passief
Vb Cellulaire ademhaling
O2→gaat van buiten de cel naar binnen gaan, concentratie in het bloed is hoog en in cellen laag,
we hebben constant O2 nodig→O2 diffundeert van [hoge] naar [lage]→volgt zijn elektrochemisch
gradiënt, vooral door concentratie gradiënt
CO2→Cellen verbruiken glucose en zetten CO2 vrij->concentratie in de cel hoog, laag in het
bloed→volgt zijn elektrochemische gradiënt
Diffusiesnelheid(=transportsnelheid over membraan)
→hangt af vd substraat concentratie en elektrochemische gradiënt
→Lineair, hoe meer substraat-->hoe meer transport
2. Gefaciliteerde diffusie
=>De diffusie helpen->membraan(/transport)eiwitten nodig
VB: Glucose transporter (GLUT)
->Uniporter
->12 membraanhelices: alfa-helice bundel
->Passief transport, volgt elektrochemisch gradiënt(vooral concentratie gradiënt want niet geladen)
->intracellulaire opnamen
->4 isovormen
-GLUT-1 vinden we terug in alle cellen
-GLUT-2 in lever en pancreas
-GLUT-3 in neuronen
-GLUT-4 in spier- en vetcellen, om
glucose op te nemen na een maaltijd
Waarom 4 isovormen nodig?
→verschillende delen vh lichaam hebben verschillende hoeveelheden glucose nodig
→ze verschillen in affiniteit
-Glucose bindt waar er veel glucose is
-Glucose komt de cel binnen en wordt omgezet naar glucose-6-fosfaat, deze heeft zijn eigen
elektrochemische gradiënt waardoor dees substraat niet meer naar buiten kan->daardoor hou je
de concentratie van glucose in de cel steeds laag Michaelis-Menten kinetiek:
Transportsnelheid gaat sneller bij lage concentraties
Maar er is een maximale transportsnelheid
Bij lage concentraties zal gefaciliteerde- sneller zijn als
bij simpele diffusie
V = Transportsnelheid
Vmax = Maximale transportsnelheid
[S] = Substraatconcentratie
Km = Substraatconcentratie waarbij V half maximaal is
(maat voor substraataffiniteit, hoe makkelijk bind iets
aan transporter)
5
, GLUT isovormen hebben dezelfde Vmax maar
verschillen in de Km waarden
→dit zegt iets over de affiniteit van glucose
→de laagste Km zal het snelst meest actief zijn,
ze zijn wel allemaal actief
→omgekeerd verband Km waarde en affiniteit
Transport van glucose door GLUT-2 in levercel is reversibel: De drijvende kracht is het
concentratieverschil van glucose binnen en buiten de cel
Levercellen slaan glucose op in glycogeen
(glucosepolymeer):
Voor de maaltijd: Glucose concentratie in het
bloed is laag → Het hormoon glucagon
stimuleert vrijzetting van glucose door levercel uit
glycogeen reserves, vrijzetting glucose in het
bloed.
Na de maaltijd: Glucose concentratie in het
bloed is hoog → Het hormoon insuline
stimuleert glucose-opname in de levercel voor de
vorming van glycogeen.
3. Primair actief transport
=>P-typen pompen of P-typen ATPasen (noemen zo omdat ze gefosforyleert worden, ze
hebben een fosfaat pomp ingebouwd, ze gebruiken ATP die naar ADP wordt omgezet en de
fosfaatgroep van ATP word ingebouwd od pomp en krijgt de energie van deze hydrolysereactie)
→Energie nodig(ATP) om tegen het elektrochemisch gradiënt iets te verplaatsen
Belangrijke voorbeelden:
1. Na+ /K+ -ATPase, Na+ /K+ -pomp
2. Ca2+ -ATPase, Ca2+ -pomp (verschillende isovormen in SR/ER (SERCA) en plasmamembraan
(PMCA)
3. H+ /K+ -ATPase, H+ /K+ -pomp
6
