HOOFDSTUK 3: FUNCTIONAL UNITS
Golgi en Cajal hadden verschillende theorieën over
neuronen en het brein. Waar Golgi dacht dat het brein
bestond uit een netwerk, benadrukt Cajal de individualiteit
van cellen. Cajal zijn theorie wordt gezien als de juiste.
3 hoofdonderdelen van een neuron:
Dendrieten= antenne van de cel, ontvangt informatie van
andere cellen. Vaak heeft een cel meerdere dendrieten.
Cell body / soma= kern van de cel waar proteïnen worden
gemaakt en beslissingen worden genomen.
Axon= wortel van de cel, verzend informatie naar andere
cellen.
Dendritic spines= kleinere vertakkingen van dendrieten
waardoor hun oppervlakte wordt vergroot > meer info
Neural network= gehele groep van neuronen in de
ruggenmerg en in het brein
Axon hillock= kruispunt tussen soma en axon
Axon collateral= ‘’tunnel’’ van axon zelf
De axon collaterals verspreiden zich in kleinere
vertakkingen (telodendria). Aan het einde van elke
telodendria zit een terminal button/end foot. Terminal buttons zitten dicht bij dendrieten van
andere neuronen maar raken elkaar niet. Via de terminale button gaat informatie naar de synapsen
tussen de neuronen en wordt het doorgegeven aan de dendrieten.
3 functies van een neuron:
1. Sensory neuron= cel dat zintuigelijke informatie ontvangt of vervoert naar brein en
ruggenmerg.
- Bipolar neuron= sensory neuron met 1 axon en 1 dendriet
- Somatosensory neuron= sensory neuron in het brein dat zintuigelijke informatie
van het lichaam naar de ruggenmerg vervoert.
2. Interneuron= cel tussen sensory neurons en motor neurons in, daarom ook wel
association cells genoemd. De meeste neuronen in het brein zijn interneuronen.
- Stellate cells zijn stervormig, klein, veel dendrieten waardoor axon lastig te zien
is. Stellate cells vind je in de thalamus.
- Pyramidal cells zijn piramide-vormig, lange axon en twee sets dendrieten.
Pyramidal cells vind je in de cortex.
- Purkinje cells hebben heel veel dendrieten en vind je in het cerebellum.
3. Motor neuron= cel dat informatie van brein en ruggenmerg overdraagt aan spieren
zodat deze aangestuurd kunnen worden. Motor neuronen hebben grote netwerken
van dendrieten, grote cellichamen en lange axons. Vooral te vinden lage hersenschors
en ruggenmerg. Alle uitgaande neurale informatie moet langs motor neurons om de
spieren te bereiken.
Neuronen die gebruikt worden om lange afstanden in het lichaam te overbruggen, zoals
somatosensory neurons, pyramidal neurons en motor neurons, zijn relatief groot. Deze
neuronen hebben een groot cellichaam en ook lange tentakels. Neuronen met een klein cellichaam
hebben korte tentakels.
,Neuronen kunnen anderen neuronen aan (excitation) of uit (inhibition) zetten door signalen te
sturen. De betreffende neuron krijgt soms wel duizend van dit soort signalen binnen en maakt een
keuze tussen excitation en inhibition door te kijken waarvan hij de meeste signalen krijgt. Bij
excitation stuurt het signalen door naar andere neuronen, bij inhibition communiceert de neuron
niet.
Gliacellen
Gliacellen zijn de support cells van het zenuwstelsel. Ze dragen geen informatie bij zich maar
ondersteunen neuronen bij het uitvoeren van hun taak, brengen neuronen samen en bieden
support, voeding en bescherming. Verschil met neuronen: gliacellen worden gedurende het leven
van een organisme gemaakt (neuronen blijven hele leven bij iemand) en fouten in de aanmaak van
gliacellen komen door abnormale groei zoals tumors (=massa nieuw weefsel dat in een
ongecontroleerde manier groeit en onafhankelijk is van omliggende structuren).
