Celbiologie partim Histologie en
cytologie
Celorganellen
Mitochondriën
Voorkomen
- In alle eukaryote cellen
- Kunnen tot de helft van het cytoplasmatisch volume innemen
• Hoe meer metabool actief, hoe meer volume ze innemen
• Vb. kankercellen zijn metabool heel actief en gaan heel snel en heel
veel delen. Ze hebben dus normaal veel mitochondriën. Ze hebben
ook een groot volume cytoplasma omdat ze veel ribosomen nodig
hebben om alle nodige eiwitten aan te maken
- Eivormige of langgerekte structuren (soms vertakt)
- Heterogeen verdeeld bij verschillende celtypes: ophoping waar veel
energie verbruikt wordt
• Gepolariseerde cellen (onderkant, bovenkant, zijkant, …)
• Kunnen ook bewegen naar waar ze het meeste nodig zijn
- Aantal mitochondriën is afhankelijk van de energiebehoefte van de cel
Opbouw
- Dubbel membraan
• Buitenmembraan
• Binnenmembraan → sterk geplooid: cristae mitochondriales
• Intermembranaire ruimte
• Matrix
Bijzonderheden
- Bevatten circulair DNA (enzymen en proteïnen)
• Om dit te kunnen aflezen moet het eerst openen
• Het enigste organisme in ons lichaam
- Mitochondriaal DNA en de daarbij behorende enzymen lijken op deze in bacteriën
• Instaan voor eigen onderhoud, groei en vermenigvuldiging
• In de evolutie was de mitochondrie waarschijnlijk een eigen organisme tot het opgenomen
werd door een groter organisme
- Aantal en grootte kan veranderen afhankelijk van de energiebehoefte van de cel
• Vb. trainingseffect: iemand die veel sport gat in zijn cellen veel meer mitochondriën hebben
om meer en langer energie te hebben. Als je dan een tijd niet sport gaan die ook terug
afbreken.
Buitenmembraan
- Veel transporteiwitten
- Permeabel voor niet te grote moleculen (incl. kleine eiwitten): intermembranaire ruimte
gelijkaardig aan het cytoplasma
• Ionen kunnen er makkelijk door
, • Geen mogelijkheid om een gradiënt op te bouwen
- Enzymen die zorgen voor een conversie (omzetten) van bepaalde substraten
- Enzymen voor vetzuursynthese / vetzuurmetabolisme
- Chaperone eiwit: een eiwit vastgemaakt aan een ander eiwit dat ervoor zorgt dat de TOM
(transport outer membrane) open gaan
• Vb. HSP 70 (heat shocks proteins)
• Aan het eiwit dat getransporteerd moet worden
hangt ook een presequence, een soort
adreslabel, die toont naar waar dit eiwit moet
Binnenmembraan
- Sterke inwendige plooien → vergroting van het oppervlak
- Cristae mitochondriales bladvormig of buisvormig
- ¾ uit eiwitten
• Gradiënt creëren
- Minder permeabel
- Hoe hoger de metabole activiteit, hoe meer uitgesproken de plooiingen
- Voorstellen als een zeepbubbel → heel fluïde
- Transporteiwitten (TIM – transport inner membrane) verplaatsen zich naar waar ze nodig zijn
De intactheid is heel erg belangrijk omdat de cel anders dood gaat. BCL 2/BAX kan ervoor zorgen dat
er een porie in het membraan ontstaat waardoor die een groot deel van zijn gradiënt verliest.
Hierdoor zal de cel in apoptose gaan. Er zijn mechanismen die dat kunnen tegenhouden, maar dan
bestaat de kans dat er tumoren ontstaan.
*Cellen gaan alleen maar delen als ze normale dochtercellen kunnen vormen. Bij kankercellen is er
een probleem met dit controlemechanisme.
