H1: Celcytoplasma
1.1 Algemeen
Cellen zijn eenheden van alle levende organismen
Prokaryoten bestaan enkel als bacteriën; cellen zijn klein en hebben extra wand buiten
celmembraan; geen kernmembraan die DNA v/d rest scheidt
Eukaryoten cel groter en hebben kern + eigen kernmembraan; Histon-eiwitten = geassocieerd
aan DNA en er zijn in het cytoplasma v/d eukaryote cel tal van organellen
±200 verschillende celsoorten, afkomstig van zygote (bevruchte eicel)
Cellen na eerste klievingen kunnen nog alle celsoorten ontstaan
Door differentiatie w delen DNA afgedekt en maakt cel specifieke eiwitten aan
Cellen kunnen naar gelang noodzaak vereist overgaan in verschillende gedragingen
Structureel gelijkaardige cellen verschillend reageren – verschillende receptoren – reageren
op andere signalen
Lichtmicroscopisch beeld -> enkel kern & cytoplasma onderscheiden w
o Cytoplasma w v/d extracellulaire matrix afgescheiden door plasmamembraan
(plasmalemma) -> inwendige milieu gehandhaafd
o Integrinen (integrale eiwitten in celmembraan) -> continue wisselwerking tss
inwendige v/d cel en omgeving -> selectief barrière die cel toelaat van te reageren op
omgeving
1.2 Celmembraan en zijn componenten
Structuur plasmamembraan -> elektronenmicroscoop
Pinocytose, fagocytose en exocytose -> manieren v/d cel om te communiceren met / te
reageren op buitenwereld; celmembraan!
o Pinocytose = “drinken” opgelost materiaal van buiten op te nemen
▪ Door invaginaties v/d celmembraan; hier ontstaan kleine vesikels die door cel
heen reizen en fuseren met lysosomen (om inhoud te verteren) of om
opnieuw cel te verlaten door exocytose -> endotheel cellen vrij grote
hoeveelheden vocht verplaatsen
▪ Door binding van liganden (hormonen) – binden op receptoren – verzameld in
putje membraan – put invagineert verder en vormt vesikel
o Fagocytose = “eten”; gespecialiseerde cellen – neutrofiele granulocyten en
macrofagen –> grotere solide materialen (bacteriën en weefselresten) w opgeruimd
o Exocytose = fusie v/e vesikel in cel met celmembraan zodat inhoud buiten cel terecht
komt (bv. bij actieve klier), fosfolipide lagen hebben neigingen om elkaar af te stoten -
> tussenkomst eiwitten (o.i.v. calcium) nodig, ook ontstaan van membraanstroom
Sommige liganden blijven lang actief en blijven in bloedstroom = hormonen; andere snel
gemetaboliseerd en kunnen enkel directe omgeving beïnvloeden - paracriene en autocriene
(zelfbeïnvloeding) fact. – andere fact. zijn alleen actief in speciale ruimten tss cellen ->
neurotransmitters in synapsen en motorische eindplaatjes – sommige fact. -> oplosbaar en
gedragen door eiwitten (albumines) – kunnen door celmembraan diffunderen en
intracellulaire receptoren activeren
o Bv: steroïden en schildklierH – binden aan receptoren in cytoplasma/ kern
Elk H w herkent door bepaald lid familie receptoren – affiniteit voor bepaalde deel DNA –
kunnen w opengesteld zodat transcriptie en eiwitsynthese opstarten – gevormde eiwit
(celproduct) is dan respons op stimulus (H)
, Andere fact. (meestal eiwitH) -> wateroplosbaar en activeren receptoren op celmembraan –
receptoren kunnen informatie overdragen -> cytoplasma (steken door membraan) => cascade
in cel in werking gezet w en wijzigt cel zijn gedrag
Figuur 1.1: ultrastructurele en moleculaire organisatie celmembraan. 2 dense lagen
kunnen w geobserveerd door elektronenmicroscoop en w voorgesteld donkere lijnen
(neerslag osmium, merker voor elektronenmicroscopie) in hydrofiele delen v/d fosfolipide
moleculen