Veel soorten gliacellen, deze 5 kennen:
1. Ependymal cell= zitten in de ventricels (= 4 holtes/hersenkamers diep in de hersenen) en
maken/behouden het cerebrospinal fluid (CSF)=hersenvocht. CSF is een shock absorber
wanneer brein een klap krijgt, ruimt afval op, zorgt ervoor dat brein constante temperatuur
behoudt en zorgt voor voeding voor aangelegen gebieden van ventricels. Wanneer de
uitgang van CSF geblokkeerd wordt kan vocht niet weg stromen, maar aanmaak gaat door
waardoor druk op hoofd toeneemt, bij kinderen kan hoofd opzwellen = hydrocephalus
(letterlijk: waterhoofd). Verholpen worden door shunt = pijpje tussen volgelopen ventricle en
bloedbaan waardoor vocht kan weglopen.
2. Astrocyte/astroglia= stervormige glia cell die centrale zenuwstelsel support. Functies:
o Astrocytes binden zich aan aderen en brain’s lining waarmee ze neuronen op hun plek
houden en voedingsstoffen kunnen bewegen tussen
neuronen en aderen en maken chemicals die neuronen
gezond houden of herstellen wanneer gewond. In perifere
zenuwstelsel hebben satellite cells vergelijkbare functies.
o Bijdragen aan vormen van blood-brain barrier (=scheiding
tussen brein en aderen die stoffen ervan weerhoudt het
brein binnen te komen). Nadeel van blood-brain barrier:
ook goede stoffen komen lastig het brein binnen
waardoor breininfecties lastig te behandelen zijn.
o Sturen signalen van neuronen naar aderen waardoor ze
bijdragen aan verhoogde bloedstroom en
brandstofvoorraad bij activiteiten.
o Bij beschadigd brein door klap of gat, vormen astrocytes
een litteken om aangedane gebeid af te schermen. Nuttig in herstel maar kan ook als
barrière dienen voor hergroeien van beschadigde neuronen.
3. Microglial cell= zitten in bloed (ipv brein zoals andere gliacellen) en bewegen door
zenuwstelsel. Microglia identificeren onbekend weefsel en vallen dit aan (=phagocytosis).
Ook helpen ze beschadigde breincellen herstellen en ruimen ze afval op in zenuwstelsel.
4. Oligodendroglial cel= maken myeline (=laag om axons in CNS en PNS waardoor informatie
sneller doorgegeven kan worden) in brein en ruggenmerg > Centrale zenuwstelsel.
5. Schwann cell= maken myeline voor axons in perifere zenuwstelsel. Zowel olgodendroglial
cells en schwann cells dragen bij aan voeding en functioneren van neuronen door chemicals
die neuron loslaat te absorberen en zelf chemicals los te laten die de neuron kan absorberen.
,Wanneer axon doormidden gesneden wordt, gaat het
deel dat van het cellichaam afligt (tentakel) dood. Het
cellichaam kan met behulp van Schwann cells blijven
leven en een nieuwe axon vormen.
Herstel van neuronen kan alleen plaatsvinden in
perifere zenuwstelsel. Beschadigingen aan centrale
zenuwstelsel kunnen niet worden hersteld.
Oligodendrocytes die CNS cells myelineren hebben
daarmee niet dezelfde functie als Schwann cells in het
PNS om het brein of ruggenmerg te repareren.
Interne structuur van een cel
Nucleus= bevat de chromosomen en genen. Deze blueprints voor de cel zijn proteins worden
opgeslagen, gekopieerd en verstuurd naar de ‘keuken’; het endoplasmic reticulum (ER). In de keuken
worden de proteins gemaakt waarna ze naar de ‘mailroom’ gaan; de Golgi bodies. In de Golgi bodies
worden de proteins verpakt, krijgen ze een adres en worden ze verstuurd.
, Tubules= buizen die waardoor de proteins verstuurd worden. 3 vormen: (1) microfilaments en (2)
neurofilaments versterken de celstructuur, geven cel onderscheidende vorm en zorgen ervoor dat cel
van vorm en functie kan veranderen gedurende leven. (3) Microtubules vormen het
transportnetwerk waardoor de proteins kunnen reizen naar hun bestemming. Tubules zijn positief
geladen aan ene kant en negatief geladen aan andere kant waardoor het sterke paden kan vormen.
Mitochondria= energiefabriek van de cel; voorziet in energie en behoeften.
Lysomes= transporteren binnenkomende voedingsstoffen en verwijderen afval.
