‘Algemene cel- en weefselleer van de huisdieren I’.
Cytologie:
1) Bespreek de opbouw van de nucleus en nucleolus.
Nucleus:
Kern: controlecentrum van alle cellulaire activiteit. De meeste cellen hebben 1 kern,
behalve skeletspieren (meerdere kernen mogelijk) en erytrocyten (in adulte vorm geen
kern bij mammalia). De kern bevat chromosomale DNA en een systeem voor RNA-
synthese. Afhankelijk van het celtype kan de celkern qua morfologische kenmerken zoals
grootte en vorm sterk verschillen.
De nucleus bestaat uit chromosomen en chromatine structuur. De histonen verpakken
het DNA in de kern. Chromatine wordt gevormd door complexen van DNA en eiwitten.
Rond het nucleosoom, de structurele eenheid van chromatine, wordt het DNA
gewonden. De chromatosoom is de nucleosoom en de geassocieerde H1. De kern bevat
in de interfase zowel heterochromatine (weinig actief) als euchromatine (actiever), het
heeft ook een hydropische (hoge transcriptie-activiteit) en een pycnotische (geringe
proteïnesynthese) kern.
Nucleaire enveloppe:
De nucleaire enveloppe (het kernmembraan) scheidt de kern van het cytoplasma dat er
rond ligt en vormt de fundamenten van de kern. Hierdoor is de kern een apart
biochemisch deeltje met genetisch materiaal. Het is de plek waar transcriptie en RNA-
processing plaats vindt in eukaryote cellen.
Het nucleaire enveloppe bestaat uit een binnenste en buitenste membraan. Deze twee
zijn met elkaar verbonden door kernporiecomplexen en onderliggende kernlamina.
Het buitenblad staat in contact met het endoplasmatisch reticulum en het binnenblad is
bekleed met een lamina als aanhechtingsplaats voor chromatine.
Deze kernporiecomplexen zijn de enige weg voor het transport tussen de kern en het
cytoplasma.
De structuur en functie van het binnenste en buitenste membraan van nucleaire
enveloppe zijn verschillend. In veel celtypen is de binnenste membraan verdikt tot
fibreuze laag, de lamina, die 3 verschillende eiwitten bevat: lamine A, lamine B en lamine
C.
Er zijn uitsparingen in de enveloppe die uitwisseling van materiaal tussen cytoplasma en
de kern mogelijk maakt. Deze zijn afgesloten door een poriecomplex, opgebouwd uit
specifieke eiwitten.
Nucleolus:
Morfologisch duidelijk te onderscheiden van de kern. Het is niet omgeven door een
membraan. De nucleolus is de productie-eenheid van pre-ribosomale subeenheden, dus
1
,er is een grote hoeveelheid aan RNA en ribonucleoproteïnen aanwezig.
De nucleolus bestaat uit een fibrilaire en granulaire regio.
In de nucleolaire organisatie regio (NOR) gebeurt de synthese van de rRNA. De
processing van dit RNA en de associatie met proteïnen gebeurt initieel in de NOR, dan in
de fibrilaire regio en tenslotte in de granulaire regio. Het heterochromatine ligt vaak
nauw tegen de nucleolus aan, maar neemt niet deel aan de vorming van de nucleolus.
Transcriptie rRNA in nucleolus:
De knobbeltjes (RNA-polymerase) op de DNA-helix verplaatsen zich aan 1 nanometer per
minuut. De kernmembraan is de barrière tss de kern en het cytosol. Er zitten openingen
in de kernmembraan, de kernporiën.
Transport van cytosol naar nucleus:
Het transport van het cytosol naar de nucleus gebeurt via een nucleair import proces,
aan de hand van een nucleair lokalisatiesignaal (NLS)
Het NLS wordt herkend door nucleaire import receptoren, deze zorgen ervoor dat het
eiwit door het membraan loopt in de kern. Ze gaan binden op een proteïne of aan
nucleoporines.
