Samenvatting: Histologie en cytologie
2025-2026
1e Ba Geneeskunde
Malou Van Santvoort
Prof. De Vos
De eukaryote cel
Opbouw van de eukaryote cel
Cellen zijn te klein om met het oog waar te nemen à alleen eicel!
De Eukaryote cel is gecompartimentaliseerd
= bevatten de ‘ware kern’
Moderne celtheorie
- Identiteit: afgesloten van de omgeving
- Biochemie: dezelfde basisbouwstenen en macromoleculaire complexen
- Groei en metabolisme: opname, afbraak en vorming complexe moleculen
- Reproductie: verdelen verdubbeld genetisch materiaal naar dochtercellen
- Respons: reactie op wijzigende omgeving
- Informatiestroom: DNA codeert voor de functionele instrumenten à proteïnen
De plasmamembraan definieert de cel
- Een dubbele lipidelaag met glycoproteïnen (ijsbergtheorie = grote ijsschotsen die dobberen in zee)
- De glycocalyx beschermt en herkent
- Fosfolipiden zijn amfipathische moleculen
Organellen van mogelijk bacteriële origine
è zouden echt een bacteriële achtergrond kunnen hebben à door die dubbele membraan, vaginatie,
maar vooral eigen circulair DNA!!
- Innige symbiose, zo nauw samenwerken dat ze zijn samengekomen
- Vb mitochondrion en chloroplast
Organisatie van de celkern
De nucleaire enveloppe (NE)
1. Dubbele membraan gescheiden door perinucleaire ruimte
2. Nucleaire porie complexen (NPC)
3. Nucleaire lamina
Buitenste kernmembraan hangt vast met een ander organel = endoplasmatisch reticulum
Nucleaire poriën controleren nucleair transport
Octagonaal symmetrisch, instelbare porie van 30-tal nucleoporines
Alleen zeer kleine moleculen kunnen diffunderen, maar grotere moleculen moeten via de poriën die zich
selectief zullen openzetten
DNA moet worden opgevouwen à chromatine
Rond ene nucleosoom wordt DNA gewikkeld à die bestaan uit 8 histonen à DNA streng wordt natuurlijk
dikker met het oprollen à chromatinevezel! à nog verder opgerold als lusdomeinen (sommige heel strak
= niet aanspreekbaar; andere losser)
- Euchromatine = meer beschikbaar, meeste is actief
- Heterochromatine = niet beschikbaar, zeer compact
DNA wordt verdubbeld en verdeeld bij deling (kerndeling = +/- 30 min; interfase = 24h)
Chromatine is niet willekeurig verdeeld in interfase
1
,à laser micro-irradiatie suggereert ruimtelijk scheiding van chromosomen
à radioactieve nucleotiden toevoegen à op plek van schade à wachten op mitose om chromosomen te
decondenseren
à take home message: niet alle chromosomen hebben die schade opgelopen è zitten in compartimentjes
= chromosoomterritoria
Cellulaire informatiestroom
De centrale dogmatheorie
DNA wordt selectief afgeschreven en vertaald door ribosomen
à er bestaan verschillende RNA moleculen: nemen deel aan translatieproces
- mRNA: boodschapper à codeert voor proteïnen
o niet stabiel: hoge turnover à snelle genregulatie
o primair mRNA wordt bewerkt en geknipt
- rRNA: ribosomale ruggengraat
o heel veel aanmaak hiervan in nucleolus
- tRNA: transfer AZ
Proteïnesortering
- berust op signaalsequenties
- post-translationeel en Co-translationeel
o na translatie een verplaatsing à vrij in cytoplasma en dan naar de andere celorganellen
o Transportatie terwijl ze aangemaakt worden à komen altijd terecht in
endomembraansysteem met als startpunt ER
- Transport verloopt via poriecomplexen
o Berust op 3 factoren: NLS/NES; Karyoferine; RAN gradiënt
