Celbiologie partim histologie en cytologie (deel 3)
Skeletspierweefsel
Algemeen spierweefsels
3 hoofdtypes:
1. Skeletspierweefsel
2. Hartspierweefsel
3. Glad spierweefsel
Specifieke terminologie:
● Sarcoplasma - cytoplasma
● Sarcoplasmatisch reticulum - ER
● Sarcosoom - mitochondriën, term wordt niet meer
gebruikt
● Sarcolemma - celmembraan
Spier → spierbundel → spiervezels / spiercellen →
myofibrillen
Vliezen:
● Epimysium = rond spier
● Perimysium = rond spierbundel
● Endomysium = rond spiervezel
Skeletspierweefsel algemeen
● Lengte spiercel: 1 mm – 30/50 cm
● Doormeter spiercel: 10 – 100 µm
● Meerkernig, wandstandige (= perifeer gelegen) kernen
● Niet vertakt
● Snelle, krachtige contractie (meestal willekeurig)
● Training: hypertrofie (celvolume ↑)(geen weefselgroei door hyperplasie, toename
aantal spiercellen, wat wel kan bij gladde spier)
● Langdurige immobilisatie: atrofie
,Histogenese - regeneratie
Groei:
● Lengte – door toevoeging van sarcomeren
● Dikte – door toevoegen van nieuwe filamenten, gevolgd door overlangse splitsing
Regeneratie:
● Letsels meestal hersteld door bindweefsel
● Beperkte regeneratie door satellietcellen mogelijk
1 spiercel bestaat uit meerdere myofibrillen → hebben een specifieke schikking, dit geeft
aanleiding tot dwarsstreping.
T-tubuli zijn geen organellen, ze hebben niets te maken met microtubuli.
Het zijn buisvormige instulpingen van het plasmamembraan. Het
plasmamembraan loopt buisvormig naar binnen en vormt een netwerk.
Aan beide zijden van het buizensysteem zijn er brede cysteren van het
SR.
Bij spiercellen is het belangrijk dat alle spiercellen gezamenlijk
contraheren. Voor contractie is een trigger nodig nl. acetylcholine. ACh
bindt met cholinerge receptoren → depolarisatie.
De meeste myoblasten gaan fuseren met de spiercellen, maar niet
allemaal → maken beperkte regeneratie mogelijk. SC = satellietcel.
Links: Mesenchymale cellen differentiëren tot éénkernige myoblasten
Rechts: Myoblasten fuseren en vormen langwerpige meerkernige cellen (“myotubes”) =
eerste aanzet tot skeletspier
Opbouw spier
Shift van dwarsstreping → bandering:
● Donkere band = A-band
● Lichtere band = I-band
● Lijntje in het midden = Z-lijn
, = dwarsaansnijding van bovenaan
SC = schwann cell
Sarcomeer = 2 halve I-banden + 1 A-band
2-3 µm in lengte; A-band blijft in lengte grosso
modo gelijk ook bij contractie van vezel
Thv M-lijn: creatinekinase (katalyseert de
overdracht van een P-groep van fosfocreatine
naar ADP en levert zo ATP)
→ Semidunne coupe: dwars en overlangs
aangesneden bundels
,Myosine: bestaande uit 2 peptidehelices
(myosinefilament: 1.5 µm lang; 10-15 nm
dik) (individuele moleculen MG 500.000;
150-200nm lang, 2-3 nm dik; enkele
100den vormen één filament)
Op te delen in:
● Licht meromyosine (MG: 140.000;
85 nm lang)
● Zwaar meromyosine (MG: 340.000; 50nm lang; bevat kopgedeelte* met ATP-ase)
*kopgedeelte= 4 lichte ketens die met het myosine dimeer (zware ketens) geassocieerd zijn
Tredmolenproces:
De --uiteinden van actinefilamenten groeien minder snel dan de +-uiteinden. Dit verschil in
groeiritme komt tot uiting in een verschil van de kritische concentratie bij toevoeging van
monomeren aan beide uiteinden van het filament. ATP-gebonden actine bindt aan
+-uiteinde, waarna het gehydrolyseerd wordt tot ADP-actine. Aangezien ADP-actine zich
gemakkelijker losmaakt van de filamenten dan ATP-actine, is de kritische concentratie van
actinemonomeren hoger bij toevoeging aan het --uiteinde dan aan +-uiteinde. Het
tredmolenproces vindt plaats bij concentraties van monomeren die tussen de kritische
concentraties voor de plus- en de min-uiteinden liggen. Onder deze omstandigheden is er
een evenwicht tussen de netto dissociatie van de monomeren (gebonden aan ADP) van het
min-uiteinde en de toevoeging van monomeren (gebonden aan ATP) aan het plus-uiteinde.
