CYTOLOGIE
Inhoudstafel
1. Celleer = cytologie (celstructuur) .................................................................................................... 3
Definitie en opdelingen ................................................................................................................... 3
Centrale dogma biologie ................................................................................................................. 4
Menselijke cel .................................................................................................................................. 4
Virus ≠ cel ➔ The virus life cycle..................................................................................................... 4
2. De bouw van een eukaryote (menselijke cel) ................................................................................. 5
Cel-soorten en hun origine .............................................................................................................. 5
I De celmembraan = plasmalemma: 6-10 nm 5
Celmembraanopbouw ......................................................................................................................... 5
Membraan-aanmaak ....................................................................................................................... 5
Membraanlipiden = basisbouwsteen 40 % ..................................................................................... 5
Membraaneiwitten = 55% ............................................................................................................... 6
Membraansuikers = 5% .................................................................................................................. 7
Fluid mosaïc model.......................................................................................................................... 7
Celmembraanfuncties ......................................................................................................................... 7
Stevigheid & vasthechting/barrière ................................................................................................ 7
Uitwisseling en transport ................................................................................................................ 9
Signalisatie ..................................................................................................................................... 13
II De cytoplasma van het interstitium 15
Cytosol ............................................................................................................................................... 15
Celorganellen..................................................................................................................................... 15
Membraanomgeven ...................................................................................................................... 15
Membraanloze organellen ............................................................................................................ 20
Cytoskelet .......................................................................................................................................... 21
Microfilamenten uit actine ............................................................................................................ 21
Intermediaire filamenten: sterk = staalkabels van de cel ............................................................. 23
Microtubuli: 13 protofilamenten .................................................................................................. 24
III Celkern of nucleus 26
Kernonderdelen................................................................................................................................. 26
Kernmembraan.............................................................................................................................. 26
Kerninhoud .................................................................................................................................... 26
Condensatie – decondensatie ....................................................................................................... 27
Chromosoom-DNA indelingen....................................................................................................... 27
1
, DNA regulatie .................................................................................................................................... 27
Chromosomale schade .................................................................................................................. 27
DNA-repair mechanismen ............................................................................................................. 28
3. Genetische code 30
4. Eiwitsynthese 30
Transcriptie........................................................................................................................................ 31
RNA polymerase ............................................................................................................................ 31
RNA processing stappen ................................................................................................................ 31
Nucleaire poriën complexen = NPC ............................................................................................... 32
