Cytoskelet en zijn functies

Eukaryote cellen zijn cellen met een kern, in tegenstelling tot prokaryote cellen die geen kern hebben.

Eukaryote cellen zijn gecompartimenteerd: ze bevatten organellen met specifieke functies. Dit verhoogt het membraanoppervlak en zorgt voor efficiënte biochemische processen.

De kern is het controlecentrum van de cel. Hij bevat het genetisch materiaal (DNA) en regelt de eiwitsynthese.

De nucleolus is een onderdeel binnen de kern waar ribosomen worden gesynthetiseerd.

De nucleaire envelop is een dubbele membraanstructuur met poriën die het nucleoplasma en het cytoplasma scheidt. Deze poriën zorgen voor de selectieve uitwisseling van stoffen tussen kern en cytoplasma.

Het kernskelet bestaat uit eiwitdraden die de kernstructuur ondersteunen. Het is betrokken bij de organisatie van het genetisch materiaal.

Chromatine is een complex van DNA en eiwitten (histonen) dat het genetisch materiaal vormt. Tijdens de celdeling wordt chromatine gecondenseerd tot chromosomen.

Chromosomen zijn de gecondenseerde vorm van chromatine. Ze zijn tijdens de celdeling duidelijk zichtbaar.

Euchromatine is een lichte vorm van chromatine dat actief is in de eiwitsynthese. Heterochromatine is een donkere vorm van chromatine die sterk gecondenseerd is en inactief is.

Het centrale dogma beschrijft de stroom van genetische informatie in cellen: DNA wordt overgeschreven naar RNA en vervolgens vertaald naar eiwitten. Tijdens de celdeling wordt het DNA verdubbeld.

Ribosomen zijn kleine organellen die eiwitsynthese uitvoeren. Ze bestaan uit twee subeenheden, een grote en een kleine, die zijn samengesteld uit ribosomale eiwitten en rRNA.

Ribosomen kunnen vrij in het cytoplasma voorkomen of gebonden zijn aan het endoplasmatisch reticulum.

Proteasomen zijn eiwitcomplexen die betrokken zijn bij de afbraak van eiwitten. Ze breken eiwitten af die beschadigd, defect of foutief gevouwen zijn.

Het endomembraansysteem omvat een netwerk van membranen die verschillende organellen in de cel verbindt. Het zorgt voor het transport en de modificatie van eiwitten en andere stoffen.

Het endoplasmatisch reticulum (ER) is een netwerk van membranen die betrokken is bij de synthese en modificatie van eiwitten en lipiden. Het bestaat uit twee soorten: ruw ER (RER) en glad ER (SER).

Het Golgi-apparaat is een organel dat eiwitten verwerkt en sorteert na hun synthese door het ER.

Het Golgi-apparaat heeft een polariteit, wat betekent dat het twee gespecialiseerde zijden heeft: de cis-zijde (onrijp) en de trans-zijde (rijp).

De cis-zijde van het Golgi-apparaat ontvangt transportvesikels van het ER, terwijl de trans-zijde secretorische vesikels afsplitst die eiwitten naar andere onderdelen van de cel of de buitenwereld transporteren.

Exocytose is een proces waarbij de cel stoffen naar buiten transporteert door middel van vesikels die versmelten met het celmembraan.

Lysosomen zijn organellen die hydrolytische enzymen bevatten om celafval te verteren.

Endocytose is het proces waarbij een cel stoffen opneemt door de celmembraan in te stulpen en een vesikel te vormen.

Endosomen zijn gematureerde vesikels die ontstaan door endocytose, wat betekent dat ze stoffen hebben opgenomen uit de buitenwereld.

Lysosomen spelen een belangrijke rol in de vertering van opgehaalde stoffen door endocytose en de afbraak van beschadigde celonderdelen.

Een lysosoom is een organel in eukaryote cellen dat verantwoordelijk is voor de afbraak van afvalstoffen, beschadigde organellen en opgenomen stoffen.

Lysosomale ziektes zijn aandoeningen die ontstaan door een tekort aan functionerende lysosomale enzymen. Dit leidt tot een ophoping van afvalstoffen in de cel.

De ziekte van Tay-Sachs is een lysosomale ziekte die wordt veroorzaakt door een tekort aan het enzym ß-hexosaminidase A. Dit leidt tot een ophoping van vetten in de hersenen, wat ernstige neurologische problemen veroorzaakt.

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

Peroxisomen zijn organellen die betrokken zijn bij de afbraak van vetzuren, alcohol en andere giftige stoffen.