Cytochalasine: bindt aan +-uiteinde
en verhindert dus verlenging van
F-actine
Phalloidine: bindt sterk aan F-actine
en verhindert dissociatie
F-actine filament: 5-7 nm in Ø
,Troponine - 3 subunits:
● TnT: bindt aan tropomyosine
● TnC: bindt Ca2+-ionen
● TnI: verhindert als ‘inhibitor’ de
interactie ts actine & myosine
Tropomyosine: α-helix van 2 peptideketens,
gepolariseerd, 40 nm lang, 2 nm dik, elke
molecule strekt zich uit over 7 G-actine
moleculen. Tropomyosine ligt in de groeve
van een myosinehelix.
binding van Ca2+ zorgt voor
conformatieverandering → tropomyosine
komt dieper in de groeve van myosine te
liggen → bindingsplaats voor myosine komt
vrij → binding myosine en actine →
powerstroke → contractie spier
Links: dwarsdoorsnede spierbundel
De myoneurale synaps
Rechts: De myoneurale synaps, de
motorische eindplaat
Verschil met neuro-neuronale synaps:
● Bredere synaptische spleet (50-100 nm) (cfr neuro-neuronale synaps: 20 nm)
● Contactoppervlak is groter dan bij neuro-neuronale synaps
● Groter aantal synaptische vesikels
● Glycocalyx van spiercel loopt door in synaptische spleet
● Postsynaptische membraan vertoont instulpingen (subneuraal apparaat), niet
gevolgd door presynaptische membraan, wel door glycocalyx
, Motorische eindplaat is plaats waar electromechanische koppeling geïnitieerd wordt.
Pathologie: cfr Myasthenia gravis
Skeletspierweefsel
Algemeen spierweefsels
3 hoofdtypes:
1. Skeletspierweefsel
2. Hartspierweefsel
3. Glad spierweefsel
Specifieke terminologie:
● Sarcoplasma - cytoplasma
● Sarcoplasmatisch reticulum - ER
● Sarcosoom - mitochondriën, term wordt niet meer
gebruikt
● Sarcolemma - celmembraan
Spier → spierbundel → spiervezels / spiercellen →
myofibrillen
Vliezen:
● Epimysium = rond spier
● Perimysium = rond spierbundel
● Endomysium = rond spiervezel
Skeletspierweefsel algemeen
● Lengte spiercel: 1 mm – 30/50 cm
● Doormeter spiercel: 10 – 100 µm
● Meerkernig, wandstandige (= perifeer gelegen) kernen
● Niet vertakt
● Snelle, krachtige contractie (meestal willekeurig)
● Training: hypertrofie (celvolume ↑)(geen weefselgroei door hyperplasie, toename
aantal spiercellen, wat wel kan bij gladde spier)
● Langdurige immobilisatie: atrofie
,Histogenese - regeneratie
Groei:
● Lengte – door toevoeging van sarcomeren
● Dikte – door toevoegen van nieuwe filamenten, gevolgd door overlangse splitsing
Regeneratie:
● Letsels meestal hersteld door bindweefsel
● Beperkte regeneratie door satellietcellen mogelijk
1 spiercel bestaat uit meerdere myofibrillen → hebben een specifieke schikking, dit geeft
aanleiding tot dwarsstreping.
T-tubuli zijn geen organellen, ze hebben niets te maken met microtubuli.
Het zijn buisvormige instulpingen van het plasmamembraan. Het
plasmamembraan loopt buisvormig naar binnen en vormt een netwerk.
Aan beide zijden van het buizensysteem zijn er brede cysteren van het
SR.
Bij spiercellen is het belangrijk dat alle spiercellen gezamenlijk
contraheren. Voor contractie is een trigger nodig nl. acetylcholine. ACh
bindt met cholinerge receptoren → depolarisatie.
