H1: INTRODUCTIE: HOMEOSTASE EN CELLULAIRE FYSIOLOGIE
1.1 HOMEOSTASE ZORGT DAT HET LICHAAM KAN OVERLEVEN IN VERSCHILLENDE
OMGEVINGEN
Cel overleving en functie heeft een bepaald bereik van fysische en chemische condities nodig, zoals
temperatuur, zuurstofconcentratie, osmolariteit, pH
- Het menselijk lichaam heeft een intern milieu, wat constant wordt gehouden voor overleving en juiste
biologische functionering van de lichamelijke cellulaire inhoud
- Homeostase = proces waarbij het lichaam zijn intern milieu constant houdt
à Bij storing van dit homeostatisch mechanisme: ziekte/dood
à Homeostatisch mechanisme erg verzwakt: artificieel life support systemen
- Vereiste
1.Musculoskeletaal systeem: bewegelijkheid (voedsel, water,…)
2.Gastro-intestinaal systeem: extractie van nutriënten van voedsel
3.Respiratoir systeem: absorptie zuurstof voor oxidatief metabolisme (“verbranding” van
voedsel voor energie)
4. Circulair systeem: transport van nutriënten en zuurstof naar de cellen
5. Renaal en respiratoir systeem: eliminatie van metabole afvalproducten
- Coördinatie en regulatie
1. Biochemische signalen (vrijgegeven door endocrien systeem)
2. Electrische signalen (gegenereerd door zenuwstelsel)
1.2 HET LICHAAM IS EEN SAMENSTELLING VAN FUNCTIONELE EN SPATIALE DUIDELIJKE
COMPARTIMENTEN
Niet alleen op macroscopisch level, maar ook op cellulair level!
LEVEN = COMPARTIMENTALISATIE
Elk compartiment = optimale compositie/ milieu voor specifieke functie
Biologische membranen rond cellen/subcellulaire organellen zijn lipiden dubbellagen
Eerste vorm: prokaryoot met een celmembraan zonder compartimenten
Eukaryoot: binnenin verschillende compartimenten voor specialisatie van cellen
1
,Biologische membranen = lipiden dubbellagen + transmembranaire proteïnes
-Transport proteïnes: ion kanalen, ion pompen, exchangers, carriers
-Signalering proteïnes: receptoren voor peptide hormonen, groei factoren, Ab
Proteïnen zorgen voor communicatie
Structuur van biologische membranen kunnen gevisualiseerd worden door Atomic Force microscopy (ATM)
Om lipidenmembranen te bestuderen
c
Monoculaire tip wordt ontwikkeld en deze kan moleculaire
interacties aangaan met een oppervlak
Zo krijgen we een optimale afstand tussen de tip en het oppervlak
volgens het energetisch minimum
Zo sturen we een laserstraal die weerkaatst en wanneer de tip een
beetje omhoog gaat, zien we dan de straal een beetje verder
terecht komen
Zo kunnen we iets weten over het oppervlakte, hoe die zich
verhoud
2
,PROTEÏNEN IN BIOLOGISCHE MEMBRANEN ZIJN BEWEGELIJK, EEN PROCES DAT
GEVOLGD KAN WORDEN VIA FLUORESCENCE RECOVERY AFTER PHOTOBLEACHING
(FRAP)
Bij fluorescentie gaan we exciteren
Bij te veel gaan we deze vernietigen en dan hebben we bleaching
Fluorescentie neemt toe in functie van de tijd doordat er proteïnes die niet gebleached waren bewegen in het
gebied dat oorspronkelijk gebleached waren
BIOMEMBRANEN ZIJN GEVORMD VOORNAMELIJK DOOR FOSFOLIPIDEN, MAAR
BEVATTEN OOK CHOLESTEROL EN SPHINGOLIPIDEN
Lipiden is membranen zijn fosfolipiden: amfipatisch
Lipiden kunnen zich vrij bewegen binnen een bepaalde laag = fluïde mosaic
3
, Amfipatische moleculen in dubbellagen
-Choline is het variabel hoofd
Phospholipase C zorgt voor volgende reactie
