Samenvatting Celleer

Inhoudsopgave
1. Inleiding tot de cytologie..........................................................................2
2. Bouw van een eukaryote (menselijke) cel................................................2
2.1. De celmembraan of plasmamembraan..............................................3
2.1.1. Bouw............................................................................................3
2.1.2. Celmembraan functies.................................................................7
2.2. Het cytoplasma................................................................................11
2.2.1. Het cytosol.................................................................................11
2.2.2. De celorganellen........................................................................12
II.2.3. Cytoskelet..................................................................................19
II.3. De celkern of nucleus.......................................................................25
2.3.1. De nucleolus.............................................................................26
2.3.2. Het chromatine bestaat uit chromosomen................................26
3. De genetische code................................................................................29
4. De eiwitsynthese....................................................................................30
4.1. Het centrale dogma van de celbiologie...........................................30
4.2. De transcriptie.................................................................................30
4.3. De translatie....................................................................................33
5. De celcyclus...........................................................................................34
5.1. De 4 fasen van de celcyclus............................................................34
5.2. Het celcyclus controlesysteem........................................................34
5.3. De duplicatie van het DNA in de eukaryote cel................................35
5.4. De mitose.........................................................................................36
5.5. De meiose........................................................................................36
5.6. Celdood: necrose en apoptose en andere vormen...........................37
6. Cel differentiatie.....................................................................................38
6.1. Celdifferentiatie door selectieve gen-activatie................................38
6.2. Mechanismen van genexpressie-regulatie.......................................38
6.3. RNA als regulator van de genexpressie: ‘regulerend RNA’..............39

, 1. Inleiding tot de cytologie
Cel = kleinste anatomische en functionele eenheid van leven, gevormd
door deling van eerder bestaande cellen

Celtheorie -> 4 basisconcepten:

1. Cellen zijn de bouwstenen van alle leven
2. Cellen zijn de kleinste functionerende eenheden van leven
3. Cellen worden gevormd door deling van cellen
4. In elke cel wordt een inwendig evenwicht (= homeostase)
gehandhaafd

Er bestaan 2 soorten cellen:

- Prokaryoten: altijd ééncellig; weinig gespecialiseerd; geen kern;
0.2-2 m
- Eukaryoten: één- of meercellig; goed gespecialiseerd; kern
aanwezig; 10-100 m

!! alle cellen zijn gekenmerkt door een identieke
basischemie !!

Een uitzondering zijn virussen. Het zijn geen
cellen en kunnen niet delen. Ook voldoen ze niet
aan de celtheorie.



Centrale dogma: stelt dat informatie overgedragen kan worden van
nucleïnezuren (DNA en RNA) naar eiwitten, maar niet andersom

 DNA = erfelijke informatie; heeft 4 bouwstenen -> wordt
overgeschreven naar mRNA -> RNA wordt vertaald naar AZ-
sequenties


2. Bouw van een eukaryote (menselijke)
cel
Zygote = bevruchte eicel = unieke cel die ontstaat door versmelting van
een oöcyte en een spermatozoön

 1e celdeling: klievingsdeling
= de grootte van de cel blijft
tijdens de deling hetzelfde

,Blastomeren zijn de individuele cellen en geven aanleiding tot alle
mogelijke type cellen. Dat zijn de embryonische stamcellen.

Het geheel van de blastomeren heet morula, waaruit het embryo kan
ontstaan.

‘aanleiding geven tot’ -> celdifferentiatie: verschillende sets van genen
worden differentieel geactiveerd => specifieke of unieke EW-productie en
bijgaande cytoplasmatische activiteit

2.1. De celmembraan of plasmamembraan
Het membraan is extreem dun (6-
10 nm) en is het deel van de cel
dat de celinhoud afgrenst van de
celomgeving.

 Niet zichtbaar met LM, wel
met EM




2.1.1. Bouw
2.1.1.1.Membraan-lipiden
 40% van de massa

!! lipiden lossen niet op in water !!

3 soorten:

1. Glycero-fosfolipiden
2. Sfingo-lipiden basisstructuur
3. Sterolen




Membraanlipiden zijn amphiphatisch: ze hebben hydrofobe en hydrofiele
(= wordt aangetrokken door water) eigenschappen

 Bij een hoge concentratie is er een spontane formatie ->
ze gaan zich vormen in een bilayer (wanneer fosfolipiden
2 vetzuur hebben)

,  Bij een lagere concentratie is er een monolayer (wanneer
fosfolipiden 1 vetzuur hebben)



Andere eigenschappen van het membraan:

 Selectieve barrière: niet alles wordt doorgelaten
 Zelf-herstellend door chemie: bij contact met water gaan de
hydrofobe delen elkaar opzoeken en zo het gat in de membraan
weer sluiten
 Stijfheid vs. Fluïditeit:
 Hoe langer de staart, hoe stijver
 Hoe meer cholesterol, hoe stijver
 Niet-verzadigde vetzuren: meer
fluïditeit
 Asymmetrisch
 Samenstelling is uniek

Er zijn ook verschillende soorten lipiden met elk
hun eigen taak:

- Fosfatidylcholine
- Fosfatidylinositolen
- Fosfatodylserine
- Cholesterol

De aanmaak van het celmembraan begint met synthese-enzymen aan
de cytosolzijde van het endoplasmatisch reticulum (ER). Later worden ze
gemodificeerd in het Golgi, waar er flippasen en floppasen zijn.

