Deel 2: cytologie
1) BESPREEK DE OPBOUW VAN DE NUCLEUS EN NUCLEOLUS
De nucleus is de kern van een cel. Het is omgeven door een kernmembraan dat de nucleus afscherm
van het cytoplasma. In de nucleus zit de genetisch informatie van een cel. Meestal kan je in de nucleus
nog één of meerdere nucleoli zien door de EM. Verder zit er in de nucleus karyolymfe als
transportmedium. De kernmatrix bestaat uit fibreuze eiwitten die het genetisch materiaal
ondersteunen.
De nucleus bevat dus de gecodeerde informatie voor de synthese van alle eiwitten in het lichaam. Deze
informatie zit in DNA dat verwerkt zit in chromosomen. Elk chromosoom bezit 1 DNA-molecule: de
DNA-helix die door histonen wordt geplooid tot een compactere structuur. het complex van de DNA-
helix met de eiwitten is chromatine. Een chromatinefibril bestaat uit samengepakte nucleosomen. Een
nucleosoom is een histonoctameer waarrond 1,75 windingen DNA gewikkeld is. het histon H1 houdt
deze structuren op hun plaats en wordt samen een chromatosoom genoemd. Chromatinefibrillen
kunnen gecondenseerd en gedecondenseerd voorkomen, respectievelijk als heterochromatine en
euchromatine.
De nucleolus is een insluitsel van de nucleus zonder membraan. Dit is de zone waarin ribosomale
eenheden verzameld worden uit ribosomaal RNA en ribosomale eiwitten. In de nucleolus is er een
nucleolar organising region (NOR), een pars granulosa en een pars fibrosa. In de NOR zitten de codes
voor de transcriptie van rRNA. Ter hoogte van het pars granulosa vindt de verzameling van ribosomen
plaats en ter hoogte van het pars fibrosa zitten de eiwitten die deelnemen aan het verwerken van
rRNA-precursoren tot het matuur rRNA.
Het kernmembraan of de kernenvelop bestaat uit een binnenste en een buitenste kernmembraan met
daartussen de perinucleaire ruimte.
De binnenste membraan bevat eiwitten voor de hechting van chromosomen en eiwitten die een
nakerplaats zijn voor de nucleaire lamina densa. De nucleaire lamina densa bestaat uit een netwerk
intermediaire filamenten (lamines).
De buitenste membraan staat in verbinding met het RER en bevat dus ook ribosomen.
De kernenvelop kan beschouwd worden als een gespecialiseerde cisterne van het RER. Hij is
geperforeerd door kernporiën waarlangs nucleaire import en export plaatsvindt met behulp van
importines en exportines.
De eiwitten die vanuit het cytosol naar de kern moeten, hebben nucleaire lokalisatie signalen die
herkend worden door importines die ze de kern in leiden. In de kern zorgt het eiwit RAN met GTP
ervoor dat het eiwit loskomt van het importine en het importine terug naar het cytosol gevoerd wordt.
Eiwitten die vanuit de kern naar het cytosol moeten hebben nucleaire export signalen en worden
herkend door de exportines. Ook hierbij speel het eiwit RAN een rol. Voor de export van RNA en
ribosomale units zullen deze eerst binden met eiwitten die het nucleaire export signaal hebben om zo
naar het cytosol getransporteerd te worden.
1
, 2) BESPREEK RIBOSOMEN EN DE BOUW EN FUNCTIE VAN RER
Ribosomen zijn delen van de cel die instaat voor de cellulaire eiwitsynthese. Meestal zijn ze in groepjes
terug te vinden, als polyribosomen, vrij in het cytosol of vast tegen het membraan van het ER (dit wordt
dan het RER genoemd). Ribosomen bestaan uit een grotere en een kleinere subunit met centraal het
rRNA.
Het ruw endoplasmatisch reticulum (RER) zit in het cytoplasma van een cel en bestaat uit membranen
die een doolhof van cisteren omlijnen. Het is de plaats waar alle membraancomponenten én het
materiaal dat uit de cel geëxporteerd wordt aangemaakt wordt. Het RER heeft zijn naam van de
ribosomen (vaak polyribosomen) die aan de membranen vasthechten voor eiwitsynthese. Er is ook een
SER, hierbij zijn er geen ribosomen betrokken, vandaar ‘glad’ of ‘smooth’.
