Samenvatting Hoorcolleges Celbiologie
Module 3: Cellulaire compartimenten, eiwit
sortering en transport, membraan transport en
functie
Annabel Couzijn
Inhoud
Introductiecollege ............................................................................................................................................................. 1
Hoorcollege Deel 1 – Transport van ionen en metabolieten over membranen ............................................................... 4
Hoorcollege Deel 2 – Intracellulaire comparimenten en eiwitlocalisatie, deel A........................................................... 15
Hoorcollege Deel 3 – Intracellulaire comparimenten en eiwitlocalisatie, deel B ........................................................... 25
Hoorcollege Deel 4 – Intracellulair vesicle transport (H13) ............................................................................................ 35
Hoorcollege deel 5: Tranport van endoplasmatisch reticulum naar Golgi systeem ....................................................... 43
Introductiecollege
• Twee modules met Michel Haring
• Advies om de colleges van vorig jaar te bekijken
• Hoofdstuk 11: transport van ionen en metabolieten
over membranen, elektrische eigenschappen van
membranen
• Actiepotentiaal: verplaatsing van de actiepotentiaal in
maar één richting door opeenvolgende activatie van
Na+ kanalen en de-activatie van deze kanalen
• Filmpje over eindexamenstof van actiepotentialen
https://www.youtube.com/watch?v=Var1qnPxBNE
• Optogenetica: genetisch inbouwen van lichtgevoelige
ionkanalen (channel rhodopsins)
o Kunstmatige activatie van neuronefn in circuits
• De synaps als aangrijpingsplaats voor psychoactieve drugs
• Transport met vesicles
• Filmpje over eindexamenstof van neurotransmitters
https://www.youtube.com/watch?v=CKpmuYHAz9w
• Hoofdstuk 12: Intracellulaire compartimenten en
eiwitlocalisatie (deel B)
o Hardcore celbiologie
o Fig. 12-5
o Groen: blaasjes, blauw: eiwitten?
• Centrale vraag: Hoe komen eiwitten op de juiste plek in de
cel?
• Specifieke eiwitmotieven voor nucleaire import eiwitten vanuit cortisol
,• Mitochondriële eiwit lokalisatie:
o Buiten membraan
o Inner-membraan ruimte
o Binnen membraan
o Mitochondriale matrix
• 5 Mitochondriale eiwittransport
complexen:
o Outer mitochondrial membrane
(TOM) complex
o Inner membrane (TIM23 en TIM22) complexen
o Sorting and assembly machinery (SAM) complex
o Oxidase assembly (OXA) machinery
• Tweede gedeelte gaat wat meer over eiwitten die om ER terechtkomen
• Belangrijk organel
• Functies ER:
o synthese eiwitten op ribosomen aan het ER gebonden
o vouwing en glycosylering van eiwitten
o synthese van lipiden
o opslagplaats voor calcium ten bate van signalering
o organiseren transport van vesicles naar diverse organellen
• Lipide raften en plasmamembraan: concentratie van cholesterol
en sphingolipiden
,• Hoofdstuk 13: intracellulair vesicle (blaasje) transport
• Hoe weten die blaasjes waar ze moeten zijn?
o Eiwit-coating
• Transport van endoplasmatisch reticulum naar Golgi systeem en verder…
o Microfilamenten organiseren transport tussen ER en Golgi
o Eiwit modificatie in ER en Golgi: Glycosylering
o Transport naar lysosomen (M-6-P signaal)
o Endocytose processen
o Transcytose
o Exocytose processen
o Neurotransmitter exocytose
• In neuronen: Transport van mRNA, eiwitten, membraanblaasjes (vesicles) en
mitochondriën transport eiwitten (kinesin, dynein) bewegen langs de microtubuli
heen en weer
, Hoorcollege Deel 1 – Transport van ionen en metabolieten over membranen
• Hoofdstuk 11: transport van ionen en metabolieten over membranen, elektrische eigenschappen
membranen
• ‘Transporter’ als het eiwit een interactie aangaat met het te transporteren molecuul
• ‘Kanaal’ als er een ‘open’ verbinding is tussen de twee kanten van het
membraan, gereguleerd
o Zoals een aqeous pore
• Een van de belangrijkste transporters die we zullen tegenkomen:
natrium kalium exchanger. Die kan met ATP 3 Natrium naar buiten
brengen en 2 Kalium naar binnen brengen. Centraal schakelpunt
m.b.t. behouden van ionenbalans aan beide kanten van het
membraan en van elektrisch potentiaal over membraan heen.
