Cytologie - ZSO 7-10 PDF

Preview

Summary

ZSO 7-10 ...

Description

CYTOLOGIE: ZSO 7-8-9-10 ZSO 7: DE CELMEMBRAAN 1. Inleiding Cytologie: basiskennis over bouw en werking v/d cel waardoor we een beter begrip krijgen over de biologische en fysiologische processen van ons lichaam. Cellen kn zeer veel verschillende vormen aannemen: spiercel, eicel, botcel,…

2. Bouw Celmembranen zijn opgebouwd uit forforlipiden die owv hun hydrofiele kop en hydrofobe staarten in een membraanstructuur gaan zitten. Zie biomolecullen Tussen de fosforlipiden zitten nog: - Eiwitten - Cholesterol - En uit het membraan steken nog koolhydraatketens

3. Transport doorheen de membraan De verplaatsing van stoffen: dr 2 verschillende manieren: -passieve manier: kost de cel geen energie  kan op 2 manieren Diffusie en Osmose = het verplaatsen van stoffen van een plaats met hoge concentratie nr een plaats met lage concentratie. - actieve manier: kost wel energie (ATP) Passief transport Diffusie Ionen en moleculen zijn in beweging -> botsen tegen elkaar (kinetische energie)  Zoeken mee plaats op  verplaatsing van locaties met hoge concentratie nr locaties met lage concentratie

Vb suikerklontje in water De diffusie is afhankelijk van:  Oplosbaarheid v/e molecuul: moleculen die kunnen oplossen in vetten kunnen vrij doorheen de fosforlipiden passeren. Vb cholesterol  De Permeabiliteit: Eiwitten tussen de fosforlipiden vormen “poriën”  Grote van de poriën en grote van de moleculen die willen passeren bepalen welke moleculen in en uit de cel kunnen. = selectief permeabel  Gefacciliteerde diffusie: zeer grote moleculen binden met de dragerseiwiten op de receptorplaats  werkt als slot en sleutel  Eiwit verandert van vorm en laat de moleculen door.  De grote van de moleculen: moleculen met meer atomaire ringen trekken moeilijker water aan en zullen een kleinere waterring rondom zich vormen dan molecullen met minder atomaire ringen.  Zullen makkelijker doorheen de poriën passeren.  Electrische gradient: pos ionen zullen aangetrokken wo dr neg polen en omgekeerd

Osmose Osmotische druk is de kracht waarmee het oplosmiddel wo aangezogen door de oplossing met de hoogste concentratie.  Moleculen trekken water aan owv hun pos/neg lading (magneet)  Als er een semi-permeabele wand tussen 2 oplossingen met een verschillende concentratie geplaatst wo  Oplossingen met een hoge concentratie werken als een grote magneet voor water en zuigen het dus feller aan. = osmotische druk Door Hydrostatische druk water wo terug naar andere kant geduwd Osmotische druk en hydrostatische druk werken tegengesteld = dynamisch evenwicht. Osmotische druk die ontstaat door de eiwitten en zouten= colloïde osmotische druk (COD) Kunnen 3 situaties ontstaan:

- OD in de omgeving van de cel = OD van het vocht in de cel  Beide zijn isotonisch (geen netto-uitwisseling) - OD in de omgeving van de cel < de OD van het vocht in de cel  Omgeving is hypotonisch tov het celvocht  Cel gaat water opslorpen uit omgeving: kan barsten - OD in de omgeving van de cel > de OD in het vocht van de cel  Omgeving is hypertonisch tov het celvocht  Cel gaat eigen water afgeven aan de omgeving: cel zakt in elkaar Hypotonische oplossing= minder opgeloste stoffen in opgelost dan in het bloed Als VPL een inpuiting doet moet deze stof eenzelfde osmotische druk hebben, anders zal deze stof water aanzuigen vanuit de cellen of omgekeerd = iotonische oplossingen filtratie Ter hoogte van de slagader (arteriële zijde)  Bloeddruk > de coloïd OD in de weefsels (30mm Hg > 20 mm Hg)  Filtratiedruk is verschil tss die twee (= 10 mm Hg)  Cellen slorpen water op Ter hoogte van de ader (veneuze zijde)  Bloeddruk < dje coloïde OD in de weefsles (20 mmHg < 15 mm Hg)  Filtratiedruk is hier maar 5 mm Hg  Cellen geven water af

Cellen geven slorpen meer water op aan arteriële zijde dan ze afgeven aan veneuze zijde!  Wo opgenomen door de lymfen

Toepassing: mensen die bv borstamputatie gehad hebben en waarbij er ook lymfen uit de oksels zijn weggenomen krijgen last van opgezwollen armen.