- RAN gradiënt drijft nucleair transport
o Ran is een monomeer GTPase en moleculair schakelaar
o 2 manieren om die te gebruiken, 1e is door gebruik te maken ve ran = GTPase à om GTP om
te vormen naar GDP = schakelaar à gaat constant van actief naar inactief
o Hoofdzakelijk in de kern verbrand GTP in cytoplasma, omdat GTPase zelf een redelijk
zwakke activiteit heeft en geholpen wordt door sensorische à veel Ran-GTP in kern en veel
Ran-GDP in cytoplasma
- Mechanisme van nucleair transport
o Moet herkend worden door importine, gaat binden om nucleaire localisatiesignaal à
geraakt erdoor en kom in nucleoplasma, daar is heel veel Ran-GTP die gaat op een andere
plaats vh importine binden en die verandert dan van vorm à vrijgeven van à export
signaal en
o Als carioferine hebben we dan een exportine à nucleair export signaal à gebonden met
eiwit en met Ran-GTP à transport door poriecomplex à verbranding Ran-GTP door GAP
en dan wordt alles losgelaten door wijziging van vorm en kan dus exportine opnieuw
worden gereguleerd naar vorm
- Het endomembraansysteem sorteert eiwitten: hoofdzakelijk voor membraan en extracellulair
milieu
o Proteïnen worden stapsgewijs geglycosyleerd: met complexe suikercodes tot gevolg
o Via vesiculair transport
- Basisprincipes van vesiculair transport
o Mantelproteïnes karakteriseren vesikels
o Monomere GTPasen controleren assemblage
§ Uitwisseling GTP induceert conformationele switch
2
, § GTPase activiteit herstelt originele conformatie (timed uncoating)
o Cytoplasmatische sequentie bepaald sortering
§ Cargo herkend via receptor of transmembraandeel
o Rab-GTPases gidsen aanmeren
§ = uniek voor elk type vesikeltje
o SNARE’s katalyseren fusie
§ = draadvormige eiwitten die gaan verstrengelen om die toenadering en fusie te
bewerkstelligen
§ Botilinum toxine knipt SNAREs à geen fusie meer à sommige rimpels zijn
permanente spasmen, dus als je die wegneemt dan ontspant die
TAKE HOME CONCEPTS
Celstructuur en – beweging
Cytoskeletaire filamenten staan in voor tensegriteit
- Tensegriteit is universeel
- Tense = op stokjes gebracht om in stand te houden à voor sterkte en mobiliteit
- Het cytoskelet verschaft vorm en mobiliteit à obv stokken, draden en veren
- Er bestaan 3 cytoskeletaire structuren:
o Intermediaire filamenten (10 nm) > trekresistentie (= veren)
o Microtubuli (24 nm) > intracellulair transport (=stokken)
o Microfilamenten (7 nm) > celvorm en -beweging (= draden)
- Modulaire opbouw verzekert sterkte en flexibiliteit
o Zijn allemaal repetitieve polymeren
o In een lengterichting = instabiel, soms is dat nodig, maar in de meeste gevallen niet
- Verschillende toxines interfereren met polymerisatie
o Verstevigen of vormen de afbraak
- Microfilamenten bestaan uit actine monomeren
o G-actine bindt ATP/ADP à energiedrager
o Gepolariseerde molecule
- Microtubuli bestaan uit tubuline heterodimeren
3
, o Tubuline bindt GTP/GDP à energiedrager
o 2 bouwstenen vormen 1 molecule
o Ook gepolariseerd
Cytoskeletaire polymerisatiekinetiek
- Kritieke concentratie bepaalt filamentvorming
o = concentratie van subuntis (actine of heterotubuline) waarboven een filament kan vormen,
eronder afbreken
o Monomeren blijft redelijk stabiel à continu afbraak en aanmaak
