Samenvatting Deel 2 De Cel
Hoorcollege Chapter 11 en 12
Een celmembraan bestaat uit van een lipide dubbellaag waarin eiwitten zijn ingebed. (A) Een
elektronenmicrofoto van een plasmamembraan van een menselijk rood bloed cel gezien in
dwarsdoorsnede. Op deze afbeelding is de eiwitten die zich uitstrekken aan weerszijden van de
dubbellaag vormen de twee dicht bij elkaar liggende donkere lijnen aangegeven door de haakjes; de
dunne, witte laag ertussen is de lipide dubbellaag. (B) Schematische tekening met een
driedimensionale zicht op een celmembraan.
Fosfatidylcholine is het meest voorkomende fosfolipide in celmembranen.
Het is vertegenwoordigd schematisch in (A), als chemische formule in (B), als ruimtevullend model in
(C), en als symbool in (D). Dit in het bijzonder fosfolipide is opgebouwd uit vijf delen: de hydrofiele
kop, die bestaat uit choline gekoppeld aan een fosfaatgroep; twee koolwaterstofketens, die de
hydrofobe staarten vormen; en een molecuul glycerol, dat het hoofd verbindt met de staarten. Elk
van de hydrofobe staarten is een vetzuur - een koolwaterstofketen met aan één uiteinde een
carboxylgroep (-COOH); glycerol hecht via deze carboxylgroep, zoals weergegeven in (B). Een knik in
een van de koolwaterstofketens treedt op waar is een dubbele binding tussen twee koolstofatomen.
De vloeibaarheid van een membraan wordt bepaald door:
- De temperatuur
- De samenstelling: vetzuren(lengte en verzadiging), cholesterol
- Een biologisch membraan functioneert goed als het vloeibaar is
,Cholesterol heeft de neiging de celmembranen te verstijven. (A) De vorm van een
cholesterolmolecuul. De chemische formule van cholesterol wordt weergegeven in figuur 11–7. (B)
Hoe cholesterol past in de openingen tussen fosfolipidemoleculen in een lipidedubbellaag. (C)
Ruimtevullend model van de dubbellaag, met cholesterolmoleculen in het groen. Hoewel de niet-
polaire koolwaterstofstaart van cholesterol is groen weergegeven - om het visueel te onderscheiden
van de koolwaterstofstaarten van de membraanfosfolipiden - in werkelijkheid is de hydrofobe staart
van cholesterol is chemisch equivalent aan de hydrofobe staarten van de fosfolipiden. Cholesterol
maakt vloeibare membranen minder vloeibaar en vaste membranen vloeibaarder.
Bij een hogere temperatuur neemt het aantal onverzadigde vetzuren af en het aantal verzadigde
vetzuren neemt toe.
Fosfolipiden worden in het Endoplasmatisch Reticulum aangemaakt:
Nieuw gesynthetiseerde fosfolipiden worden toegevoegd aan de
cytosolische kant van het ER-membraan en vervolgens herverdeeld door
transporters die ze overbrengen van de ene helft van de lipide dubbellaag
naar de ander. Biosynthetische enzymen gebonden aan de cytosolische
monolaag van het ER-membraan (niet getoond) produceren nieuwe
fosfolipiden uit vrije vetzuren en steek ze in de cytosolische monolaag.
Transporters die scramblases worden genoemd, brengen vervolgens
willekeurig fosfolipiden over moleculen van de ene monolaag naar de
andere, waardoor het membraan om te groeien als een dubbellaag waarin
de twee blaadjes continu gelijkmatig naar binnen gaan grootte en
lipidensamenstelling.
, Flippasen helpen bij het opzetten en onderhouden van de asymmetrische
verdeling van fosfolipiden die kenmerkend zijn voor dieren celmembranen.
Wanneer membranen het ER verlaten en worden opgenomen in de Golgi
komen ze een andere set transporteurs tegen, genaamd flippasen, die
selectief fosfatidylserine (lichtgroen) verwijderen en fosfatidylethanolamine
(geel) uit de niet-cytosolische monolaag en draai ze naar de cytosolische kant.
Deze overdracht vertrekt fosfatidylcholine (rood) en sfingomyeline (bruin)
geconcentreerd in de niet-cytosolische monolaag. De resulterende kromming
van het membraan kan helpen bij het stimuleren van het ontluiken van de
blaasjes.
