Cell Biologie: Golgi-apparaat

Eukaryote cellen zijn cellen met een kern, die omgeven is door een nucleaire enveloppe. Ze hebben ook een complexer intern membraansysteem, waardoor ze zijn opgedeeld in organellen met specifieke functies. Dit zorgt voor een efficiënter biologisch proces.

Prokaryote cellen zijn cellen zonder een kern. Hun genetisch materiaal bevindt zich vrij in het cytoplasma. Ze missen ook de complexe organellen die eukaryoten bezitten.

Compartimentalisatie verwijst naar de opdeling van een eukaryote cel in verschillende, gespecialiseerde compartimenten, zoals organellen. Deze compartimenten zijn omgeven door membranen en voeren specifieke functies uit.

De kern, nucleus of karyon is het controlecentrum van een eukaryote cel. Het bevat het genetisch materiaal van de cel (DNA) en reguleert de eiwitsynthese.

De kernmembraan is een dubbele membraanstructuur die de kern omringt. Het heeft poriën die de passage van moleculen tussen de kern en het cytoplasma regelen.

Ribosomen zijn kleine organellen die eiwitten synthetiseren. Ze komen voor in het cytoplasma of zijn gebonden aan het endoplasmatisch reticulum.

Proteasomen zijn eiwitcomplexen die betrokken zijn bij de afbraak van eiwitten die beschadigd, incorrect gevouwen of niet langer nodig zijn.

Het endoplasmatisch reticulum (ER) is een netwerk van membranen die door het cytoplasma van een eukaryote cel lopen. Het is betrokken bij de synthese van eiwitten, lipiden en steroïde hormonen.

Het ruw endoplasmatisch reticulum (RER) is bedekt met ribosomen, die eiwitten synthetiseren. Het RER is betrokken bij de verwerking en modificatie van eiwitten.

Het glad endoplasmatisch reticulum (SER) heeft geen ribosomen en is betrokken bij de synthese van lipiden en steroïde hormonen. Het speelt ook een rol bij het ontgiften van de cel.

Het Golgi-apparaat is een organel dat bestaat uit stapels platte membranen, genaamd cisternae. Het is betrokken bij de verwerking, sortering en verpakking van eiwitten en lipiden.

Lysosomen zijn organellen die afbraak van cellulair afval, zoals beschadigde organellen en macromoleculen, uitvoeren. Ze bevatten enzymen die deze afbraakprocessen mogelijk maken.

Peroxisomen zijn kleine organellen die een belangrijke rol spelen bij de detoxificatie van de cel. Ze bevatten enzymen die een verscheidenheid aan toxische stoffen kunnen ontgiften.

Mitochondriën zijn organellen die verantwoordelijk zijn voor de productie van energie (ATP) in de vorm van cellulaire ademhaling. Ze hebben een eigen DNA en ribosomen, wat suggereert dat ze ooit onafhankelijke organismen waren.

Plastiden zijn organellen die alleen voorkomen bij planten en algen. Ze zijn verantwoordelijk voor de fotosynthese, opslag van voedsel (zetmeel) en de productie van pigmenten.

Het cytoskelet is een netwerk van eiwitvezels dat de vorm en structuur van de cel bepaalt, intracellulair transport reguleert en celbeweging ondersteunt.

Cytosol is de vloeistof binnen in een cel, waarin de organellen zijn ondergedompeld. Het is een complexe oplossing van water, opgeloste moleculen en ionen.

De celwand is een stijve, buitenste laag die de cellen van planten, bacteriën en sommige schimmels omsluit. Het biedt steun en bescherming.

Een type van celorganel dat gespecialiseerd is in het breken van afvalstoffen in de cel. Ze bevatten enzymen die in staat zijn organische moleculen af te breken.

Het proces waarbij eiwitten worden gemodificeerd na hun synthese door ribosomen. Dit omvat reacties zoals glycosylering (toevoegen van suikermoleculen) en fosforylering (toevoegen van fosfaatgroepen).

Het Golgi-apparaat sorteert eiwitten en lipiden en stuurt ze naar de juiste locatie in de cel, ofwel naar het basolaterale of het apicale deel.

De cel heeft een polariteit met twee verschillende zijden (basolaterale en apicale zijde) die verschillende functies vervullen. Het Golgi-apparaat speelt een rol in de juiste verdeling van stoffen naar deze zijden.

Lysosomale ziekten zijn stofwisselingsziekten die veroorzaakt worden door een tekort aan bepaalde enzymen in lysosomen. Dit leidt tot de ophoping van afvalstoffen in cellen.

De ziekte van Tay-Sachs is een lysosomale ziekte die wordt veroorzaakt door een tekort aan het enzym ß-hexosaminidase A. Dit leidt tot de ophoping van GM2 gangliosiden in zenuwcellen.

De ziekte van Pompe is een lysosomale ziekte die wordt veroorzaakt door een tekort aan het enzym alpha-1,4-glucosidase. Dit leidt tot de ophoping van glycogeen in spiercellen.