Translatie ........................................................................................................................................... 32
Centrale dogma ................................................................................................................................. 32
5. De celcyclus 33
Interfase (≈16-24 uur) ....................................................................................................................... 33
G1: ground ..................................................................................................................................... 33
S: synthese ..................................................................................................................................... 34
G2: gap........................................................................................................................................... 34
M: mitose (≈1-2 uur) ......................................................................................................................... 35
G0: cell cyclus arrest .......................................................................................................................... 35
6. Celdifferentiatie 35
Celdifferentiatie door selectieve gen-activatie ................................................................................. 35
Mechanismen van genexpressie-regulatie........................................................................................ 36
RNA als regulator van gen-expressie: regulerend RNA ..................................................................... 36
Gen manipulatie ................................................................................................................................ 37
7. Extracellulaire matrix 38
Examen MCQ voorbeeldvragen 39
Electronen microscopie ................................................................................................................. 39
Celmembraan ................................................................................................................................ 39
Peroxisomen .................................................................................................................................. 39
2
, CELLEER EN ALGEMENE HISTOLOGIE
1. Celleer = cytologie (celstructuur)
Definitie en opdelingen
= kleinste anatomische en functionele eenheid van leven, gevormd door deling van eerder
bestaande cellen
• Bouwstenen van alle leven (planten en dieren)
• Kleinste functionele eenheden van leven
• Worden gevormd door deling van cellen
! behalve de allereerste cellen & cellen in lab gemaakt
• Hebben een inwendig evenwicht (homeostase)
− Ééncellig meercellig (kolonies/gedifferentieerde cellen)
− Organisatieniveau’s van een meercellig organisme
• Atomen en moleculen
• Cel ➔ celleer met de microscoop
• Weefsel
• Orgaan
• Orgaanstelsel
• Organisme
− Indeling cellen in het biologisch universum ZIE TABEL PPT DIA 10
• Prokaryoten
o Ééncellig
o Weinig gespecialiseerd: geen kern
o Eubacteria en Archaebacteria
• Eukaryoten
o Eén- of meercellig
o Goed gespecialiseerd: begrensde kern met omliggende organellen
o Animalia, plantae, fungi (meercelligen) en protista (ééncelligen)
o LECA (last eukaryotic common ancestor) = eerste ontstaan van het leven
vermoedelijk door samensmelting/samenwerking van Archaebacteria en
Eubacteria
3
,Centrale dogma biologie
= eender welke cel heeft identieke basischemie
− Erfelijke informatie zit in genen = DNA (= genoom uit 4 nucleotiden: G, A, C, T)
− Transcriptie = DNA wordt overgeschreven naar mRNA
! mRNA editing
− Translatie = RNA wordt vertaald naar AZ sequentie (20) = eiwitten (bouw en functie cel)
Menselijke cel
− Gemiddelde eukaryote celgrootte = 10 micrometer
• Celmembraan
• Cytoplasma
• Celkern
Virus ≠ cel ➔ The virus life cycle
− Kunnen niet zelf aan virusreplicatie doen: hebben nood aan gastheercel
− Genetische informatie is opgeslagen in DNA/RNA verpakt in eiwitkapsel
− Vaak omringd door lipiden membraan waarop eiwitten zitten die binden met cel-specifieke
receptoren voor receptor gemedieerde endocytose
4
,2. De bouw van een eukaryote (menselijke cel)
Cel-soorten en hun origine
− Ontstaan cellen
• Zygote = bevruchte eicel na fusie oöcyte 23 HCR en spermatozoön 23 HCR = 46 HCR
• Klievingsdelingen geven blastomeren (steeds kleiner wordende cellen)
• Morula (= geheel van blastomeren)
o blastocyst met embryonische stamcellen
➔ embryo
− Cel-differentiatie in functie van specifieke gen-activaties en omgevingsfactoren (cell micro
environment/cellulaire micro-omgeving)
➔ specifieke of unieke eiwitproductie en bijgaande
cytoplasmatische activiteit
➔ unieke vorm en functie
• 4 grote verdelingen van cellen
o Oppervlaktecellen (epithelen)
o Steuncellen (bindweefsel)
o Contractiecellen (spierweefsel)
o Zenuwcellen (geleidingscellen)
• P. 20 = cellen en hun specialisatie door differentiatie
I De celmembraan = plasmalemma: 6-10 nm
= asymmetrisch (binnen- en buitenblad)
= scheidt inhoud van de cel af van de omgeving / extracellulaire materie
− Selectieve barrière
• Beschermd inwendige milieu
• Houdt chemische samenstelling constant
Celmembraanopbouw
Membraan-aanmaak
− Synthese-enzymen in cytosolzijde van het ER voor membraanlipiden
− Scramblasen in ER en celmembraan
