Cel II - structuur en functies
Fysiologie van cellen en moleculen (H2 en 3)
Functionele organisatie van de cel
De cel:
● Omhuld door plasma of celmembraan
● Fosfolipide dubbellaag (met buitenste en binnenste leaflet)
● Intracellulaire milieu wordt gescheiden van het extracellulaire
Fosfolipiden:
● Hydrofiele kop en hydrofobe staart
● Amfipatisch (hydrofiel en hydrofoob)
● Gekoppeld een glycerol molecule -> triglyceride
● Sfingolipiden hebben een sfingoïde ipv een glycerol bij fosfolipiden
Verzadigde vetzuurstaart
● Zonder dubbele binding
● Lange ketens en sterke interactie
● Vast
● Hoge Tm
Onverzadigde vetzuurstaart
● Met dubbele binding
● Korte ketens en zwakke interactie
● Vloeibaar
● Lage Tm
-> nadeel: membraan zwakker is en meer gaten/scheuren kan vertonen => meer permeabel
Cholesterol:
Lage hoeveelheid:
● Stijver membraan thv polair hoofd -> membraan minder permeabel
● Kern van membraan blijft vloeibaar door de interacties van cholesterol en lipiden
staarten
Hoge hoeveelheid:
● Vloeibaarheid neet toe
● Beperking werking membraan proteïnen
1
,Flip-flop (van fosfolipiden):
● Scramblase: flippasen die energieonafhankelijk en bidirectioneel (omkeerbare
equilibratie van fosfolipiden tss de twee zijden van het membraan) zijn
● unidirectioneel -> energetisch ongunstig
(verbruik atp om fosfolipide in voorkeursrichting
te pompen)
Flip-flop (van cholesterol):
● Makkelijk over membraan -> grotendeels =
cholesterol conc. buitenste/binnenste lipide
laag (leaflet)
Asymmetrie in fosfolipiden:
● Ontstaan tijdens biosynthese (ER/golgie: flipase-flopase)
● Beïnvloed buiging en vloeibaarheid membraan
● Intracellulaire zijde is negatief geladen tov extracellulaire zijde
● Pip2 -> betrokken bij 2nd messenger (interacell. zijde)
Lipid-rafts:
● Lokale conc. van specifieke lipiden, sfingomyeline, cholesterol en proteïnen
● Dikker dan rest membraan (door aanrijking verzadigde pl)
● Rol in signaaltransductie
Signaal transductie
Directe cel-cel communicatie:
● Gap junction (intercellulaire kanalen): meerdere connexons (soort
eiwitten) samen
● Gap junction vormt voor een regio met lage weerstand tss geladen
ionen
● Cadherin (adhesimolecuul)
● Chemisch contact: moleculen tot ~ 1200 Da zijn permeabel
● Elektrisch contact: intercellulaire porie met lage weerstand
● Openen:sluiten connexonen door: Ph, Ca2+, cAMP
1 gap junctie kanaal = 2 connexonen (hexameer) = 2 * 6 connexines
Juxtacrien: directe cel-cel communicatie
Cel-cel communicatie via chemische signalen:
2
, ● Via endocriene, paracriene of autocriene communicatie
Endocriene signalisatie:
● Aanmaak in endocriene klier -> via bloedbaan naar doelorgaan/cellen
Paracriene signalisatie:
● Brengt verandering in naburige cel aan
● Vrijzetten van neurotransmitters is hier een voorbeeld van
Autocriene signalisatie:
● Worden door een cel geproduceerd en binden zich ook terug aan deze cel
Algemeen: signalisatie via membraan-geassocieerde receptoren (bi-mol. interactie)
1. Herkenning van het signaal door de receptor
Receptor (R) + ligand (L of X) = RX (complex)
Effect ~ [X]/[X] + Kd
Kd (molair) = dissociatieconstante => representatief
voor de affiniteit
Kd = IC50 = ligand concentratie waarbij 50% van de receptoren een complex vormen
Hill nummer:
● Graad van coöperativiteit tussen bindingsplaatsen
● 4 bindingsplaatsen
● Hill nr > 1 -> meerdere bindingsplaatsen
● Pas effect als er 2 of 3 liganden gebonden zijn
● Na eerste binding; affiniteit groter voor tweede bindingsligand (Kd1>Kd2)
3
, Hill functie wordt gebruikt om dosis-effect (-> verband tussen concentratie ligand en
effect namelijk RX complexvorming) curve te fitten
4 type van receptoren: 2 klassen iontrope en matebotrope
Ionotrope:
● Ligand activerende kanalen ( = ionotrope receptoren)
● Ligand kan meerdere receptoren binden -> specifieke cel respons mogelijk
● Verandering in de flx van ionen overheen celmembraan
● Verandering in membraanpotentiaal of Ca 2+ conc.
Multi-point effect: 1 molecule initieert verschillende effecten.