Figuur 1.2: elektronenmicroscopisch beeld v/h opp v/e epitheelcel: 2 donkere randen
(geladen met Osmimiumtetroxide op hydrofiele zijden) omgeven lichte band. Op celopp is
glycocalyx. Wazige laag buiten cel, speelt rol in herkenning en hechting in cel
Figuur 1.3 – 1.9: lees p 220
1.3 Celorganellen
1.3.1 Mitochondriën
Celorganellen die energie produceren (50% warmte,50% ATP)
ATP kan verplaatsen naar waar nodig – door werking ATPase kan cel E omzetten n
mechanische E (spieren), transport van ionen en eiwitsynthese
Zijn te vinden in delen vel waar energieverbruik hoog is
Ruimte tussen 2 membranen bevinden zich tal van enzymen – verantwoordelijk vr E-productie
via citroenzuurcyclus en electronentransportsysteem
DNA + 3 soorten RNA (mRNA, rRNA, tRNA) – dupliceren van mitochondriaal DNA gebeurt
onafhankelijk v/d kern; ribosomen in mitochondrion zijn kleiner dan in cytoplasma – vele
mitochondriale eiwitten gecodeerd door DNA in kern en aangemaakt in cytoplasma
Bij mitose – elke dochtercel helft mitochondriën -> groeien en splitsen in dochtercellen
Figuur 1.10: uitzicht – celorganel met dubbele membraan, binnenste sterk geplooid –
plooien (cristae) bedekt met globulaire eiwitten die deelnamen aan citroenzuurcyclus voor
ATP productie uit verbranding vn glucose – tss 2 membranen: intermembranaire ruimte
Figuur 1.11
Figuur 1.12: functie – stroom vn waterstofionen v/d matrix naar intermembraneuze ruimte
– benodigde energie komt v/d elektronen transportketen aan binnenste membraan – helft
E geleverd door waterstofionen stroom w omgezet in warmte – andere helft ATP – eiwit
thermogenin – bij vetverbranding heeft retrograde stroom van waterstofionen plaats
zonder ATP prod.
1.3.2 Ribosomen
Kleine celorganellen, bestaande uit eiwit + 4 soorten rRNA
Eiwitfractie w aangemaakt in cytoplasma -> verhuist naar kern om te binden op rRNA ->
verlaten kern door haar poriën
= basofiel: cellen die veel eiwitten produceren
Polyribosomen / polysomen: ribosomen die bij elkaar gehouden w door streng mRNA
Spelen belangrijke rol in eiwitsynthese: decoderen basensequentie op mRNA (kopie van
basensequentie DNA in kern) -> behulp van tRNA (transfer) om in aminozuur sequentie (=
eiwit)
Vertaalapparaat
Figuur 1.13: vrije polyribosomen produceren eiwitten die in de cel blijven – aan ruw
endoplasmatisch gebonden ribosomen produceren eiwitten buiten cel
,1.3.3 Endoplasmatisch reticulum (ER)
Ruw ER – bevindt zich in cellen die eiwitten secreteren
▪ Bv: pancreascellen voor spijsverteringsenzymen, fibroblasten voor collageen,
plasmacellen voor immunoglobulinen,…
o Vormt 1 geheel met kernmembraan
o Ribosomen bevinden zich aan cytoplasmatische zijde – geven basofiel uitzicht
o Ruw ER – kan instaan voor 1e stap in veranderingen van geproduceerde eiwitten
▪ Monteren monosacchariden, aaneenschakelingen meerdere bestaande
eiwitten
o Aanvang v/d eiwitsynthese (gebeurt in vrije cytoplasma)
Glad ER – netwerk zonder ribosomen – cisternen zijn meer tubulair dan afgeplat – continu met
RER
o Staat in voor synthese van steroïd H (in bijnierschors) – degradatie hormonen –
ontgifting farmaca (in levercellen) – synthese fosfolipiden en glycogeen
In sarcoplasmatisch reticulum omheen contractiele vezels – in staat om calciumionen te
stockeren
Figuur 1.14: netwerk van anastomoserende kanaaltjes en uitzettingen (cisternen) in de cel
Figuur 1.15 – 1.16: lees p223
1.3.4 Golgi-apparaat
Vervolledigt “post translationele modificaties” (= dwz alle veranderingen aan eiwitten na
