reydfhd. 79 goede vragen, hier goed beantwoord

Wat kan er gezegd worden over de complexiteit van cellen aan het begin van leven en de cellen zoals die er nu uitzien (afgezien van de protozoa en met betrekking tot eukaryote cellen).

De vroegere cellen waren veel minder complex dan eukaryote cellen vandaag de dag. Verschillende cellen zijn gaan samenleven en hebben de taken verdeeld over een groter geheel. Dat is ook nu nog te zien met behulp van orgnallen die volgens de endosymbiosetheorie zijn ontstaan.

Waarom is de groei en het succes van het aantal eukaryote cellen te koppelen met een enorme stijging in de hoeveelheid zuurstof in de lucht ongeveer 2,4 miljard jaar geleden?

Voordat dit zuurstofproces plaatsvond waren de meeste levensvormen anaeroob. Omdat eukaryote cellen (met mitochondriën) in staat waren om aeroob goed te kunnen overleven is een stijging in het zuurstofgehalte goed beneficiëel geweest voor de eukaryote levensvormen, met als gevolg een grote stijging van het aantal eukaryoten.

Wie is de grondlegger van de celbiolgie?

Je boi Antonie (van Leeuwenhoek) met behulp van de van Leeuwenhoek microscoop, waarmee hij de eerste levende (bewegende) cellen aantrof. De van Leeuwenhoek microscoop kon wel zo'n 200 keer uitvergroten, terwijl de voorgaande microscopen dat maar 20 keer konden.

Wat is de beperkende factor in het kunnen inzoomen bij een lichtmicroscoop?

De golflengte van licht. De enige oplossing is het gebruik van een lichtkleur van andere golflengte, maar dat zal niet grote gevolgen hebben.

Wat is de minimum vergroting die zichtbaar is mbv een lichtmicroscoop? En hoe zit het met een elektronenmicroscoop?

Lichtmicroscoop: 200 nanometer. Op dit niveau zijn organellen zichtbaar.
Elektronenmicroscoop: 0.2 nanometer. Op dit niveau zijn moleculen en atomen zichtbaar. (in oktober 2011)

Krijg gevoel voor afmetingen (van microscopen)

Check de dia op 1:32:08 in de eerste opname van celbiologie

Als je hedendaagse lichtmicroscopen vergelijkt met elektronenmicroscopen, zul je zien dat de lichtmicroscopen allemaal even slecht zijn door hun resolutiebeperking. Wat is vandaag de dag de meest populaire vorm van lichtmicroscopie en waarom?

Dat is fluorescentiemicroscopie: op deze manier kan een fluorescente marker geplaatst worden bij een molecuul of ding van interesse, waarna er met behulp van fluorescentiemicroscopie (er wordt een bepaalde kleur licht op geschenen en vervolgens wordt er een andere kleur licht van de fluorescente delen weerkaatst) gezien kan worden waar die delen zich bevinden en kunnen bepaalde onderdelen geïdentificeerd worden.

Wat is het principe van fluorescentie?

Het gebruik van een bepaalde kleur licht om een andere kleur te maken. Een voorbeeld hiervan is het GFP eiwit (Green Fluorescent Protein). In de eerste instantie is er sprake van een blauw licht wat wordt uitgestraald, maar door additie van het GFP eiwit, wordt het licht dat wordt uitgestraald en zichtbaar is voor het oog groen.

De fluorescerende werking komt uit een aminozurenstructuur dat ergens middenin de eiwitstructuur van het GFP gen zit.

Axonen zijn de verspreiders van elektrische signalen door het lichaam in het zenuwstelsel. Ieder axon is omgeven door een aantal lagen myeline. Waartoe dient dit myeline?
Tussen de axonen zijn steeds kleine stukjes blootliggend axon waarbij nog wel uitwisseling van ionen plaats kan vinden in tegenstelling tot de stukken axon die omgeven zijn met een aantal lagen myeline. Hoe heten deze blootliggende stukjes en wat is hun functie?

Myeline is een isolerend materiaal, wat ervoor zorgt dat de axonen elektrisch helemaal zijn afgesloten, wat de axonen in staat stelt om heel goed op lange afstand elektrische signalen te vervoeren.

Deze plekken heten de "nodes of Ranvier". De uitwisselingen van ionen op deze plekken zijn belangrijk om de geleiding v/d signalen te verbeteren.

Alle cellen lijken in enige mate op elkaar. Een voorbeeld hiervan is de energieomzetting, waarbij energie wordt geproduceerd in de vorm van ATP. Noem een proces in deze energieomzetting die voorkomt in alle vormen van levende cellen.

De citroenzuurcyclus

Zonlicht en/of voedsel zorgt uiteindelijk voor het verkrijgen van energierijke elektronen, waarmee (adhv NADH) een transmembrane protonengradiënt kan worden opgesteld, van waaruit energie in de vorm van ATP kan worden verkregen, actief membraantransport kan worden verricht of bewegingen in bijvoorbeeld flagellen van verschillende soorten bacteriën kan worden bewerkstelligd. Dit proces is universeel voor alle levende vormen van cellen en er zou zelfs gezegd kunnen worden dat er geen leven is in een cel waarin deze processen niet voorkomen, wat betekend dat de cel dood zou zijn.

Wat voor vorm hebben mitochondriën ten opzichte van alle plaatjes die je tegenkomt in boek'n?