Matrix
- Enzymen van de vetzuuroxidatie en een deel van de citroenzuurcyclus
- Ronde matrixkorrels = neerslagen van calcium- en magnesiumzouten
- Oxidatie van lipiden, oxidatie van pyruvaat en de citroenzuurcyclus/krebscyclus
Functie
- Mitochondriale activiteit produceert ongeveer 95% van de energie die nodig is
• De ander 5% komt van de glycolyse (cel niet in nood) en de omgekeerde natrium-
kaliumpomp (cel in nood) (de cel gaat dan wel zwellen) (eerste kenmerk van een hypoxische
cel)
- ATP vormen door de afbraak van organische moleculen in een reactieketen waarbij O2 verbruikt
wordt en CO2 aangemaakt wordt
- Metabolisme = katabolisme + anabolisme
Synthese van mitochondriale proteïnen
- De meeste worden buiten het organel aangemaakt door cytoplasmatische ribosomen
- De nieuwe proteïnen bevatten uptake-targeting sequences die kunnen binden op een receptor
aan het membraan van de mitochondriën waardoor ze opgenomen kunnen worden
- Dubbel membraan → sequentiële actie van 2 sequenties en 2 membraangebonden
receptorsystemen
,Ribosomen
Algemene kenmerken
- Ronde of langgerekte deeltjes
- Ongeveer 20 nm doorsnede
- 2 subeenheden van ongelijke grootte
- Bestaat uit ribosomaal RNA (rRNA)
- Tientallen verschillende eiwitten
- Membraangebonden (cytoplasmatische zijde van ER) of vrije
ribosomen
- Gevormd in de nucleolus
- Veel ribosomen in het cytoplasma → granulair cytoplasma (nisoplasma)
Functie
- Samenvoegen van aminozuren tot polypeptideketens
• komen voor in groepjes (polyribosomen of polysomen) → bij elkaar gehouden door mRNA-
streng → meerdere ribosomen werken aan 1 mRNA streng
- Essentieel voor de instandhouding van de cel
Translatie
1. Initiatie:
• Startcodon (AUG – methionine) → in de P-site en gepaard met initiator-tRNA
• Combinatie van functioneel en competent ribosoom
• Verschillende initiatiefactoren
2. Elongatie:
• Verschillende elongatiefactoren
• Elongatiefactor bindt met tRNA en plaatst het op de A-site
• Binding met tRNA in P-site
• Elongatie van peptide
3. Terminatie:
• Verschillende releasefactoren
• Stopcodons
• Beëindigen polypeptidesynthese
• Release van proteïne van tRNA
• Release tRNA van ribosoom
• Ribosomale subeenheden separeren van mRNA
Het is een groot eiwitcomplex en de verschillende aminozuren kunnen ten opzichte van elkaar
bewegen: switching en elongatie.
Endoplasmatisch reticulum
Algemene kenmerken
- Eukaryotische cellen
- Afgeplatte membranen die onderling samenhangen
- Ruimte tussen membranen = cisternen
- Onderscheid RER en GER
- Enge relatie met het Golgi-complex
, • Eiwitten gemaakt in het RER in vesikels verstuurt naar Golgi-complex voor post-translationele
modificatie (o.a. suikergroepen toevoegen, knippen, …)
• ‘adreskaartjes’
Functie
- Belangrijke rol in de biosynthese (transmembraanproteïnen en lipiden van ER, Golgi-complex,
plasmamembraan en lysosomen)
- Bijdrage aanmaak van mitochondriale en peroxisomale membranen
- Begin synthese van gesecreteerde proteïnen
- Beginsel aanmaak van extracellulaire matrix
Ruw endoplasmatisch reticulum
- Ribosomen op cytoplasmatische zijde van het ER-membraan
- Synthese van proteïnen door ribosomen
- Ribosomen hechten zich vast op het RER via signal recognition particle (SRP) en een speciaal
proteïne translocator (Sec61)
- Ligt heel dicht tegen de kern aan (bijna versmolten)
- Een signal sequence opent de plug in een proteïne translocator waardoor het eiwit het RER
binnen kan.
