‘Cellen en weefsels’ – 1e Ba Farmacie
Niet-limitatieve lijst van voorbeelden van essayvragen
Cellen:
1) Bespreek de opbouw van genetisch materiaal in de nucleus.
De opslag van DNA in de nucleus is dynamisch. Het chromatine is onderverdeeld in
euchromatine en heterochromatine. Euchromatine is de meer toegankelijke vorm en
bestaat uit genen die tot expressie komen in de cel. Deze vorm is weinig elektronendens.
Heterochromatine is dichter opeengepakt en komt in grotere massa’s voor.
Het genetisch materiaal zit verpakt onder de vorm van chromosomen. Het chromatine is
een geheel van chromosomen in de interfasetoestand. De cel van een zoogdier bevat 46
chromosoomfibrillen. Deze zijn ongeveer 30nm dik en zijn zeer lang. DNA bestaat uit
adenine, guanine, thymine en cytosine. De nucleosomen zijn de structuren die zorgen voor
de structurele organisatie van DNA.
2) Bespreek de opbouw en functie van de nucleolus.
De nucleolus is een onderdeel van de kern dat duidelijk te onderscheiden is en niet
omgeven is door een membraan. Het is de productie-eenheid van pre-ribosomale
subeenheden. Hierdoor bevat het veel RNA en ribonucleoproteïnen. De grootte, vorm en
aantal varieert naargelang organisme, celtype en activiteit van de cel. De nucleolus is
opgebouwd uit een fibrillaire & granulaire regio. De transcriptie van rRNA gebeurt in de
nucleolus waarbij RNA-polymerase een belangrijke rol speelt. In de nucleolaire organisator
regio (NOR) gebeurt de synthese van rRNA. De processing en associatie met proteïnen
gebeurt in de NOR, dan in de fibrillaire regio en tenslotte in de granulaire regio.
3) Bespreek de opbouw van de kernenvelop (=kernmembraan), inclusief de
kernporiën.
De kernmembraan is de barrière tussen het cytosol en de kern. Het bestaat uit 2 parallelle
membranen waartussen een perinucleaire ruimte zit. De buitenste membraan is continu
met het ER. Tegen de binnenmembraan bevindt zich de lamina densa. Dit is een netwerk
van fibreuze proteïnen namelijk laminen. In de kernmembraan bevinden zich openingen.
Dit zijn de kernporiën. Een kernporie is een relatief grote structuur die bestaat uit
eiwitten. Er is een ongeordend gel-achtig netwerk dat het centrum van de porie vult. Door
deze gel worden macromoleculen tegengehouden, maar kunnen kleine water-oplosbare
moleculen bewegen tussen de kern en het cytosol. Op die manier oefenen de eiwitten van
de kernporie controle uit over het nucleair transport Het aantal poriën hangt samen met
het niveau van eiwitsynthetische activiteit van de cel.
4) Bespreek de transportmechanismen tussen de kern en het cytoplasma.
Transport van cytosol naar nucleus:
Het transport van cytosol naar nucleus gebeurt aan de hand van een nucleair
lokalisatiesignaal en nucleaire import receptoren. Een eiwit wordt aangemaakt in het
cytoplasma en bindt met NLS. Dit complex wordt herkend door de importines (alfa en
beta). Deze zorgen er mee voor dat het complex naar binnen kan geloodst worden. Eens
dat ze binnen zijn wordt het eiwit afgesplitst van de importines. In samenwerking met Ran-
GTPase gebeurt er een recyclage van de importines. Het importeren van eiwitten in de
nucleus vergt energie.
Transport van nucleus naar cytosol:
Dit transport is zeer gelijkaardig aan het transport van cytosol naar nucleus. Alleen spreken
we hier over een nucleair export signaal en exportines. Een eiwit bindt met NES. Dit
complex wordt herkend door de exportines. Deze zorgen er mee voor dat het complex naar
buiten kan geloodst worden. Eens dat het buiten is wordt het eiwit afgesplitst en de
exportines gerecycleerd.