Het RER is in de EM makkelijk herkenbaar door de aanhechting van (poly)ribosomen en in de LM door
de basofilie.
Het RER speelt een rol in eiwitsynthese, de synthese van membraankoolhydraten en de synthese van
membraanlipiden, aangezien deze moleculen gesynthetiseerd worden door enzymen die integraal
deel uitmaken van het RER-membraan.
De rol van ribosomen en het RER in de eiwitsynthese:
De synthese van eiwitten start altijd in het cytosol, waar vrije ribosomen binden aan mRNA. In de
eerste momenten van de translatie gebeurt de eiwitsortering waarvoor de eiwitten een specifieke
signaalsequentie gekregen hebben. Eiwitten met ER-signaalsequenties binden met het eiwit ‘signal
recognizing particle’ (SRP) dat eveneens bindt aan het ribosoom, waardoor de translatie vertraagt. Het
eiwit-ribosoom-SRP-complex bindt vervolgens met de SRP-receptor op het ER-membraan bij een
translocatie complex. Het SRP wordt dan vrijgesteld zodat translatie hervat kan worden en het
groeiende eiwit door het translocatie complex in het lumen van het ER terechtkomt. Hierin ondergaan
de eiwitten een verdere posttranslationele modificatie.
Eiwitten van de celmembraan, het GA of lysosomen worden initieel ingebouwd in het ER-membraan
en vervolgens in vesikels naar de betreffende bestemmingen gevoerd. Residentiële ER-eiwitten
bezitten speciale signaalsequenties die ervoor zorgen dat ze terug van het GA naar het ER worden
gevoerd via recycle pathways.
Na translatie komt het ribosoom terug vrij in het cytosol voor nieuwe translatie van mRNA. Op het
moment dat de ribosomen binden aan het ER, spreken we dus van RER.
Concreet de functies van RER:
• Rol in biosynthese: transmembraaneiwitten en lipiden van ER, GA, plasmamembraan en
lysosomen worden gesynthetiseerd in associatie met het ER-membraan.
• Belangrijke bijdrage in de aanmaak van mitochondriale en peroxisomale membranen.
• Startpunt van synthese van gesecreteerde proteïnen.
• Plaats waar de extracellulaire matrix in beginsel wordt aangemaakt.
2
1) BESPREEK DE OPBOUW VAN DE NUCLEUS EN NUCLEOLUS
De nucleus is de kern van een cel. Het is omgeven door een kernmembraan dat de nucleus afscherm
van het cytoplasma. In de nucleus zit de genetisch informatie van een cel. Meestal kan je in de nucleus
nog één of meerdere nucleoli zien door de EM. Verder zit er in de nucleus karyolymfe als
transportmedium. De kernmatrix bestaat uit fibreuze eiwitten die het genetisch materiaal
ondersteunen.
De nucleus bevat dus de gecodeerde informatie voor de synthese van alle eiwitten in het lichaam. Deze
informatie zit in DNA dat verwerkt zit in chromosomen. Elk chromosoom bezit 1 DNA-molecule: de
DNA-helix die door histonen wordt geplooid tot een compactere structuur. het complex van de DNA-
helix met de eiwitten is chromatine. Een chromatinefibril bestaat uit samengepakte nucleosomen. Een
nucleosoom is een histonoctameer waarrond 1,75 windingen DNA gewikkeld is. het histon H1 houdt
deze structuren op hun plaats en wordt samen een chromatosoom genoemd. Chromatinefibrillen
kunnen gecondenseerd en gedecondenseerd voorkomen, respectievelijk als heterochromatine en
euchromatine.
De nucleolus is een insluitsel van de nucleus zonder membraan. Dit is de zone waarin ribosomale
eenheden verzameld worden uit ribosomaal RNA en ribosomale eiwitten. In de nucleolus is er een
nucleolar organising region (NOR), een pars granulosa en een pars fibrosa. In de NOR zitten de codes
voor de transcriptie van rRNA. Ter hoogte van het pars granulosa vindt de verzameling van ribosomen
plaats en ter hoogte van het pars fibrosa zitten de eiwitten die deelnemen aan het verwerken van
rRNA-precursoren tot het matuur rRNA.
Het kernmembraan of de kernenvelop bestaat uit een binnenste en een buitenste kernmembraan met
daartussen de perinucleaire ruimte.