Celmembraan= scheid de cel van andere cellen en reguleert wat wel en niet toetreed tot de
cel. Celmembraan draagt bij aan vormen van cellichaam, dendrieten (en spines), axon en
terminal buttons van een neuron. Omdat niet alles zomaar door het celmembraan kan gaan, is
het een semipermeable membrane. Celmembraan vormt de scheiding tussen intracellular
fluid (vocht in de cel) en extracellular fluid (vocht buiten de cel). Regulatie is belangrijk want te
veel vocht in cel laat de cel knappen en te weinig vocht in cel laat de cel uitdrogen.
= phospholipid = vormen het celmembraan. Hoofd heeft een positief en negatief
geladen deel. De twee tentakels zijn lipids (vet moleculen). Hoofdjes zijn hydrophilic;
aangetrokken tot elkaar en tot water. Tentakels zijn hydrophobic en dus bang voor water.
Celmembraan heeft twee lagen phospholipids met de hoofdjes aan de buitenkant en de
tentakels naar elkaar toe. Alleen kleine, ongeladen moleculen zoals zuurstof (O2), carbon
dioxide (CO2) en glucose kunnen door de phospholipid lagen heen.
Van DNA naar protein
1. DNA – recept uit de celkern
- A tegenover T
- G tegenover C
2. mRNA – kopietje van DNA
- T wordt vervangen door U dus U tegenover A
3. Endoplasmis reticulum - keuken – recept wordt bereid
- mRNA bindt aan ribosomen en wordt afgelezen
- per 3 letters (bijv. ATG) wordt afgelezen
4. Gerecht - ketting aminozuren (polypeptide chain)
proteins
- 3 letters vormen aminozuur
- Meerdere combinaties vormen een eiwit
Protein = opgevouwen polypeptide chain.
De vorm bepaald welke functie de protein heeft.
3 soorten membraan proteins: channels, gates en pumps
Channels= opening in protein in het celmembraan waardoor ionen in en uit de cel kunnen
Gates= protein in celmembraan waarin substanties niet altijd kunnen doorstromen
Pumps= protein in celmembraan dat actief de transportatie van substanties door het membraan
stimuleert.
Genen, cellen en gedrag
Genotype= erfelijke kenmerken van
ouders; dna
Phenotype= uiting van genotype in
fysieke kenmerken en gedrag (ook
beïnvloed door omgeving)
Golgi en Cajal hadden verschillende theorieën over
neuronen en het brein. Waar Golgi dacht dat het brein
bestond uit een netwerk, benadrukt Cajal de individualiteit
van cellen. Cajal zijn theorie wordt gezien als de juiste.
3 hoofdonderdelen van een neuron:
Dendrieten= antenne van de cel, ontvangt informatie van
andere cellen. Vaak heeft een cel meerdere dendrieten.
Cell body / soma= kern van de cel waar proteïnen worden
gemaakt en beslissingen worden genomen.
Axon= wortel van de cel, verzend informatie naar andere
cellen.
Dendritic spines= kleinere vertakkingen van dendrieten
waardoor hun oppervlakte wordt vergroot > meer info
Neural network= gehele groep van neuronen in de
ruggenmerg en in het brein
Axon hillock= kruispunt tussen soma en axon
Axon collateral= ‘’tunnel’’ van axon zelf
De axon collaterals verspreiden zich in kleinere
vertakkingen (telodendria). Aan het einde van elke
telodendria zit een terminal button/end foot. Terminal buttons zitten dicht bij dendrieten van
andere neuronen maar raken elkaar niet. Via de terminale button gaat informatie naar de synapsen
tussen de neuronen en wordt het doorgegeven aan de dendrieten.
3 functies van een neuron:
1. Sensory neuron= cel dat zintuigelijke informatie ontvangt of vervoert naar brein en
ruggenmerg.
- Bipolar neuron= sensory neuron met 1 axon en 1 dendriet
- Somatosensory neuron= sensory neuron in het brein dat zintuigelijke informatie
van het lichaam naar de ruggenmerg vervoert.
2. Interneuron= cel tussen sensory neurons en motor neurons in, daarom ook wel
association cells genoemd. De meeste neuronen in het brein zijn interneuronen.
- Stellate cells zijn stervormig, klein, veel dendrieten waardoor axon lastig te zien
is. Stellate cells vind je in de thalamus.
- Pyramidal cells zijn piramide-vormig, lange axon en twee sets dendrieten.
Pyramidal cells vind je in de cortex.
