Casus 3: van signaal tot actie
Onderwerp: communicatie tussen cellen (cel-signaal transductie)
Hoe communiceert een cel? Welke manieren om te communiceren zijn er?
Cellen moeten samenwerken in een organisme, en ook binnenin de cel moet goed
worden samengewerkt. Deze cel-cel signalering wordt ook wel signaaltransductie
genoemd. Signaaltransductie is het omzetten van een signaal in een speciefieke respons.
Voor deze communicatie zijn altijd 3 soorten moleculen nodig: Een signaalmolecuul, een
receptor en een second messenger molecuul.
- First messenger moleculen zijn agonisten / antagonisten die zorgen voor het
opwekken van een signaal (bv hormonen, stimulatoren van de zenuwen)
- Second messenger moleculen zorgen ervoor dat het signaal in de cel wordt
versterkt
A: Welke soorten liganden zijn er?
Een ligand is een substraat dat past op een ion, klein molecuul of een groot molecuul.
Het kan zijn dat door de binding van een ligand er soms een verandering in het eiwit
optreed. Het grootste verschil tussen verschillende liganden is dat de er hydrofiele
liganden zijn (binding aan de celmembraan, first messenger) en dat er hydrofobe
liganden (kunnen door plasmamembraan heen en binden pas in het cytoplasma aan een
receptor) zijn. Dit wil dus zeggen dat de een aan het membraan hecht (deze kan niet
door het celmembraan heen) en de andere juist aan de nucleus (deze kan dus wel door
het membraan heen).
Er zijn verschillende soorten liganden:
Monodentaal ligand
Het ligand kan maar één binding met een metaal(ion) vormen. Voorbeelden van
deze groep liganden zijn: fluoride, chloride, bromide, jodide, cyanide, thiocyanaat,
ammoniak en water. De laatste heeft op zuurstof wel twee vrije elektronenparen,
maar deze zijn ruimtelijk zo georiënteerd dat ze niet samen aan hetzelfde atoom
kunnen koppelen.
Bidentaal ligand
Het ligand beschikt over twee atomen met vrije elektronenparen. Deze twee
atomen bevinden zich bovendien zover van elkaar in het molecuul dat bij binding
aan hetzelfde atoom of ion een vier-ring, een vijfring of een zesring gevormd
wordt. Voorbeelden van deze groep liganden zijn dithiocarbamaat (vierringen),
1,2-diaminoethaan en glycol (vijfringen), acetylacetonaat (zesringen).
Tridentaal ligand
Tridentaten zijn vergelijkbaar met bidentaten, maar beschikken over 3 atomen
met vrije elektronenparen. PMDTA is een voorbeeld van deze groep liganden.
Polydentaal ligand
Deze groep liganden beschikt over meer dan 2 atomen met vrije elektronenparen.
Bij binding met hetzelfde atoom ontstaan steeds 4-, 5- en 6-ringen.
Onderwerp: communicatie tussen cellen (cel-signaal transductie)
Hoe communiceert een cel? Welke manieren om te communiceren zijn er?
Cellen moeten samenwerken in een organisme, en ook binnenin de cel moet goed
worden samengewerkt. Deze cel-cel signalering wordt ook wel signaaltransductie
genoemd. Signaaltransductie is het omzetten van een signaal in een speciefieke respons.
Voor deze communicatie zijn altijd 3 soorten moleculen nodig: Een signaalmolecuul, een
receptor en een second messenger molecuul.
- First messenger moleculen zijn agonisten / antagonisten die zorgen voor het
opwekken van een signaal (bv hormonen, stimulatoren van de zenuwen)
- Second messenger moleculen zorgen ervoor dat het signaal in de cel wordt
versterkt
A: Welke soorten liganden zijn er?
Een ligand is een substraat dat past op een ion, klein molecuul of een groot molecuul.
Het kan zijn dat door de binding van een ligand er soms een verandering in het eiwit
optreed. Het grootste verschil tussen verschillende liganden is dat de er hydrofiele
liganden zijn (binding aan de celmembraan, first messenger) en dat er hydrofobe
liganden (kunnen door plasmamembraan heen en binden pas in het cytoplasma aan een
receptor) zijn. Dit wil dus zeggen dat de een aan het membraan hecht (deze kan niet
door het celmembraan heen) en de andere juist aan de nucleus (deze kan dus wel door
het membraan heen).
Er zijn verschillende soorten liganden:
Monodentaal ligand
Het ligand kan maar één binding met een metaal(ion) vormen. Voorbeelden van
deze groep liganden zijn: fluoride, chloride, bromide, jodide, cyanide, thiocyanaat,
ammoniak en water. De laatste heeft op zuurstof wel twee vrije elektronenparen,
maar deze zijn ruimtelijk zo georiënteerd dat ze niet samen aan hetzelfde atoom
kunnen koppelen.
Bidentaal ligand
Het ligand beschikt over twee atomen met vrije elektronenparen. Deze twee
atomen bevinden zich bovendien zover van elkaar in het molecuul dat bij binding
aan hetzelfde atoom of ion een vier-ring, een vijfring of een zesring gevormd
wordt. Voorbeelden van deze groep liganden zijn dithiocarbamaat (vierringen),
1,2-diaminoethaan en glycol (vijfringen), acetylacetonaat (zesringen).
Tridentaal ligand
Tridentaten zijn vergelijkbaar met bidentaten, maar beschikken over 3 atomen
met vrije elektronenparen. PMDTA is een voorbeeld van deze groep liganden.
Polydentaal ligand
Deze groep liganden beschikt over meer dan 2 atomen met vrije elektronenparen.
Bij binding met hetzelfde atoom ontstaan steeds 4-, 5- en 6-ringen.