Fosfolipiden en glycolipiden zijn asymmetrisch verdeeld in de lipide dubbellaag van een dierlijke cel
plasma membraan. Fosfatidylcholine (rood) en sfingomyeline (bruin) zijn geconcentreerd in de niet-
cytosolische monolaag, terwijl fosfatidylserine (lichtgroen) en fosfatidylethanolamine (geel) komen
vooral voor aan de cytosolische kant. Naast deze fosfolipiden, fosfatidylinositolen (donkergroene kop
groep), een ondergeschikt bestanddeel van het plasma membraan, worden getoond in de
cytosolische monolaag, waar ze deelnemen aan cel signalering. Glycolipiden worden getekend met
zeshoekige blauwe kopgroepen om te vertegenwoordigen suikers; deze zijn uitsluitend te vinden in
de niet-cytosolische monolaag van het membraan. Binnen de dubbellaag, cholesterol (groen) is bijna
gelijk verdeeld in beide monolagen.
Membraaneiwitten kunnen op verschillende manieren associëren met de lipidedubbellaag. (A)
Transmembraan eiwitten kunnen zich over de dubbellaag uitstrekken als een enkele α-helix, als
meerdere α-helices, of als een opgerolde β-plaat (een zogenaamde β vat). (B) Sommige
membraaneiwitten zijn verankerd aan de cytosolische helft van de lipidedubbellaag door een
amfipathische helix. (C) Anderen zijn alleen aan weerszijden van de dubbellaag verbonden door een
covalent gebonden lipidemolecuul (rode zigzag lijnen). (D) Veel eiwitten zijn alleen aan het
membraan gehecht door relatief zwakke, niet-covalente interacties met andere membraan eiwitten.
(A−C) zijn voorbeelden van integrale membraaneiwitten; de eiwitten weergegeven in (D) worden
beschouwd perifere membraaneiwitten.
, Vorming van muis-mens hybride cellen laat zien dat
sommige plasma membraaneiwitten kunnen lateraal
bewegen in de lipide dubbellaag. Wanneer de muis en
menselijke cellen worden eerst gefuseerd, hun eiwitten
worden beperkt tot hun eigen helften van de nieuwe
gevormd hybride cel plasmamembraan. Binnen korte
tijd echter, het membraan eiwitten - en lipiden -
vermengen zich volledig. Om de beweging van een
geselecteerde te volgen bemonstering van de eiwitten, de cellen zijn gelabeld met antilichamen die
binden aan ofwel menselijke of muizeneiwitten; de antilichamen zijn gekoppeld aan twee
verschillende fluorescerende tags—bijvoorbeeld rhodamine (rood ) en fluoresceïne (hier in blauw
weergegeven) - dus ze kan worden onderscheiden in een fluorescentie microscoop.
De laterale mobiliteit van plasmamembraaneiwitten kan worden beperkt op meerdere manieren.
Eiwitten kunnen (A) worden vastgemaakt aan de celcortex in de cel, (B) aan extracellulaire
matrixmoleculen buiten de cel, of (C) naar eiwitten op het oppervlak van een ander cel. (D)
Diffusiebarrières (weergegeven als zwarte balken) kunnen eiwitten beperken tot een bepaald
membraan domein.
Antilichamen zijn een hele belangrijke tool voor het herkennen van eiwitten. Antilichamen zijn
eiwitten die erg goed aan hun target binden(antigenen). Ze worden geproduceerd in vertebraten als
een verdediging mechanisme tegen infecties. Elk antilichaam molecuul is gemaakt uit twee identieke
lichte ketens en twee identieke zware ketens, zodat de twee bindingsplaatsen van het intigeen
identiek zijn.
Antilichamen kunnen worden gemaakt in het lab door het injecteren van dieren met antigen A. het
herhalen van deze injecties van hetzelfde antigen bij intervallen in verschillende weken stimuleert
specifieke B cellen om grote hoeveelheden van anti-A antilichamen te produceren en vrij te laten in
de bloedbaan. Daarna nemen we het bloed van deze proefdieren en zuiveren de eiwitten uit het
bloed.
Hoe maken we monoklonale antilichamen? Grote hoeveelheden van een enkel type antilichaam
moleculen kunnen worden verkregen door B cellen te fuseren met tumorcellen. De resulterende
hybride cellen delen en secreten anti-A antilichamen van een enkel(monoklonaal) type.
We kunnen antilichamen ook gebruiken om bepaalde structuren in de cel te lokaliseren.