De mitochondriën zijn veel langer en tuberlairder dan de mitochondriën op plaatjes. Ook is er met behulp van fluorescentiemicroscopie ontdekt dat mitochondriën dynamisch van vorm veranderen zodra er een andere koolstofbron aanwezig is van waaruit energierijke elektronen worden verkregen.
Ook zijn mitochondria gebonden aan het cytoskelet, waardoor mitochondria van vorm kunnen veranderen op basis van bewegingen in het cytoskelet.
Ook is er bij mitochondriën sprake van vertakkingen in de structuur.

Hoe zit het met de positionering van mitochondriën?
Geef twee voorbeelden

Soms hebben mitochondriën een speciale locatie gebaseerd op de plekken waar de energie nodig is. In spieren zitten de mitochondriën bijvoorbeeld heel netjes gepositioneerd tussen de myofibrillen, die moeten samentrekken en energie nodig hebben tijdens inspanningen.
Bij spermastaarten worden er mitochondriën die als het ware gedraaid om de staart heen zitten waargenomen. Zo is te zien dat mitochondriën op sommige plekken zijn gepositioneerd zodat ze zo snel mogelijk energie kunnen afleveren op locatie

Geef twee argumenten die aangeven dat mitochondriën voortkomen uit bacteriën (en dus indirect ook aangeven dat mitochondriën in principe alle functies die een bacterie kan uitoefenen ook kunnen uitoefenen).

Mitochondriën kunnen zichzelf delen en hebben ook eigen mitochondriaal circulair DNA. Net zoals in bacteriën. Het feit dat een mitochondrion zichzelf kan delen en dat het eigen circulair DNA heeft (net zoals vele bacteriën) geeft dus aan dat mitochondriën hoogstwaarschijnlijk voortkomen uit prokaryoten (bacteriën in dit geval).

Als men naar de bouw van mitochondriën kijkt is op te merken dat mitochondriën een extreem geplooid binnenmembraan hebben. Dit is voor oppervlaktevergroting. Geef de misschien wel belangrijkste reden voor die oppervlaktevergroting.

De oppervlaktevergroting v/h membraan in mitochondriën is erg belangrijk, aangezien er heel veel chemische processen plaatsvinden over dat membraan. Het misschien wel belangrijkste proces is de ATP synthese, waarbij het hebben van een uitgebreid oppervlak op het membraan alleen maar voordelen geeft. ATP synthethases zijn via de elektronenmicroscoop te zien als kleine balletjes met een steeltje die zich veelvoudig op het binnenmembraan bevinden.

Waar in de cellulaire ademhaling vindt er productie van CO2 plaats?

Bij het creëren van acetyl CoA vanuit pyruvaat en tijdens de citroenzuurcyclus. (voornamelijk uit de citroenzuurcyclus)

Beschrijf de mechanische werking van een ATP synthetase.

De kracht en energie waarmee de protonen als gevolg van het gradiënt via het ATP synthetase weer het mitochondrion binnengaan, zorgt voor een draaiing in de "motor" van het ATP synthetase, wat de energie geeft die ervoor zorgt dat er een fosfaatgroep kan binden aan het ADP, wat ATP wordt. Vervolgens kan het ATP de cel verlaten via een transporteiwit in het membraan.

Geef zes belangrijke functies die plastiden vervullen.

- Biosynthese van suikers
- Opslag van suikers (zetmeel)
- Biosynthese van vetzuren
- Opslag van vetten
- Opslag van eiwitten
- Biosynthese van aminozuren

Een MinION DNA sequencing apparaatje is een voorbeeld van een relatief moderne manier om het genoom van een organisme erg snel te sequencen. Hoe gaat dit in zijn werk?

Er wordt gebruik gemaakt v/d nanopore technologie, waarbij er een DNA molecuul (één streng) door een nanoporie wordt "getrokken", waardoor ieder nucleotide omstebeurt kan worden afgelezen, waardoor de hele streng kan worden gesequenced.

Wat kan er worden afgeleid uit het feit dat chloroplasten relatief weinig DNA bevatten (net zoals mitochondria)?

Dat ze net zoals de mitochondria zijn ontstaan volgens de symbiosetheorie. Een deel v/h essentiële DNA bevindt zich dus in de celkern v/d plantencel en het andere deel bevindt zich als eigen DNA in de chloroplasten zelf.

Wat zijn de twee hoofdkenmerken die aanwezig moeten zijn in ieder plasmamembraan (v/d eukaryote cel)?

- Een plasmamembraan bestaat uit een fosfolipide bilaag
- In zo'n fosfolipide bilaag zitten membraan eiwitten

Wat onderscheid verschillende types fosfolipiden van elkaar?
Hoe spreekt men de naam van een fosfolide uit?

De bijgroep die verbonden zit aan het fosfaatatoom in de moleculaire structuur van een fosfolipide (er moet een polaire groep aanwezig zijn om te compenseren voor de negatief geladen fosfaatgroep).

De naam van het molecuul wordt als volgt uitgesproken: phosphatidyl-bijgroep. Er zijn echter uitzonderingen (kijk maar naar sphingomyelin)

Welk verschil kan men opmaken tussen de extracellulaire kant v/h plasmamembraan en de cytosol kant v/h plasmamembraan?

Aan de binnenkant (de cytosol kant) kan men zien dat er sprake is van een sterk negatieve lading van de fosfolipiden t.o.v de fosfolipide bilaag aan de extracellulaire kant v/h plasmamembraan. De negatieve lading zit dus niet aan de extracellulaire kant. Ook is de negatieve lading aan de binnenkant v/h membraan meestal een goed iets, aangezien de cel waarschijnlijk apoptose ondergaat als de negatieve lading niet te bespeuren valt.

