Zenuwcellen en steuncellen.docx

Cellen en Celorganellen ======================= Nucleus of Celkern ------------------ - Chromatine - Knoeiboel van eiwitten en nucleïnezuren (DNA en RNA) in de celkern - Wirwar van draden in een bol wol, losse ongespannen wol - Tijdens celdeling: - Chromat...

Cellen en Celorganellen ======================= Nucleus of Celkern ------------------ - Chromatine - Knoeiboel van eiwitten en nucleïnezuren (DNA en RNA) in de celkern - Wirwar van draden in een bol wol, losse ongespannen wol - Tijdens celdeling: - Chromatine strakker en compact opgerold en vormt het chromosomen - Zoals je de draad van de bol zou oprollen om er netjes en compact bolletjes van te maken - Bevat DNA - Dubbel membraan Cytoplasma ---------- - Cytosol - Waterige, gelatineuze vloeistof waarmee de cel gevuld is - Er zitten verschillende celorganellen in - Cytoskelet - Netwerk van proteïnen: eiwitfilamenten (actine) en microtubuli (tubuline) - Als het frame van een tent dat de structuur ondersteunt - Dynamisch: Kan snel groeien, plooien of afbreken - Bestaat vooral uit eiwitten - Functies: - Signaalmechanismen: Communicatie binnen de cel - Endocytose: Het opnemen van uitwendige stoffen in de cel - Intercellulair transport: Vervoert stoffen binnen de cel Ribosoom -------- - Zorgt voor eiwitsynthese in cellen - Zweeft vrij rond in cytoplasma of hangt aan endoplasmatische reticulum - Eiwitsynthese - Produceert eiwitten door aminozuren (basis voor eiwitten) achter elkaar te zetten in een volgorde gespecifieerd door mRNA - Kleine subeenheid - Leest mRNA codons en matcht die met de juiste tRNA moleculen die de aminozuren dragen - Grote subeenheid - Bevat de enzymen nodig voor peptidebinding tussen aminozuren - tRNA-moleculen leveren de aminozuren aan die worden verbonden - Eiwit ontstaat na verbinding Endoplasmatische Reticulum -------------------------- - Functie: Betrokken bij synthese, vouw modificatie en transport van eiwitten en lipiden - RER - Bevat ribosomen aan de buitenkant - Eiwitten die gesynthetiseerd gaan in het RER - GER - Ontvangen RER-eiwitten - Zendt RER-eiwitten naar Golgi-apparaat voor verdere verwerking en verzending, net als een verzendcentrum dat bestelling voorbereidt voor levering in het binnen- of buitenland (in of uit de cel) Golgi-apparaat -- De Postkantoor: ontvangt, verwerkt en verzendt eiwitten ------------------------------------------------------------------------- - Functie: Verwerkt en sorteert eiwitten en andere moleculen voor verzending buiten of binnen de cel - Werking: - Ontvangt ruwe eiwitten van GER - Verwerking: Voegt suiker toe aan eiwitten om het functioneel te maken - Verzending: Levert eiwitten in of uit de cel - Lysosomen - Membraanblaasje - Functie - Bevatten 40-tal enzmen - Breken macromoleculen af en verteren gefagocyteerde deeltjes Mitochondriën -- De Energiecentrale ----------------------------------- - Bevat eigen genoom - Functie en Rol: - Energiecentrale van de cel - Produceert ATP, energiebron cellulaire processen - Metabolisme: Krebs-Cyclus (citroenzuurcyclus afbraak macromoleculen omzetten in energie - Regulatie van apoptose, celdood - Regulatie van calciumconcentratie in cellen door af te geven of op te slaan - Synthetiseren steroïde hormonen - Bouw: - Dubbele membraan - Buitenmembraan: Glad en omsluit mitochondriën - Internmembrenaire membraan: Ruimte tussen binnen- en buitenmembraan - Binnenmembraan: Geplooid, vormt Cristae (vouwsels of plooien) bieden groot oppervlak voor chemische reacties en ATP-productie - Matrix: Ruimte binnen de binnenmembraan waarin Citroencyclus plaats vindt - Bevat genoom van de mitochondriën Macromoleculen en enzymen ========================= Eiwitten en hun synthese ------------------------ - Opbouw: - Aminozuren verbonden met peptidebindingen aan elkaar vormen polypeptideketens - Peptidebindingen ontstaan wanneer de carboxylgroep van een amionzuur aan de aminogroep van een andere aminozuur bindt - Er zijn slechts 20 verschillende aminozuren en ze vormen minstens 50.000 eiwitten - Eiwitten hebben een complexe 3D-structuur (zoals