Hoorcollege Chapter 11 en 12
Een celmembraan bestaat uit van een lipide dubbellaag waarin eiwitten zijn ingebed. (A) Een
elektronenmicrofoto van een plasmamembraan van een menselijk rood bloed cel gezien in
dwarsdoorsnede. Op deze afbeelding is de eiwitten die zich uitstrekken aan weerszijden van de
dubbellaag vormen de twee dicht bij elkaar liggende donkere lijnen aangegeven door de haakjes; de
dunne, witte laag ertussen is de lipide dubbellaag. (B) Schematische tekening met een
driedimensionale zicht op een celmembraan.
Fosfatidylcholine is het meest voorkomende fosfolipide in celmembranen.
Het is vertegenwoordigd schematisch in (A), als chemische formule in (B), als ruimtevullend model in
(C), en als symbool in (D). Dit in het bijzonder fosfolipide is opgebouwd uit vijf delen: de hydrofiele
kop, die bestaat uit choline gekoppeld aan een fosfaatgroep; twee koolwaterstofketens, die de
hydrofobe staarten vormen; en een molecuul glycerol, dat het hoofd verbindt met de staarten. Elk
van de hydrofobe staarten is een vetzuur - een koolwaterstofketen met aan één uiteinde een
carboxylgroep (-COOH); glycerol hecht via deze carboxylgroep, zoals weergegeven in (B). Een knik in
een van de koolwaterstofketens treedt op waar is een dubbele binding tussen twee koolstofatomen.
De vloeibaarheid van een membraan wordt bepaald door:
- De temperatuur
- De samenstelling: vetzuren(lengte en verzadiging), cholesterol
- Een biologisch membraan functioneert goed als het vloeibaar is
,Cholesterol heeft de neiging de celmembranen te verstijven. (A) De vorm van een
cholesterolmolecuul. De chemische formule van cholesterol wordt weergegeven in figuur 11–7. (B)
Hoe cholesterol past in de openingen tussen fosfolipidemoleculen in een lipidedubbellaag. (C)
Ruimtevullend model van de dubbellaag, met cholesterolmoleculen in het groen. Hoewel de niet-
polaire koolwaterstofstaart van cholesterol is groen weergegeven - om het visueel te onderscheiden
van de koolwaterstofstaarten van de membraanfosfolipiden - in werkelijkheid is de hydrofobe staart
van cholesterol is chemisch equivalent aan de hydrofobe staarten van de fosfolipiden. Cholesterol
maakt vloeibare membranen minder vloeibaar en vaste membranen vloeibaarder.
Bij een hogere temperatuur neemt het aantal onverzadigde vetzuren af en het aantal verzadigde
vetzuren neemt toe.
Fosfolipiden worden in het Endoplasmatisch Reticulum aangemaakt:
Nieuw gesynthetiseerde fosfolipiden worden toegevoegd aan de
cytosolische kant van het ER-membraan en vervolgens herverdeeld door
transporters die ze overbrengen van de ene helft van de lipide dubbellaag
naar de ander. Biosynthetische enzymen gebonden aan de cytosolische
monolaag van het ER-membraan (niet getoond) produceren nieuwe
fosfolipiden uit vrije vetzuren en steek ze in de cytosolische monolaag.
Transporters die scramblases worden genoemd, brengen vervolgens
willekeurig fosfolipiden over moleculen van de ene monolaag naar de
andere, waardoor het membraan om te groeien als een dubbellaag waarin
de twee blaadjes continu gelijkmatig naar binnen gaan grootte en
lipidensamenstelling.
, Flippasen helpen bij het opzetten en onderhouden van de asymmetrische
verdeling van fosfolipiden die kenmerkend zijn voor dieren celmembranen.
Wanneer membranen het ER verlaten en worden opgenomen in de Golgi
komen ze een andere set transporteurs tegen, genaamd flippasen, die
selectief fosfatidylserine (lichtgroen) verwijderen en fosfatidylethanolamine
(geel) uit de niet-cytosolische monolaag en draai ze naar de cytosolische kant.
Deze overdracht vertrekt fosfatidylcholine (rood) en sfingomyeline (bruin)
geconcentreerd in de niet-cytosolische monolaag. De resulterende kromming
van het membraan kan helpen bij het stimuleren van het ontluiken van de
blaasjes.