- Purkinje cells hebben heel veel dendrieten en vind je in het cerebellum.
3. Motor neuron= cel dat informatie van brein en ruggenmerg overdraagt aan spieren
zodat deze aangestuurd kunnen worden. Motor neuronen hebben grote netwerken
van dendrieten, grote cellichamen en lange axons. Vooral te vinden lage hersenschors
en ruggenmerg. Alle uitgaande neurale informatie moet langs motor neurons om de
spieren te bereiken.
Neuronen die gebruikt worden om lange afstanden in het lichaam te overbruggen, zoals
somatosensory neurons, pyramidal neurons en motor neurons, zijn relatief groot. Deze
neuronen hebben een groot cellichaam en ook lange tentakels. Neuronen met een klein cellichaam
hebben korte tentakels.
,Neuronen kunnen anderen neuronen aan (excitation) of uit (inhibition) zetten door signalen te
sturen. De betreffende neuron krijgt soms wel duizend van dit soort signalen binnen en maakt een
keuze tussen excitation en inhibition door te kijken waarvan hij de meeste signalen krijgt. Bij
excitation stuurt het signalen door naar andere neuronen, bij inhibition communiceert de neuron
niet.
Gliacellen
Gliacellen zijn de support cells van het zenuwstelsel. Ze dragen geen informatie bij zich maar
ondersteunen neuronen bij het uitvoeren van hun taak, brengen neuronen samen en bieden
support, voeding en bescherming. Verschil met neuronen: gliacellen worden gedurende het leven
van een organisme gemaakt (neuronen blijven hele leven bij iemand) en fouten in de aanmaak van
gliacellen komen door abnormale groei zoals tumors (=massa nieuw weefsel dat in een
ongecontroleerde manier groeit en onafhankelijk is van omliggende structuren).
Veel soorten gliacellen, deze 5 kennen:
1. Ependymal cell= zitten in de ventricels (= 4 holtes/hersenkamers diep in de hersenen) en
maken/behouden het cerebrospinal fluid (CSF)=hersenvocht. CSF is een shock absorber
wanneer brein een klap krijgt, ruimt afval op, zorgt ervoor dat brein constante temperatuur
behoudt en zorgt voor voeding voor aangelegen gebieden van ventricels. Wanneer de
uitgang van CSF geblokkeerd wordt kan vocht niet weg stromen, maar aanmaak gaat door
waardoor druk op hoofd toeneemt, bij kinderen kan hoofd opzwellen = hydrocephalus
(letterlijk: waterhoofd). Verholpen worden door shunt = pijpje tussen volgelopen ventricle en
bloedbaan waardoor vocht kan weglopen.
2. Astrocyte/astroglia= stervormige glia cell die centrale zenuwstelsel support. Functies:
o Astrocytes binden zich aan aderen en brain’s lining waarmee ze neuronen op hun plek
houden en voedingsstoffen kunnen bewegen tussen
neuronen en aderen en maken chemicals die neuronen
gezond houden of herstellen wanneer gewond. In perifere
zenuwstelsel hebben satellite cells vergelijkbare functies.
o Bijdragen aan vormen van blood-brain barrier (=scheiding
tussen brein en aderen die stoffen ervan weerhoudt het
brein binnen te komen). Nadeel van blood-brain barrier:
ook goede stoffen komen lastig het brein binnen
waardoor breininfecties lastig te behandelen zijn.
o Sturen signalen van neuronen naar aderen waardoor ze
bijdragen aan verhoogde bloedstroom en
brandstofvoorraad bij activiteiten.
o Bij beschadigd brein door klap of gat, vormen astrocytes
een litteken om aangedane gebeid af te schermen. Nuttig in herstel maar kan ook als
barrière dienen voor hergroeien van beschadigde neuronen.
3. Microglial cell= zitten in bloed (ipv brein zoals andere gliacellen) en bewegen door
zenuwstelsel. Microglia identificeren onbekend weefsel en vallen dit aan (=phagocytosis).
Ook helpen ze beschadigde breincellen herstellen en ruimen ze afval op in zenuwstelsel.
4. Oligodendroglial cel= maken myeline (=laag om axons in CNS en PNS waardoor informatie
sneller doorgegeven kan worden) in brein en ruggenmerg > Centrale zenuwstelsel.
