Samenvatting MGZ Q2: Nature & Nurture

NATURE – DE GEZONDE CEL

Cytoskelet
Intermediaire filamenten
 Sterkste filament
 In cytosol
o Lamine vorm in kern
o desmine in spiercellen
 Voor treksterkte
 Uiteinden hetzelfde

Microtubuli
 Positioneren organellen
 Bouw spoelfiguur in delende cel
 Uiteinden anders
 Holle buisjes opgebouwd uit dimeren van alfa- en bèta-tubuline
o Plus einde = bèta-tubuline, GTP binding, polymerisatie, groei
o Min-einde = alfa-tubuline, GDP binding, de polymerisatie,
o krimp
 Min-einde gestabiliseerd door gamma-tubuline in centrosoom
 Plus-einde ge(de)stabiliseert afhankelijk van bepaalde eiwitten
o Tau  stabilisatie
o Stathmine  destabilisatie

Actine filamenten
 Dun en flexibel, uiteinden verschillend
 Meeste in cortex
 Is eigenlijk een polymeer van actine
o Treadmilling  aan plus-einde komen er actine monomeren bij, aan min-
einde gaan er actine monomeren weg onder invloed van ATP/ADP
 Crosslinking om structuren te vormen

Lipide dubbelmembraan
Het is een dynamische structuur: de lipiden kunnen lateraal en heel soms verticaal in
de membraan bewegen. Hierdoor ontstaan lokale verschillen in structuur en
samenstelling (rafts). Celmembranen bevatten ook sfingolipiden; De kopgroep bestaat

soms uit een keten van suikers. In dat geval spreken we van
glycolipiden. De manier waarop eiwitten met de dubbel laag
combineren is afhankelijk van hun structuur.

Diffusie over een membraan
Vloeibaar mozaïek model  combinatie van lipide en eiwitten
samen in een membraan
 Passief transport met gradiënt mee
o channel: open of dicht (Cl-, Na+, K+, Ca2+)
o Transporter: binding en vormverandering (glucose, aminozuren)
 Actief transport tegen gradiënt in 
o Houdt concentratie- en ladingsverschillen in stand
o Symport en antiport (bijv. glucose opname-Na+)

Membraanvloeibaarheid
Wordt bepaald door de concentratie van cholesterol en fosfolipiden met cis-
onverzadigde vetzuren de lipide samenstelling beïnvloedt de
membraaneigenschappen.

,  De vloeibaarheid van membranen neemt af met de lengte, maar toe met het
aantal dubbele bindingen van de vetzuurstaarten.
 Cholesterol maakt het membraan minder vloeibaar, het verstijft het membraan
Membranen bij dynamische cel morfologie
Integrines zijn eiwitten die het cytoskelet in het celmembraan
(in de extracellulaire matrix) verankeren. Het membraan
gebonden cytoskelet bestaat uit een celspecifiek netwerk van
eiwitten  actine, spectrine, attachment proteins

Celorganellen
 Cytoplasma  alles in de cel, behalve de kern
 Kern  DNA opslag, RNA-synthese
o Heeft zijn eigen kernmembraan
 Mitochondriën  ATP synthese
o Cellen gedragen zich normaal doordat
mitochondriën ATP produceren
o Celdood door uitscheiding moleculen die apoptose induceren.
o Ca2+ huishouding
 Endoplasmatisch reticulum (ER)  eiwit- en lipide synthese, opslag, verdeling
o Ruw ER  heeft ribosomen in membraan voor eiwitproductie. Een goed
ontwikkeld RER wijst op een hoge eiwitproductie en secretieactiviteit.
 Ribosomen worden gevormd in de nucleolus en bewegen vanaf
het ER naar  golgi-apparaat, lysosomen en ECM.
o Glad ER  geen ribosomen, wel enzymen voor eiwitsynthese
o Ribosomen zijn op plaatjes te zien als kleine bolletjes, glycogeen als
trossen
o Ca2+ opslag
 Golgi-apparaat  transport, verdeling en secretie eiwitten (distributiecentrum)
o Gestapelde membranen, wordt niet stochastisch verdeeld
o Ontvangt eiwitten van ER en vouwt ze naar secundaire en tertiaire
structuur
o Na het Golgi gepasseerd te zijn kan een eiwit verschillende kanten op
 Constitutieve exocytose  omvat de regelmatige uitscheiding
van moleculen.
 Gereguleerde exocytose  is afhankelijk van de aanwezigheid
van extracellulaire signalen voor de uitdrijving van materialen in
blaasjes.
 Peroxisoom  vetzuren, galzuren, H2O2, te herkennen aan donkere stip in
blaasje
o Veelvuldig aanwezig in lever- en niercellen
o Soms worden peroxisomale enzymen uitgekristalliseerd (= artefact) bij
het fixeren van cellen
 Lysosoom  afbraak, recycling, vormt door blaasje golgi en endosoom (buiten af)
o Lysosomale stapelingsziekten  Lysosomen nemen nog wel afval op, maar
omdat afbraakenzymen ontbreken, stapelt het zich op in de lysosoom.