Actief transport Transport van een lage concentratie naar een hoge concentratie = tegengesteld aan het passief transport  kost energie ATP Primair actief transport Na+-K+- ATP-ase pomp 1) Situatie in ons lichaam: - Extracellulair: ↑Na+ + ↓K+ - Intracellulair: ↓Na+ + ↑K+  Kan eigenlijk niet obv diffusie, osmose! 2) Transport eiwit (carrier) in het celmembraan  K bindt extracellulair aan transporteiwit en Na bindt intracellulair 3) ATP splitst in de cel in ADP + fosfor (P)  energie komt vrij en veranderd eiwit van structuur  K op transport eiwit gaat nr binnen en Na gaat naar buiten Ca++-ATP-ase pomp en de H+-K+-ATP-ase pomp werken op dezelfde manier Secundair actief transport Co-transport 1) 2)

Situatie in ons lichaam (altijd): Extracellulair: ↑Na+ en ↓Glucose Intracellulair: ↓Na+ en ↑Glucose In de membraan zit ook transport eiwit: Glucose EN Na binden extracellulair aan het transport eiwit. 3) Na gaat via diffusie naar binnen getrokken wo en glucose wo meegetrokken omdat het op via het transporteiwit op Na gebonden is. Hier komt dus geen ATP aan te pas MAAR dit transport zou nooit mogelijk geweest zijn zonder het primair transport  Zorgt ervoor dat er extracellulair ↑ Na aanwezig is en Intracellula

Vb primaire urine heeft bevat veel glucose, alle glucose wo eruit gehaald door de niercellen via co-transport, uiteindelijk is er geen glucose meer aanwezig in de urine Uitwisselaars Idem co-transport maar omgekeerde beweging Vesiculair transport Indocytose= Fagocytose Partikels van de cel wo opgenomen dr uitstulping  klein blaasje waarin partikeltjes terecht komen  snoert af van het membraan = intracellulair vacuool of fagosoom Pinocytose Idem maar dan met vloeistoffen Exocytose Idem maar dan in omgekeerde richting Blaasje heet nu lysosoom

ZSO 8: HET CYTOPLASMA Het cytosol = de intacellulaire vloeistof die opgeloste voedingstoffen, ionen, oplosbare en onoplosbare eiwitten en afvalstoffen bevat. Hierin zitten de celorganellen. Geleiachtig (mayonaise)

Celorganellen = structuren in de cel die nodig zijn bij het functioneren van de cel. Verschillende cel organellen zijn: -

Het cytoskelet De ribosomen en proteasomen Het endoplasmatische reticulum (ER) Het golgi-apparaat (veld) De lysosomen De peroxisomen De mitochondrium

Het cytoskelet = eiwitachtige structuren die het “skelet” van de cel Micofilamenten: zorgen voor de stevigheid van de cel Microtubuli: holle buisjes die uit het globulaire eiwit tubuline bestaat. Vormen de spoelfiguur tijdens de celdeling Microvilli: vingervormige uitstulpingen die onbewegelijk zijn. Vooralbij cellen die heel veel stoffen moeten opnemen (opp vergroten) bv in de darm Ciliën en trilharen: vergelijkbaar met microvilli, maar bewegelijk Centriolen -centrosoom: 2 cetriolen vormen samen een centrosoom. bestaan uit 9 microtubili die per drie gestructureerd zijn en in een cirkel rond mekaar liggen. Zorgen tijdens de celdeling voor de spoelfiguur. De 2centriolen liggen loodrecht op elkaar in een T-vorm.