Kleine moleculen kunnen getransporteerd worden door passieve diffusie. De andere
moleculen zijn wel energievereisend.
5) Bespreek de opbouw en functie van ribosomen.
Ribosomen bestaan uit twee sub-units : een kleinere & een grotere. Het is de plek waar
cellulaire eiwitsynthese plaatsvindt. Mature ribosomen zijn altijd verbonden met mRNA.
Ribosomen zijn meestal terug te vinden in groepjes die polyribosomen genoemd worden
(vrij in cytosol of op ER). De 40s subeenheid (kleine subeenheid) bevat 18s RNA. De 60s
subeenheid (grote subeenheid) bevat 5s,28s & 5.8s RNA. De opbouw van prokaryote
ribosomen is gelijkaardig. De S-waarden en moleculaire gewichten van de subeenheden
verschillen wel lichtjes. rRNA-transcriptie en ribosoom assemblage grijpen plaats in de
nucleolus.
, 6) Bespreek de assemblage van ribosomen
Ribosomale eiwitten worden vanuit het cytoplasma naar de nucleolus gebracht en beginnen
zich daarna te hechten aan het pre-rRNA nog voor het zich splitst. Tijdens de verdere
verwerking van het pre-rRNA worden er nog een aantal ribosomale eiwitten aan het 5s-
rRNA toegevoegd, waardoor er preribosomale partikeltjes ontstaan. Tijdens de laatste
stadia van het rijpingsproces migreren de preribosomale partikeltjes zich uit de nucleolus
naar het cytoplasma en ontstaan zo de 40S en 60S ribosomale subeenheden.
7) Bespreek de microscopische bouw en functie van ruw endoplasmatisch reticulum
en Golgi-apparaat.
Het RER bestaat uit afgeplatte membranen die onderling kunnen samenhangen. De ruimte
tussen de membranen zijn de cisternen. Het RER kan herkend worden door de aanhechting
van (poly)ribosomen aan de cytoplasmakant van de ER membranen. Het RER heeft een
belangrijke rol in de biosynthese (Synthese van eiwitten start altijd in het cytosol waar
vrije ribosomen aan mRNA binden). Transmembraanproteïnen en lipiden van ER, golgi-
complex, plasmamembraan en lysosomen worden gesynthetiseerd in associatie met ER-
membraan. Daarnaast heeft het een belangrijke bijdrage in de aanmaak van
mitochondriale en peroxisomale membranen. Het is ook het startpunt van de synthese van
gesecreteerde proteïnen en de plaats waar extracellulaire matrix in beginsel wordt
aangemaakt.
Het Golgi-apparaat bestaat uit een centraal gedeelte. Dit is een verzameling van op elkaar
gelegen afgeplatte, cisternen. Deze zijn aan de uiteinden iets verbreed. De buitenste
cisternen aan elke zijde zijn verbonden met een netwerk van membraan-omgeven buisjes
en vesikels: het cis-Golgi netwerk en het trans-Golgi netwerk. Het golgi-apparaat bevat
een cis-zijde (onrijpe zijde) en een trans-zijde (rijpe zijde). De functies van het golgi-
apparaat zijn : modificatie van macromoleculen door toevoeging van suikers, proteolyse
van peptiden in een actieve vorm & de sortering van macromoleculen.
8) Bespreek het sorteringsproces van eiwitten
In cellen van zoogdieren vindt de eerste sortering van eiwitten naar het ER plaats terwijl
het translatieproces nog aan de gang is. De eiwitten die gesynthetiseerd werden op vrije
ribosomen blijven in de cytosol of worden getransporteerd naar de nucleus, mitochondria of
peroxisomen. De eiwitten die gesynthetiseerd werden op membraangebonden ribosomen
worden tot in het ER getranslokeerd terwijl hun translatie nog bezig is. Ze blijven ofwel in
het ER of worden getransporteerd naar het golgi-apparaat, en van daaruit, naar
lysosomen, de plasmamembraan of naar de extracellulaire omgeving via secreetblaasjes.