De binnenste membraan bevat eiwitten voor de hechting van chromosomen en eiwitten die een
nakerplaats zijn voor de nucleaire lamina densa. De nucleaire lamina densa bestaat uit een netwerk
intermediaire filamenten (lamines).
De buitenste membraan staat in verbinding met het RER en bevat dus ook ribosomen.
De kernenvelop kan beschouwd worden als een gespecialiseerde cisterne van het RER. Hij is
geperforeerd door kernporiën waarlangs nucleaire import en export plaatsvindt met behulp van
importines en exportines.
De eiwitten die vanuit het cytosol naar de kern moeten, hebben nucleaire lokalisatie signalen die
herkend worden door importines die ze de kern in leiden. In de kern zorgt het eiwit RAN met GTP
ervoor dat het eiwit loskomt van het importine en het importine terug naar het cytosol gevoerd wordt.
Eiwitten die vanuit de kern naar het cytosol moeten hebben nucleaire export signalen en worden
herkend door de exportines. Ook hierbij speel het eiwit RAN een rol. Voor de export van RNA en
ribosomale units zullen deze eerst binden met eiwitten die het nucleaire export signaal hebben om zo
naar het cytosol getransporteerd te worden.
1
, 2) BESPREEK RIBOSOMEN EN DE BOUW EN FUNCTIE VAN RER
Ribosomen zijn delen van de cel die instaat voor de cellulaire eiwitsynthese. Meestal zijn ze in groepjes
terug te vinden, als polyribosomen, vrij in het cytosol of vast tegen het membraan van het ER (dit wordt
dan het RER genoemd). Ribosomen bestaan uit een grotere en een kleinere subunit met centraal het
rRNA.
Het ruw endoplasmatisch reticulum (RER) zit in het cytoplasma van een cel en bestaat uit membranen
die een doolhof van cisteren omlijnen. Het is de plaats waar alle membraancomponenten én het
materiaal dat uit de cel geëxporteerd wordt aangemaakt wordt. Het RER heeft zijn naam van de
ribosomen (vaak polyribosomen) die aan de membranen vasthechten voor eiwitsynthese. Er is ook een
SER, hierbij zijn er geen ribosomen betrokken, vandaar ‘glad’ of ‘smooth’.
Het RER is in de EM makkelijk herkenbaar door de aanhechting van (poly)ribosomen en in de LM door
de basofilie.
Het RER speelt een rol in eiwitsynthese, de synthese van membraankoolhydraten en de synthese van
membraanlipiden, aangezien deze moleculen gesynthetiseerd worden door enzymen die integraal
deel uitmaken van het RER-membraan.
De rol van ribosomen en het RER in de eiwitsynthese:
De synthese van eiwitten start altijd in het cytosol, waar vrije ribosomen binden aan mRNA. In de
eerste momenten van de translatie gebeurt de eiwitsortering waarvoor de eiwitten een specifieke
signaalsequentie gekregen hebben. Eiwitten met ER-signaalsequenties binden met het eiwit ‘signal
recognizing particle’ (SRP) dat eveneens bindt aan het ribosoom, waardoor de translatie vertraagt. Het
eiwit-ribosoom-SRP-complex bindt vervolgens met de SRP-receptor op het ER-membraan bij een
translocatie complex. Het SRP wordt dan vrijgesteld zodat translatie hervat kan worden en het
groeiende eiwit door het translocatie complex in het lumen van het ER terechtkomt. Hierin ondergaan
de eiwitten een verdere posttranslationele modificatie.
Eiwitten van de celmembraan, het GA of lysosomen worden initieel ingebouwd in het ER-membraan
en vervolgens in vesikels naar de betreffende bestemmingen gevoerd. Residentiële ER-eiwitten
bezitten speciale signaalsequenties die ervoor zorgen dat ze terug van het GA naar het ER worden
gevoerd via recycle pathways.
Na translatie komt het ribosoom terug vrij in het cytosol voor nieuwe translatie van mRNA. Op het
moment dat de ribosomen binden aan het ER, spreken we dus van RER.
Concreet de functies van RER:
• Rol in biosynthese: transmembraaneiwitten en lipiden van ER, GA, plasmamembraan en
lysosomen worden gesynthetiseerd in associatie met het ER-membraan.
• Belangrijke bijdrage in de aanmaak van mitochondriale en peroxisomale membranen.
• Startpunt van synthese van gesecreteerde proteïnen.
• Plaats waar de extracellulaire matrix in beginsel wordt aangemaakt.
2