Ribosomen en Proteasomen Ribosomen: maken eiwitten, gebruikmakend van het DNA die in de kern ligt opgeslagen. Proteosomen: breken eiwitten af mbv enzymen. Bevatten proteasen. 2 soorten ribosomen: - Vrije ribosomen: zitten vrij in het cytosol - Gebonden ribosomen: zitten op het endoplasmatisch reticulum. De eiwitten die door hen gemaakt wo gaan het ER binnen en worden daar omgezet en verpakt voor transport Endoplasmatisch reticulum = netwerk van intracellulaire membranen die verbonden zijn met het kernmembraan. Functies: - Synthese (eiwitten, koolhydraten en vetten) - Opslag (moleculen inkapslen zodat ze geen invloed hebben op andere celactiviteiten) - Transport - Detoxicatie (geneesmiddelen en gifstoffen knn wo opgenomen en geneutraliseerd door enzymen in het ER) Twee soorten: - Glad ER: daarop zijn geen ribosomen gebonden.  zorgen voor de productie van vetten en koolhydraten, synthese van steroïde hormonen - Ruw ER: daarop zijn wel ribosomen gebonden  Fungeert als werkplaats (synthese van eiwitten) en transportdepot (eiwitten verpakt in mambraanpakjes en bv naar het golgi-apparaat gebracht) Golgiveld “stapeltje afgeplatte zakken” Eiwitten die ribosomen maken wo daar opgestapeld, gemodificeerd en opnieuw verpakt.

Vormen 3 soorten blaasjes: - Lysosoom: blijven in het cytoplasma en bevatten verteringsenzymen. - Klierblaasje: bevat producten die buiten de cel wo getransporteerd via exocytose - 3de soort: versmelt met het celmembraan en vernieuwd of veranderd de eigenschappen van het celmembraan dr receptoren toe te voegen. Lysosomen Ook golgiblaasjes genoemd. Gevuld met verteringsenzymen Zorgen voor het opruimen en hergebruiken van stoffen in de cel.  Primaire lysosomen wo gevormd door het golgi-apparaat  Speurt een vreemde stof (bv bacterie) op = primair fagosoom  Versmelten met het lysosoom hiervan en verteren de bacterie = secundair lysosoom  Voedingstoffen komen vrij via actief of passief transport  Overblijvende onbruikbaar materiaal verlaat de cel via exocytose = restidueel lichaampje Autosoom: idem maar dan met oude celstructuren die opgeruimd wo (bv mitochondrium) Autolyse: wanneer de cel dood of beschadigd is komen de verteringsenzymen uit de lysosomen vrij in het cytosol en verteren de cel van binnen uit.  Zelfmoordpakketjes Mitochondriën Leveren energie voor de cel Bestaat uit 2 membranen: glad en sterk geplooide binnenste (cristae) en de matrix Matrix is vloeibare inhoud, bevat enzymen die instaan vr het metabolisme v/de Krepcyculus, grijpt dr plaats  Afbraak van suikers  Aan einde van de krebcyclus wo verschillende stoffen gevormd (vb waterstof) die naar de terminale oxidatie gn

 Heel veel energie vrij. De enzymes die nodig zijn voor de terminale oxidatie bevinden zich op de cristae Bevat eigens DNA (RNA)  mitochondriën zijn eigenlijk bacteriën

Celkern Bestaat uit een -

dubbel membraan Tussen binnen zijde en buitenzijde: poriën Chromatine netwerk: bevat DNA Nucleolus: bestaat uit RNA, kunnen er 1 of 2 per celkern zijn. Kernplasma

Van DNA naar Chromatine nr chromosomen: DNA streng (dubbele helix krult zich op rond basis histonen (eiwitten)  Vorm een chromatinevesel  Gaat in een lusvrom liggen (zit zo in de kern)  In de mens: 46 van die chromatine ketens aanwezig (23 van vader en 23 van moeder) Als de cel gaat delen: “verhuis” komt op gang  Chromatine vezels gaan rond een denkbeeldige as draaien  Chromosoon ontstaat  Elk chromosoon gaat gedupliceerd (replicaat) wo en per 2 aan elkaar vastkoppelen in het centromeer. Vb gen vr blauwe ogen van mama wo 2x gen blauwe ogen En gen vr bruine ogen van papa wo 2x gen bruine ogen  Gedupliceerde chromosonen gaan in paren aan elkaar liggen (= dus 4 chromatineketens: 2 identieke van moeder, 2 identieke van vader)  Karyotype’s kunnen nu onderscheiden wo Karyotype= rangschiking van de chromosonenparen obv de soort informatie die op elke chromosoon te vinden is.