Metabotrope:
1. G-proteine gekoppelde receptoren (GPCR)
2. Katalytische receptoren
3. Intracellulaire receptoren
1. G-proteine gekoppelde receptoren:
● Via 2nd messengers activiteit ionenkanalen, enzymen, transcriptiefactoren, …
wijzigen
● Meestal monomeer
4
Fysiologie van cellen en moleculen (H2 en 3)
Functionele organisatie van de cel
De cel:
● Omhuld door plasma of celmembraan
● Fosfolipide dubbellaag (met buitenste en binnenste leaflet)
● Intracellulaire milieu wordt gescheiden van het extracellulaire
Fosfolipiden:
● Hydrofiele kop en hydrofobe staart
● Amfipatisch (hydrofiel en hydrofoob)
● Gekoppeld een glycerol molecule -> triglyceride
● Sfingolipiden hebben een sfingoïde ipv een glycerol bij fosfolipiden
Verzadigde vetzuurstaart
● Zonder dubbele binding
● Lange ketens en sterke interactie
● Vast
● Hoge Tm
Onverzadigde vetzuurstaart
● Met dubbele binding
● Korte ketens en zwakke interactie
● Vloeibaar
● Lage Tm
-> nadeel: membraan zwakker is en meer gaten/scheuren kan vertonen => meer permeabel
Cholesterol:
Lage hoeveelheid:
● Stijver membraan thv polair hoofd -> membraan minder permeabel
● Kern van membraan blijft vloeibaar door de interacties van cholesterol en lipiden
staarten
Hoge hoeveelheid:
● Vloeibaarheid neet toe
● Beperking werking membraan proteïnen
1
,Flip-flop (van fosfolipiden):
● Scramblase: flippasen die energieonafhankelijk en bidirectioneel (omkeerbare
equilibratie van fosfolipiden tss de twee zijden van het membraan) zijn
● unidirectioneel -> energetisch ongunstig
(verbruik atp om fosfolipide in voorkeursrichting
te pompen)
Flip-flop (van cholesterol):
● Makkelijk over membraan -> grotendeels =
cholesterol conc. buitenste/binnenste lipide
laag (leaflet)
Asymmetrie in fosfolipiden:
● Ontstaan tijdens biosynthese (ER/golgie: flipase-flopase)
● Beïnvloed buiging en vloeibaarheid membraan
● Intracellulaire zijde is negatief geladen tov extracellulaire zijde
● Pip2 -> betrokken bij 2nd messenger (interacell. zijde)
Lipid-rafts:
● Lokale conc. van specifieke lipiden, sfingomyeline, cholesterol en proteïnen
● Dikker dan rest membraan (door aanrijking verzadigde pl)
● Rol in signaaltransductie
Signaal transductie
Directe cel-cel communicatie:
● Gap junction (intercellulaire kanalen): meerdere connexons (soort
eiwitten) samen
● Gap junction vormt voor een regio met lage weerstand tss geladen
ionen
● Cadherin (adhesimolecuul)
● Chemisch contact: moleculen tot ~ 1200 Da zijn permeabel
● Elektrisch contact: intercellulaire porie met lage weerstand
● Openen:sluiten connexonen door: Ph, Ca2+, cAMP
1 gap junctie kanaal = 2 connexonen (hexameer) = 2 * 6 connexines
Juxtacrien: directe cel-cel communicatie
Cel-cel communicatie via chemische signalen:
2
, ● Via endocriene, paracriene of autocriene communicatie
Endocriene signalisatie:
● Aanmaak in endocriene klier -> via bloedbaan naar doelorgaan/cellen
Paracriene signalisatie:
● Brengt verandering in naburige cel aan
● Vrijzetten van neurotransmitters is hier een voorbeeld van
Autocriene signalisatie:
● Worden door een cel geproduceerd en binden zich ook terug aan deze cel
Algemeen: signalisatie via membraan-geassocieerde receptoren (bi-mol. interactie)
1. Herkenning van het signaal door de receptor
Receptor (R) + ligand (L of X) = RX (complex)
Effect ~ [X]/[X] + Kd
Kd (molair) = dissociatieconstante => representatief
voor de affiniteit
Kd = IC50 = ligand concentratie waarbij 50% van de receptoren een complex vormen
Hill nummer:
● Graad van coöperativiteit tussen bindingsplaatsen
● 4 bindingsplaatsen
● Hill nr > 1 -> meerdere bindingsplaatsen
● Pas effect als er 2 of 3 liganden gebonden zijn
● Na eerste binding; affiniteit groter voor tweede bindingsligand (Kd1>Kd2)
3
, Hill functie wordt gebruikt om dosis-effect (-> verband tussen concentratie ligand en
effect namelijk RX complexvorming) curve te fitten
4 type van receptoren: 2 klassen iontrope en matebotrope
Ionotrope:
● Ligand activerende kanalen ( = ionotrope receptoren)
● Ligand kan meerdere receptoren binden -> specifieke cel respons mogelijk
● Verandering in de flx van ionen overheen celmembraan
● Verandering in membraanpotentiaal of Ca 2+ conc.
Multi-point effect: 1 molecule initieert verschillende effecten.
Metabotrope:
1. G-proteine gekoppelde receptoren (GPCR)
2. Katalytische receptoren
3. Intracellulaire receptoren
1. G-proteine gekoppelde receptoren:
● Via 2nd messengers activiteit ionenkanalen, enzymen, transcriptiefactoren, …
wijzigen
● Meestal monomeer
4