Is het mogelijk voor een bepaald ion om door een fosfolipide bilaag te bewegen als er geen eiwitten aanwezig zijn in het membraan?
Welke soorten moleculen zijn wel in staat om de fosfolipide bilaag te doordringen in afwezigheid van membraaneiwitten?

Nee. Voor geen enkel ION is het mogelijk om een fosfolipide bilaag te doordringen in afwezigheid van transporteiwitten. Ook grote ongeladen polaire moleculen, zoals glucose of sucrose kunnen niet door een fosfolipide bilaag heen zonder hulp van eiwitten.

Voor hydrofobe moleculen (O2, CO2, N2, benzeen) en voor kleine ongeladen polaire moleculen (H2O, Urea, Glycerol) is het wel mogelijk om de fosfolipide bilaag te doordringen in afwezigheid van membraaneiwit.

Uit hoeveel membranen bestaat het kernmembraan?
Wat is er zo bijzonder aan het kernmembraan t.o.v andere membranen?
Wat is het verband tussen het aantal kernporiën in het celmembraan en de activiteit van de celkern?

Twee membranen. De celkern beschikt dus over een dubbel membraan.

Het kernmembraan beperkt zich niet alleen tot de celkern, maar gaat ook verder het cytoplasma in, waar het uitloopt in een groot membraannetwerk wat ook wel het ER (endoplasmatisch reticulum) wordt genoemd. Het kernmembraan is dus niet alleen maar het membraan van de kern.

Hoe actiever, hoe meer kernporiën.

Waaraan kan men zien aan plaatjes verkregen met elektronenmicroscopie dat er iets mis is met de celkern?

Zwarting in de celkern geeft aan dat er iets niet goed gaat met de celkern. De zwarting staat voor de hoeveelheid heterochromatine in de celkern. Bij weinig zwarting is de celkern dus levendig en actief. (heterochromatine is 100% inactief namelijk)

Zodra ribosomen zijn gevormd in de celkern, zijn ze eigenlijk te groot om de celkern via de kernporiën te verlaten. Wat is hiervoor de oplossing van de cel?

Het ribosoom wordt afgebroken tot een large subunit en een small subunit, waardoor beide delen onafhankelijk van elkaar de kern kunnen verlaten via de poriën, waarna ze weer samen kunnen komen in het cytoplasma

Wat is de structuur van een kernporie?

Boven en onder is er sprake van fibrillen die betrokken zijn bij de herkenning van te transporteren moleculen. Verder is er een scala aan porie-eiwitten betrokken bij het openen en sluiten v/d kernporiën. Ook is er sprake van een nuclear cage die uitloopt onder de poriën aan de binnenkant van de nucleus.

Hoe kan men glad ER van ruw ER isoleren?
Welke hoofdfunctie heeft het gladde ER?

Door ultrasoon te centrifugeren ontstaan er allerlei blaasjes uit het gehele ER. Blaasjes met en zonder ribosomen. Door vervolgens nog een keer te centrifugeren worden de gladde ER blaasjes gescheiden met de ruwe ER blaasjes. De blaasjes zonder ribosomen zullen hoger in de uiteindelijke oplossing zitten dan de blaasjes met ribosomen die lager zullen zakken in de oplossing als sediment.

Het gladde ER heeft als hoofdfunctie het creëren van vet(zuren) aan de hand van vetzuren die verankerd zitten in het membraan en andere moleculen betrokken bij dit proces.

Wat is belangrijk om te weten met betrekking tussen het gladde en het ruwe ER onderling (en het kernmembraan)?

Het gladde en het ruwe ER is vrij continue en er kan niet echt een strikte scheiding gemaakt worden tussen de twee. Het is dus niet zo dat er opeens enzymen betrokken bij de vetzuursynthese te vinden zijn in het gladde ER na een scheiding met het ruwe ER. Belangrijk om te onthouden is, dat het ER ook gewoon doorloopt tot het kernmembraan.

Bij de doorvoer van eiwitten van het ER naar het Golgi apparaat worden de eiwitten na het Golgi apparaat nog verder vervoerd naar andere compartimenten. Dit kan op drie manieren gebeuren. Noem ze alle drie.
Beschrijf de structuur van het Golgi apparaat.

- Eiwitten kunnen direct naar het celoppervlak getransporteerd worden.
- Eiwitten kunnen via secretory vesicles (blaasjes) naar het celoppervlak gebracht worden.
- Eiwitten kunnen naar lysosomen (functie in afbraak van celmateriaal) of endosomen (functie in opname van stoffen buiten de cel om te gebruiken als voedsel) gebracht worden.

Membranen die als platen ten opzichte van elkaar gepositioneerd zijn. Tussen de platen zit enige ruimte.

Welke belangrijke functie heeft het Golgi-apparaat, naast het transport van eiwitten naar andere compartimenten in de cel?
Wat is de reden dat suikermoleculen altijd aan de buitenkant zitten van een plasmamembraan?

De verdere modificatie van glycoproteïnen (eiwitstructuren die in het ER zijn gemodificeerd door er een suikergroep aan te binden). Een hoofdfunctie van het Golgi apparaat is dus suikermoleculen modificeren.

Het Golgi apparaat secreerd soms goed gemodificeerde eiwitten naar het plasmamembraan, waarna er fusering plaatsvindt, als de eiwitten een functie hebben in het plasmamembraan. Eiwitten (of lipiden) met suikergroepen eraan zullen dus altijd door de inversie die er optreed met de suikergroep naar buiten wijzen.