Golgi-complex
Algemeen
- In alle kernhoudende cellen
- Omgeving: aan- en afvoer van materiaal in vesikels
- Groep op elkaar gelegen afgeplatte cisternen → uiteinden iets
verbreed
- ‘doorgangshuis’
- Polaire organisatie
• Convexe zijde: cis-zijde of onrijpe zijde (aan de binnenkant)
• Concave zijde: trans-zijde of rijpe zijde (aan de buitenkant)
- Vloeit soms samen RER
Functies
- Toevoeging van suikers om oligosacchariden te maken van macromoleculen
- Proteolyse van peptiden in een actieve vorm
- Sorteren van producten voor verschillende bestemmingen (lysosomen, celmembraan,
extracellulaire, organellen)
cytologie
Celorganellen
Mitochondriën
Voorkomen
- In alle eukaryote cellen
- Kunnen tot de helft van het cytoplasmatisch volume innemen
• Hoe meer metabool actief, hoe meer volume ze innemen
• Vb. kankercellen zijn metabool heel actief en gaan heel snel en heel
veel delen. Ze hebben dus normaal veel mitochondriën. Ze hebben
ook een groot volume cytoplasma omdat ze veel ribosomen nodig
hebben om alle nodige eiwitten aan te maken
- Eivormige of langgerekte structuren (soms vertakt)
- Heterogeen verdeeld bij verschillende celtypes: ophoping waar veel
energie verbruikt wordt
• Gepolariseerde cellen (onderkant, bovenkant, zijkant, …)
• Kunnen ook bewegen naar waar ze het meeste nodig zijn
- Aantal mitochondriën is afhankelijk van de energiebehoefte van de cel
Opbouw
- Dubbel membraan
• Buitenmembraan
• Binnenmembraan → sterk geplooid: cristae mitochondriales
• Intermembranaire ruimte
• Matrix
Bijzonderheden
- Bevatten circulair DNA (enzymen en proteïnen)
• Om dit te kunnen aflezen moet het eerst openen
• Het enigste organisme in ons lichaam
- Mitochondriaal DNA en de daarbij behorende enzymen lijken op deze in bacteriën
• Instaan voor eigen onderhoud, groei en vermenigvuldiging
• In de evolutie was de mitochondrie waarschijnlijk een eigen organisme tot het opgenomen
werd door een groter organisme
- Aantal en grootte kan veranderen afhankelijk van de energiebehoefte van de cel
• Vb. trainingseffect: iemand die veel sport gat in zijn cellen veel meer mitochondriën hebben
om meer en langer energie te hebben. Als je dan een tijd niet sport gaan die ook terug
afbreken.
Buitenmembraan
- Veel transporteiwitten
- Permeabel voor niet te grote moleculen (incl. kleine eiwitten): intermembranaire ruimte
gelijkaardig aan het cytoplasma
• Ionen kunnen er makkelijk door
, • Geen mogelijkheid om een gradiënt op te bouwen
- Enzymen die zorgen voor een conversie (omzetten) van bepaalde substraten
- Enzymen voor vetzuursynthese / vetzuurmetabolisme
- Chaperone eiwit: een eiwit vastgemaakt aan een ander eiwit dat ervoor zorgt dat de TOM
(transport outer membrane) open gaan
• Vb. HSP 70 (heat shocks proteins)
• Aan het eiwit dat getransporteerd moet worden
hangt ook een presequence, een soort
adreslabel, die toont naar waar dit eiwit moet
Binnenmembraan
- Sterke inwendige plooien → vergroting van het oppervlak
- Cristae mitochondriales bladvormig of buisvormig
- ¾ uit eiwitten
• Gradiënt creëren
- Minder permeabel
- Hoe hoger de metabole activiteit, hoe meer uitgesproken de plooiingen
- Voorstellen als een zeepbubbel → heel fluïde
- Transporteiwitten (TIM – transport inner membrane) verplaatsen zich naar waar ze nodig zijn
De intactheid is heel erg belangrijk omdat de cel anders dood gaat. BCL 2/BAX kan ervoor zorgen dat
er een porie in het membraan ontstaat waardoor die een groot deel van zijn gradiënt verliest.
Hierdoor zal de cel in apoptose gaan. Er zijn mechanismen die dat kunnen tegenhouden, maar dan
bestaat de kans dat er tumoren ontstaan.
*Cellen gaan alleen maar delen als ze normale dochtercellen kunnen vormen. Bij kankercellen is er
een probleem met dit controlemechanisme.