9) Bespreek het transport van eiwitten doorheen het golgi-complex
Transportvesikels die oplosbare eiwitten en membranen bevatten komen vanuit het ER het
Golgi-apparaat binnen langs de cis-zijde, worden verder gemodificeerd in de
opeenvolgende cisternen, en verlaten vervolgens het Golgi-complex via de trans-zijde.
Eiwitten worden doorheen het Golgi-complex getransporteerd op twee verschillende
manieren:
- met behulp van transportvesikels die afknoppen van de ene cisterne en met de volgende
fusioneren.
- door een maturatieproces, waarbij de Golgi cisternen zelf migreren doorheen de Golgi-
stapel.
Eiwitten verlaten het trans-Golgi netwerk in transportvesikels die bestemd zijn voor het
plasmamembraan, of voor één van de andere membraan-omgeven celcompartimenten
(lysosomen, endosomen, peroxisomen). Op die manier vormt het Golgi-complex een soort
‘doorgangshuis’. Het Golgi-complex is dan ook gemakkelijk te herkennen in TEM-beelden
als een plaats waar veel transportvesikels zich bevinden in de buurt van cisternen.
10) Bespreek de opbouw en functies van het SER
Bij glad endoplasmatisch reticulum (smooth endoplasmic reticulum; SER), dat continu is
met het RER, zijn aan de ER membranen GEEN ribosomen gehecht. Het bestaat uit een
netwerk van fijne tubuli. De functies van het SER zijn erg divers en gaan van synthese van
steroïdhormonen (cellen in de bijnierschors, cellen van Leydig in de testis), detoxificatie
(lever), rol bij de reconstructie van triglyceriden, synthese van glycogeen, tot calcium-
opslag ter hoogte van spiercellen
11) Bespreek de mechanismen van vesiculair transport.
Er zijn verschillende vormen van vesiculair transport. Als we kijken naar de mechanismen
van vesiculair transport zien we dat dit vaak gebeurt met clathrine coated vesicle. Het
vormt een omgevende mantel rond de vesikels. Dit vormt door invaginatie van de
membraan. Vesikels kunnen afknoppen.
Niet-limitatieve lijst van voorbeelden van essayvragen
Cellen:
1) Bespreek de opbouw van genetisch materiaal in de nucleus.
De opslag van DNA in de nucleus is dynamisch. Het chromatine is onderverdeeld in
euchromatine en heterochromatine. Euchromatine is de meer toegankelijke vorm en
bestaat uit genen die tot expressie komen in de cel. Deze vorm is weinig elektronendens.
Heterochromatine is dichter opeengepakt en komt in grotere massa’s voor.
Het genetisch materiaal zit verpakt onder de vorm van chromosomen. Het chromatine is
een geheel van chromosomen in de interfasetoestand. De cel van een zoogdier bevat 46
chromosoomfibrillen. Deze zijn ongeveer 30nm dik en zijn zeer lang. DNA bestaat uit
adenine, guanine, thymine en cytosine. De nucleosomen zijn de structuren die zorgen voor
de structurele organisatie van DNA.
2) Bespreek de opbouw en functie van de nucleolus.
De nucleolus is een onderdeel van de kern dat duidelijk te onderscheiden is en niet
omgeven is door een membraan. Het is de productie-eenheid van pre-ribosomale
subeenheden. Hierdoor bevat het veel RNA en ribonucleoproteïnen. De grootte, vorm en
aantal varieert naargelang organisme, celtype en activiteit van de cel. De nucleolus is
opgebouwd uit een fibrillaire & granulaire regio. De transcriptie van rRNA gebeurt in de
nucleolus waarbij RNA-polymerase een belangrijke rol speelt. In de nucleolaire organisator
regio (NOR) gebeurt de synthese van rRNA. De processing en associatie met proteïnen
gebeurt in de NOR, dan in de fibrillaire regio en tenslotte in de granulaire regio.
3) Bespreek de opbouw van de kernenvelop (=kernmembraan), inclusief de
kernporiën.