Genetische code DNA = “kookboek” van de cel om eiwitten te maken, taal in het kookboek = genetische code  Bestaat uit 4 verschillende basen  Er zijn 20 verschillende aminozuren  64 combinaties van basen nodig om recept te omschrijven voor 20 aminozuren  Deze zijn beschreven in een codonzon !!enkel mogelijk met Uracil, niet met Tymine!  DNA-codes moeten RNA omgevormd wo RNA-keten wo steeds gelezen van 5’ nr 3’ EN op startcodon (= AUG= Methonine)  Aflezen stopt bij de terminatiecodons eiwitsynthese gebeurt door de ribosomen in het cytoplasma MAAR DNA zit in de celkern  DNA moet gekopieerd wo : transcriptie Transcriptie:  DNA splitst in 2  RNA polymerase bindt aan het startsignaal (promotor)  M-RNA wo gemaakt = exacte kopie, maar met uracil ipv thymine  M-RNA glijd verder tot aan het stopsignaal (terminator)  Komt daar los van de DNA streng  M-RNA verlaat de kern via de poriën in het dubbele membraan Het m-RNA gaat naar de ribosomen waar de translatie plaatsvindt Translatie:  In de Ribosomen bevindt zich het transfer-RNA  Het transfer RNA is een dubbele RNA keten die 2 “kanten” heeft.  1 kant waar het aminozuur op zit  1 kant waar een anti-codon op zit.  Anti-codon is omgekeerd complemantair aan de codons op de m-RNA streng.

 Kan dus op deze streng binden via waterstofbruggen.  Eerste tRNA komt op de startcodon zitten  2de tRNA komt op de volgende codon op de mRNA zitten en de aminozuren van beide binden aan elkaar via een peptidebinding = dipeptide  Het eerste tRNA laat de mRNA keten los en een derde komt naast het 2de zitten  Aminozuren vormen opnieuw een peptidebinding = tripepdide  Polypeptide keten wo gevormd

De celdeling Is nodig om: - Nieuwe cellen te maken (mitose) - Voortplantingscellen te maken (meiose) Mitose De celcyclus: - Interfase: o G1 fase: cel maakt genoeg organellen en cytosol voor 2 cellen aan. de normale celfuncties o S fase: DNA en histonen wo gedupliceerd mbv DNA polymerase o G2 fase: eiwitsynthese: bv vr spoelfiguur te vormen - Mitose: eigenlijke delingsfase (verhuis begint) o Profase: Chromatine ketens in de kern rollen zich op tot chromosonen en microtubili beginnen de spoelfiguur te vormen waaraan de chromozomen zich zullen hechten. o Metafase: elk chromozoom gaat op 1 spoeldraad liggen in het midden (evenaar) van de spoelfiguur. o Anafase: de chromozomen wo adhv de spoeldraden uit elkaar getrokken in het centromeer. 1 dochterchromosoom gaat de zuidpool, 1 naar de noordpool. o Telofase: cel bereidt zich voor op de terugkeer nr de interfase: kernmembranen wo opnieuw gevormd, de chromatiden ontrollen zich opnieuw, cytosol wo gesplitst.

Meiose Bestaat uit 2 delingen: meiose deel 1 en meiose deel 2. Meiose deel 1: - Profase: idem mitose. De homologe chromosonen gaan paren vormen = synapsis. Deze kunnen over elkaar komen te liggen = chiasma, waardoor er deeltjes van de dochterchromosonen wo uitgewisselt. = crossing over - Metafase: de 2 homologe chromosonen leggen zich op 1 spoeldraad - Anafase: 2 homologe chromosonen gaan uit elkaar naar uiteinden van de cel. - Telofase: 2 cellen ontstaan met elk 2 dochterchromosonen. Meiose deel 2: gewone mitose...