Vacuolen zijn holtes in het cytoplasma van cellen die gevuld zijn met vloeistof. Ze dienen als opslagplaats voor voedingsstoffen en afvalstoffen.

Mitochondriën zijn semiautonoom; ze hebben hun eigen DNA en ribosomen, wat suggereert dat ze ooit onafhankelijke organismen waren.

De Krebscyclus vindt plaats in de matrix van het mitochondrion. Dit is een reeks reacties die de afbraak van glucose voortzet en ATP produceert.

Oxidatieve fosforylering is een proces dat plaatsvindt op het binnenste membraan van het mitochondrion. Tijdens dit proces wordt ATP geproduceerd door de energie te gebruiken die vrijkomt bij de oxidatie van elektronen.

Het Golgi-apparaat heeft een polariteit, wat betekent dat de twee zijden van de stapel verschillende functies hebben. De cis-zijde (de 'onrijpe' zijde) ontvangt transportblaasjes met eiwitten en lipiden vanuit het ER. De trans-zijde (de 'rijpe' zijde) scheidt de verwerkte producten in transportblaasjes af naar andere delen van de cel of naar het buiten milieu.

Het Golgi-apparaat verwerkt eiwitten en lipiden die vanuit het ER worden vervoerd. Dit proces omvat onder andere glycosylering (het toevoegen van suikers) en fosforylering (het toevoegen van fosfaatgroepen). De verwerking van eiwitten en lipiden in het Golgi-apparaat is essentieel voor hun juiste functie in de cel.

Exocytose is een proces waarbij een cel stoffen uitstoot door middel van transportblaasjes. De blaasjes versmelten met het celmembraan en geven hun inhoud af aan de buitenkant van de cel.

Endocytose is een proces waarbij een cel stoffen opneemt uit de omgeving. Het proces begint met een instulping van het celmembraan, die de stoffen insluit. De instulping snoert af en vormt een endosoom, een blaasje met de opgenomen stoffen.

Een endosoom is een membraan-omgeven compartiment dat gevormd wordt door endocytose. Endosomen bevatten stoffen die uit de omgeving worden opgenomen door de cel.

Lysosomen breken macromoleculen, zoals afgebroken organellen of stoffen die door endocytose worden opgenomen, af via een proces dat autofagie wordt genoemd.

Chloroplasten zijn organellen in plantencellen die verantwoordelijk zijn voor fotosynthese.

Chlorofyl is een pigment in chloroplasten dat licht absorbeert voor fotosynthese.

Naast hun eigen DNA hebben chloroplasten ook ribosomen, waardoor ze eigen eiwitten kunnen synthetiseren.

Mitochondriën en chloroplasten zijn beide semi-autonome organellen, wat betekent dat ze hun eigen DNA en ribosomen hebben. Dit duidt op hun evolutionaire oorsprong: ze waren ooit onafhankelijke bacteriën.

Mitochondriën zijn verantwoordelijk voor de productie van ATP, de energiebron van de cel.

De endosymbiontentheorie stelt dat eukaryote cellen zijn ontstaan door de opname van prokaryote cellen (bacteriën).

De endosymbiontentheorie suggereert dat aërobe bacteriën door een eukaryote cel werden opgenomen en evolueerden tot mitochondriën.

Chloroplasten zijn ontstaan door de opname van fotosynthetische cyanobacteriën door een voorouder van eukaryoten.

De dubbele membraan van mitochondriën en chloroplasten is een bewijs voor hun endosymbiotische oorsprong. De binnenste membraan is afkomstig van de membraan van de oorspronkelijke bacterie.

De endosymbiontentheorie suggereert dat de opname van bacteriën door eukaryote cellen een cruciale stap was in de evolutie van complexere levensvormen.

Het cytoskelet bestaat uit drie belangrijke componenten: microtubuli, microfilamenten en intermediaire filamenten. Ieder type speelt een verschillende rol in de cel.

Microtubuli zijn lange, holle buizen die belangrijk zijn voor transport binnen de cel, celdeling en de beweging van ciliën en flagellen.

Ciliën en flagellen zijn haarachtige structuren die de cel voortbewegen of vloeistoffen langs het oppervlak bewegen. Ze zijn opgebouwd uit microtubuli.

Microfilamenten zijn dunne eiwitdraden, voornamelijk gemaakt van actine. Ze zijn betrokken bij de vormverandering van de cel, spiercontractie en beweging van organellen.

Intermediaire filamenten zijn tussen microtubuli en microfilamenten in, ze geven structuur aan de cel en bevestigen organellen.

De belangrijkste verschil tussen prokaryote en eukaryote cellen ligt in het DNA. Prokaryoten hebben geen kern en hun DNA bevindt zich vrij in het cytoplasma. Eukaryoten hebben een kern en hun DNA is georganiseerd in chromosomen.