5. Schwann cell= maken myeline voor axons in perifere zenuwstelsel. Zowel olgodendroglial
cells en schwann cells dragen bij aan voeding en functioneren van neuronen door chemicals
die neuron loslaat te absorberen en zelf chemicals los te laten die de neuron kan absorberen.
,Wanneer axon doormidden gesneden wordt, gaat het
deel dat van het cellichaam afligt (tentakel) dood. Het
cellichaam kan met behulp van Schwann cells blijven
leven en een nieuwe axon vormen.
Herstel van neuronen kan alleen plaatsvinden in
perifere zenuwstelsel. Beschadigingen aan centrale
zenuwstelsel kunnen niet worden hersteld.
Oligodendrocytes die CNS cells myelineren hebben
daarmee niet dezelfde functie als Schwann cells in het
PNS om het brein of ruggenmerg te repareren.
Interne structuur van een cel
Nucleus= bevat de chromosomen en genen. Deze blueprints voor de cel zijn proteins worden
opgeslagen, gekopieerd en verstuurd naar de ‘keuken’; het endoplasmic reticulum (ER). In de keuken
worden de proteins gemaakt waarna ze naar de ‘mailroom’ gaan; de Golgi bodies. In de Golgi bodies
worden de proteins verpakt, krijgen ze een adres en worden ze verstuurd.
, Tubules= buizen die waardoor de proteins verstuurd worden. 3 vormen: (1) microfilaments en (2)
neurofilaments versterken de celstructuur, geven cel onderscheidende vorm en zorgen ervoor dat cel
van vorm en functie kan veranderen gedurende leven. (3) Microtubules vormen het
transportnetwerk waardoor de proteins kunnen reizen naar hun bestemming. Tubules zijn positief
geladen aan ene kant en negatief geladen aan andere kant waardoor het sterke paden kan vormen.
Mitochondria= energiefabriek van de cel; voorziet in energie en behoeften.
Lysomes= transporteren binnenkomende voedingsstoffen en verwijderen afval.
Celmembraan= scheid de cel van andere cellen en reguleert wat wel en niet toetreed tot de
cel. Celmembraan draagt bij aan vormen van cellichaam, dendrieten (en spines), axon en
terminal buttons van een neuron. Omdat niet alles zomaar door het celmembraan kan gaan, is
het een semipermeable membrane. Celmembraan vormt de scheiding tussen intracellular
fluid (vocht in de cel) en extracellular fluid (vocht buiten de cel). Regulatie is belangrijk want te
veel vocht in cel laat de cel knappen en te weinig vocht in cel laat de cel uitdrogen.
= phospholipid = vormen het celmembraan. Hoofd heeft een positief en negatief
geladen deel. De twee tentakels zijn lipids (vet moleculen). Hoofdjes zijn hydrophilic;
aangetrokken tot elkaar en tot water. Tentakels zijn hydrophobic en dus bang voor water.
Celmembraan heeft twee lagen phospholipids met de hoofdjes aan de buitenkant en de
tentakels naar elkaar toe. Alleen kleine, ongeladen moleculen zoals zuurstof (O2), carbon
dioxide (CO2) en glucose kunnen door de phospholipid lagen heen.
Van DNA naar protein
1. DNA – recept uit de celkern
- A tegenover T
- G tegenover C
2. mRNA – kopietje van DNA
- T wordt vervangen door U dus U tegenover A
3. Endoplasmis reticulum - keuken – recept wordt bereid
- mRNA bindt aan ribosomen en wordt afgelezen
- per 3 letters (bijv. ATG) wordt afgelezen
4. Gerecht - ketting aminozuren (polypeptide chain)
proteins
- 3 letters vormen aminozuur
- Meerdere combinaties vormen een eiwit
Protein = opgevouwen polypeptide chain.
De vorm bepaald welke functie de protein heeft.
3 soorten membraan proteins: channels, gates en pumps
Channels= opening in protein in het celmembraan waardoor ionen in en uit de cel kunnen
Gates= protein in celmembraan waarin substanties niet altijd kunnen doorstromen
Pumps= protein in celmembraan dat actief de transportatie van substanties door het membraan
stimuleert.
Genen, cellen en gedrag
Genotype= erfelijke kenmerken van
ouders; dna
Phenotype= uiting van genotype in
fysieke kenmerken en gedrag (ook
beïnvloed door omgeving)
