CHAPTER 2 - FUNCTIONAL ORGANIZATION OF THE CELL

inhoud

1 — structuur

2 — functie

3 — gespecialiseerde celtypes

1 — STRUCTUUR

fysiologie — def

studie v/d homeostatische mechanismen waardoor een organisme kan blijven bestaan ondanks de steeds veranderende druk die wordt opgelegd door een vijandige omgeving

plasmamembraan

• = leaflet

• barrière die voorkomt dat intracellulaire stoffen diffunderen naar de extracellulaire ruimte

• asymmetrisch;

  • beïnvloedt buiging (curvature) en vloeibaarheid van membraan (extracellulair stijver dan intracellulair)

  • intracellulair negatief geladen

fosfolipiden

• hoofdbestanddeel van celmembranen

• amfipatische moleculen

  • hydrofiele kop

  • hydrofobe vetzuurstaarten

• verschillende soorten; maar gelijkaardige opbouw (behalve glycerol)

opbouw fosfolipide

• kop

  • fosfaat

  • glycerol

  • andere groep

• staarten

  • vetzuur‎; beïnvloedt vloeibaarheid, structuur en dikte lipide membraan

gel-sol state

• fosfolipide membraan is een vloeibare structuur met extreme temperatuursgevoeligheid

  • gel = meer vast

  • sol(ution) = meer vloeibaar

  • T_m = melting temperature = overgang tss gel en sol

verzadigde vs onverzadigde vetzuren

• lange/verzadigde vetzuren (recht)

  • sterke interactie

  • dichte (dense) pakking

  • vast (hoge T_m)

• korte/onverzadigde vetzuren (knik)

  • zwakke interactie

  • zwakke pakking

  • vloeibaar (lage T_m)

cholesterol

• bij weinig cholesterol; stijfheid bij polaire koppen → membraan minder permeabel

• bij veel cholesterol; minder interactie, want cholesterol zit in de weg → membraan vloeibaarder

soorten bewegingen membraan

• laterale diffusie

• flexie

• rotatie

• flip-flop

flip-flop

• ATP-afhankelijk + undirectioneel

  ‎

• flippasen; extra → intra

  • scramblasen; energieonafh. + bidirectioneel

• floppasen; intra → extra

microdomeinen — opbouw

• = lipid rafts

• bevatten cholesterol en sphingolipiden → dikker membraan

  • leaflet-leaflet interacties kunnen variëren

  • accumulatie van membraan proteïnes

• beïnvloeden

  • lokale vloeibaarheid

  • membraaneigenschappen; stijfheid en stretch

microdomeinen — functies

• ruimtelijke organisatie plasmamembraan (PM)

• signaaltransductie (vb. PIP2)

• receptoractivatie

• intracellulair transport van lipiden en eiwitten van het ER, Golgi-apparaat en endosomen naar het PM

membraanproteïnen

• types

  • integraal

  • perifeer

• transport en signaaloverdracht

2 — FUNCTIES

mogelijke functies membraanproteïnen

• integraal

  • receptor

  • adhesiemolecule

  • transmembranair transport waterige oplossingen

  • enzym

  • intracellulaire signalering

• perifeer

  • intracellulaire signalering

  • vorming cytoskelet

integraal membraanproteïne — ligand-bindende receptoren

integraal membraanproteïne — adhesiemoleculen

• signaal van extracellulair doorgeven aan intracellulair

• mutaties in adhesiemoleculen

  • kanker

  • Ehlers-Danlos

  • …

integraal membraanproteïne — transmembranair transport waterige oplossingen (vb. via ion-kanaal)

• K⁺- kanaal

3 — GESPECIALISEERDE CELTYPES

cellulaire differentiatie

proces waarbij cellen zich specialiseren in specifieke functies

stamcellen

• ongespecialiseerde cellen die nog tot verschillende celtypes kunnen ontwikkelen

• zygote is de “ultieme” stamcel = totipotent

celpotentie

• toti;

  • in staat om in alle cellen v/h lichaam te differentiëren, inclusief extra-embryonaal weefsel zoals de placenta

• pluri;

  • in staat om in alle cellen v/h lichaam te differentiëren; exclusief extra-embryonaal weefsel

• multi;

  • in staat om verschillende cellen van verwante weefsels te vormen

• oligo;

  • kunnen maar in een paar celtypen differentiëren

• uni;

  • kunnen slechts in één celtype differentiëren

tight junction = zonula occludens

• wat? membranen v. twee cellen komen samen → vormen barrière tegen vloeibare stoffen

• doel? barrrière + selectieve “poorten” + grenslaag tss apicaal en basolateraal domein

• proteïne? claudines + occludines

adhering junction = zonula adherens

• wat? eiwitcomplex dat hechte verbinding tussen verschillende cellen in een weefsel vormt

• doel? stevigheid in weefsels die onder mechanische belasting staan, zoals epitheel- en hartspierweefsel

• proteïne? cadherines

gap junctions

• wat? kanaalvormige verbindingen tussen naburige cellen

• doel? uitwisseling van ionen en kleine moleculen; communicatie tss cellen, vooral in hartspiercellen en neuronen; elektrische en chemische signalen

• proteïne? connexonen

desmosomen = macula adherens

• wat? sterke, puntvormige cel-celverbindingen die zorgen voor mechanische stevigheid in weefsels die veel rek en druk ondergaan

• doel? voorkomt dat cellen uit elkaar getrokken worden bij mechanische stress, zoals in de huid en het hart

• proteïne? cadherines

gespecialiseerde celtypes — samengevat