• Anorganische ionen concentraties binnen en buiten de cel verschillen
enorm: gericht transport van ionen over de celmembraan. Meer Na, Mg, Ca en Cl buiten de cel, en meer K
en H binnen de cel
• Veel anionen (negatieve ionen) aan de buitenkant?
• De cel moet evenveel positieve en negatieve lading hebben, dus naast Cl-, heeft de
cel nog veel andere anionen. De meeste cel constituenten zijn negatief geladen
(HCO3-, PO4-, nucleïne zuren, metabolieten die fosfaat en carbol groepen dragen
etc.).
• Hoe handhaaf je een dergelijke situatie?
• Permeabiliteit van een lipide bilayer wordt beïnvloedt door aanwezigheid van
eiwitten (biologisch membraan) die transporteren (transporters) of doorlaten
(kanalen)
• Kunstmatige/synthetische bilaag maken van vetzuren?
• Verschil tussen kunstmatige en biologische membranen in afbeelding met pijl.
• Een transporter bindt aan een specifieke stof -> configuratieverandernig zodanig
dat de andere kant van het eiwit opengaan en de stof getransporteerd kan worden.
• Kanalen staan in principe open maar zijn selectief.
• Transport:
o Diffusie
o Passief transport (met de concentratiegradient mee)
o Actief transport (tegen de concentratiegradient in)
• Niet alleen de concentratie maar ook de lading is belangrijk:
Elektrochemische gradiënt.
o Membraanpotentiaal
o Faciliteert transport
o Remt transport
• Actief transport (tegen de concentratie/elektrochemische
gradiënt in)
o Kost energie
o Ion-gekoppeld transport
o ATP gedreven transport
Module 3: Cellulaire compartimenten, eiwit
sortering en transport, membraan transport en
functie
Annabel Couzijn
Inhoud
Introductiecollege ............................................................................................................................................................. 1
Hoorcollege Deel 1 – Transport van ionen en metabolieten over membranen ............................................................... 4
Hoorcollege Deel 2 – Intracellulaire comparimenten en eiwitlocalisatie, deel A........................................................... 15
Hoorcollege Deel 3 – Intracellulaire comparimenten en eiwitlocalisatie, deel B ........................................................... 25
Hoorcollege Deel 4 – Intracellulair vesicle transport (H13) ............................................................................................ 35
Hoorcollege deel 5: Tranport van endoplasmatisch reticulum naar Golgi systeem ....................................................... 43
Introductiecollege
• Twee modules met Michel Haring
• Advies om de colleges van vorig jaar te bekijken
• Hoofdstuk 11: transport van ionen en metabolieten
over membranen, elektrische eigenschappen van
membranen
• Actiepotentiaal: verplaatsing van de actiepotentiaal in
maar één richting door opeenvolgende activatie van
Na+ kanalen en de-activatie van deze kanalen
• Filmpje over eindexamenstof van actiepotentialen
https://www.youtube.com/watch?v=Var1qnPxBNE
• Optogenetica: genetisch inbouwen van lichtgevoelige
ionkanalen (channel rhodopsins)
o Kunstmatige activatie van neuronefn in circuits
• De synaps als aangrijpingsplaats voor psychoactieve drugs
• Transport met vesicles
• Filmpje over eindexamenstof van neurotransmitters
https://www.youtube.com/watch?v=CKpmuYHAz9w
• Hoofdstuk 12: Intracellulaire compartimenten en
eiwitlocalisatie (deel B)
o Hardcore celbiologie
o Fig. 12-5
o Groen: blaasjes, blauw: eiwitten?
• Centrale vraag: Hoe komen eiwitten op de juiste plek in de
cel?
