CEL II: FYSIOLOGIE
II.2: MEMBRAANSTRUCTUUR
Cel omhuld door celmembraan: fosfolipiden
dubbellaag (leaflets)
• Hydrofiel à hydrofoob à hydrofiel
• Functie: ICM scheiden van ECM à
assymetrie
FOSFOLIPIDEN
Eigenschap: hydrofiel hoofdje – glycerol – hydrofobe staart
• Hoofdjes verschillen: bevatten ladingen
• Lange koolstofketens verschillen in lengte: geen ladingen
o Recht = verzadigd
o Knik = onverzadigd (dubbele binding)
≠ Types PL: samenstelling overheen membraan niet overal gelijk (assymetrie)
GEL-SOL STATE
= Hoe vloeibaar de membraan is
• Afhankelijk vd temperatuur
o Tm = transitie temperatuur van vast à vloeibaar
• Cholesterol speelt in op vloeibaarheid membraan
o Beperkte hoeveelheid: overgang naar sol state
• Onverzadigdheid
o Verzadigd: beter interageren (allemaal mooi recht) = hogere TM
o Onverzadigdheid (wijst weg): minder interactie à meer disordered state = lagere TM
Lengte vd staarten
• Lange staart kan meer in de vaste ordered toestand zitten à Tm = hoog
• Minder lange staarten, minder temperatuur nodig; minder intereactie; makkelijker om naar liquid
fase te gaan = Tm laag
Hoe korter en hoe meer onverzadigd; hoe lager Tm
Hoe langer en hoe minder onverzadigd; hoe hoger Tm (want goede interactie)
à Niet te vloeibaar!! Scheuren/gaten membraan
CHOLESTEROL
Bij de hoofdjes (buitenlaag)
• Cholesterol stabiliseert de fosfolipiden
• Ze pakken strakker → membraan wordt minder permeabel
Bij de vetzuurstaarten (kern)
• Cholesterol voorkomt dat de staarten te strak vastzitten
• Houdt de kern vloeibaar
, CEL II: FYSIOLOGIE
Te veel cholesterol = verstoorde EW werking
BEWEGING PL
PL kunnen bewegen in bilayer
• Lateral diffusie of rotatie
• Uitzonderlijk: flip-flop
o PL van de ene zijde naar de andere
o Energetisch ongunstig, zeer traag (hoofdjes door hydrofobe
kern)
o Flippase – floppase – scramblase = ATP consumerende EW
ASSYMETRIE
Flippase = van buiten naar binnen
Floppase = van binnen naar buiten
Scramblase = random van de ene naar andere zijde
à Samenstelling binnen- en buitenzijde is verschillend
Cholesterol zal makkelijke overheen de membraan gaan: grotendeels zelfde concentratie binnen als
buiten
• Geen specifieke flip/floppases nodig voor transport
PLAATS VAN SYNTHESE PL
ER: synthese PL
• Cytoplasmatische zijde: PS & PE & PC
o Naar intracellulaire zijde vd cel gebracht
o BEHALVE PC! à naar EC zijde: floppase nodig
• Lumen ER: sfingomyeline
o Naar extracellulaire zijde vd cel gebracht
PL is – geladen à binnenzijde – geladen
• Kleine bijdrage aan opladen Vm
Assymetrie beïnvloedt buiging & vloeibaarheid membraan (≠
grootte hoofdjes)
, CEL II: FYSIOLOGIE
Heel veel PL betrokken bij opwekken celsignaal cascade
• PIP2: PL moet aanbinnenzijde zetten
Apoptose: hoe weten macrofagen?
• PS teveel aangereikt aan buitenste zijde membraan = stimulus dat cel opgegeten moet
worden!
o PS teveel door tekort aan E & dus verstoring flippase (brengt normaal naar binnen)
LIPID RAFTS
= Lokale concentratie van specifieke lipieden, sfingomyeline, cholesterol, en proteinen. à Meestal dikker
dan de rest vd membraan door aanrijking verzadigde PL en cholesterol.
• Spelen rol in signaaltransductie en bevatten ook glycolipieden (geglycosyleerde PL).