Een eiwit wordt herkend door een NLS, dit bindt aan eiwitten (importines alfa en beta)
die het complex naar binnen moeten loodsen. Eens door de kernporie gaan de
importines interageren met de cofactor RAN-GTP wat zorgt voor dissociaties. We krijgen
een recyclage van de importines en er wordt fosfor en GDP afgesplitst.
Transport van nucleus naar cytosol:
Het transport van de nucleus naar het cytosol gebeurt aan de hand van een leucine-rijk
nucleair export signaal (NES). Dit bindt met een exportine 1 of met een cargo-proteïne.
Er is een derde proteïne vereist voor het proces; nl het Ran.
In de nucleus wordt er verbinding gemaakt tussen de targeteiwitten die NES, exportines
en Ran bevatten. Het eiwit wordt naar buiten gebracht, eens buiten is er terug recyclage.
Dit is een energie vereisend proces.
2) Bespreek ribosomen en de bouw en functie van ruw endoplasmatisch
reticulum.
Ribosomen: Dit zijn de plaatsen waar de eiwitsynthese plaatsgrijpt. Ze worden gemaakt
in de nucleolus. Ze zijn opgebouwd uit 2 subeenheden (40S (klein) en 60S (groot)) die elk
hun specifieke eiwitten en rRNAs bevatten.
Ze komen voor in grote hoeveelheden in het cytoplasma. Ze worden meestal basofiel
aangekleurd door hun grote hoeveelheid aan nucleïnezuren.
Ribosomale eiwitten worden vanuit het cytoplasma naar de nucleolus gebracht en
beginnen zich daarna te hechten aan het pre-rNA nog voor het zich splitst. Tijdens de
verdere verwerking van het pre-RNA worden er nog een aantal ribosomale eiwitten en
2
, het 5S-rNA toegevoegd, waardoor er preribosomale partikeltjes ontstaan. Tijdens de
laatste stadia van het rijpingsproces migreren de preribosomale partikeltjes uit de
nucleolus naar het cytoplasma en ontstaan de 40S en 60S ribosomale subeenheden. Als
de 40S en de 60S samen komen vormen ze een functioneel ribosoom.
Eiwitten gesynthetiseerd door vrije ribosomen blijven in het cytosol of worden
getransporteerd naar de nucleus, mitochondria of peroxisomen.
Eiwitten op membraangebonden ribosomen worden tot het ER getransloceerd terwijl de
translatie nog bezig is. Ze blijven in het ER of gaan naar het Golgi-apparaat =>
lysosomen/plamsmamembraan extracellulair via secreetblaasjes.
ER: Het endoplasmatisch reticulum is een netwerk van buisjes en zakjes in de cel. Ze
komen voor in alle eukaryotische cellen. Het is opgebouwd uit één membraan dat
verbonden is met het membraan van de celkern. Ze zijn geordend als diep gevouwen,
platte membraanvlekken (cisternen) of als een verlengd tubulair netwerk. Ze hebben
een enge relatie met het Golgi-complex. Producten van het ER worden verder afgewerkt
in het Golgi-complex.
Er zijn twee types ER: het RER en het SER. Het SER heeft geen ribosomen is vooral
betrokken bij het vetmetabolisme. Het RER met eiwitmetabolisme.
De eiwitsynthese start in het cytosol, waar het mRNA aan vrije ribsomen bindt. Door
translatie wordt er dan een nieuw eiwit gevormd. Het eerste deel van het RNA codeert
een signaalsequentie.
Bij zoogdieren start de eerste sortering van eiwitten naar het ER terwijl het
translatieproces nog bezig is.
De eiwitten gesynthetiseerd op vrije ribosomen, blijven in het cytosol of worden
getransporteerd naar nucleus, mitochondria of peroxisomen.
De eiwitten, gesynthetiseerd op membraangebonden ribosomen, worden tot in het ER
getranslokeerd terwijl hun translatie nog bezig is. Deze blijven in het ER of worden
getransporteerd naar het Golgiapparaat, en van daaruit naar lysosomen, het
3
Cytologie:
1) Bespreek de opbouw van de nucleus en nucleolus.
