H9. Cel signalering
De studenten kunnen aangeven hoe cellen kunnen communiceren en hoe zij een respons geven op
bepaalde signalen.
Door direct contact:
Cell junctions: zoals plasmodesmata (plantencel) of gapjunctions (dierlijke cel) waarbij stofjes
door kanaaltjes kunnen diffunderen tussen cellen.
Cell-cell recognition: moleculen op het oppervlakte binden tussen twee cellen waardoor het
signaal wordt doorgegeven naar binnen.
Door uitgescheiden stoffen:
Lokaal: de cel zendt een stofje uit wat wordt opgenomen door cellen in de omgeving
(paracrien).
Lange afstand: een cel stoot hormonen uit in de bloedbaan, dit wordt dan door het hele
lichaam verspreidt en bindt dan aan de targetcel (endocrien).
De studenten weten dat communicatie tussen cellen op lokale afstand kan plaatsvinden, maar ook
over grote afstanden (via bijvoorbeeld groeifactoren en hormonen).
Paracrien: lokaal -- > stofje wordt uitgezonden en opgenomen door de cellen in de omgeving.
Endocrien: lange afstand -- > cel zendt hormoon in de bloedbaan en komt zo bij de targetcell.
Studenten kunnen de drie stadia van cel signalering aangeven (receptie, transductie en respons).
1. Ontvangst: het signaalmolecuul (ligand) bindt aan de specifieke receptor.
2. Transductie: De receptor vervormt en geeft hiermee het signaal door.
3. Respons: het signaal komt aan bij het molecuul dat een respons kan geven.
Studenten kunnen aangeven dat een signaal molecuul bindt aan een specifieke receptor eiwit wat
leidt tot een conformatie verandering in de receptor.
Bij binding aan het receptor eiwit verandert de vorm, hierdoor bindt er een eiwit aan.
Studenten weten het verschil tussen een hydrofoob signaal molecuul en hydrofiel signaal
molecuul.
Hydrofoob signaal molecuul: Deze kunnen het celmembraan passeren en zo bij receptoren in het
cytosol of de kern binden. Dit zijn bijvoorbeeld steroïde moleculen.
Hydrofiel signaal molecuul: Deze kunnen niet het celmembraan passeren en binden dus alleen aan
receptoren op het celmembraan.
Studenten weten dat een hydrofoob signaal molecuul bindt aan een receptor in cytoplasma en dat
deze receptor een transcriptie factor kan zijn of een enzym.
Dit hydrofobe signaal molecuul kan een transcriptiefactor zijn of bijvoorbeeld een enzym.
Studenten kunnen uitleggen dat sommige cellen dezelfde receptor eiwitten hebben, maar dat
verschillende eiwitten tot verschillende responses leiden (verschillende paden kunnen dezelfde
moleculen gebruiken).
Zo kan epinephrine bij een hartspier het sneller laten kloppen en bij andere spiercellen zorgen voor
secretie. Zo kan een stofje verschillende functies hebben, afhankelijk van de cel waar het aan bindt.
Studenten weten wat een G-eiwit-gekoppelde receptor is, en kennen de route van signalering van
dit systeem.
, 1. Ligand bindt aan GPCR, de receptor. Door deze
binding verandert de receptor van vorm.
2. Dan gaat er een G-eiwit binden aan de GPCR. Hier
wordt de GDP verwisselt voor GTP aan het G-eiwit.
3. Dit G-eiwit is nu actief en gaat van de receptor af en
activeert een ander enzym.
4. Dat enzym geeft een cellulaire respons. Ondertussen
verwisselt het G-eiwit zijn GTP voor GDP en wordt
weer inactief.
Studenten kunnen aangeven hoe een G-eiwit geactiveerd en geïnactiveerd wordt.
Deze wordt geactiveerd doordat het aan GPCR bindt en hier de GDP voor GTP verwisselt met behulp
van GEF. Deze wordt na het doorgeven van de respons weer inactief door de DTP te verwisselen voor
GDP met behulp van GTPase.