II.3 SIGNAAL TRANSDUCTIE
1 DIRECTE CEL-CEL COMMUNICATIE = JUXTACRIEN
Tight junction =
• Zorgen dat er geen moleculen tussen
de 2 kunnen passeren
• Volledige barrière + communicatie met
elkaar
• Cel kan gepolariseerd zijn (niet overal
uniform, cel is ≠ aan 2 zijden)
Gap junction = samenstelling kanalen, die zijn opgebouwd uit connexines
• Hemiconnex = 6 connexines
o 2 hemiconnexines (naburige cellen) à kanaal
o Meerdere kanalen = gap junction
o Openen/ sluiten connexon: pH, Ca & cAMP
• Elektrochemische communicatie
o Kleine moleculen (1200 Da) kunnen door gap junction diffunderen
o Lage elektrische weerstand: signalen snel tussen cellen doorgeven
§ Hartspierweefsel: synchrone activiteit
Structurele interacties: tight junctions, adherens junctions & desmosomen
Juxtacriene communicatie = gap junctions + structurele interactie + rechtstreeks aanbieden van een
ligand
, CEL II: FYSIOLOGIE
2 CEL-CEL COMMUNICATIE VIA CHEMISCHE SIGNALEN
à Geen direct contact: molecule vrijgesteld à doelcel herkennen
• Endocrien = via bloedbaan
o Traag mechanisme
o Specifieke receptor voor specifiek hormoon
o Receptor heeft nM affiniteit (hoog)
• Paracrien = via ECM à andere cel stimuleren
• Autocrien = via ECM à zal zelfde cel weer stimuleren
VOORBEELD PARACRIENE SIGNALISATIE
Vrijzetting NT via exocytose à synaptische communicatie
• Snel mechanisme
• Receptor µM affiniteit
• Communicatie stoppen
o Molecule opnieuw opgenomen
o Molecule afgebroken
o Geïmmobiliseerd door ECM of naburige cellen
•
ALGEMEEN: SIGNALISATIE MEMBRAAN-GEASSOCIEERDE RECEPTOREN
STAP 1: HERKENNING VH SIGNAAL DOOR DE RECEPTOR
Doelcel: receptor om ligand te binden
• Ion-ion
• H-bruggen
• VDW
• GEEN covalente binding!! à Is permanent
o Ligand moet weer vrij kunnen komen, anders houdt communicatie te lang aan
II.2: MEMBRAANSTRUCTUUR
Cel omhuld door celmembraan: fosfolipiden
dubbellaag (leaflets)
• Hydrofiel à hydrofoob à hydrofiel
• Functie: ICM scheiden van ECM à
assymetrie
FOSFOLIPIDEN
Eigenschap: hydrofiel hoofdje – glycerol – hydrofobe staart
• Hoofdjes verschillen: bevatten ladingen
• Lange koolstofketens verschillen in lengte: geen ladingen
o Recht = verzadigd
o Knik = onverzadigd (dubbele binding)
≠ Types PL: samenstelling overheen membraan niet overal gelijk (assymetrie)
GEL-SOL STATE
= Hoe vloeibaar de membraan is
• Afhankelijk vd temperatuur
o Tm = transitie temperatuur van vast à vloeibaar
• Cholesterol speelt in op vloeibaarheid membraan
o Beperkte hoeveelheid: overgang naar sol state
• Onverzadigdheid
o Verzadigd: beter interageren (allemaal mooi recht) = hogere TM
o Onverzadigdheid (wijst weg): minder interactie à meer disordered state = lagere TM
Lengte vd staarten
• Lange staart kan meer in de vaste ordered toestand zitten à Tm = hoog
• Minder lange staarten, minder temperatuur nodig; minder intereactie; makkelijker om naar liquid
fase te gaan = Tm laag
Hoe korter en hoe meer onverzadigd; hoe lager Tm
Hoe langer en hoe minder onverzadigd; hoe hoger Tm (want goede interactie)
à Niet te vloeibaar!! Scheuren/gaten membraan
CHOLESTEROL
Bij de hoofdjes (buitenlaag)
• Cholesterol stabiliseert de fosfolipiden
• Ze pakken strakker → membraan wordt minder permeabel
Bij de vetzuurstaarten (kern)
• Cholesterol voorkomt dat de staarten te strak vastzitten
• Houdt de kern vloeibaar
, CEL II: FYSIOLOGIE
Te veel cholesterol = verstoorde EW werking
BEWEGING PL
