The Cell algemeen + actine

22 belangrijke vragen over The Cell algemeen + actine

Het cytoskelet bepaalt de structuur van cellen en behoud deze, bijvoorbeeld het verschil in de apicale en basale kant van de cel. Leg uit hoe het cytoskelet (per type) bijdraagt aan de structuur van een epitheelcel van de intestine.

  • actine: vormt microvili aan de apicale kant en daaronder een laag van actine --> verbonden via cell-cell adherent junctions. Hiermee worden de cellen aan elkaar verbonden
  • intermediare filamenten zijn verbonden aan desmosomen (tussen cellen) en hemidesmosomen (cel en ECM) en geven overall structuur van epitheellaag en verankering.
  • microtubuli lopen verticaal door de cel, zorgen ervoor dat nieuw gesynthetiseerde componenten op de juiste locatie terecht kunnen komen.

Leg uit waarom actinefilamenten en microtubuli polair zijn en de uiteinden zich dus anders gedragen.

  • De subunits van beide filamenten zijn apolair en binden aan elkaar op een head to tail manier waardoor ze allemaal in dezelfde richting staan.

Welke typen cytoskelet zijn ook enzymen? Leg uit.

  • actine en microtubuli
  • actine --> hydrolyse ATP
  • microtubuli --> hydrolyse GTP

De energie die hierbij vrijkomt zorgt ervoor dat deze filamenten snel van vorm kunnen veranderen.
  • Hogere cijfers + sneller leren
  • Niets twee keer studeren
  • 100% zeker alles onthouden
Ontdek Study Smart

Leg uit welk type de cel gebruikt om in een bepaalde richting te kunnen bewegen (migratie of celdeling) en waarom.

Actine en microtubuli, hebben polariteit en zijn dynamisch (zijn ATP/GTPases). de cel gebruikt deze eigenschappen de assemblatie ergens gericht te kunnen laten plaatsvinden.
Intermediaire filamenten zijn apolair, statischer. Geen hydrolyse van nucleotiden. Kunnen wel snel worden afgebroken tijdens mitose (door kinases --> dissassembleren)

Leg uit hoe de structuur van cytoskelet filamenten (met als voorbeeld microcrotubuli) ervoor zorgt dat de einden dynamisch zijn maar de structuren toch bestand zijn tegen bijvoorbeeld thermal breakage.

  • hierbij zijn protofilamenten van belang
  • één zo'n protofilament is thermisch instabiel
  • deze protofilamenten samen zijn thermisch stabiel
  • aan het uiteinde hoeven slecht een paar niet-covalente bindingen verbroken te worden met max 3 subunits (links rechts onder)--> dynamisch
  • in het midden moeten bindingen verbroken worden met alle 13 de protofilamenten, omringend --> stabiel

Het zijn associerende eiwitten die grotendeels verantwoordelijk zijn voor het handhaven van de dynamiek van het cytoskelet, als gevolg van singalering. Noem een cruciale groep die associeert met het cytoskelet (transportfunctie).

motorproteinsDeze eiwitten binden aan een gepolariseerd filament van het cytoskelet en gebruiken energie uit cyclussen van ATP hydrolyse om voort te bewegen. Er zijn verschillende typen, die binden aan actine of microtubuli en die verschillende cargo met zich meenemen. Veel dragen membraan omsloten organellen (mitochondria, Golgi stacks, vesicles) met zich mee. Anderen zorgen ervoor dat filamenten langs elkaar heen gaan --> kracht --> bijv spiersamentrekking.

Welke homoloog van tubuline wordt gevonden in bacteriën en welke rol vervult dit in de bacteriële cel?

  • FtsZ
  • vormt de Z ring: van belang voor celdeling

Welke homologen van actine bestaan in bacteriën en welke functie vervullen ze?

  • MreB en Mbl
  • vormen dynamische patches
  • dragen bij aan de vorm van de cel: zijn namelijk scaffolds voor de synthese van de peptidoglycaan celwand
  • mutaties --> problemen met cell shape & chromosome segregation
  • ParM --> plasmid segregation

Welke homoloog van intermediaire filamenten wordt gevonden in bacteriën en wat is de functie?

crescentin --> bepaalt sikkelvormige structuur)

Wat verstaan we onder filament nucleation? En wat is de invloed van dit proces op de vorming van actinefilamenten?

  • als een nieuw actinefilament wil vormen moet een aantal subunits eerst assembleren in een aggregate/nucleus, dat vervolgens gestabiliseerd wordt door verschillende subunit-subunit contacten en vervolgens snel kan elongeren door toevoegen van nieuwe subunits.
  • nucleation is de snelheidsbepalende stap in de vorming van actinefilamenten.
  • er is dus een lag phase waarbij nucleation plaatsvindt.

Alle filamenten van het cytoskelet zijn opgebouwd uit kleine, oplosbare subunits. Noem 3 voordelen hiervan.