Studenten weet wat het enzym Guanosine exchange factor en de GTPase doen.
GEF zet een GTP aan het G-eiwit zodat het actief wordt en GTPase zet een GDP aan het G-eiwit zodat
het inactief wordt.
Studenten kennen de signaaltransductie route die leidt tot verhoging van cAMP in de cel.
1. GPCR wordt geactiveerd door epinephrine (ligand).
2. Het G-eiwit wordt geactiveerd m.b.v. GEF.
3. Het G-eiwit gaat naar de effectorenzym: Adenylyl cyclase
4. Adenylyl cyclase gaat cAMP maken.
5. Hierdoor verhoging van cAMP in de cel.
Studenten kennen de signaaltransductie route die leidt tot verhoging van de CaP 2+P concentratie
in de cel.
1. GPCR wordt geactiveerd door PLC (ligand).
2. Het G-eiwit wordt geactiveerd m.b.v. GEF.
3. Het G-eiwit gaat naar de effectorenzym: fosfolipase C
4. Fosfolipase C zorgt voor de 2nd messangers: IP 3 en DAG.
5. IP3 activeert ligand-ion kanaal waardoor Ca2+ de cel in kan.
Studenten kunnen uitleggen hoe een receptor- tyrosine -kinase werkt, wat een kinase is, en dat
deze receptor bepaalde signaal transductie paden aanzet.
1. Het ligand bindt aan twee tyrosine-kinase receptoren.
2. Deze twee actieve receptoren worden bij elkaar gebracht.
3. Hier vindt cross-fosforylatie plaats op het tyrosine residu.
4. De gefosofryleerde receptoren binden relaymoleculen, die
het signaal weer doorgeven.
Hier is de kinase de receptor. Via deze receptor worden meerdere
routes in de cel aangezet maar vooral veel groeifactoren werken via
deze receptor.
Studenten kunnen uitleggen wat een ligand-gated ion-kanaal is.
1. Door binding van het ligand gaat het kanaal open voor een specifiek molecuul.
De studenten kunnen aangeven hoe cellen kunnen communiceren en hoe zij een respons geven op
bepaalde signalen.
Door direct contact:
Cell junctions: zoals plasmodesmata (plantencel) of gapjunctions (dierlijke cel) waarbij stofjes
door kanaaltjes kunnen diffunderen tussen cellen.
Cell-cell recognition: moleculen op het oppervlakte binden tussen twee cellen waardoor het
signaal wordt doorgegeven naar binnen.
Door uitgescheiden stoffen:
Lokaal: de cel zendt een stofje uit wat wordt opgenomen door cellen in de omgeving
(paracrien).
Lange afstand: een cel stoot hormonen uit in de bloedbaan, dit wordt dan door het hele
lichaam verspreidt en bindt dan aan de targetcel (endocrien).
De studenten weten dat communicatie tussen cellen op lokale afstand kan plaatsvinden, maar ook
over grote afstanden (via bijvoorbeeld groeifactoren en hormonen).
Paracrien: lokaal -- > stofje wordt uitgezonden en opgenomen door de cellen in de omgeving.
Endocrien: lange afstand -- > cel zendt hormoon in de bloedbaan en komt zo bij de targetcell.
Studenten kunnen de drie stadia van cel signalering aangeven (receptie, transductie en respons).
1. Ontvangst: het signaalmolecuul (ligand) bindt aan de specifieke receptor.
2. Transductie: De receptor vervormt en geeft hiermee het signaal door.
3. Respons: het signaal komt aan bij het molecuul dat een respons kan geven.
Studenten kunnen aangeven dat een signaal molecuul bindt aan een specifieke receptor eiwit wat
leidt tot een conformatie verandering in de receptor.
Bij binding aan het receptor eiwit verandert de vorm, hierdoor bindt er een eiwit aan.
Studenten weten het verschil tussen een hydrofoob signaal molecuul en hydrofiel signaal
molecuul.