In het Golgi apparaat is er sprake van een heleboel achtereenvolgende complexe stappen per membraanplaat waarbij de modificatie van suikergroepen plaatsvindt. Wat is nou eigenlijk de hoofdfunctie van deze suikergroepen aan eiwitten?
Naast deze hoofdfunctie heeft het hebben van de suikergroepen nog twee belangrijke functies voor het eiwit:

De hoofdfunctie blijkt een herkenningsfunctie te zijn. De eiwitten moeten later weer door andere herkenningseiwitten herkend worden.

- Ook helpen de suikergroepen mee met het beschermen van de eiwitten. Als een eiwit bijvoorbeeld fuseert met het plasmamembraan is het blootgesteld aan proteases. De suikergroep die er bovenuit steekt kan helpen met het beschermen tegen dergelijke moleculen.
- Suikers dienen ook voor het eiwit om op bepaalde plekken terecht te komen (niet alle eiwitten gaan immers naar het plasmamembraan vanaf het Golgi apparaat (denk bv aan lysosomen)).

Bekend is dat één van de functies van het Golgi apparaat het modificeren van suikers aan N-linked glycoproteïnen is. Noem twee andere belangrijke functies die het Golgi apparaat vervult.

- Synthese suikers O-linked proteoglycanen
- Phosphorylatie lysosomale eiwitten: targeting (suikers aan eiwitten kunnen hiermee gelabeld worden, waardoor ze naar een bepaald compartiment (bv lysosomen) getransporteerd kunnen worden)

Beschrijf wat een ER retentie signaal is.
Hoe wordt de bekende aminozuursequentie in peptiden die verantwoordelijk is voor het ER retentie signaal ook wel genoemd?

Een ER retentie signaal is een signaalpeptide dat er voor zorgt dat er binding kan plaatsvinden tussen een ER resident eiwit en een receptoreiwit op het membraan van het Golgi apparaat. Zo'n ER retentie signaal kan worden herkend door zo'n receptoreiwit, waarna eiwitten die zijn getransporteerd vanaf het ER naar het Golgi apparaat bij binding aan zo'n receptor eiwit aan de hand v/h retentie signaal weer teruggetransporteerd kan worden via een blaasje naar het ER. Omdat het signaalpeptide KDEL (in lettercode) er voor zorgt dat eiwitten terugkomen, wordt het ook wel een ER retentie signaal genoemd.

KDEL

Wat kan er over het algemeen gezegd worden over signaalpeptiden?

In ieder eiwit zijn signaalpeptiden noodzakelijk om ergens te komen voor het eiwit, zodat het zijn functie op een plek naar behoren kan uitoefenen.

Wat kan er in het algemeen worden gezegd over het cellulaire transport van eiwitten? (belangrijk)

- Er is sprake van een zeer dynamische sortering van eiwitten: alle processen die plaatsvinden verlopen heel gereguleerd via allerlei complexe processen waarbij verschillende eiwitten betrokken zijn.
- Dit werkt via het zogenaamde post code systeem (met behulp van signaalpeptides, waardoor iets herkend kan worden door een ander eiwit)
- De post code zit gecodeerd in de eiwitsequenties (en ook in suikermodificaties (voor lyzosomale eiwitten)).

Hoe vindt exocytose plaats?

Dit proces vindt (net zoals alle andere hiervoor beschreven processen) gereguleerd plaats onder invloed van eiwitcomplexen voor iedere stap.
Exocytose vindt daarom alleen maar plaats onder invloed van een signaaltransductie. Een voorbeeld hiervan is de uitscheiding van insuline bij hoge hoeveelheid suiker in het bloed.

Wat is het verschil tussen herkenning van suikergroepen (aan bijvoorbeeld membraaneiwitten) en signaalpeptides (die aanwezig zijn in verscheidene eiwitten).

Van signaalpeptiden is bekend hoe ze worden herkend en wat hierin de belangrijkste factoren zijn (aminozuursequentie). De kennis over hoe suikergroepen worden herkend door andere eiwitten en welke factoren hierin een rol spelen is minder aanwezig.

Zoals bekend vult de extracellulaire matrix (met daarin veel suikerhoudende bestanddelen) het grootste deel van het bindweefsel op. Welke vier functies heeft de cellulaire matrix?

- Meerdere mechanische eigenschappen: drukbestendigheid, drukkracht, trekkracht, stevigheid, hardheid, soepelheid etc.
- Ruimte voor celmigratie
- Celherkenning
- Speciale functies: e.g doorzichtigheid.

Zoals bekend zorgen GAGs in het bindweefsel voor het vasthouden van water, wat uitdroging voorkomt. Er zijn bedrijven die deze GAGs aanbieden voor de verkoop en consumptie, en beweren daarbij dat het de hydratie van de huid bevordert. Waarom zou dit niet waar zijn?

GAGs zijn hele grote moleculen en kunnen nooit via het celmembraan worden opgenomen en uitgescheiden naar het bindweefsel. Klinklare onzin dus! >:c

Ook aanwezig in de matrix v/h bindweefsel zijn de collagenen (eiwitten die worden geproduceerd door fibroblasten). Deze collagenen vervullen een functie die niet vervult kan worden door de glucosamineglycanen (GAGs). Wat is deze functie?

Trekkracht/sterkte. Dit zorgt voor stevigheid van het bindweefsel. De kracht van dit type molecuul wordt veroorzaakt door drie strengen die om elkaar heen gewonden zijn in de molecuulstructuur. Dit is zowat het sterkste eiwit dat bekend is. Het collageen zorgt ervoor dat het bindweefsel niet uit elkaar kan vallen, waardoor er gigantische krachten op kunnen worden uitgeoefend.