  • maakt regulatie mogelijk
  • maakt dynamiek mogelijk
  • is kosteneffectief: geen hersynthese

Geef uitleg over de kracht en locatie van intermediaire filamenten. Welke ziekte is een gevolg van problemen met deze intermediaire filamenten?

  • great tensile strength (sterkste filamenten)
  • in cytoplasma, verankerd aan cell cell junctions
  • ook in nucleus (nuclear lamina)
  • epidermolysis bullosa simpex: blaren bij lichte mechanische stress door defect keratine

Wat zijn neurofilamenten? Welke ziekte hangt hiermee samen?

  • intermediare filamenten in neuronen. function: tensile strength.
  • ALS: abnormale assembly van neurofilamenten in axonen --> spieratrofie. 

Wat beïnvloedt de dynamiek van het actineskelet?

concetratie subunits, pH, ATP en zouten
maar ook: accesory proteins! binden aan subunits of juist aan de filamenten

Wat is de functie van capping proteins in actine?

Aan + einde: zonder cap gaat het krimpen omdat de ATP gehydrolyseerd wordt. Daarom capping protein: Zcap genoemd vanwege locatie op Z band. Het stopt dus zowel krimp als groei --> stabilisatie
Aan - einde eventueel Arp2/3 cap, maar is vaak niet het geval. Tropomoduline bindt sterk aan - einde en stabiliseert tropomyosine.

* bij capping proteins heeft een lage hoeveelheid al een groot effect, want hoeven alleen aan uiteinden. Bij eiwitten die aan zijkanten zitten is hoge hoeveelheid nodig voor effect.

Leg uit hoe Arp2/3 zorgt voor het vormen van een actineweb.

Arp2/3 zorgt na activatie in eerste instantie voor nucleatie van actine. De snelheidsbepalende stap van nucleatie wordt zo overkomen. Deze nucleatie door Arp2/3 is het meest efficient als het Arp2/3 gebonden is aan de zijkant van een actinefilament (70 graden). Daardoor krijg je een webstructuur. Aan elk actinefilament associeert een Arp2/3 waaraan weer nucleatie gaat plaatsvinden.

Leg uit wat het effect is van filament capping (door eiwit) en het effect op de dynamiek van filamenten.

zie afbeelding: zonder cap groei en dissociatie aan beide uiteinden. met cap alleen nog aan - einde, lijn loopt minder steil.

Leg uit wat cofiline doet. Geef ook aan welk eiwit actine filamenten beschermt tegen cofiline.

  • cofiline destabiliseert het actinefilament
  • cofiline bindt aan de zijkant van het filament en creëert mechanische stress. Daardoor zwakkere interacties tussen de subunits --> gevoelig voor rapid disassembly.
  • cofiline bindt makkelijker aan ADP-actine dan ATP-actine. Aangezien ATP hydrolyse langzamer gaat dan groei van het actinefilament, zal cofiline daarom meer de oude filamenten in de cel afbreken
  • cofiline is van belang bij gerichte groei van actine in een bepaalde richting
  • de binding van tropomyosine beschermt actine tegen cofiline binding.

Geef 4 typen actinenetwerken en leg uit hoe ze ontstaan.

  • tight parallel bundle: nucleation door formine en behouden door bundling proteins
  • dendritic network: nucleation door Arp2/3
  • contractile bundle: nucleation door formine en behouden door bundling proteins
  • gel-like network: nucleation door onbekende eiwitten, behouden door gel-forming proteins

Het type bundling protein dat een actinestructuur vormt bepaalt ook welke andere eiwitten kunnen associeren. Leg dit uit aan de hand van myosine.

Wanneer fimbrine dienst doet als bundling protein --> zeer compacte actine bundels --> myosine II kan niet associeren
alfa-actine linkt tegenovergesteld georienteerde actine filamenten aan elkaar in losse bundels. --> myosine kan binden en de bundle is ook contractile.
Doordat de orientatie van de filamenten anders is sluiten beide bindingseiwitten elkaar uit --> duidelijk gescheiden structuren.

Leg uit waarom filamin van belang is voor lamellipodia.

filamin --> losse gelachtige verbindingen tussen actinefilamenten. --> nodig voor uitbreiden membraanprojecties die kruipen over vaste oppervlakten.defect kan bijv problemen in celmigratie opleveren.
doet mogelijk ook dienst als signalling scaffold

Leg uit hoe bepaalde bacteriën het actineskelet kapen.

Deze bacterie recruteert en activeert Arp2/3 op zijn oppervlak. Daardoor: nucleatie en vorming van actinefilamenten. Dit genereert een zodanige kracht dat de bactierie goed door het viscueuze ctypoplasma kan bewegen. Ook cofiline is betrokken: door dissociatie aan - einde recycling van actine.

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

  • Een unieke studie- en oefentool
  • Nooit meer iets twee keer studeren
  • Haal de cijfers waar je op hoopt
  • 100% zeker alles onthouden
Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.
Trustpilot-logo