 Flippasen: enzymen die bepaalde
fosfolipiden naar de binnenkant van
de cel brengen; ATP-afhankelijk
 Floppasen: enzymen die bepaalde
fosfolipiden naar de buitenkant van
de cel brengen; ATP-afhankelijk
 Scramblasen: verdelen de fosfolipiden
over het membraan

, 2.1.1.2.Membraan-eiwitten
 55% van het membraan




A. Transmembraan eiwitten:
- Doorheen de lipid bilayer en steken ook voor een deel uit
- Amphiphatisch
B. Bijna helemaal in het cytosol, maar blijven “hangen” met een
amphiphatische -helix
C. Hangen covalent vast als lipo-proteïne aan het membraan (direct of
indirect via suikerketen)

A, B en C zijn integrale membraaneiwitten

D. Perifere eiwitten: ze worden op hun plaats gehouden door koppeling
met een integraal membraaneiwit
 Ze maken dus geen contact met het membraan



Transmembranaire eiwitten hebben we in verschillende soorten:

- Kanaal EW
- Transport EW De soorten moet je
- Drager EW niet vanbuiten kennen,
- Receptor EW maar eerder als
- Cel herkenning concept
- Enzymen

, - VerankeringsEW
- …
o Celcortex: bepaling van de vorm van de cel
 Submembranair netwerk van fibreuze EW dat de membraan
verstevigd
o ‘fluid mosaic model’: bewijst dat EW drijven zoals ijsblokjes op water
Vb. muizen- en mensencellen in fusie
brengen; bestuderen wat er gebeurt met
de membraanEW
o Organisatie van membraan-domeinen
a) Koppeling aan de cortex
b) Koppeling aan extracellulaire EW
c) Koppeling aan de transmembraanEW
van een andere cel
d) Gebruik maken van een tight-
junction




2.1.1.3.Membraansuikers
 5% van de massa
 Niet echt een basisstructuur; hangen altijd vast aan een andere
structuur; nooit alleen aanwezig

Wanneer er veel suikerketens zijn, ontstaat er een glycocalix (lijkt op haar)




Functies:

- Celherkenning
- Cel vasthechting
- Receptoren

,De suikers kunnen op verschillende plaatsten zitten, zoals op
bloedgroepen / neutrofielen voor herkenning van ontstekingshaard /
celmembraan van de opp. cellen van de bloedvaten.

2.1.2. Celmembraan functies
2.1.2.1.Stevigheid
De stevigheid van de cel is dankzij:

- Celmembraan ‘an sich’ = nauwelijks van betekenis
- Cytoskelet = intracellulaire ‘stellingen-bouw’
- Cel-cel verbindingen -> alle cellen staan naast elkaar
 CAM’s (= cel-adhesie-moleculen) -> lijmen cellen aan
andere cellen
 Cel-cel transmembranair
 Cel-basale membraan: membraan, bestaande uit
EW, met epithelen
 Cel-interstitiële matrix: ruimte rond de cel
 Gespecialiseerde cel-cel verbindingen ->
macromoleculaire organisatie
 Tight junctions = zonula occludens = afsluitende
riem
lipidenlagen liggen erg dicht bijeen via
membraanEW
sluit passage tussen cellen af
 Adherent junctions = zonula adherens
ligt onder de tight junction
omcirkelt de cel als een gordel
hangt vast aan het cytoskelet
 Gap junctions
geeft stevigheid; altijd in groep
6 connexine geïntregeerde transmembraanEW
vormen een connexon dat kan docken met een
connexon van een andere cel => intracellulair
kanaal vormen
 Desmosomen
= macula
adherens
koppelen
met
intracellulaire
intermediaire
filamenten

, schijfdesmosomen hebben verankeringsEW (=
cadherines)
hemi-desmosomen hebben verankerinsEW (=
integrines) die de cel aan de matrix koppelen




2.1.2.2.Uitwisseling


I. PASSIEF TRANSPORT -> kleine moleculen geraken door het
membraan door hun chemische eigenschappen



o Diffusie: van hoge naar
lage concentratie
Vetzuren kunnen enkel
met transporters
passeren

Een vorm van diffusie is
gefaciliteerde diffusie. Hierbij
maken stoffen gebruik van
kanaaltjes (staan
permanent/gecontroleerd
open) en transportEW (neemt
molecule mee = uniport systeem).

Hoeveel transport?

- Aantal transporters/kanaaltjes
- Concentratie gradiënt
- Elektrische gradiënt voor geladen
stofjes
- Actieve status van kanaal/transporter
 Voltage gated channels (vb.
zenuwcellen)
 Ligand gated channels (vb. Insuline op de glucose TP)
 Mechanically gated channels (vb. Binnenoor)