≈ scrambling: verdeling gesynthetiseerde fosfolipiden tussen (niet-)cytosolische lipidenlaag
− Modificatie in Golgi-apparaat (inwendig)
= chemische modificatie van membraanlipiden: koppeling aan suikergroepen en eiwitten
− Flippasen/floppasen in het Golgi apparaat
• Flippasen draaien van buitenste naar binnenste blad
• Floppasen van binnenste naar buitenste blad
= Lipiden samenstelling is uniek voor cel en diens organellen
Membraanlipiden = basisbouwsteen 40 %
− Ampiphatische moleculen (hydrofiele (polair) en hydrofobe kant (apolair))
➔ fosfaatkop met vetzuurstaarten: spontane formatie membraanlipiden dubbellaag
− Zelf-herstellend (kleine lekken)
Bv. IVF met micropipet
5
, − Rigiditeit versus fluïditeit
• Lengte koolstofstaarten (lang = star)
• Ratio verzadigde/onverzadigde vetzuren (onverzadigde = fluïder)
− Hoeveelheid cholesterol (minder = fluïder)
− Types membraanlipiden
• Glycerofosfolipiden: 2 vetzuurstaarten + polaire kop (fosfaatgroep + glycerol) + groep
o Fosfatidylcholine (PC): voornamelijk buitenblad van de celmembraan
o Fosfatidylserine (PS): in buitenste blad ➔ apoptose
o Fosfatidylinositol (PI): van belang bij signaaltransductie
o Fosfatidylethanolamine (PE)
• Sphingolipiden: (sphingosine + vetzuur =) ceramide + polaire koppen (choline,
suikergroepen)
! endocytose processen
o Sphingomyeline: voornamelijk buitenblad van de celmembraan
• Sterolen (ringstructuren) (bv. glycerol, cholesterol)
= vullen gaten op van de geknikte koolstofstaarten van onverzadigde vetzuren
o Cholesterol: reguleert mee de fluïditeit
Membraaneiwitten = 55%
− Transmembranair =integraal membraaneiwit
= dwars door de membraan, direct contact met de lipid bilayer
➔ breken van membraan: loskomen eiwitten
• A: doorheen lipid bilayer, massa uit buiten- en binnenzijde, ampiphatisch
• B: in cytosol, hangen aan cytosolische zijde met ampiphatische α-helix
• C: covalent vast als lipo-proteïne aan membraan
− D: perifeer membraaneiwitten
= hangende aan de geïntegreerde eiwitten, koppeling met integraal membraaneiwit
➔ Eiwit-eiwit interacties losmaken: loskomen eiwitten
Bv. helix met lipofiele en lipofobe kant, aan fosfolipiden, aan andere eiwitten (=perifere)
− 1/3e van de coderende eiwitten dienen voor membraanopmaak/functie
• Kanaaleiwitten: transport moleculen/ionen
• Receptoreiwitten: signalen opvatten van buiten en doorgeven aan cellen
! cel-functie reguleren = chemische signalisatie
• Dragereiwitten: stofjes binden en transporteren doorheen membraan naar cytosol
• Celherkenning: immuniteit
• Enzymen: katalyseren reacties
• Verankeringseiwitten (Cel-Adhesie-Molecules & integrines): spectrine//actine/myosine
• Aanmaak van de celcortex: intracellulair voor bepaling van vorm & stevigheid van de cel
6
Inhoudstafel
1. Celleer = cytologie (celstructuur) .................................................................................................... 3
Definitie en opdelingen ................................................................................................................... 3
Centrale dogma biologie ................................................................................................................. 4
Menselijke cel .................................................................................................................................. 4
Virus ≠ cel ➔ The virus life cycle..................................................................................................... 4
2. De bouw van een eukaryote (menselijke cel) ................................................................................. 5
Cel-soorten en hun origine .............................................................................................................. 5
I De celmembraan = plasmalemma: 6-10 nm 5
Celmembraanopbouw ......................................................................................................................... 5
Membraan-aanmaak ....................................................................................................................... 5
Membraanlipiden = basisbouwsteen 40 % ..................................................................................... 5
Membraaneiwitten = 55% ............................................................................................................... 6
Membraansuikers = 5% .................................................................................................................. 7
Fluid mosaïc model.......................................................................................................................... 7
Celmembraanfuncties ......................................................................................................................... 7
Stevigheid & vasthechting/barrière ................................................................................................ 7
Uitwisseling en transport ................................................................................................................ 9
Signalisatie ..................................................................................................................................... 13
II De cytoplasma van het interstitium 15
Cytosol ............................................................................................................................................... 15