Wat zijn basale lamina?

Basale lamina zijn laagjes van een bepaald weefsel die als overgang van cellaag naar bindweefsel dient. De basale lamina bevinden zich tussen bindweefsel en epitheelcellen en bindweefsel en spierweefsels.

Wat is de algemene benaming voor eiwitten (in de matrix of op celmembranen) die betrokken zijn bij de binding van cellen onder elkaar of met het bindweefsel (matrix)?
Zijn de plekken waar onderdelen via junctions zijn gebonden permeabel voor stoffen?
Wat is de hoofdfunctie van de tight junctions?

Tight JUNCTIONs.

Nee, de junctionspots zijn compleet impermeabel voor alle stoffen. Dit is belangrijk, omdat er anders geen sprake meer kan zijn van een potentiaalverschil, aangezien alles terug zou kunnen lekken via diffusie.

Het ervoor zorgend dat cellen met elkaar verbonden zijn op zo'n manier dat er geen sprake kan zijn van lekking/diffusie van bepaalde stoffen, zodat gradiënten behouden kunnen worden, zodat er sprake kan zijn van georganiseerd transport.

Twee bijzondere vormen van junction eiwitten uiten zich in de desmosomen en de hemidesmosomen.
Welke functies vervullen de desmosomen? En de hemidesmosomen?
Hoe worden de verankeringseiwitten voor desmosomen en hemidesmosomen ook wel genoemd?

Desmosomen verbinden cellen met elkaar en hemidesmosomen verbinden cellen met de extracellulaire matrix (bindweefsel).
Ook dienen deze eiwitten voor koppeling met de draden van het cytoskelet.

De verankeringsmoleculen voor hemidesmosomen worden ook wel integrinen genoemd en de verankeringseiwitten voor desmosomen worden ook wel cadherines genoemd.

Met welke organen van het lichaam kan een cytoskelet ook wel worden vergeleken met betrokking tot de cel?
Van welke drie soorten eiwitstructuren is er sprake als men kijkt naar het cytoskelet en wat voor soort functies hebben deze eiwitten?

Het skelet, hart en bloedvaten van de cel: het cytoskelet is een verzamelnaam voor de intracellulaire filamenteuse eiwitten.

De intermediair filamenten: skeletfunctie (stevigheid v/d cel) (hoekerige visnet-achtige structuur)
Actine: transport/dynamiek functies (structuur met ringvorm in het midden)
Tuberline: transport/dynamiek functies (bloem-achtige structuur)

Wat is het verschil tussen actines/tubulines en intermediaire filamenten?
Er is sprake van een heleboel verschillende intermediaire filamenten types (keratine, vimentine, neurofilamente eiwitten, nucleaire lamines). Ieder celtype heeft weer een ander type intermediair filament. Wat kan er worden gezegd over deze verschillende types met betrekking tot elkaar.

Intermediaire filamenten bestaan uit heel veel verschillende bouwstenen, terwijl tubuline er maar 2 heeft en actine er maar 1.

Uiteraard verschillen de eiwitketens van elkaar in lengte, structuur, aminozuursequentie etc., maar in ieder eiwit dat een intermediar filament is, is er sprake van een soortgelijke aminozuursequentie ergens op het eiwit. Dit wordt ook wel het alpha-helical rod domain genoemd.

Wat zijn de vijf functies van de microtubuli?

- Ze spelen een rol bij de stabilisatie van de cel: na capping v/d tubuli, stabiel.
- Ze spelen een rol bij de verdeling in de cel. Bepaalde compartimenten (zoals het ER en het golgi apparaat) zijn in staat om te binden aan de microtubuli.
- Het is een transportbaan voor organellen: met behulp van motoreiwitten kunnen er compartimenten worden verplaatst over de microtubuli.
- Ze spelen een rol bij de beweging van flagellen en cilia (met behulp van motoreiwitten die buigingen kunnen veroorzaken in het axoneem)
- Ze spelen een rol bij de celdeling (tubuline zorgt voor de scheiding van het chromatine)

Wat zijn de vijf functies van actine samengevat?

- Celbeweging extern
- Celbeweging intern (e.g afsnoering tijdens de celdeling)
- Vormverandering
- Connecties met buiten de cel
- Transport (adhv motoreiwit myosine dat zich kan hechten aan de actines
- Samentrekking van spieren (toevoer calcium zorgt voor het loskoppelen van myosine aan actine (adhv krachten die mysosines uitoefenen) (ik weet niet zeker of het tussenhaakjes gedeelte hiervoor waar is).

Nu is het allemaal leuk en aardig dat actine filamenten met behulp van groei in de leading edge en vasthechting aan junction eiwitten (hemiodesmosomen adhv integrinen) voort kunnen bewegen, maar welke mechanismen geven eigenlijk richting aan zo'n proces?

Dit wordt onder andere bewerkstelligd met processen die zich afspelen in de signaaltransductie (= signaalverwerking).

Welke drie soorten signaaltransductie zijn er (denk hierbij aan de manieren waarop signaalmoleculen overgebracht en getransporteerd kunnen worden naar targetcellen)?

Paracrien: korte afstanden, cellen relatief dicht bij elkaar. Hierbij worden signaalmoleculen afgegeven aan omliggend weefsel.
Synaptisch: zenuwcel heeft een lange uitloper, uitloper en synaps (deel van de uitloper waar signaalmoleculen, ook wel neurotransmitters worden gesecreerd) maken contact, wisselen signaalmoleculen uit.
Endocrien: lange afstanden; signaal moleculen afgegeven aan bloedbaan, relatief makkelijk te bestuderen.