Vacuolen zijn organellen die dienen als opslagplaats voor water, voedingsstoffen en afvalstoffen. Bij planten is er een grote centrale vacuole.

Mitochondriën zijn organellen die verantwoordelijk zijn voor de energieproductie in eukaryote cellen door middel van celademhaling.

Mitochondriën hebben hun eigen DNA en ribosomen, waardoor ze hun eigen eiwitten kunnen produceren. Ze worden daarom ook wel 'semiautonoom' genoemd.

Celademhaling is het proces waarbij glucose wordt afgebroken tot energie in de vorm van ATP. Dit proces vindt plaats in de mitochondriën.

Plastiden zijn organellen die alleen in plantencellen voorkomen. Ze zijn betrokken bij fotosynthese en opslag van voedingsstoffen.

Het cytoskelet is een netwerk van eiwitvezels dat verantwoordelijk is voor de vorm, steun en beweging van cellen. Het bestaat uit drie hoofdtypen: microtubuli, microfilamenten (actine) en intermediaire filamenten.

Microtubuli zijn holle buizen die zijn opgebouwd uit tubuline-eiwitten. Ze zijn essentieel voor de beweging van chromosomen tijdens celdeling, de beweging van cilia en flagellen, en het transport van organellen.

Microtubuli spelen een rol in de vormverandering van cellen en het behoud van de celstructuur, zoals de drukbestendigheid van de cel.

Cilia zijn korte, haarachtige structuren die in grote aantallen op het oppervlak van cellen kunnen voorkomen. Ze helpen met het verplaatsen van vloeistoffen over het oppervlak, zoals in de luchtwegen.

Flagellen zijn lange, zweepvormige structuren die worden gebruikt voor voortbeweging van cellen. Ze komen voor in kleine aantallen, zoals bij spermacellen.

Chloroplasten zijn organellen in plantencellen die verantwoordelijk zijn voor fotosynthese. Ze bevatten het pigment chlorofyl, dat licht vangt om energie te produceren voor de plant.

Chloroplasten hebben hun eigen DNA en ribosomen, wat betekent dat ze hun eigen eiwitten kunnen produceren.

Chloroplasten hebben een dubbele membraan. De buitenste membraan is afkomstig van de gastheercel, terwijl de binnenste membraan afkomstig is van de oorspronkelijke bacterie.

De endosymbiontentheorie stelt dat chloroplasten en mitochondria ooit onafhankelijke bacteriën waren die in een gastheercel zijn opgenomen.

Volgens de endosymbiontentheorie werden aërobe bacteriën opgenomen door een eukaryote cel, waardoor de voorloper van de mitochondriën ontstond.

Mitochondriën en chloroplasten repliceren zichzelf onafhankelijk van de celdeling van de gastheercel.

Mitochondriën en chloroplasten zijn semi-autonoom, wat betekent dat ze hun eigen DNA en ribosomen hebben, maar toch afhankelijk zijn van de celkern voor sommige eiwitten.

Mitochondriën produceren ATP, de belangrijkste energiebron van de cel.

De endosymbiontentheorie is een belangrijke theorie die ons inzicht geeft in de evolutie van eukaryote cellen.

Ciliën zijn kleine haartjes die aan de buitenkant van een cel kunnen zitten. Ze dienen voor voortbeweging of het afvoeren van stoffen. Flagellen zijn langere, zweepvormige structuren die eveneens voor voortbeweging dienen.

Een basaallichaampje is een structuur die aan de basis van ciliën en flagellen zit. Het dient als ankerpunt en regelt de groei en beweging van deze structuren.

Microfilamenten zijn dunne draden die bestaan uit het eiwit actine. Ze zijn belangrijk voor de vormgeving van de cel, spiercontractie, cytoplasmatische stroming en de beweging van cellen.

Intermediaire filamenten zijn dikker dan microfilamenten en bestaan uit diverse eiwitten, zoals keratine. Ze dienen voor stevigheid en voor het verbinden van de celkern en andere organellen.

Cytoplasmatische stroming is de beweging van het cytoplasma binnen de cel. Het zorgt voor de verdeling van stoffen en organellen.

De celwand is een buitenste laag die rondom sommige cellen zit. Hij beschermt de cel, geeft hem vorm en voorkomt dat hij te veel water opneemt.

Celwanden zijn bij verschillende organismen anders. Planten hebben een celwand van cellulose, schimmels van chitine en bacteriën van peptidoglycaan.

Eukaryote cellen zijn groter dan prokaryote cellen en hebben een kern met DNA. Prokaryote cellen zijn kleiner en hebben geen kern.