Celorganellen..................................................................................................................................... 15
Membraanomgeven ...................................................................................................................... 15
Membraanloze organellen ............................................................................................................ 20
Cytoskelet .......................................................................................................................................... 21
Microfilamenten uit actine ............................................................................................................ 21
Intermediaire filamenten: sterk = staalkabels van de cel ............................................................. 23
Microtubuli: 13 protofilamenten .................................................................................................. 24
III Celkern of nucleus 26
Kernonderdelen................................................................................................................................. 26
Kernmembraan.............................................................................................................................. 26
Kerninhoud .................................................................................................................................... 26
Condensatie – decondensatie ....................................................................................................... 27
Chromosoom-DNA indelingen....................................................................................................... 27
1
, DNA regulatie .................................................................................................................................... 27
Chromosomale schade .................................................................................................................. 27
DNA-repair mechanismen ............................................................................................................. 28
3. Genetische code 30
4. Eiwitsynthese 30
Transcriptie........................................................................................................................................ 31
RNA polymerase ............................................................................................................................ 31
RNA processing stappen ................................................................................................................ 31
Nucleaire poriën complexen = NPC ............................................................................................... 32
Translatie ........................................................................................................................................... 32
Centrale dogma ................................................................................................................................. 32
5. De celcyclus 33
Interfase (≈16-24 uur) ....................................................................................................................... 33
G1: ground ..................................................................................................................................... 33
S: synthese ..................................................................................................................................... 34
G2: gap........................................................................................................................................... 34
M: mitose (≈1-2 uur) ......................................................................................................................... 35
G0: cell cyclus arrest .......................................................................................................................... 35
6. Celdifferentiatie 35
Celdifferentiatie door selectieve gen-activatie ................................................................................. 35
Mechanismen van genexpressie-regulatie........................................................................................ 36
RNA als regulator van gen-expressie: regulerend RNA ..................................................................... 36
Gen manipulatie ................................................................................................................................ 37
7. Extracellulaire matrix 38
Examen MCQ voorbeeldvragen 39
Electronen microscopie ................................................................................................................. 39
Celmembraan ................................................................................................................................ 39
Peroxisomen .................................................................................................................................. 39
2
, CELLEER EN ALGEMENE HISTOLOGIE
1. Celleer = cytologie (celstructuur)
Definitie en opdelingen
= kleinste anatomische en functionele eenheid van leven, gevormd door deling van eerder
bestaande cellen
• Bouwstenen van alle leven (planten en dieren)
• Kleinste functionele eenheden van leven
• Worden gevormd door deling van cellen
! behalve de allereerste cellen & cellen in lab gemaakt
