HC 1 en 3 Inleiding EBC
Cellen zijn geen eilanden
- Communicatie is noodzaak voor goede samenwerking tussen mensen (maar ook
tussen cellen)
- Cellen en organismen moeten dus hun omgeving monitoren en erop reageren
Streven naar optimale situatie op 4 niveau’s
- Cellulaire niveau
- Intracellulair (K+), (ATP)
- Lokaal niveau
- Lokale doorbloeding, motiliteit darmdeel
- Individueel niveau
- (glucose), pH of CO2 in bloed
- Lichaamstemperatuur
- Sociale groep
- Roedel- en territoriumgedrag
Hoe wordt homeostase geregeld?
- Meten van actuele situatie, waarden of parameters dmv sensoren, zintuigen
- Vergelijken van actuele waarden met normaal waarden
- Activeren of remmen van processen, zodat normale waarde (weer) bereikt wordt
Uitgangspunten
- Een cel wil niets en een cel denkt niet
- Een cel reageert op signalen en of zendt signalen uit (omdat hij zo gemaakt is)
- Reguleren van richting en snelheid → combinatie van stimuleren en remmen
Signaaltransductie: SOTR concept
- S → hormonen/neurotransmitters/cytokines → signaalstoffen
- O → receptoren → ontvanger
- T → intracellulaire doorgevers → transductie
, - R → Respons
- Voorbeeld: bloedsuiker daalt door vasten. Pancreas meet dit en scheidt glucagon uit.
Die geeft signaal aan lever om glycogeen af te breken en signaleert andere organen
om geen suiker meer te gebruiken als het niet noodzakelijk is. Ook geeft glucagon
signaal aan vetweefsel om vet af te breken voor energie. Als je gaat eten en
bloedsuiker weer omhoog gaat dan scheidt pancreas insuline uit → glucostase =
regulering glucose concentratie in bloed door insuline/glucagon verhouding
- Wat als pancreas geen insuline maakt? → pancreas maakt altijd een beetje van
zowel glucagon als insuline, maar als insuline niet meer wordt gemaakt dan is er dus
teveel van glucagon, waardoor je bloedsuikerspiegel omhoog schiet → type 1
diabetes mellitus, oplossing insuline inspuiten
- Wat als cellen niet naar insuline luisteren → receptor is insensitief → type 2 diabetes
mellitus, oplossing afvallen/sporten
Response
- Hetzelfde signaal kan in verschillende cellen een totaal andere respons veroorzaken
- Acetylcholine leidt in hartspier tot verlaagde hartslag en verminderde kracht
van samentrekking, en in speekselklieren tot secretie van speeksel en in
skeletspieren tot contractie van spieren. Allemaal komt het door calcium
vrijlating.
- Cellen kunnen snel of langzaam reageren op signalen
Signaalstoffen
Een zelfde signaalstof kan
- In verschillende cellen een verschillende respons hebben
- Supersnel, snel of langzaam werken
- Op afstand of lokaal werken
Hormonen: vier chemische groepen
1. Hormonen gemaakt uit vetzuren
a. Bv. prostaglandins(20 C-atomen en 4 dubbele bindingen, vaak paracrien) en
endocannabinoïden
2. Hormonenen gemaakt uit aminozuren
a. Thyroïde hormoon, epinephrine/adrenaline en norepinephrine/noradrenaline
worden gemaakt uit tyrosine
, 3. Eiwit/peptide hormoon
a. Peptide hormonen (klein eiwit), bv. oxytocine en ADH
b. Eiwit hormonen (groot eiwit), bv. groeihormoon, insuline en TSH
4. Steroïde hormonen
a. Steroïde hormonen worden gemaakt uit cholesterol door talloze enzymen, bv.