Hydrofoob signaal molecuul: Deze kunnen het celmembraan passeren en zo bij receptoren in het
cytosol of de kern binden. Dit zijn bijvoorbeeld steroïde moleculen.
Hydrofiel signaal molecuul: Deze kunnen niet het celmembraan passeren en binden dus alleen aan
receptoren op het celmembraan.
Studenten weten dat een hydrofoob signaal molecuul bindt aan een receptor in cytoplasma en dat
deze receptor een transcriptie factor kan zijn of een enzym.
Dit hydrofobe signaal molecuul kan een transcriptiefactor zijn of bijvoorbeeld een enzym.
Studenten kunnen uitleggen dat sommige cellen dezelfde receptor eiwitten hebben, maar dat
verschillende eiwitten tot verschillende responses leiden (verschillende paden kunnen dezelfde
moleculen gebruiken).
Zo kan epinephrine bij een hartspier het sneller laten kloppen en bij andere spiercellen zorgen voor
secretie. Zo kan een stofje verschillende functies hebben, afhankelijk van de cel waar het aan bindt.
Studenten weten wat een G-eiwit-gekoppelde receptor is, en kennen de route van signalering van
dit systeem.
, 1. Ligand bindt aan GPCR, de receptor. Door deze
binding verandert de receptor van vorm.
2. Dan gaat er een G-eiwit binden aan de GPCR. Hier
wordt de GDP verwisselt voor GTP aan het G-eiwit.
3. Dit G-eiwit is nu actief en gaat van de receptor af en
activeert een ander enzym.
4. Dat enzym geeft een cellulaire respons. Ondertussen
verwisselt het G-eiwit zijn GTP voor GDP en wordt
weer inactief.
Studenten kunnen aangeven hoe een G-eiwit geactiveerd en geïnactiveerd wordt.
Deze wordt geactiveerd doordat het aan GPCR bindt en hier de GDP voor GTP verwisselt met behulp
van GEF. Deze wordt na het doorgeven van de respons weer inactief door de DTP te verwisselen voor
GDP met behulp van GTPase.
Studenten weet wat het enzym Guanosine exchange factor en de GTPase doen.
GEF zet een GTP aan het G-eiwit zodat het actief wordt en GTPase zet een GDP aan het G-eiwit zodat
het inactief wordt.
Studenten kennen de signaaltransductie route die leidt tot verhoging van cAMP in de cel.
1. GPCR wordt geactiveerd door epinephrine (ligand).
2. Het G-eiwit wordt geactiveerd m.b.v. GEF.
3. Het G-eiwit gaat naar de effectorenzym: Adenylyl cyclase
4. Adenylyl cyclase gaat cAMP maken.
5. Hierdoor verhoging van cAMP in de cel.
Studenten kennen de signaaltransductie route die leidt tot verhoging van de CaP 2+P concentratie
in de cel.
1. GPCR wordt geactiveerd door PLC (ligand).
2. Het G-eiwit wordt geactiveerd m.b.v. GEF.
3. Het G-eiwit gaat naar de effectorenzym: fosfolipase C
4. Fosfolipase C zorgt voor de 2nd messangers: IP 3 en DAG.
5. IP3 activeert ligand-ion kanaal waardoor Ca2+ de cel in kan.
Studenten kunnen uitleggen hoe een receptor- tyrosine -kinase werkt, wat een kinase is, en dat
deze receptor bepaalde signaal transductie paden aanzet.
1. Het ligand bindt aan twee tyrosine-kinase receptoren.
2. Deze twee actieve receptoren worden bij elkaar gebracht.
3. Hier vindt cross-fosforylatie plaats op het tyrosine residu.
4. De gefosofryleerde receptoren binden relaymoleculen, die
het signaal weer doorgeven.
Hier is de kinase de receptor. Via deze receptor worden meerdere
routes in de cel aangezet maar vooral veel groeifactoren werken via
deze receptor.
Studenten kunnen uitleggen wat een ligand-gated ion-kanaal is.
1. Door binding van het ligand gaat het kanaal open voor een specifiek molecuul.