o Bepaald door ATP/GTP hydrolyse: 5x snellere groei aan + dan aan – uiteinde
§ Als je veel sneller inbouw krijgt dan is de kritieke concentratie veel lager
- Er bestaan 2 types polymerisatiekinetiek:
o Treadmilling
o Dynamic instability
- Treadmiling treedt vaak op bij microfilamenten:
o = proces waarbij 1 kant groeit en de andere krimpt waardoor je dus een schijnbare
voortbeweging krijgt (groei aan + en krimp aan -)
o Intermediaire concentratie monomeren veroorzaakt schijnbare voortbeweging
- Dynamic instability vindt plaats bij microtubuli
o Verlies van GTP-cap veroorzaakt catastrofe door conformationele verandering
§ Die krijgen een knikje, maar dat is niet goed omdat dat normaal buisjes zijn
o Groei en krimp op agressieve wijze
o Catastrofes (= enorme retractie) en rescues
- Regulatie van MT polymerisatie door MTOC
o Centrosoom is het belangrijkste MT-organiserend centrum (MTOC)
- Regulatie polymerisatie door MT-bindende eiwitten
o In vivo reguleren verschillende eiwitten lengte en dynamiek
o Tau (MAPT) overexpressie induceert neuron-like extensies in niet-neuronale cellen à we
krijgen veel uitlopers
o Dysfunctioneel Tau veroorzaakt microtubuli verzwakking in neuronen vb alzheimer
- Actine assembleert in verschillende MF structuren
o Niet echt 1 startpunt
o Kris-kras of en dan iets strakker (zorgen voor spanning)
- MF-bindende eiwitten reguleren polymerisatie
o Goed evenwicht nodig tussen stabiliseren en niet stabiliseren
- Externe signalen controleren lokale polymerisatie
o Specifieke Rho GTP-asen bepalen vorming specifieke MF structuren
§ Heel deze ‘familie’ staat in voor actine: filopodia, lammellipodia en stress fibers
Intermediaire filamenten verschaffen mechanische weerstand
- IF
o hebben geen polariteit noch nucleotide binding
o Verschaffen mechanische weerstand (microtubuli en actine gaan direct breken wanneer ze
gebogen worden)
o Hebben sterke weefselspecificiteit à belangrijk om te bekijken bij vb kanker
o Zijn ook polymeren à zelfs in 3D
- Keratines geven mechanische sterkte aan cellagen
o Lijkt dat die de cel overbruggen, maar dat is niet à staan we heel goed in contact
o Disruptie leidt tot blaarziekten (Epidermolysis) à ze scheuren wanneer ze uit elkaar worden
getrokken
- Lamines geven mechanisme sterkte aan de kern
4
2025-2026
1e Ba Geneeskunde
Malou Van Santvoort
Prof. De Vos
De eukaryote cel
Opbouw van de eukaryote cel
Cellen zijn te klein om met het oog waar te nemen à alleen eicel!
De Eukaryote cel is gecompartimentaliseerd
= bevatten de ‘ware kern’
Moderne celtheorie
- Identiteit: afgesloten van de omgeving
- Biochemie: dezelfde basisbouwstenen en macromoleculaire complexen
- Groei en metabolisme: opname, afbraak en vorming complexe moleculen
- Reproductie: verdelen verdubbeld genetisch materiaal naar dochtercellen
- Respons: reactie op wijzigende omgeving
- Informatiestroom: DNA codeert voor de functionele instrumenten à proteïnen
De plasmamembraan definieert de cel
- Een dubbele lipidelaag met glycoproteïnen (ijsbergtheorie = grote ijsschotsen die dobberen in zee)
- De glycocalyx beschermt en herkent
- Fosfolipiden zijn amfipathische moleculen
Organellen van mogelijk bacteriële origine
è zouden echt een bacteriële achtergrond kunnen hebben à door die dubbele membraan, vaginatie,
maar vooral eigen circulair DNA!!