Matrix
- Enzymen van de vetzuuroxidatie en een deel van de citroenzuurcyclus
- Ronde matrixkorrels = neerslagen van calcium- en magnesiumzouten
- Oxidatie van lipiden, oxidatie van pyruvaat en de citroenzuurcyclus/krebscyclus
Functie
- Mitochondriale activiteit produceert ongeveer 95% van de energie die nodig is
• De ander 5% komt van de glycolyse (cel niet in nood) en de omgekeerde natrium-
kaliumpomp (cel in nood) (de cel gaat dan wel zwellen) (eerste kenmerk van een hypoxische
cel)
- ATP vormen door de afbraak van organische moleculen in een reactieketen waarbij O2 verbruikt
wordt en CO2 aangemaakt wordt
- Metabolisme = katabolisme + anabolisme
Synthese van mitochondriale proteïnen
- De meeste worden buiten het organel aangemaakt door cytoplasmatische ribosomen
- De nieuwe proteïnen bevatten uptake-targeting sequences die kunnen binden op een receptor
aan het membraan van de mitochondriën waardoor ze opgenomen kunnen worden
- Dubbel membraan → sequentiële actie van 2 sequenties en 2 membraangebonden
receptorsystemen
,Ribosomen
Algemene kenmerken
- Ronde of langgerekte deeltjes
- Ongeveer 20 nm doorsnede
- 2 subeenheden van ongelijke grootte
- Bestaat uit ribosomaal RNA (rRNA)
- Tientallen verschillende eiwitten
- Membraangebonden (cytoplasmatische zijde van ER) of vrije
ribosomen
- Gevormd in de nucleolus
- Veel ribosomen in het cytoplasma → granulair cytoplasma (nisoplasma)
Functie
- Samenvoegen van aminozuren tot polypeptideketens
• komen voor in groepjes (polyribosomen of polysomen) → bij elkaar gehouden door mRNA-
streng → meerdere ribosomen werken aan 1 mRNA streng
- Essentieel voor de instandhouding van de cel
Translatie
1. Initiatie:
• Startcodon (AUG – methionine) → in de P-site en gepaard met initiator-tRNA
• Combinatie van functioneel en competent ribosoom
• Verschillende initiatiefactoren
2. Elongatie:
• Verschillende elongatiefactoren
• Elongatiefactor bindt met tRNA en plaatst het op de A-site
• Binding met tRNA in P-site
• Elongatie van peptide
3. Terminatie:
• Verschillende releasefactoren
• Stopcodons
• Beëindigen polypeptidesynthese
• Release van proteïne van tRNA
• Release tRNA van ribosoom
• Ribosomale subeenheden separeren van mRNA
Het is een groot eiwitcomplex en de verschillende aminozuren kunnen ten opzichte van elkaar
bewegen: switching en elongatie.
Endoplasmatisch reticulum
Algemene kenmerken
- Eukaryotische cellen
- Afgeplatte membranen die onderling samenhangen
- Ruimte tussen membranen = cisternen
- Onderscheid RER en GER
- Enge relatie met het Golgi-complex
, • Eiwitten gemaakt in het RER in vesikels verstuurt naar Golgi-complex voor post-translationele
modificatie (o.a. suikergroepen toevoegen, knippen, …)
• ‘adreskaartjes’
Functie
- Belangrijke rol in de biosynthese (transmembraanproteïnen en lipiden van ER, Golgi-complex,
plasmamembraan en lysosomen)
- Bijdrage aanmaak van mitochondriale en peroxisomale membranen
- Begin synthese van gesecreteerde proteïnen
- Beginsel aanmaak van extracellulaire matrix
Ruw endoplasmatisch reticulum
- Ribosomen op cytoplasmatische zijde van het ER-membraan
- Synthese van proteïnen door ribosomen
- Ribosomen hechten zich vast op het RER via signal recognition particle (SRP) en een speciaal
proteïne translocator (Sec61)
- Ligt heel dicht tegen de kern aan (bijna versmolten)
- Een signal sequence opent de plug in een proteïne translocator waardoor het eiwit het RER
binnen kan.
Golgi-complex
Algemeen
- In alle kernhoudende cellen
- Omgeving: aan- en afvoer van materiaal in vesikels
- Groep op elkaar gelegen afgeplatte cisternen → uiteinden iets
verbreed
- ‘doorgangshuis’
- Polaire organisatie
• Convexe zijde: cis-zijde of onrijpe zijde (aan de binnenkant)
• Concave zijde: trans-zijde of rijpe zijde (aan de buitenkant)
- Vloeit soms samen RER
Functies
- Toevoeging van suikers om oligosacchariden te maken van macromoleculen
- Proteolyse van peptiden in een actieve vorm
- Sorteren van producten voor verschillende bestemmingen (lysosomen, celmembraan,
extracellulaire, organellen)