• Specifieke eiwitmotieven voor nucleaire import eiwitten vanuit cortisol
,• Mitochondriële eiwit lokalisatie:
o Buiten membraan
o Inner-membraan ruimte
o Binnen membraan
o Mitochondriale matrix
• 5 Mitochondriale eiwittransport
complexen:
o Outer mitochondrial membrane
(TOM) complex
o Inner membrane (TIM23 en TIM22) complexen
o Sorting and assembly machinery (SAM) complex
o Oxidase assembly (OXA) machinery
• Tweede gedeelte gaat wat meer over eiwitten die om ER terechtkomen
• Belangrijk organel
• Functies ER:
o synthese eiwitten op ribosomen aan het ER gebonden
o vouwing en glycosylering van eiwitten
o synthese van lipiden
o opslagplaats voor calcium ten bate van signalering
o organiseren transport van vesicles naar diverse organellen
• Lipide raften en plasmamembraan: concentratie van cholesterol
en sphingolipiden
,• Hoofdstuk 13: intracellulair vesicle (blaasje) transport
• Hoe weten die blaasjes waar ze moeten zijn?
o Eiwit-coating
• Transport van endoplasmatisch reticulum naar Golgi systeem en verder…
o Microfilamenten organiseren transport tussen ER en Golgi
o Eiwit modificatie in ER en Golgi: Glycosylering
o Transport naar lysosomen (M-6-P signaal)
o Endocytose processen
o Transcytose
o Exocytose processen
o Neurotransmitter exocytose
• In neuronen: Transport van mRNA, eiwitten, membraanblaasjes (vesicles) en
mitochondriën transport eiwitten (kinesin, dynein) bewegen langs de microtubuli
heen en weer
, Hoorcollege Deel 1 – Transport van ionen en metabolieten over membranen
• Hoofdstuk 11: transport van ionen en metabolieten over membranen, elektrische eigenschappen
membranen
• ‘Transporter’ als het eiwit een interactie aangaat met het te transporteren molecuul
• ‘Kanaal’ als er een ‘open’ verbinding is tussen de twee kanten van het
membraan, gereguleerd
o Zoals een aqeous pore
• Een van de belangrijkste transporters die we zullen tegenkomen:
natrium kalium exchanger. Die kan met ATP 3 Natrium naar buiten
brengen en 2 Kalium naar binnen brengen. Centraal schakelpunt
m.b.t. behouden van ionenbalans aan beide kanten van het
membraan en van elektrisch potentiaal over membraan heen.
• Anorganische ionen concentraties binnen en buiten de cel verschillen
enorm: gericht transport van ionen over de celmembraan. Meer Na, Mg, Ca en Cl buiten de cel, en meer K
en H binnen de cel
• Veel anionen (negatieve ionen) aan de buitenkant?
• De cel moet evenveel positieve en negatieve lading hebben, dus naast Cl-, heeft de
cel nog veel andere anionen. De meeste cel constituenten zijn negatief geladen
(HCO3-, PO4-, nucleïne zuren, metabolieten die fosfaat en carbol groepen dragen
etc.).
• Hoe handhaaf je een dergelijke situatie?
• Permeabiliteit van een lipide bilayer wordt beïnvloedt door aanwezigheid van
eiwitten (biologisch membraan) die transporteren (transporters) of doorlaten
(kanalen)
• Kunstmatige/synthetische bilaag maken van vetzuren?
• Verschil tussen kunstmatige en biologische membranen in afbeelding met pijl.
• Een transporter bindt aan een specifieke stof -> configuratieverandernig zodanig
dat de andere kant van het eiwit opengaan en de stof getransporteerd kan worden.
• Kanalen staan in principe open maar zijn selectief.
• Transport:
o Diffusie
o Passief transport (met de concentratiegradient mee)
o Actief transport (tegen de concentratiegradient in)
• Niet alleen de concentratie maar ook de lading is belangrijk:
Elektrochemische gradiënt.
o Membraanpotentiaal
o Faciliteert transport
o Remt transport
• Actief transport (tegen de concentratie/elektrochemische
gradiënt in)
o Kost energie
o Ion-gekoppeld transport
o ATP gedreven transport