- Innige symbiose, zo nauw samenwerken dat ze zijn samengekomen
- Vb mitochondrion en chloroplast
Organisatie van de celkern
De nucleaire enveloppe (NE)
1. Dubbele membraan gescheiden door perinucleaire ruimte
2. Nucleaire porie complexen (NPC)
3. Nucleaire lamina
Buitenste kernmembraan hangt vast met een ander organel = endoplasmatisch reticulum
Nucleaire poriën controleren nucleair transport
Octagonaal symmetrisch, instelbare porie van 30-tal nucleoporines
Alleen zeer kleine moleculen kunnen diffunderen, maar grotere moleculen moeten via de poriën die zich
selectief zullen openzetten
DNA moet worden opgevouwen à chromatine
Rond ene nucleosoom wordt DNA gewikkeld à die bestaan uit 8 histonen à DNA streng wordt natuurlijk
dikker met het oprollen à chromatinevezel! à nog verder opgerold als lusdomeinen (sommige heel strak
= niet aanspreekbaar; andere losser)
- Euchromatine = meer beschikbaar, meeste is actief
- Heterochromatine = niet beschikbaar, zeer compact
DNA wordt verdubbeld en verdeeld bij deling (kerndeling = +/- 30 min; interfase = 24h)
Chromatine is niet willekeurig verdeeld in interfase
1
,à laser micro-irradiatie suggereert ruimtelijk scheiding van chromosomen
à radioactieve nucleotiden toevoegen à op plek van schade à wachten op mitose om chromosomen te
decondenseren
à take home message: niet alle chromosomen hebben die schade opgelopen è zitten in compartimentjes
= chromosoomterritoria
Cellulaire informatiestroom
De centrale dogmatheorie
DNA wordt selectief afgeschreven en vertaald door ribosomen
à er bestaan verschillende RNA moleculen: nemen deel aan translatieproces
- mRNA: boodschapper à codeert voor proteïnen
o niet stabiel: hoge turnover à snelle genregulatie
o primair mRNA wordt bewerkt en geknipt
- rRNA: ribosomale ruggengraat
o heel veel aanmaak hiervan in nucleolus
- tRNA: transfer AZ
Proteïnesortering
- berust op signaalsequenties
- post-translationeel en Co-translationeel
o na translatie een verplaatsing à vrij in cytoplasma en dan naar de andere celorganellen
o Transportatie terwijl ze aangemaakt worden à komen altijd terecht in
endomembraansysteem met als startpunt ER
- Transport verloopt via poriecomplexen
o Berust op 3 factoren: NLS/NES; Karyoferine; RAN gradiënt
- RAN gradiënt drijft nucleair transport
o Ran is een monomeer GTPase en moleculair schakelaar
o 2 manieren om die te gebruiken, 1e is door gebruik te maken ve ran = GTPase à om GTP om
te vormen naar GDP = schakelaar à gaat constant van actief naar inactief
o Hoofdzakelijk in de kern verbrand GTP in cytoplasma, omdat GTPase zelf een redelijk
zwakke activiteit heeft en geholpen wordt door sensorische à veel Ran-GTP in kern en veel
Ran-GDP in cytoplasma
- Mechanisme van nucleair transport
o Moet herkend worden door importine, gaat binden om nucleaire localisatiesignaal à
geraakt erdoor en kom in nucleoplasma, daar is heel veel Ran-GTP die gaat op een andere
plaats vh importine binden en die verandert dan van vorm à vrijgeven van à export
signaal en
o Als carioferine hebben we dan een exportine à nucleair export signaal à gebonden met
eiwit en met Ran-GTP à transport door poriecomplex à verbranding Ran-GTP door GAP
en dan wordt alles losgelaten door wijziging van vorm en kan dus exportine opnieuw
worden gereguleerd naar vorm
- Het endomembraansysteem sorteert eiwitten: hoofdzakelijk voor membraan en extracellulair
milieu
o Proteïnen worden stapsgewijs geglycosyleerd: met complexe suikercodes tot gevolg
o Via vesiculair transport
- Basisprincipes van vesiculair transport
o Mantelproteïnes karakteriseren vesikels
o Monomere GTPasen controleren assemblage
§ Uitwisseling GTP induceert conformationele switch
2
, § GTPase activiteit herstelt originele conformatie (timed uncoating)
o Cytoplasmatische sequentie bepaald sortering
§ Cargo herkend via receptor of transmembraandeel
o Rab-GTPases gidsen aanmeren