De meeste myoblasten gaan fuseren met de spiercellen, maar niet
allemaal → maken beperkte regeneratie mogelijk. SC = satellietcel.
Links: Mesenchymale cellen differentiëren tot éénkernige myoblasten
Rechts: Myoblasten fuseren en vormen langwerpige meerkernige cellen (“myotubes”) =
eerste aanzet tot skeletspier
Opbouw spier
Shift van dwarsstreping → bandering:
● Donkere band = A-band
● Lichtere band = I-band
● Lijntje in het midden = Z-lijn
, = dwarsaansnijding van bovenaan
SC = schwann cell
Sarcomeer = 2 halve I-banden + 1 A-band
2-3 µm in lengte; A-band blijft in lengte grosso
modo gelijk ook bij contractie van vezel
Thv M-lijn: creatinekinase (katalyseert de
overdracht van een P-groep van fosfocreatine
naar ADP en levert zo ATP)
→ Semidunne coupe: dwars en overlangs
aangesneden bundels
,Myosine: bestaande uit 2 peptidehelices
(myosinefilament: 1.5 µm lang; 10-15 nm
dik) (individuele moleculen MG 500.000;
150-200nm lang, 2-3 nm dik; enkele
100den vormen één filament)
Op te delen in:
● Licht meromyosine (MG: 140.000;
85 nm lang)
● Zwaar meromyosine (MG: 340.000; 50nm lang; bevat kopgedeelte* met ATP-ase)
*kopgedeelte= 4 lichte ketens die met het myosine dimeer (zware ketens) geassocieerd zijn
Tredmolenproces:
De --uiteinden van actinefilamenten groeien minder snel dan de +-uiteinden. Dit verschil in
groeiritme komt tot uiting in een verschil van de kritische concentratie bij toevoeging van
monomeren aan beide uiteinden van het filament. ATP-gebonden actine bindt aan
+-uiteinde, waarna het gehydrolyseerd wordt tot ADP-actine. Aangezien ADP-actine zich
gemakkelijker losmaakt van de filamenten dan ATP-actine, is de kritische concentratie van
actinemonomeren hoger bij toevoeging aan het --uiteinde dan aan +-uiteinde. Het
tredmolenproces vindt plaats bij concentraties van monomeren die tussen de kritische
concentraties voor de plus- en de min-uiteinden liggen. Onder deze omstandigheden is er
een evenwicht tussen de netto dissociatie van de monomeren (gebonden aan ADP) van het
min-uiteinde en de toevoeging van monomeren (gebonden aan ATP) aan het plus-uiteinde.
Cytochalasine: bindt aan +-uiteinde
en verhindert dus verlenging van
F-actine
Phalloidine: bindt sterk aan F-actine
en verhindert dissociatie
F-actine filament: 5-7 nm in Ø
,Troponine - 3 subunits:
● TnT: bindt aan tropomyosine
● TnC: bindt Ca2+-ionen
● TnI: verhindert als ‘inhibitor’ de
interactie ts actine & myosine
Tropomyosine: α-helix van 2 peptideketens,
gepolariseerd, 40 nm lang, 2 nm dik, elke
molecule strekt zich uit over 7 G-actine
moleculen. Tropomyosine ligt in de groeve
van een myosinehelix.
binding van Ca2+ zorgt voor
conformatieverandering → tropomyosine
komt dieper in de groeve van myosine te
liggen → bindingsplaats voor myosine komt
vrij → binding myosine en actine →
powerstroke → contractie spier
Links: dwarsdoorsnede spierbundel
De myoneurale synaps
Rechts: De myoneurale synaps, de
motorische eindplaat
Verschil met neuro-neuronale synaps:
● Bredere synaptische spleet (50-100 nm) (cfr neuro-neuronale synaps: 20 nm)
● Contactoppervlak is groter dan bij neuro-neuronale synaps
● Groter aantal synaptische vesikels
● Glycocalyx van spiercel loopt door in synaptische spleet
● Postsynaptische membraan vertoont instulpingen (subneuraal apparaat), niet
gevolgd door presynaptische membraan, wel door glycocalyx
, Motorische eindplaat is plaats waar electromechanische koppeling geïnitieerd wordt.
Pathologie: cfr Myasthenia gravis