• Hebben een inwendig evenwicht (homeostase)
− Ééncellig meercellig (kolonies/gedifferentieerde cellen)
− Organisatieniveau’s van een meercellig organisme
• Atomen en moleculen
• Cel ➔ celleer met de microscoop
• Weefsel
• Orgaan
• Orgaanstelsel
• Organisme
− Indeling cellen in het biologisch universum ZIE TABEL PPT DIA 10
• Prokaryoten
o Ééncellig
o Weinig gespecialiseerd: geen kern
o Eubacteria en Archaebacteria
• Eukaryoten
o Eén- of meercellig
o Goed gespecialiseerd: begrensde kern met omliggende organellen
o Animalia, plantae, fungi (meercelligen) en protista (ééncelligen)
o LECA (last eukaryotic common ancestor) = eerste ontstaan van het leven
vermoedelijk door samensmelting/samenwerking van Archaebacteria en
Eubacteria
3
,Centrale dogma biologie
= eender welke cel heeft identieke basischemie
− Erfelijke informatie zit in genen = DNA (= genoom uit 4 nucleotiden: G, A, C, T)
− Transcriptie = DNA wordt overgeschreven naar mRNA
! mRNA editing
− Translatie = RNA wordt vertaald naar AZ sequentie (20) = eiwitten (bouw en functie cel)
Menselijke cel
− Gemiddelde eukaryote celgrootte = 10 micrometer
• Celmembraan
• Cytoplasma
• Celkern
Virus ≠ cel ➔ The virus life cycle
− Kunnen niet zelf aan virusreplicatie doen: hebben nood aan gastheercel
− Genetische informatie is opgeslagen in DNA/RNA verpakt in eiwitkapsel
− Vaak omringd door lipiden membraan waarop eiwitten zitten die binden met cel-specifieke
receptoren voor receptor gemedieerde endocytose
4
,2. De bouw van een eukaryote (menselijke cel)
Cel-soorten en hun origine
− Ontstaan cellen
• Zygote = bevruchte eicel na fusie oöcyte 23 HCR en spermatozoön 23 HCR = 46 HCR
• Klievingsdelingen geven blastomeren (steeds kleiner wordende cellen)
• Morula (= geheel van blastomeren)
o blastocyst met embryonische stamcellen
➔ embryo
− Cel-differentiatie in functie van specifieke gen-activaties en omgevingsfactoren (cell micro
environment/cellulaire micro-omgeving)
➔ specifieke of unieke eiwitproductie en bijgaande
cytoplasmatische activiteit
➔ unieke vorm en functie
• 4 grote verdelingen van cellen
o Oppervlaktecellen (epithelen)
o Steuncellen (bindweefsel)
o Contractiecellen (spierweefsel)
o Zenuwcellen (geleidingscellen)
• P. 20 = cellen en hun specialisatie door differentiatie
I De celmembraan = plasmalemma: 6-10 nm
= asymmetrisch (binnen- en buitenblad)
= scheidt inhoud van de cel af van de omgeving / extracellulaire materie
− Selectieve barrière
• Beschermd inwendige milieu
• Houdt chemische samenstelling constant
Celmembraanopbouw
Membraan-aanmaak
− Synthese-enzymen in cytosolzijde van het ER voor membraanlipiden
− Scramblasen in ER en celmembraan
≈ scrambling: verdeling gesynthetiseerde fosfolipiden tussen (niet-)cytosolische lipidenlaag
− Modificatie in Golgi-apparaat (inwendig)
= chemische modificatie van membraanlipiden: koppeling aan suikergroepen en eiwitten
− Flippasen/floppasen in het Golgi apparaat
• Flippasen draaien van buitenste naar binnenste blad
• Floppasen van binnenste naar buitenste blad
= Lipiden samenstelling is uniek voor cel en diens organellen
Membraanlipiden = basisbouwsteen 40 %
− Ampiphatische moleculen (hydrofiele (polair) en hydrofobe kant (apolair))
➔ fosfaatkop met vetzuurstaarten: spontane formatie membraanlipiden dubbellaag
− Zelf-herstellend (kleine lekken)
Bv. IVF met micropipet
5
, − Rigiditeit versus fluïditeit
• Lengte koolstofstaarten (lang = star)
• Ratio verzadigde/onverzadigde vetzuren (onverzadigde = fluïder)
− Hoeveelheid cholesterol (minder = fluïder)
− Types membraanlipiden
• Glycerofosfolipiden: 2 vetzuurstaarten + polaire kop (fosfaatgroep + glycerol) + groep
o Fosfatidylcholine (PC): voornamelijk buitenblad van de celmembraan
o Fosfatidylserine (PS): in buitenste blad ➔ apoptose
o Fosfatidylinositol (PI): van belang bij signaaltransductie
o Fosfatidylethanolamine (PE)
• Sphingolipiden: (sphingosine + vetzuur =) ceramide + polaire koppen (choline,
suikergroepen)
! endocytose processen
o Sphingomyeline: voornamelijk buitenblad van de celmembraan
• Sterolen (ringstructuren) (bv. glycerol, cholesterol)
= vullen gaten op van de geknikte koolstofstaarten van onverzadigde vetzuren
o Cholesterol: reguleert mee de fluïditeit
Membraaneiwitten = 55%
− Transmembranair =integraal membraaneiwit
= dwars door de membraan, direct contact met de lipid bilayer
➔ breken van membraan: loskomen eiwitten
• A: doorheen lipid bilayer, massa uit buiten- en binnenzijde, ampiphatisch
• B: in cytosol, hangen aan cytosolische zijde met ampiphatische α-helix
• C: covalent vast als lipo-proteïne aan membraan
− D: perifeer membraaneiwitten
= hangende aan de geïntegreerde eiwitten, koppeling met integraal membraaneiwit
➔ Eiwit-eiwit interacties losmaken: loskomen eiwitten
Bv. helix met lipofiele en lipofobe kant, aan fosfolipiden, aan andere eiwitten (=perifere)
− 1/3e van de coderende eiwitten dienen voor membraanopmaak/functie
• Kanaaleiwitten: transport moleculen/ionen
• Receptoreiwitten: signalen opvatten van buiten en doorgeven aan cellen
! cel-functie reguleren = chemische signalisatie
• Dragereiwitten: stofjes binden en transporteren doorheen membraan naar cytosol
• Celherkenning: immuniteit
• Enzymen: katalyseren reacties
• Verankeringseiwitten (Cel-Adhesie-Molecules & integrines): spectrine//actine/myosine
• Aanmaak van de celcortex: intracellulair voor bepaling van vorm & stevigheid van de cel
6