Kan hetzelfde signaalmolecuul binden aan meerdere receptoren? En zo ja, wat zijn de gevolgen hiervan?

Ja dat kan. Op verschillende cellen (van verschillende typen weefsel) bevinden zich verschillende receptor eiwitten. Hetzelfde signaalmolecuul kan op verschillende receptoren binden met verschillende gevolgen als gevolg. Dit kan bijvoorbeeld bij de ene cel leiden tot aanspanning (waardoor er bijvoorbeeld kanaaleiwitten kunnen openen), relaxatie/ontspanning (van bijvoorbeeld een hartspiercel) en in andere cellen weer secretie van bepaalde andere stoffen.

Wat zijn steroid hormonen en welke functie vervullen dit soort moleculen in de signaaltransductie?

Steroid hormonen zijn moleculen die een regulerende rol speelt bij een aantal processen in de cel. Een steroid hormoon kan dienen als signaalmolecuul. Een voorbeeld is een transcriptiefactor/hsp90 (heat-shock protein) complex. De transcriptiefactor heeft in zijn eiwitstructuur een hormone-binding site. Zo'n steroid hormoon kan aan zo'n plek binden, met als gevolg de loskoppeling van het hsp90. Dit stelt de transcriptiefactor (met gebonden hormoon) in staat om door poriën v/d celkern te bewegen, waarna het zijn functie kan uitoefenen (bij de transcriptie).

Als men spreekt over verschillende typen van oppervlakte receptoren (van een target cel bij signaaltransductie), dan zijn er drie verschillende typen te onderscheiden:

- Ionkanaal gebonden receptor. Deze receptor verandert van vorm na binding van een signaalmolecuul (hij kanaal gaat als het ware open), waardoor ionen door het kanaal heen kunnen.
- G-proteïne gebonden receptor (GPCRs). Na binding van ligand bindt een G eiwit aan de receptor. Het G eiwit activeert vervolgens een enzym.
- Enzym gebonden receptor. Dit zijn enzymen en receptoren tegelijkertijd.

G-protein coupled receptors hebben in vergelijking met de andere twee receptortypen de meeste vertegenwoordigers (in zoogdieren).
Geef 6 voorbeelden:

Chemokine receptoren: celmigratie
Reukreceptoren
Rhodopsine (nodig voor zicht)
Neurotransmitter reactie (e.g. Serotonine)
Hormoon geïnduceerd (e.g. Adrenaline)
Adenosine receptor (Ijzerman)

Adrenaline speelt een rol bij een hele lijst aan gebeurtenissen in het lichaam.
Geef vier effecten die adrenaline kan bewerkstelligen.
In sommige gevallen bij te veel adrenaline kunnen deze effecten gezondheidsproblemen bewerkstelligen. Hoe kan dit tegen worden gegaan?

- Vrijmaken energie voor spieren en hart, snellere hartslag
- Verminder bloedstroom naar interne organen zoals darmstelsel
- Vergemakkelijken v/d bloedstolling
- Bevordering weefselherstel en immuunsysteem.

Met behulp van bètablockers. Bètablockers blokkeren de bèta adenerge receptor, oftewel, de receptor waar adrenaline aan wordt gebonden. De effecten die adrenaline veroorzaakt zullen dus ook minder worden bij toediening van deze bètablokkers.

De adrenaline receptor (ook wel bèta adenerge genoemd) heeft een specifieke structuur, die kan veranderen bij binding van een ligand (een signaalmolecuul).
Geldt deze structuur trouwens voor alle G-eiwit gebonden receptoren?

Adrenaline receptoren zijn zeven keer verweven door het membraan. De uiteindes (extracellulair en intracellulair) verschillen per receptor(type).

JES

Waarom is de inactivatie van signaaltransductie net zo belangrijk als de activatie?

Als er een proces blijft doorgaan (bijvoorbeeld de activatie van een bepaald enzym dat niet constant geactiveerd hoort te zijn, zoals gebeurt bij binding van active G-eiwitten), kan dat schadelijke gevolgen hebben voor de cel en zelfs eventueel tot kanker leiden.

Wat zijn de functies van calcium ionen in het cytosol die daar zijn gekomen als gevolg van IP3 die kanaaleiwitten op het ER kan openen?

Calcium kan binden aan het eiwit calmoduline. Calmoduline zal qua structuur veranderen na binding van calcium, waarna het andere eiwitten kan binden. Het kan bijvoorbeeld gaan binden aan kinase A (PKA), wat uiteindelijk kan leiden tot de activatie van fosforylase (ATP-synthese als gevolg van de cellulaire ademhaling).

Zowel calcium ionen (als gevolg van noradrenaline) als adrenaline geven dus meer ATP.

Zoals bekend zorgen zowel adrenaline als noradrenaline voor een synthese van ATP. De mate waarin dit gebeurt heeft allemaal te maken met concentraties (hoeveel noradrenaline en hoeveel adrenaline is er aanwezig). Wat kan er gezegd worden over de complexiteit waarmee dit gebeurt (twee verschillende processen leiden tot eenzelfde einddoel)?

Complexiteit leidt in dit geval tot een hogere mate van controle in de cel.

Wat is de algemene functie van een kinase?