testosteron, estradiol en cortisol
Receptoren
2 soorten receptoren
- Receptoren moeten selectief zijn
- Intracellulaire receptoren
- Nucleaire receptoren
- Stikstofmonoxide (NO) receptor
- Membraan-receptoren
- Ionkanaal-gekoppelde receptoren
- G-protein-gekoppelde receptoren
- (tyrosine) kinase-gekoppelde receptoren
Intracellulaire receptoren
- Aangestuurd door hydrofobe signaalmoleculen (bv. hormonen). Door binding vindt
conformatie verandering plaats van receptor
- Nucleaire receptoren = transcriptiefactor-gekoppelde receptoren (linker plaatje)
- Stikstofmonoxide (NO) receptor = guanylaat cyclase
- Actief guanylaat cyclase maakt second messenger cyclisch GMP (cGMP)
Ionkanaal-gekoppelde receptor = ligand-gated ionkanaal
- Snelle transmissie over synapsen in zenuwstelsel en andere elektrische-exciteerbare
cellen
- Chemisch signaal: neurotransmitter aan buitenzijde cel bindt aan ionkanaal →
elektrisch signaal in vorm van verandering voltage over plasmamembraan
(membraanpotentiaal) → kanaal open en ionen er doorheen
G-protein gekoppelde receptoren (GPCRs)
, - Familie van 7-helix-transmembraan-receptoren
- Grootste familie van eiwitten
- Meer dan 200 isovormen voor hormonen
- En nog eens ongeveer 1000 voor externe stoffen (feromonen, licht, geur en
smaak)
- > 30% van alle geneesmiddelen werkt op GPCRs
- Hormonen binden vaak aan meerdere types G-protein-coupled receptors (1,2,3 of
alfa, beta etc.)
- Beta blocker → remt beta adrenerge receptoren. Binden op hormoon
bindingsplaats maar veranderen niet de conformatie
- H2 antagonist → remt type 2 histamine receptor
- H1 antagonist → remt type 1 histamine receptor
- Type muscarine receptor voor acetylcholine, is GPCR
- Geactiveerd door acetylcholine en synthetische agonisten (iperexo)
- Geremd door inverse agonist (QNB) en antagonisten
Photoisomerization of rhodopsin
- Licht receptor, rodopsine is G-eiwit gekoppeld. Als het licht wordt, dan worden de
7-helixen uit elkaar geduwd door retinal → conformatie verandering doorgegeven
naar binnenkant van cel
Familie van kinase-gekoppelde receptoren
- Reageren veelal op groei- en differentiatie hormonen
- Bestaan uit dimeren met elk 1 transmembraan domein
- Fosforyleren andere eiwitten en leiden dus tot conformatie veranderingen
Transductie
De T van SOTR
- Tussen receptor en eiwitten die gereguleerd worden zitten doorgeef moleculen
Cellen zijn geen eilanden
- Communicatie is noodzaak voor goede samenwerking tussen mensen (maar ook
tussen cellen)
- Cellen en organismen moeten dus hun omgeving monitoren en erop reageren
Streven naar optimale situatie op 4 niveau’s
- Cellulaire niveau
- Intracellulair (K+), (ATP)
- Lokaal niveau
- Lokale doorbloeding, motiliteit darmdeel
- Individueel niveau
- (glucose), pH of CO2 in bloed
- Lichaamstemperatuur
- Sociale groep
- Roedel- en territoriumgedrag
Hoe wordt homeostase geregeld?
- Meten van actuele situatie, waarden of parameters dmv sensoren, zintuigen
- Vergelijken van actuele waarden met normaal waarden
- Activeren of remmen van processen, zodat normale waarde (weer) bereikt wordt
Uitgangspunten
- Een cel wil niets en een cel denkt niet
- Een cel reageert op signalen en of zendt signalen uit (omdat hij zo gemaakt is)
- Reguleren van richting en snelheid → combinatie van stimuleren en remmen
Signaaltransductie: SOTR concept
- S → hormonen/neurotransmitters/cytokines → signaalstoffen
- O → receptoren → ontvanger
- T → intracellulaire doorgevers → transductie
, - R → Respons
- Voorbeeld: bloedsuiker daalt door vasten. Pancreas meet dit en scheidt glucagon uit.
Die geeft signaal aan lever om glycogeen af te breken en signaleert andere organen
om geen suiker meer te gebruiken als het niet noodzakelijk is. Ook geeft glucagon
signaal aan vetweefsel om vet af te breken voor energie. Als je gaat eten en
bloedsuiker weer omhoog gaat dan scheidt pancreas insuline uit → glucostase =
regulering glucose concentratie in bloed door insuline/glucagon verhouding
- Wat als pancreas geen insuline maakt? → pancreas maakt altijd een beetje van
zowel glucagon als insuline, maar als insuline niet meer wordt gemaakt dan is er dus
teveel van glucagon, waardoor je bloedsuikerspiegel omhoog schiet → type 1
diabetes mellitus, oplossing insuline inspuiten
- Wat als cellen niet naar insuline luisteren → receptor is insensitief → type 2 diabetes
mellitus, oplossing afvallen/sporten
Response
- Hetzelfde signaal kan in verschillende cellen een totaal andere respons veroorzaken
- Acetylcholine leidt in hartspier tot verlaagde hartslag en verminderde kracht
van samentrekking, en in speekselklieren tot secretie van speeksel en in
skeletspieren tot contractie van spieren. Allemaal komt het door calcium
vrijlating.