vertaling van basensequentie zoals glycosylering, fosforylering, sulfatering, beperkte
proteolyse/ eiwitsplitsing) – verpakt en kleeft als “adres” op producten die ontvangt vn ER –
op typische plaatsen terug te vinden in sterk gepolariseerde cellen (cellen met basale pool en
apicale pool waar secreta w afgescheiden)
▪ Bv: slijmbekercellen
Figuur 1.18 – 1.20: lees p223
1.3.5 Lysosomen
Organellen die instaan voor intracellulaire vertering en “turn-over” of herbruik vn
celcomponenten
Kleine vesikels gevuld met grote variëteit aan hydrolytische enzymes (afbraak eiwitten, RNA,
DNA, lipiden,…) – werkt best in zuur milieu
Terug te vinden in fagocyterende cellen
Membraanverpakking en hun werking in zuurmilieu beschermt tegen auto-digestie
Primaire lysosomen -> nog niet deelgenomen aan enige vertering – na fusie met fagosoom
komen verterende enzymen in aanraking met inhoud ervan en ontstaat secundair lysosoom
Verteerde producten – door membraan -> cytoplasma diffunderen – resten blijven achter in
residueel lichaam (lipofuscine)
Vertering inhoud vn auto-fagosomen = vergelijkbaar
Figuur 1.21-1.23: lees p224
1.3.6 Secretiegranules of korrels
W gevonden in cellen die producten opslaan tot ze een signaal krijgen
▪ Metabool, hormonaal of neuronaal
-> secretie; producten zijn geconcentreerd en omgeven door membraan
Zymogeen korrels bv bevatten verteringsenzymen
Figuur 1.24: lees p224
, 1.3.7 Cytoskelet
Complex netwerk van eiwitten die microtubuli, microfilamenten (actine) en intermediaire
filamenten opbouwen – geven vorm aan vel en spelen rol v/D verplaatsingen v/d organellen in
cel – verplaatsing van gehele cel – E w geleverd via motor proteïnen en ATP
Microtubuli te vinden in cytoplasma en zijn uitsteeksels, cilia (trilhaartjes) en flagellen
(zweepdraden) – bouwstenen bestaan uit 2 soorten tubuline die onder geschikte
voorwaarden aangroeien (polymeriseren) aan “+” zijde – hebben zekere stijfheid om vorm en
polariteit v/d (epitheel) cellen
Centrosomen fungeren als organiserende centra – dergelijk spoelfiguurtje zoals ontstaat
tijdens mitose zijn kortlevend – w snel aan “-“ zijde afgebroken
Figuur 1.25-1.28!
Figuur 1.29: p225
Actine-filamenten zijn kettingen van dimeren – spiercellen vormen ze, samen met myosine
contractiel apparaat
Kunnen rol spelen in endocytose, exocytose en beweging celorganellen en gehele cel – spelen
ook rol in delen cytoplasma door insnoering op einde mitose – lijken ongeorganiseerd in
cytoplasma te liggen
Figuur 1.30-31: p226
1.3.8 Cytoplasmatische depots
Tijdelijke bestanddelen v/h cytoplasma – bestaande uit metabolieten zoals
o vetdruppels (lipocyten, bijnierschorscellen)
o glycogeen (levercellen)
o secretie korrels (exocriene klieren)
o pigmenten (huidpigmentencellen)
o lipofuscin (ouderdomspigment gevonden in niet deelbare cellen, als gevolg vn
onvolledige afbraak vn oude organellen)
Figuur 1.32-1.33: p226
1.4 Cytoplasma of cytosol
Resterend gedeelte v/d cel en beslaat ongeveer helft van celvolume
Tamelijk viskeus en biedt raamwerk: vrije enzymes werken immers beter in bepaalde volgorde
dan wanneer ze “ad random” met hun substraten botsen
Eiwitsynthese machine zit in cytosol
H2: Celkern
Bevindt zich DNA (blauwdruk met alle genetische informatie)
Ook moleculaire machinerie om DNA te dupliceren en 3 types RNA
o mRNA (messenger)
o rRNA (ribosomaal)
o tRNA (transfer)
kernen: vaak rond/ ellipsvormig en liggen in centrum, hebben membraan, chromatine,
nucleolus en matrix
2.1 Elementen v/d kern
Kernmembraan bestaat: dubbel, gescheiden door ruimte