Fosfolipiden en glycolipiden zijn asymmetrisch verdeeld in de lipide dubbellaag van een dierlijke cel
plasma membraan. Fosfatidylcholine (rood) en sfingomyeline (bruin) zijn geconcentreerd in de niet-
cytosolische monolaag, terwijl fosfatidylserine (lichtgroen) en fosfatidylethanolamine (geel) komen
vooral voor aan de cytosolische kant. Naast deze fosfolipiden, fosfatidylinositolen (donkergroene kop
groep), een ondergeschikt bestanddeel van het plasma membraan, worden getoond in de
cytosolische monolaag, waar ze deelnemen aan cel signalering. Glycolipiden worden getekend met
zeshoekige blauwe kopgroepen om te vertegenwoordigen suikers; deze zijn uitsluitend te vinden in
de niet-cytosolische monolaag van het membraan. Binnen de dubbellaag, cholesterol (groen) is bijna
gelijk verdeeld in beide monolagen.
Membraaneiwitten kunnen op verschillende manieren associëren met de lipidedubbellaag. (A)
Transmembraan eiwitten kunnen zich over de dubbellaag uitstrekken als een enkele α-helix, als
meerdere α-helices, of als een opgerolde β-plaat (een zogenaamde β vat). (B) Sommige
membraaneiwitten zijn verankerd aan de cytosolische helft van de lipidedubbellaag door een
amfipathische helix. (C) Anderen zijn alleen aan weerszijden van de dubbellaag verbonden door een
covalent gebonden lipidemolecuul (rode zigzag lijnen). (D) Veel eiwitten zijn alleen aan het
membraan gehecht door relatief zwakke, niet-covalente interacties met andere membraan eiwitten.
(A−C) zijn voorbeelden van integrale membraaneiwitten; de eiwitten weergegeven in (D) worden
beschouwd perifere membraaneiwitten.
, Vorming van muis-mens hybride cellen laat zien dat
sommige plasma membraaneiwitten kunnen lateraal
bewegen in de lipide dubbellaag. Wanneer de muis en
menselijke cellen worden eerst gefuseerd, hun eiwitten
worden beperkt tot hun eigen helften van de nieuwe
gevormd hybride cel plasmamembraan. Binnen korte
tijd echter, het membraan eiwitten - en lipiden -
vermengen zich volledig. Om de beweging van een
geselecteerde te volgen bemonstering van de eiwitten, de cellen zijn gelabeld met antilichamen die
binden aan ofwel menselijke of muizeneiwitten; de antilichamen zijn gekoppeld aan twee
verschillende fluorescerende tags—bijvoorbeeld rhodamine (rood ) en fluoresceïne (hier in blauw
weergegeven) - dus ze kan worden onderscheiden in een fluorescentie microscoop.
De laterale mobiliteit van plasmamembraaneiwitten kan worden beperkt op meerdere manieren.
Eiwitten kunnen (A) worden vastgemaakt aan de celcortex in de cel, (B) aan extracellulaire
matrixmoleculen buiten de cel, of (C) naar eiwitten op het oppervlak van een ander cel. (D)
Diffusiebarrières (weergegeven als zwarte balken) kunnen eiwitten beperken tot een bepaald
membraan domein.
Antilichamen zijn een hele belangrijke tool voor het herkennen van eiwitten. Antilichamen zijn
eiwitten die erg goed aan hun target binden(antigenen). Ze worden geproduceerd in vertebraten als
een verdediging mechanisme tegen infecties. Elk antilichaam molecuul is gemaakt uit twee identieke
lichte ketens en twee identieke zware ketens, zodat de twee bindingsplaatsen van het intigeen
identiek zijn.
Antilichamen kunnen worden gemaakt in het lab door het injecteren van dieren met antigen A. het
herhalen van deze injecties van hetzelfde antigen bij intervallen in verschillende weken stimuleert
specifieke B cellen om grote hoeveelheden van anti-A antilichamen te produceren en vrij te laten in
de bloedbaan. Daarna nemen we het bloed van deze proefdieren en zuiveren de eiwitten uit het
bloed.
Hoe maken we monoklonale antilichamen? Grote hoeveelheden van een enkel type antilichaam
moleculen kunnen worden verkregen door B cellen te fuseren met tumorcellen. De resulterende
hybride cellen delen en secreten anti-A antilichamen van een enkel(monoklonaal) type.
We kunnen antilichamen ook gebruiken om bepaalde structuren in de cel te lokaliseren.