PL kunnen bewegen in bilayer
• Lateral diffusie of rotatie
• Uitzonderlijk: flip-flop
o PL van de ene zijde naar de andere
o Energetisch ongunstig, zeer traag (hoofdjes door hydrofobe
kern)
o Flippase – floppase – scramblase = ATP consumerende EW
ASSYMETRIE
Flippase = van buiten naar binnen
Floppase = van binnen naar buiten
Scramblase = random van de ene naar andere zijde
à Samenstelling binnen- en buitenzijde is verschillend
Cholesterol zal makkelijke overheen de membraan gaan: grotendeels zelfde concentratie binnen als
buiten
• Geen specifieke flip/floppases nodig voor transport
PLAATS VAN SYNTHESE PL
ER: synthese PL
• Cytoplasmatische zijde: PS & PE & PC
o Naar intracellulaire zijde vd cel gebracht
o BEHALVE PC! à naar EC zijde: floppase nodig
• Lumen ER: sfingomyeline
o Naar extracellulaire zijde vd cel gebracht
PL is – geladen à binnenzijde – geladen
• Kleine bijdrage aan opladen Vm
Assymetrie beïnvloedt buiging & vloeibaarheid membraan (≠
grootte hoofdjes)
, CEL II: FYSIOLOGIE
Heel veel PL betrokken bij opwekken celsignaal cascade
• PIP2: PL moet aanbinnenzijde zetten
Apoptose: hoe weten macrofagen?
• PS teveel aangereikt aan buitenste zijde membraan = stimulus dat cel opgegeten moet
worden!
o PS teveel door tekort aan E & dus verstoring flippase (brengt normaal naar binnen)
LIPID RAFTS
= Lokale concentratie van specifieke lipieden, sfingomyeline, cholesterol, en proteinen. à Meestal dikker
dan de rest vd membraan door aanrijking verzadigde PL en cholesterol.
• Spelen rol in signaaltransductie en bevatten ook glycolipieden (geglycosyleerde PL).
II.3 SIGNAAL TRANSDUCTIE
1 DIRECTE CEL-CEL COMMUNICATIE = JUXTACRIEN
Tight junction =
• Zorgen dat er geen moleculen tussen
de 2 kunnen passeren
• Volledige barrière + communicatie met
elkaar
• Cel kan gepolariseerd zijn (niet overal
uniform, cel is ≠ aan 2 zijden)
Gap junction = samenstelling kanalen, die zijn opgebouwd uit connexines
• Hemiconnex = 6 connexines
o 2 hemiconnexines (naburige cellen) à kanaal
o Meerdere kanalen = gap junction
o Openen/ sluiten connexon: pH, Ca & cAMP
• Elektrochemische communicatie
o Kleine moleculen (1200 Da) kunnen door gap junction diffunderen
o Lage elektrische weerstand: signalen snel tussen cellen doorgeven
§ Hartspierweefsel: synchrone activiteit
Structurele interacties: tight junctions, adherens junctions & desmosomen
Juxtacriene communicatie = gap junctions + structurele interactie + rechtstreeks aanbieden van een
ligand
, CEL II: FYSIOLOGIE
2 CEL-CEL COMMUNICATIE VIA CHEMISCHE SIGNALEN
à Geen direct contact: molecule vrijgesteld à doelcel herkennen
• Endocrien = via bloedbaan
o Traag mechanisme
o Specifieke receptor voor specifiek hormoon
o Receptor heeft nM affiniteit (hoog)
• Paracrien = via ECM à andere cel stimuleren
• Autocrien = via ECM à zal zelfde cel weer stimuleren
VOORBEELD PARACRIENE SIGNALISATIE
Vrijzetting NT via exocytose à synaptische communicatie
• Snel mechanisme
• Receptor µM affiniteit
• Communicatie stoppen
o Molecule opnieuw opgenomen
o Molecule afgebroken
o Geïmmobiliseerd door ECM of naburige cellen
•
ALGEMEEN: SIGNALISATIE MEMBRAAN-GEASSOCIEERDE RECEPTOREN
STAP 1: HERKENNING VH SIGNAAL DOOR DE RECEPTOR
Doelcel: receptor om ligand te binden
• Ion-ion
• H-bruggen
• VDW
• GEEN covalente binding!! à Is permanent
o Ligand moet weer vrij kunnen komen, anders houdt communicatie te lang aan