De kernmembraan is de barrière tussen het cytosol en de kern. Het bestaat uit 2 parallelle
membranen waartussen een perinucleaire ruimte zit. De buitenste membraan is continu
met het ER. Tegen de binnenmembraan bevindt zich de lamina densa. Dit is een netwerk
van fibreuze proteïnen namelijk laminen. In de kernmembraan bevinden zich openingen.
Dit zijn de kernporiën. Een kernporie is een relatief grote structuur die bestaat uit
eiwitten. Er is een ongeordend gel-achtig netwerk dat het centrum van de porie vult. Door
deze gel worden macromoleculen tegengehouden, maar kunnen kleine water-oplosbare
moleculen bewegen tussen de kern en het cytosol. Op die manier oefenen de eiwitten van
de kernporie controle uit over het nucleair transport Het aantal poriën hangt samen met
het niveau van eiwitsynthetische activiteit van de cel.
4) Bespreek de transportmechanismen tussen de kern en het cytoplasma.
Transport van cytosol naar nucleus:
Het transport van cytosol naar nucleus gebeurt aan de hand van een nucleair
lokalisatiesignaal en nucleaire import receptoren. Een eiwit wordt aangemaakt in het
cytoplasma en bindt met NLS. Dit complex wordt herkend door de importines (alfa en
beta). Deze zorgen er mee voor dat het complex naar binnen kan geloodst worden. Eens
dat ze binnen zijn wordt het eiwit afgesplitst van de importines. In samenwerking met Ran-
GTPase gebeurt er een recyclage van de importines. Het importeren van eiwitten in de
nucleus vergt energie.
Transport van nucleus naar cytosol:
Dit transport is zeer gelijkaardig aan het transport van cytosol naar nucleus. Alleen spreken
we hier over een nucleair export signaal en exportines. Een eiwit bindt met NES. Dit
complex wordt herkend door de exportines. Deze zorgen er mee voor dat het complex naar
buiten kan geloodst worden. Eens dat het buiten is wordt het eiwit afgesplitst en de
exportines gerecycleerd.
Kleine moleculen kunnen getransporteerd worden door passieve diffusie. De andere
moleculen zijn wel energievereisend.
5) Bespreek de opbouw en functie van ribosomen.
Ribosomen bestaan uit twee sub-units : een kleinere & een grotere. Het is de plek waar
cellulaire eiwitsynthese plaatsvindt. Mature ribosomen zijn altijd verbonden met mRNA.
Ribosomen zijn meestal terug te vinden in groepjes die polyribosomen genoemd worden
(vrij in cytosol of op ER). De 40s subeenheid (kleine subeenheid) bevat 18s RNA. De 60s
subeenheid (grote subeenheid) bevat 5s,28s & 5.8s RNA. De opbouw van prokaryote
ribosomen is gelijkaardig. De S-waarden en moleculaire gewichten van de subeenheden
verschillen wel lichtjes. rRNA-transcriptie en ribosoom assemblage grijpen plaats in de
nucleolus.
, 6) Bespreek de assemblage van ribosomen
Ribosomale eiwitten worden vanuit het cytoplasma naar de nucleolus gebracht en beginnen
zich daarna te hechten aan het pre-rRNA nog voor het zich splitst. Tijdens de verdere
verwerking van het pre-rRNA worden er nog een aantal ribosomale eiwitten aan het 5s-
rRNA toegevoegd, waardoor er preribosomale partikeltjes ontstaan. Tijdens de laatste
stadia van het rijpingsproces migreren de preribosomale partikeltjes zich uit de nucleolus
naar het cytoplasma en ontstaan zo de 40S en 60S ribosomale subeenheden.
7) Bespreek de microscopische bouw en functie van ruw endoplasmatisch reticulum
en Golgi-apparaat.