Nucleus:
Kern: controlecentrum van alle cellulaire activiteit. De meeste cellen hebben 1 kern,
behalve skeletspieren (meerdere kernen mogelijk) en erytrocyten (in adulte vorm geen
kern bij mammalia). De kern bevat chromosomale DNA en een systeem voor RNA-
synthese. Afhankelijk van het celtype kan de celkern qua morfologische kenmerken zoals
grootte en vorm sterk verschillen.
De nucleus bestaat uit chromosomen en chromatine structuur. De histonen verpakken
het DNA in de kern. Chromatine wordt gevormd door complexen van DNA en eiwitten.
Rond het nucleosoom, de structurele eenheid van chromatine, wordt het DNA
gewonden. De chromatosoom is de nucleosoom en de geassocieerde H1. De kern bevat
in de interfase zowel heterochromatine (weinig actief) als euchromatine (actiever), het
heeft ook een hydropische (hoge transcriptie-activiteit) en een pycnotische (geringe
proteïnesynthese) kern.
Nucleaire enveloppe:
De nucleaire enveloppe (het kernmembraan) scheidt de kern van het cytoplasma dat er
rond ligt en vormt de fundamenten van de kern. Hierdoor is de kern een apart
biochemisch deeltje met genetisch materiaal. Het is de plek waar transcriptie en RNA-
processing plaats vindt in eukaryote cellen.
Het nucleaire enveloppe bestaat uit een binnenste en buitenste membraan. Deze twee
zijn met elkaar verbonden door kernporiecomplexen en onderliggende kernlamina.
Het buitenblad staat in contact met het endoplasmatisch reticulum en het binnenblad is
bekleed met een lamina als aanhechtingsplaats voor chromatine.
Deze kernporiecomplexen zijn de enige weg voor het transport tussen de kern en het
cytoplasma.
De structuur en functie van het binnenste en buitenste membraan van nucleaire
enveloppe zijn verschillend. In veel celtypen is de binnenste membraan verdikt tot
fibreuze laag, de lamina, die 3 verschillende eiwitten bevat: lamine A, lamine B en lamine
C.
Er zijn uitsparingen in de enveloppe die uitwisseling van materiaal tussen cytoplasma en
de kern mogelijk maakt. Deze zijn afgesloten door een poriecomplex, opgebouwd uit
specifieke eiwitten.
Nucleolus:
Morfologisch duidelijk te onderscheiden van de kern. Het is niet omgeven door een
membraan. De nucleolus is de productie-eenheid van pre-ribosomale subeenheden, dus
1
,er is een grote hoeveelheid aan RNA en ribonucleoproteïnen aanwezig.
De nucleolus bestaat uit een fibrilaire en granulaire regio.
In de nucleolaire organisatie regio (NOR) gebeurt de synthese van de rRNA. De
processing van dit RNA en de associatie met proteïnen gebeurt initieel in de NOR, dan in
de fibrilaire regio en tenslotte in de granulaire regio. Het heterochromatine ligt vaak
nauw tegen de nucleolus aan, maar neemt niet deel aan de vorming van de nucleolus.
Transcriptie rRNA in nucleolus:
De knobbeltjes (RNA-polymerase) op de DNA-helix verplaatsen zich aan 1 nanometer per
minuut. De kernmembraan is de barrière tss de kern en het cytosol. Er zitten openingen
in de kernmembraan, de kernporiën.
Transport van cytosol naar nucleus:
Het transport van het cytosol naar de nucleus gebeurt via een nucleair import proces,
aan de hand van een nucleair lokalisatiesignaal (NLS)
Het NLS wordt herkend door nucleaire import receptoren, deze zorgen ervoor dat het
eiwit door het membraan loopt in de kern. Ze gaan binden op een proteïne of aan
nucleoporines.
