Samenvatting ‘De
gezonde cel’
Daan Beers
MGZ – Nature, Q2
,Inhoudsopgave
Microscopie 3
Histochemie 3
Immunohistochemie 4
Soorten microscopische beelden 4
Fasecontrastmicroscopie 4
Fluorescentiemicroscopie 4
Differentieel interferentie contrast microscopie 5
Confocale-Laser-Scanning-Microscopie (CLSM) 5
Transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) 5
Immuno-elektronenmicroscopie (IEM) 6
Scanning-elektronenmicroscopie (SEM) 6
Interpretatie van de microscopische beelden 6
Diversiteit in celvorm 7
Het celmembraan 8
Membraanlipiden 9
Soorten fosfolipide 9
Functie van de membraanlipiden 9
Functie membraaneiwitten 10
Celorganellen 11
Ribosomen 11
Endoplasmatisch reticulum 11
Lysosomen 11
Peroxisomen 11
Mitochondriën 12
Golgiapparaat 12
Het cytoskelet 13
Actine 13
Transportmechanismen tussen organellen 14
Locatie celorganellen 14
2
,Microscopie
Hieronder ziet u verschillende optische mogelijkheden om cellen lichtmicroscopisch te
bekijken.
Cellen kunnen (met al de vier getoonde methoden) bekeken worden zonder voorbehandeld
te zijn.
Lichtmicroscopen worden ingezet om objecten te bestuderen in de ordegrootte van 1 µm
(een duizendste millimeter) tot 5 mm. De meeste plaatjes worden met helderveld
opgenomen.
Specifieke kleurstoffen (bijvoorbeeld alcian blauw, hematoxiline, toluidine blauw en eosine)
worden vaak gebruikt om structuren in het biologisch materiaal voor de microscopische
preparaten selectief te benadrukken.
LM (lichtmicroscopie) zonder optische trucs en celkleuringen (plaatje linksboven) biedt
echter meestal weinig informatie.
Histochemie
Meestal worden weefsels en cellen echter gefixeerd zodat structuur behouden blijft tijdens
daaropvolgende behandelingen.
In dit voorbeeld is een coupe van leverweefsel gefixeerd en gekleurd volgens de meest
gangbare routineprocedure: de HE-kleuring (Hematoxyline/ Eosine).
De celorganellen die worden gekleurd met hematoxyline is de nucleus. Dit komt omdat
hematoxyline de zure groepen zoals nucleïnezuren en zure suikers blauw. Basische
componenten worden roodgekleurd.
Er zijn echter ook andere technieken om bepaalde structuren uit te lichten zonder
kleurstoffen te gebruiken.
3
, Immunohistochemie
Met antilichamen kunnen specifieke structuren in cellen
en weefsels zichtbaar gemaakt worden.
Hiernaast ziet u het tubuline-skelet van een cel, dankzij
een anti-tubuline-antilichaam waaraan een lichtgevende
groep is gekoppeld. Dit is weergegeven in groen.
Ook zijn clusters van speciale celoppervlakte-eiwitten
zichtbaar gemaakt met een tweede antilichaam dat weer
een andere lichtgevende groep draagt (rood).
Tenslotte is het DNA chemisch aangekleurd met een
lichtgevende kleurstof (paars).
Het bovenstaande plaatje is een som van drie verschillende beelden. Deze microscopische
techniek zijn te verkrijgen met fluorescentiemicroscopie.
Elk fluorescent 'label' (weergegeven als groen, rood of paars) is separaat zichtbaar te maken
op basis van z'n excitatie- en emissie-spectrum.
Soorten microscopische beelden
Fasecontrastmicroscopie
De fasecontrastmicroscoop lijkt veel op een lichtmicroscoop maar is
voorzien van een speciaal ‘faseplaatje’ tussen de condensor en het
preparaat. Dit zorgt ervoor dat twee lichtbundels met een onderling
faseverschil door het transparante preparaat vallen. Door interferentie
van deze twee beelden worden vrijwel transparante voorwerpen (cellen
e.d.) zichtbaar zonder dat er een kleuring nodig is. Ook ontstaat enig
diepte-effect, doordat deze voorwerpen donkerder lijken naarmate de
dikte groter is. De fasecontrastmicroscoop maakt het mogelijk om in
levende cellen de inwendige structuur te kunnen zien. Zo kan bijvoorbeeld
van levende bacteriën het proces van celdeling gevolgd worden.
Fluorescentiemicroscopie
Fluorescentiemicroscopie is een techniek die in biologisch en medisch
onderzoek wordt gebruikt waarbij fluorescerende kleurstoffen worden
gebruikt die oplichten als ze worden bestraald met licht van een kortere
golflengte. De meeste vormen van fluorescentiemicroscopie maken
gebruik van sera van kunstmatig geproduceerde antistoffen. Deze
antistoffen binden aan allerlei structuren en hebben elk een kleur. Door
met deze microscoop naar de kleur te kijken, kun je dus verschillende
structuren onderscheiden. De methode wordt dan ook wel
immunofluorescentie-, ofwel IF-microscopie genoemd.