§ = uniek voor elk type vesikeltje
o SNARE’s katalyseren fusie
§ = draadvormige eiwitten die gaan verstrengelen om die toenadering en fusie te
bewerkstelligen
§ Botilinum toxine knipt SNAREs à geen fusie meer à sommige rimpels zijn
permanente spasmen, dus als je die wegneemt dan ontspant die
TAKE HOME CONCEPTS
Celstructuur en – beweging
Cytoskeletaire filamenten staan in voor tensegriteit
- Tensegriteit is universeel
- Tense = op stokjes gebracht om in stand te houden à voor sterkte en mobiliteit
- Het cytoskelet verschaft vorm en mobiliteit à obv stokken, draden en veren
- Er bestaan 3 cytoskeletaire structuren:
o Intermediaire filamenten (10 nm) > trekresistentie (= veren)
o Microtubuli (24 nm) > intracellulair transport (=stokken)
o Microfilamenten (7 nm) > celvorm en -beweging (= draden)
- Modulaire opbouw verzekert sterkte en flexibiliteit
o Zijn allemaal repetitieve polymeren
o In een lengterichting = instabiel, soms is dat nodig, maar in de meeste gevallen niet
- Verschillende toxines interfereren met polymerisatie
o Verstevigen of vormen de afbraak
- Microfilamenten bestaan uit actine monomeren
o G-actine bindt ATP/ADP à energiedrager
o Gepolariseerde molecule
- Microtubuli bestaan uit tubuline heterodimeren
3
, o Tubuline bindt GTP/GDP à energiedrager
o 2 bouwstenen vormen 1 molecule
o Ook gepolariseerd
Cytoskeletaire polymerisatiekinetiek
- Kritieke concentratie bepaalt filamentvorming
o = concentratie van subuntis (actine of heterotubuline) waarboven een filament kan vormen,
eronder afbreken
o Monomeren blijft redelijk stabiel à continu afbraak en aanmaak
o Bepaald door ATP/GTP hydrolyse: 5x snellere groei aan + dan aan – uiteinde
§ Als je veel sneller inbouw krijgt dan is de kritieke concentratie veel lager
- Er bestaan 2 types polymerisatiekinetiek:
o Treadmilling
o Dynamic instability
- Treadmiling treedt vaak op bij microfilamenten:
o = proces waarbij 1 kant groeit en de andere krimpt waardoor je dus een schijnbare
voortbeweging krijgt (groei aan + en krimp aan -)
o Intermediaire concentratie monomeren veroorzaakt schijnbare voortbeweging
- Dynamic instability vindt plaats bij microtubuli
o Verlies van GTP-cap veroorzaakt catastrofe door conformationele verandering
§ Die krijgen een knikje, maar dat is niet goed omdat dat normaal buisjes zijn
o Groei en krimp op agressieve wijze
o Catastrofes (= enorme retractie) en rescues
- Regulatie van MT polymerisatie door MTOC
o Centrosoom is het belangrijkste MT-organiserend centrum (MTOC)
- Regulatie polymerisatie door MT-bindende eiwitten
o In vivo reguleren verschillende eiwitten lengte en dynamiek
o Tau (MAPT) overexpressie induceert neuron-like extensies in niet-neuronale cellen à we
krijgen veel uitlopers
o Dysfunctioneel Tau veroorzaakt microtubuli verzwakking in neuronen vb alzheimer
- Actine assembleert in verschillende MF structuren
o Niet echt 1 startpunt
o Kris-kras of en dan iets strakker (zorgen voor spanning)
- MF-bindende eiwitten reguleren polymerisatie
o Goed evenwicht nodig tussen stabiliseren en niet stabiliseren
- Externe signalen controleren lokale polymerisatie
o Specifieke Rho GTP-asen bepalen vorming specifieke MF structuren
§ Heel deze ‘familie’ staat in voor actine: filopodia, lammellipodia en stress fibers
Intermediaire filamenten verschaffen mechanische weerstand
- IF
o hebben geen polariteit noch nucleotide binding
o Verschaffen mechanische weerstand (microtubuli en actine gaan direct breken wanneer ze
gebogen worden)
o Hebben sterke weefselspecificiteit à belangrijk om te bekijken bij vb kanker
o Zijn ook polymeren à zelfs in 3D
- Keratines geven mechanische sterkte aan cellagen
o Lijkt dat die de cel overbruggen, maar dat is niet à staan we heel goed in contact
o Disruptie leidt tot blaarziekten (Epidermolysis) à ze scheuren wanneer ze uit elkaar worden
getrokken
- Lamines geven mechanisme sterkte aan de kern
4