Een eiwit wordt herkend door een NLS, dit bindt aan eiwitten (importines alfa en beta)
die het complex naar binnen moeten loodsen. Eens door de kernporie gaan de
importines interageren met de cofactor RAN-GTP wat zorgt voor dissociaties. We krijgen
een recyclage van de importines en er wordt fosfor en GDP afgesplitst.
Transport van nucleus naar cytosol:
Het transport van de nucleus naar het cytosol gebeurt aan de hand van een leucine-rijk
nucleair export signaal (NES). Dit bindt met een exportine 1 of met een cargo-proteïne.
Er is een derde proteïne vereist voor het proces; nl het Ran.
In de nucleus wordt er verbinding gemaakt tussen de targeteiwitten die NES, exportines
en Ran bevatten. Het eiwit wordt naar buiten gebracht, eens buiten is er terug recyclage.
Dit is een energie vereisend proces.
2) Bespreek ribosomen en de bouw en functie van ruw endoplasmatisch
reticulum.
Ribosomen: Dit zijn de plaatsen waar de eiwitsynthese plaatsgrijpt. Ze worden gemaakt
in de nucleolus. Ze zijn opgebouwd uit 2 subeenheden (40S (klein) en 60S (groot)) die elk
hun specifieke eiwitten en rRNAs bevatten.
Ze komen voor in grote hoeveelheden in het cytoplasma. Ze worden meestal basofiel
aangekleurd door hun grote hoeveelheid aan nucleïnezuren.
Ribosomale eiwitten worden vanuit het cytoplasma naar de nucleolus gebracht en
beginnen zich daarna te hechten aan het pre-rNA nog voor het zich splitst. Tijdens de
verdere verwerking van het pre-RNA worden er nog een aantal ribosomale eiwitten en
2
, het 5S-rNA toegevoegd, waardoor er preribosomale partikeltjes ontstaan. Tijdens de
laatste stadia van het rijpingsproces migreren de preribosomale partikeltjes uit de
nucleolus naar het cytoplasma en ontstaan de 40S en 60S ribosomale subeenheden. Als
de 40S en de 60S samen komen vormen ze een functioneel ribosoom.
Eiwitten gesynthetiseerd door vrije ribosomen blijven in het cytosol of worden
getransporteerd naar de nucleus, mitochondria of peroxisomen.
Eiwitten op membraangebonden ribosomen worden tot het ER getransloceerd terwijl de
translatie nog bezig is. Ze blijven in het ER of gaan naar het Golgi-apparaat =>
lysosomen/plamsmamembraan extracellulair via secreetblaasjes.
ER: Het endoplasmatisch reticulum is een netwerk van buisjes en zakjes in de cel. Ze
komen voor in alle eukaryotische cellen. Het is opgebouwd uit één membraan dat
verbonden is met het membraan van de celkern. Ze zijn geordend als diep gevouwen,
platte membraanvlekken (cisternen) of als een verlengd tubulair netwerk. Ze hebben
een enge relatie met het Golgi-complex. Producten van het ER worden verder afgewerkt
in het Golgi-complex.
Er zijn twee types ER: het RER en het SER. Het SER heeft geen ribosomen is vooral
betrokken bij het vetmetabolisme. Het RER met eiwitmetabolisme.
De eiwitsynthese start in het cytosol, waar het mRNA aan vrije ribsomen bindt. Door
translatie wordt er dan een nieuw eiwit gevormd. Het eerste deel van het RNA codeert
een signaalsequentie.
Bij zoogdieren start de eerste sortering van eiwitten naar het ER terwijl het
translatieproces nog bezig is.
De eiwitten gesynthetiseerd op vrije ribosomen, blijven in het cytosol of worden
getransporteerd naar nucleus, mitochondria of peroxisomen.
De eiwitten, gesynthetiseerd op membraangebonden ribosomen, worden tot in het ER
getranslokeerd terwijl hun translatie nog bezig is. Deze blijven in het ER of worden
getransporteerd naar het Golgiapparaat, en van daaruit naar lysosomen, het
3