Bij een kinase moet je onthouden dat het fosfaatgroepen kan geven (fosforyleren), wat leidt tot activatie van een eiwit (als dat betreffende eiwit wordt gefosforyleerd door toedoen van het kinase).

Zoals bekend is het stoppen van een signaaltransductie met de effecten als gevolg ervan een heel belangrijk iets binnen de signaaltransductie van de cel. Als er voor een langere tijd constant een hoeveelheid adrenaline wordt toegevoerd aan een cel, stopt deze cel op een gegeven moment met reageren op deze signaalmoleculen. De cel raakt ongevoelig voor de signaalmoleculen na een bepaalde tijd.
Hoe werkt dit?

Een voorbeeld is dat de eiwitten die worden geactiveerd door middel van fosforylering weer in de rusttoetstand geraken doordat ze andere eiwitten weer fosforyleren.
Ook een bekend fenomeen is de fosforylering van een receptor door toedoen van bèta adrenergic kinase, waardoor er op meerdere plekken fosfaatgroepen worden gebonden aan een receptoreiwit en er vervolgens een eiwit genaamd bèta arrestine aan kan binden, waardoor een receptor zijn functie niet meer kan uitoefenen. Ook niet onder invloed van een ligand (signaalmolecuul).

Er komt dus een signaal, dat wordt verwerkt, maar even belangrijk is dat het weer in rust moet komen.

Wat is de functie van bètablokkers en waarom is het belangrijk dat deze specifiek werken?

Bètablokkers blokkeren de bèta adrenerge receptoren, waardoor adrenaline hier niet meer op kan binden. Naast de vele functies die adrenaline heeft, zorgt de binding aan de bèta adrenerge receptoren voor energie die wordt geleverd aan spieren en hersenen. Gebruik van bètablokkers die op andere receptoren in andere delen v/h lichaam werken kan dus schadelijk zijn.

Wat gebeurt er op moleculair niveau nou eigenlijk precies tijdens de G1 en de G2 fase?

Er vindt heel veel signaaltransductie plaats.

Wat is het verschil tussen een primaire en een secundaire reactie tijdens de signaaltransductie?

Een voorbeeld kan worden gegeven met behulp van steroid hormonen die kunnen binden aan een hormone-binding site aan een transcriptiefactor/hsp90 complex. Binding leid tot activatie van de transcriptiefactor door loskoppeling van hsp90. Vervolgens kan de transcriptiefactor genen activeren (primaire reactie). Hierna kan dit er weer voor zorgen dat weer andere genen worden geactiveerd (secundaire reactie). De tijd tussen een primaire en een secundaire reactie kan sterk verschillen.

Wat is een flow cytometer en hoe werkt het?

Een flow cytometer meet de DNA hoeveelheid, hoeveel DNA er aanwezig is in welke fases (v/d celcyclus). Kleurstof maakt DNA fluorescerend. Patroon kan indicatie zijn voor ziektes (heel veel cellen in de S-fase kan bijvoorbeeld wijzen op een vorm van kanker).
Het aantal cellen staat op de Y-as en de relatieve hoeveelheid DNA per cel staat op de X-as.

Aan welke indicatoren kan men afleiden dat het cytoskelet ook betrokken is bij de celcyclus?
Is dit in plantencellen ook waar te nemen?

De chromosomen worden uit elkaar getrokken door spindels (dit zijn microtubuli). Tijdens de cytokinese (bij de M-fase) ontstaat er een ring die uit actine bestaat. Deze actine ring trekt samen.
Nee, plantencellen bevatten geen centriolen en de cellen worden van elkaar gescheiden door middel van een celwand. Er zijn wel algemene principes zoals microtubuli aanwezig bij celdeling in planten. Het grootste verschil is het ontbreken van de centriolen.

In de prometafase (M-fase) lijkt het alsof het kernmembraan afbreekt, wat het DNA in staat stelt om zich te kunnen bewegen naar andere kant v/d cel. Echter is het tegendeel waar. Leg uit.

Het kernmembraan breekt niet volledig af bij de M-fase, maar wordt verdeelt in meerdere stukjes die zich samen met het ER kunnen hechten aan het cytoskelet. Het kernmembraan kan via deze manier van afbraak ook weer heel gemakkelijk opgebouwd worden. Het uiteenvallen van de celkern wordt geregeld door lamines, wat intermediaire filamenten zijn (en dus ook onderdeel uitmaken van het cytoskelet). Ook zorgen de lamines ervoor dat de onderdelen van het kernmembraan ook weer snel terug kunnen worden gezet, waardoor het kernmembraan weer tot stand komt.

Tijdens de anafase van de M-fase worden de chromosomen uit elkaar getrokken naar twee kanten v/d cel. Dit wordt gedaan met behulp van microtubuli (cytoskelet) die zich kunnen binden aan de chromosomen.
Hoe wordt de bindingsplek op het chromosoom van de microtubuli ook wel genoemd?

Het centromeer. Centromeren raken dus gekoppeld aan microtubuli tijdens de M-fase.

Zoals bekend bevat iedere cel in het menselijke lichaam centrosomen met centriolen. Ook is er in iedere cel een primair cilium aanwezig. Wat is een primair cilium?
Waaruit bestaan centriolen en hoe vindt de vermenigvuldiging plaats?

Een primair cilium is eigenlijk een cilium (flagel v/d eukaryoot) die voortkomt uit centriolen, zoals we dat zien bij bijvoorbeeld een zaadcel.
Centriolen zijn twee kleine gamma-tubuline buisjes, basis van tubulinebuizen. Tijdens de S-fase worden de centriolen gedupliceerd, waardoor er twee centrosomen ontstaan die aan weerszijden van de cel het uit elkaar trekken van de chromosomen kunnen bewerkstelligen.