Microscopische technieken
 Meestal worden weefsels gefixeerd. Bij fase-contrastmicroscopie is dat niet
nodig.
 De meest gangbare routineprocedure is de HE-kleuring (Hematoxyline / Eosine).
Deze kleurt de kernen blauw (nucleïnezuren) en de basische componenten rood.
 Fluorescentiemicroscopie  fluorescent 'label' apart zichtbaar kunnen maken.
 Confocale-Laser-Scanning-Microscopie (CLSM)  een serie digitale "optische
coupes" die een 3D beeld geven (vorm van lichtmicroscopie)
 Transmissie-elektronenmicroscopie (TEM)  interne structuur met hoge
resolutie.
 Immuno-elektronenmicroscopie (IEM)  Goudbolletjes koppelen aan
antilichamen  geeft zeer zwart signaal op scan.

,  Scanning-elektronenmicroscopie (SEM)  Scherpe 3D afbeelding van
oppervlakte van weefsels.

Preparaten mogen niet aan de lucht drogen, want dit kan zorgen voor artefacten.




Diversiteit in cel vorm
 Platte (plaveisel) epitheel  één laag  bijv. op grenslaag lumen bloedvat
 Kubisch epitheel  secretie en afgifte, bijv. in de nieren
 Cilindrisch epitheel  opname/verwerking van (voedings-)stoffen  bijv. in
darmen
o Slijmbekercel is een cilindrische epitheelcel
o Trilharen (cilia) zijn langer dan microvili
 Vertakte cel  zorgen voor de vorming van hechte verbanden  bijv.
hartspiercel
 Uitloper cel  zorgen voor contact tussen cellen. Dit is nodig voor bijvoorbeeld
de overdracht van signalen  bijv. purkinjecel
 Cel met veel cytoplasma  voor processen die plaatsvinden in cytoplasma,
zoals eiwitsynthese
 Cel met weinig cytoplasma  deel van immuunsysteem, alleen actief na een
trigger, bijv. een lymfocyt
 Meerkernige cel  accent verschoven naar de (eiwit)productie ten koste van de
potentiële delingscapaciteit
o Zichtbaar met PAS (Periodic Acid Schiff) kleuring, glycogeen wordt
zichtbaar
 Kernloze cel  hooggespecialiseerde, eenzijdige functie
o Bloedplaatjes en erythrocyten

NATURE – GENEXPRESSIE

Enzymen
 Reacties vinden plaats in het reactieve centrum van het enzym
 Geen verandering van het evenwicht, alleen versnelling
 Verlagen activeringsenergie, bepalend voor reactiesnelheid
 Verandering vrije energie, bepalend voor het evenwicht
o Reactanten > producten  evenwicht rechts
o Reactanten < producten  evenwicht links

Enzymkinetiek
 Michaelis-Menten constante (Km)  concentratie van enzym om half-maximale
snelheid te bereiken.
 Veel medicijnen grijpen op enzymen aan
o competitieve remming  wedstrijd met reactant om binding actieve
centrum
o niet-competitieve/allosterische remming  binding aan andere plek
verandert de vorm van het actieve centrum

Chromatine structuur
 DNA gewikkeld om histonen  H1, H2A, H2B, H3 en
H4
o Histon kern bestaat uit 2x H2A-H2B complex en
2x H3-H4 complex
o H1 zit buiten de kern en bind met andere H1 van
andere histonen om het DNA compacter te
verpakken  30nm chromatine vezel