- Cellen kunnen snel of langzaam reageren op signalen
Signaalstoffen
Een zelfde signaalstof kan
- In verschillende cellen een verschillende respons hebben
- Supersnel, snel of langzaam werken
- Op afstand of lokaal werken
Hormonen: vier chemische groepen
1. Hormonen gemaakt uit vetzuren
a. Bv. prostaglandins(20 C-atomen en 4 dubbele bindingen, vaak paracrien) en
endocannabinoïden
2. Hormonenen gemaakt uit aminozuren
a. Thyroïde hormoon, epinephrine/adrenaline en norepinephrine/noradrenaline
worden gemaakt uit tyrosine
, 3. Eiwit/peptide hormoon
a. Peptide hormonen (klein eiwit), bv. oxytocine en ADH
b. Eiwit hormonen (groot eiwit), bv. groeihormoon, insuline en TSH
4. Steroïde hormonen
a. Steroïde hormonen worden gemaakt uit cholesterol door talloze enzymen, bv.
testosteron, estradiol en cortisol
Receptoren
2 soorten receptoren
- Receptoren moeten selectief zijn
- Intracellulaire receptoren
- Nucleaire receptoren
- Stikstofmonoxide (NO) receptor
- Membraan-receptoren
- Ionkanaal-gekoppelde receptoren
- G-protein-gekoppelde receptoren
- (tyrosine) kinase-gekoppelde receptoren
Intracellulaire receptoren
- Aangestuurd door hydrofobe signaalmoleculen (bv. hormonen). Door binding vindt
conformatie verandering plaats van receptor
- Nucleaire receptoren = transcriptiefactor-gekoppelde receptoren (linker plaatje)
- Stikstofmonoxide (NO) receptor = guanylaat cyclase
- Actief guanylaat cyclase maakt second messenger cyclisch GMP (cGMP)
Ionkanaal-gekoppelde receptor = ligand-gated ionkanaal
- Snelle transmissie over synapsen in zenuwstelsel en andere elektrische-exciteerbare
cellen
- Chemisch signaal: neurotransmitter aan buitenzijde cel bindt aan ionkanaal →
elektrisch signaal in vorm van verandering voltage over plasmamembraan
(membraanpotentiaal) → kanaal open en ionen er doorheen
G-protein gekoppelde receptoren (GPCRs)
, - Familie van 7-helix-transmembraan-receptoren
- Grootste familie van eiwitten
- Meer dan 200 isovormen voor hormonen
- En nog eens ongeveer 1000 voor externe stoffen (feromonen, licht, geur en
smaak)
- > 30% van alle geneesmiddelen werkt op GPCRs
- Hormonen binden vaak aan meerdere types G-protein-coupled receptors (1,2,3 of
alfa, beta etc.)
- Beta blocker → remt beta adrenerge receptoren. Binden op hormoon
bindingsplaats maar veranderen niet de conformatie
- H2 antagonist → remt type 2 histamine receptor
- H1 antagonist → remt type 1 histamine receptor
- Type muscarine receptor voor acetylcholine, is GPCR
- Geactiveerd door acetylcholine en synthetische agonisten (iperexo)
- Geremd door inverse agonist (QNB) en antagonisten
Photoisomerization of rhodopsin
- Licht receptor, rodopsine is G-eiwit gekoppeld. Als het licht wordt, dan worden de
7-helixen uit elkaar geduwd door retinal → conformatie verandering doorgegeven
naar binnenkant van cel
Familie van kinase-gekoppelde receptoren
- Reageren veelal op groei- en differentiatie hormonen
- Bestaan uit dimeren met elk 1 transmembraan domein
- Fosforyleren andere eiwitten en leiden dus tot conformatie veranderingen
Transductie
De T van SOTR
- Tussen receptor en eiwitten die gereguleerd worden zitten doorgeef moleculen