Wat is er bijzonder aan de bevruchting (als men kijkt naar wat welke haploïde geslachtscel levert)?

De eicel levert de mitochondriën, maar de zaadcel levert de centriolen (de werking van centriolen is niet echt bekend --> erg klein en (nog) geen DNA gevonden).

In de celcyclus bevinden zich verschillende checkpoints waarin an verschillende eisen moet worden voldaan om de celdeling voort te zetten. Beschrijf ze alle drie.

- start G1 checkpoint: beslissing of de cel de celdeling in moet gaan. Is de omgeving wel gunstig, is de cel wel groot genoeg.
- enter M, G2 checkpoint: beslissing of de cel de M-fase ingaat. Is al het DNA wel gedupliceerd, is de cel wel groot genoeg, is de omgeving gunstig.
- Exit from M: metafase checkpoint. Zijn alle chromosomen alligned op de microtubuli.

(het eiwit MAP-kinase is essentieel in de signaaltransductie om de celdeling tot stand te laten komen bij de checkpoints (bijv bij G1 en G2 checkpoints)).

Wat is p53 en hoe werkt het?

P53 is een eiwit dat wordt gecodeerd door een tumorrepressor gen. Dit eiwit is in staat om het beginnen van de S-fase van de celcyclus te inhiberen door in te werken op cycline synthese en de binding van S-cyclines met Cdk als gevolg op een slecht extracellulair milieu, DNA schade en teveel mitosomale stimulatie (bv een hormoon dat te lang toegediend blijft worden aan receptoreiwitten. Dit principe wordt ook wel negatieve regulatie genoemd.

Wat zijn de vijf hoofdpunten over de celdeling?

- Celdeling op te delen in diverse stadia
- Allen strikt gereguleerd (door middel van signaaltransductie als gevolg op bijvoorbeeld bepaalde factoren, zoals DNA schade, of een ongunstig milieu)
- Belangrijke rol cytoskelet: tubuline voor de chromatidenscheiding en actine voor de cytokinese.
- Controlepunten in celcyclus bijv in G1 en G2 gecontroleerd door kinases en cyclines.
- Fosforylering en defosforylering reguleert G1 en G2 kinases (de fosfaatgroep stelt de kinases in staat om bijvoorbeeld cyclines te kunnen activeren).

Wat maakt kinases zulke belangrijke eiwitten?

Ze hebben in de signaaltransductie (en ook bij de celdeling) een regulerende functie en het hangt vaak af aan kinases (of ze een fosfaatgroep kunnen afstaan) of andere processen op gang kunnen komen.

Wat is celdifferentiatie en door welk organisme is veel van de kennis die we er nu over hebben bekend?

Celdifferentiatie is het ontwikkelen van cellen naar een bepaald celtype met een bepaalde specialisatie. Veel van de kennis die men er nu over heeft is verkregen door het bestuderen van de nematode (C. Elegans). Van elke cel is bekend hoe deze gedifferentieerd zijn.
Uit onderzoek naar celdifferentiatie bij de nematode is gebleken dat er 1090 cellen aanwezig zijn in een nematode, waarvan er 131 tijdens ontwikkeling door apoptose zijn doodgegaan, waardoor een volwassen nematode 959 levende cellen bevat.

Waardoor wordt de celdifferentiatie eigenlijk geactiveerd?

Dit wordt onder andere bepaald door groeihormonen die kunnen binden aan een receptor. Zo'n receptor kan een enzymgebonden receptor zijn, waardoor er meerdere enzymen geactiveerd kunnen worden, wat uiteindelijk zou kunnen leiden tot de activatie van bijvoorbeeld een RAS G-eiwit, wat weer MAP-kinase-kinase-kinase kan activeren, waardoor de celdeling kan worden ingezet.
De signaaltransductie is dus overal belangrijk en zo is maar weer te zien dat alle processen, zo ook de celdifferentiatie, verlopen onder gereguleerde omstandigheden.

Van welke twee typen weefsel is er sprake (als men kijkt naar de ontstaanswijze vanuit de embryogenese)?

1: er is sprake van weefseltype 1, waarbij cellen zijn gedifferentieerd op de plek van waaruit ze zijn ontstaan.
2: er is sprake van weefseltype 2, waarbij cellen zijn gedifferentieerd na eerst te zijn verhuist naar een andere plek.

Er zijn twee manieren van waaruit gedifferentieerde cellen kunnen zijn ontstaan:

1: Andere gedifferentieerde cellen, zoals endotheel en lever. Als men een lever cel isoleert en er ontstaat celdeling, dan kan er uit deze gedifferentieerde levercel een andere gedifferentieerde levercel ontstaan.
2: unipotente of pluripotente ongedifferentieerde cellen. Ook wel stamcellen genoemd. Een unipotente stamcel kan zich ontwikkelen tot maar één type cel en een pluripotente stamcel kan zich differentiëren tot meerdere celtypen.

Noem de drie hoofdprincipes die gelden voor cellulaire differentiatie.

- In meercelligen optredend na bevruchting van de eicel
- Terminale differentiatie: geen toegang meer tot celcyclus, bv zenuwcel
- In volwassen veelcellig organisme: meestal differentiatie vanuit stamcellen (maar kan ook plaatsvinden vanuit een al gedifferentieerde cel (denk aan lever)).

Reydfhd

79 belangrijke vragen over Reydfhd