Het RER bestaat uit afgeplatte membranen die onderling kunnen samenhangen. De ruimte
tussen de membranen zijn de cisternen. Het RER kan herkend worden door de aanhechting
van (poly)ribosomen aan de cytoplasmakant van de ER membranen. Het RER heeft een
belangrijke rol in de biosynthese (Synthese van eiwitten start altijd in het cytosol waar
vrije ribosomen aan mRNA binden). Transmembraanproteïnen en lipiden van ER, golgi-
complex, plasmamembraan en lysosomen worden gesynthetiseerd in associatie met ER-
membraan. Daarnaast heeft het een belangrijke bijdrage in de aanmaak van
mitochondriale en peroxisomale membranen. Het is ook het startpunt van de synthese van
gesecreteerde proteïnen en de plaats waar extracellulaire matrix in beginsel wordt
aangemaakt.
Het Golgi-apparaat bestaat uit een centraal gedeelte. Dit is een verzameling van op elkaar
gelegen afgeplatte, cisternen. Deze zijn aan de uiteinden iets verbreed. De buitenste
cisternen aan elke zijde zijn verbonden met een netwerk van membraan-omgeven buisjes
en vesikels: het cis-Golgi netwerk en het trans-Golgi netwerk. Het golgi-apparaat bevat
een cis-zijde (onrijpe zijde) en een trans-zijde (rijpe zijde). De functies van het golgi-
apparaat zijn : modificatie van macromoleculen door toevoeging van suikers, proteolyse
van peptiden in een actieve vorm & de sortering van macromoleculen.
8) Bespreek het sorteringsproces van eiwitten
In cellen van zoogdieren vindt de eerste sortering van eiwitten naar het ER plaats terwijl
het translatieproces nog aan de gang is. De eiwitten die gesynthetiseerd werden op vrije
ribosomen blijven in de cytosol of worden getransporteerd naar de nucleus, mitochondria of
peroxisomen. De eiwitten die gesynthetiseerd werden op membraangebonden ribosomen
worden tot in het ER getranslokeerd terwijl hun translatie nog bezig is. Ze blijven ofwel in
het ER of worden getransporteerd naar het golgi-apparaat, en van daaruit, naar
lysosomen, de plasmamembraan of naar de extracellulaire omgeving via secreetblaasjes.
9) Bespreek het transport van eiwitten doorheen het golgi-complex
Transportvesikels die oplosbare eiwitten en membranen bevatten komen vanuit het ER het
Golgi-apparaat binnen langs de cis-zijde, worden verder gemodificeerd in de
opeenvolgende cisternen, en verlaten vervolgens het Golgi-complex via de trans-zijde.
Eiwitten worden doorheen het Golgi-complex getransporteerd op twee verschillende
manieren:
- met behulp van transportvesikels die afknoppen van de ene cisterne en met de volgende
fusioneren.
- door een maturatieproces, waarbij de Golgi cisternen zelf migreren doorheen de Golgi-
stapel.
Eiwitten verlaten het trans-Golgi netwerk in transportvesikels die bestemd zijn voor het
plasmamembraan, of voor één van de andere membraan-omgeven celcompartimenten
(lysosomen, endosomen, peroxisomen). Op die manier vormt het Golgi-complex een soort
‘doorgangshuis’. Het Golgi-complex is dan ook gemakkelijk te herkennen in TEM-beelden
als een plaats waar veel transportvesikels zich bevinden in de buurt van cisternen.
10) Bespreek de opbouw en functies van het SER
Bij glad endoplasmatisch reticulum (smooth endoplasmic reticulum; SER), dat continu is
met het RER, zijn aan de ER membranen GEEN ribosomen gehecht. Het bestaat uit een
netwerk van fijne tubuli. De functies van het SER zijn erg divers en gaan van synthese van
steroïdhormonen (cellen in de bijnierschors, cellen van Leydig in de testis), detoxificatie
(lever), rol bij de reconstructie van triglyceriden, synthese van glycogeen, tot calcium-
opslag ter hoogte van spiercellen
11) Bespreek de mechanismen van vesiculair transport.
Er zijn verschillende vormen van vesiculair transport. Als we kijken naar de mechanismen
van vesiculair transport zien we dat dit vaak gebeurt met clathrine coated vesicle. Het
vormt een omgevende mantel rond de vesikels. Dit vormt door invaginatie van de
membraan. Vesikels kunnen afknoppen.