reactie
PIP2 DAG + IP3
4
1.1 HOMEOSTASE ZORGT DAT HET LICHAAM KAN OVERLEVEN IN VERSCHILLENDE
OMGEVINGEN
Cel overleving en functie heeft een bepaald bereik van fysische en chemische condities nodig, zoals
temperatuur, zuurstofconcentratie, osmolariteit, pH
- Het menselijk lichaam heeft een intern milieu, wat constant wordt gehouden voor overleving en juiste
biologische functionering van de lichamelijke cellulaire inhoud
- Homeostase = proces waarbij het lichaam zijn intern milieu constant houdt
à Bij storing van dit homeostatisch mechanisme: ziekte/dood
à Homeostatisch mechanisme erg verzwakt: artificieel life support systemen
- Vereiste
1.Musculoskeletaal systeem: bewegelijkheid (voedsel, water,…)
2.Gastro-intestinaal systeem: extractie van nutriënten van voedsel
3.Respiratoir systeem: absorptie zuurstof voor oxidatief metabolisme (“verbranding” van
voedsel voor energie)
4. Circulair systeem: transport van nutriënten en zuurstof naar de cellen
5. Renaal en respiratoir systeem: eliminatie van metabole afvalproducten
- Coördinatie en regulatie
1. Biochemische signalen (vrijgegeven door endocrien systeem)
2. Electrische signalen (gegenereerd door zenuwstelsel)
1.2 HET LICHAAM IS EEN SAMENSTELLING VAN FUNCTIONELE EN SPATIALE DUIDELIJKE
COMPARTIMENTEN
Niet alleen op macroscopisch level, maar ook op cellulair level!
LEVEN = COMPARTIMENTALISATIE
Elk compartiment = optimale compositie/ milieu voor specifieke functie
Biologische membranen rond cellen/subcellulaire organellen zijn lipiden dubbellagen
Eerste vorm: prokaryoot met een celmembraan zonder compartimenten
Eukaryoot: binnenin verschillende compartimenten voor specialisatie van cellen
1
,Biologische membranen = lipiden dubbellagen + transmembranaire proteïnes
-Transport proteïnes: ion kanalen, ion pompen, exchangers, carriers
-Signalering proteïnes: receptoren voor peptide hormonen, groei factoren, Ab
Proteïnen zorgen voor communicatie
Structuur van biologische membranen kunnen gevisualiseerd worden door Atomic Force microscopy (ATM)
Om lipidenmembranen te bestuderen
c
Monoculaire tip wordt ontwikkeld en deze kan moleculaire
interacties aangaan met een oppervlak
Zo krijgen we een optimale afstand tussen de tip en het oppervlak
volgens het energetisch minimum
Zo sturen we een laserstraal die weerkaatst en wanneer de tip een
beetje omhoog gaat, zien we dan de straal een beetje verder
terecht komen
Zo kunnen we iets weten over het oppervlakte, hoe die zich
verhoud
2
,PROTEÏNEN IN BIOLOGISCHE MEMBRANEN ZIJN BEWEGELIJK, EEN PROCES DAT
GEVOLGD KAN WORDEN VIA FLUORESCENCE RECOVERY AFTER PHOTOBLEACHING
(FRAP)
Bij fluorescentie gaan we exciteren
Bij te veel gaan we deze vernietigen en dan hebben we bleaching
Fluorescentie neemt toe in functie van de tijd doordat er proteïnes die niet gebleached waren bewegen in het
gebied dat oorspronkelijk gebleached waren
BIOMEMBRANEN ZIJN GEVORMD VOORNAMELIJK DOOR FOSFOLIPIDEN, MAAR
BEVATTEN OOK CHOLESTEROL EN SPHINGOLIPIDEN
Lipiden is membranen zijn fosfolipiden: amfipatisch
Lipiden kunnen zich vrij bewegen binnen een bepaalde laag = fluïde mosaic
3
, Amfipatische moleculen in dubbellagen
-Choline is het variabel hoofd
Phospholipase C zorgt voor volgende reactie
reactie
PIP2 DAG + IP3
4