4
gezonde cel’
Daan Beers
MGZ – Nature, Q2
,Inhoudsopgave
Microscopie 3
Histochemie 3
Immunohistochemie 4
Soorten microscopische beelden 4
Fasecontrastmicroscopie 4
Fluorescentiemicroscopie 4
Differentieel interferentie contrast microscopie 5
Confocale-Laser-Scanning-Microscopie (CLSM) 5
Transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) 5
Immuno-elektronenmicroscopie (IEM) 6
Scanning-elektronenmicroscopie (SEM) 6
Interpretatie van de microscopische beelden 6
Diversiteit in celvorm 7
Het celmembraan 8
Membraanlipiden 9
Soorten fosfolipide 9
Functie van de membraanlipiden 9
Functie membraaneiwitten 10
Celorganellen 11
Ribosomen 11
Endoplasmatisch reticulum 11
Lysosomen 11
Peroxisomen 11
Mitochondriën 12
Golgiapparaat 12
Het cytoskelet 13
Actine 13
Transportmechanismen tussen organellen 14
Locatie celorganellen 14
2
,Microscopie
Hieronder ziet u verschillende optische mogelijkheden om cellen lichtmicroscopisch te
bekijken.
Cellen kunnen (met al de vier getoonde methoden) bekeken worden zonder voorbehandeld
te zijn.
Lichtmicroscopen worden ingezet om objecten te bestuderen in de ordegrootte van 1 µm
(een duizendste millimeter) tot 5 mm. De meeste plaatjes worden met helderveld
opgenomen.
Specifieke kleurstoffen (bijvoorbeeld alcian blauw, hematoxiline, toluidine blauw en eosine)
worden vaak gebruikt om structuren in het biologisch materiaal voor de microscopische
preparaten selectief te benadrukken.
LM (lichtmicroscopie) zonder optische trucs en celkleuringen (plaatje linksboven) biedt
echter meestal weinig informatie.
Histochemie
Meestal worden weefsels en cellen echter gefixeerd zodat structuur behouden blijft tijdens
daaropvolgende behandelingen.
In dit voorbeeld is een coupe van leverweefsel gefixeerd en gekleurd volgens de meest
gangbare routineprocedure: de HE-kleuring (Hematoxyline/ Eosine).
De celorganellen die worden gekleurd met hematoxyline is de nucleus. Dit komt omdat
hematoxyline de zure groepen zoals nucleïnezuren en zure suikers blauw. Basische
componenten worden roodgekleurd.
Er zijn echter ook andere technieken om bepaalde structuren uit te lichten zonder
kleurstoffen te gebruiken.
3
, Immunohistochemie
Met antilichamen kunnen specifieke structuren in cellen
en weefsels zichtbaar gemaakt worden.
Hiernaast ziet u het tubuline-skelet van een cel, dankzij
een anti-tubuline-antilichaam waaraan een lichtgevende
groep is gekoppeld. Dit is weergegeven in groen.
Ook zijn clusters van speciale celoppervlakte-eiwitten
zichtbaar gemaakt met een tweede antilichaam dat weer
een andere lichtgevende groep draagt (rood).
Tenslotte is het DNA chemisch aangekleurd met een
lichtgevende kleurstof (paars).
Het bovenstaande plaatje is een som van drie verschillende beelden. Deze microscopische
techniek zijn te verkrijgen met fluorescentiemicroscopie.
Elk fluorescent 'label' (weergegeven als groen, rood of paars) is separaat zichtbaar te maken
op basis van z'n excitatie- en emissie-spectrum.
Soorten microscopische beelden
Fasecontrastmicroscopie
De fasecontrastmicroscoop lijkt veel op een lichtmicroscoop maar is
voorzien van een speciaal ‘faseplaatje’ tussen de condensor en het
preparaat. Dit zorgt ervoor dat twee lichtbundels met een onderling
faseverschil door het transparante preparaat vallen. Door interferentie
van deze twee beelden worden vrijwel transparante voorwerpen (cellen
e.d.) zichtbaar zonder dat er een kleuring nodig is. Ook ontstaat enig
diepte-effect, doordat deze voorwerpen donkerder lijken naarmate de
dikte groter is. De fasecontrastmicroscoop maakt het mogelijk om in
levende cellen de inwendige structuur te kunnen zien. Zo kan bijvoorbeeld
van levende bacteriën het proces van celdeling gevolgd worden.
Fluorescentiemicroscopie
Fluorescentiemicroscopie is een techniek die in biologisch en medisch
onderzoek wordt gebruikt waarbij fluorescerende kleurstoffen worden
gebruikt die oplichten als ze worden bestraald met licht van een kortere
golflengte. De meeste vormen van fluorescentiemicroscopie maken
gebruik van sera van kunstmatig geproduceerde antistoffen. Deze
antistoffen binden aan allerlei structuren en hebben elk een kleur. Door
met deze microscoop naar de kleur te kijken, kun je dus verschillende
structuren onderscheiden. De methode wordt dan ook wel
immunofluorescentie-, ofwel IF-microscopie genoemd.
4