alpha-helixen en beta-sheets) - Wordt bepaald door de interacties tussen aminozuren - De vorm van het eiwit is crucial en specifiek voor zijn functie - Synthese: - Transcriptie: Stukje DNA-code overgeschreven op mRNA in de celkern - mRNA beweegt uit celkern, bindt aan ribosomen en vormen vrije (vrije ribosomen in cytoplasma) of membraangebonden **polysomen** (ribosomen gebonden aan ER) - Translatie: **Ribosomen** lezen mRNA - Vertaling van de codons naar de samenstelling van eiwit (zie deel over ribosomen) - Polysomen in Ribosomen - Gebonden aan endoplasmatisch reticulum (RER): synthetiseren eiwitten voor secretie/transmembraan - Secretorische eiwit: verplaatst in ER en signaalsequentie wordt afgeknipt - Transmembraaneiwitten: Hydrofoob stuk (N-terminaal) gaat door ER-membraan en hydrofiel stuk (C-terminaal) buiten het membraan, in cytoplasma - Vrij in cytoplasma: synthetiseren eiwitten voor gebruik in de cel Membranen en membraaneiwitten ----------------------------- - Cel- of Plasmamebraan - Structuur: - Plasmamebraan = dun laagje fosfolipiden, sluit het cytoplasma om - Samenstelling bepaalt beweeglijkheid van het membraan, crucial voor celwerking - Fosfolipiden: - Hydrofobe staarten naar binnen - Hydrofiele staarten naar buiten - Steroïden kunnen hierdoor vrij door celwand bewegen - Macromoleculen en eiwitten - Eiwitten: sommigen aan **cytoskelet** verankerd - vormen kanalen die het transport van stoffen door het membraan regelen - Koolhydraatketens: gebonden aan eiwitten, vormen de glycocalyx - Laag die de buitenkant van de cel bedekt een ondersteunt bij celinteracties - Transmembraaneiwitten: - Vormen **ionenkanalen** die doorlaatbaarheid van het membraan reguleren **Kunnen open of gesloten zijn** - Structuur van Ionenkanalen - Bestaat uit identieke of verschillende subeenheden die vaak alpha-helix aminozuurketens vormen en het membraan overspannen - **Identieke subunits: homo-oligomeren** - **Verschillende subunits: hetero-oligomeren** - Gereguleerde Kanalen: - Ligandgemedieerde Kanalen: - Gecontroleerd door **liganden** - Liganden: Moleculen die zich binden aan een andere molecule, in dit geval eiwitreceptoren op het oppervlak van de celwand (bv. Hormonen, neurotransmitters, insuline,..) - Kanaal opent wanneer ligand zich **[aan een eiwitreceptor bindt = ligand-gated]** - Fosforylatiegemdieerde Kanalen: - Gecontroleerd door **[binding van een fosforgroep = phosphorylation-gated]** - Binding verandert elektrische lading en opent kanaal - Spanningsgevoelige Kanalen: - Sluit of opent kanaal bij **[potentiaalveranderingen] in het membraan = voltage-gated** - Mechanische Kanalen: - Verankerd aan cytoskelet - **Vervorming van het membraan of de cel opent de kanalen = stretch- or pressure-gated** Zenuwcellen =========== Het motorneuron --------------- - Soma/Cellichaam in Ruggenmerg (Centrale Zenuwstelsel) - Metabole centrum van de neuron en bevat genetisch material - **Celorganellen** - **Voeren metabole functies uit** - **Betrokken bij eiwitsynthese** - Intracellulaire structuren - Nissl-substantie: Bestaat uit **Ruw Endoplasmatisch Reticulum (het is dus korrelig en belangrijk voor eiwitsynthese)**, verspreid door cytoplasma - Neurofilamenten: Onderdeel **cytoskelet**, essentieel voor **transport** - Lipofuscine: Pigmenten, ophopingen van onverteerd materiaal - Voornamelijk in de basis van de axon = **axonheuvel** - Mitochondriën: Aanwezig in soma en uiteinden van de axonen, de grijze stof, cellichamen van de neuron (dendriet, axon-terminal, axonheuvel) - Dendrieten - Boomvertakkingen die signalen leiden naar de soma, waar de informatie wordt verwerkt - Axon: - Lange uitloper van de neuron - Geleidt elektrische signalen weg van de soma van de neuron - Signalen beginnen bij axon hillock - Vertakt in collateralen uiteinden tot aan de presynaptische axon terminal - Collateralen verspreiden signaal naar meerdere doelcellen, zoals neuronen of spiercellen - Presynaptische axon terminal - Uiteinde van de neuron die contact maakt met andere neuronen - Myelineschede - Neuronen kunnen al dan niet gemyeliniseerd zijn - CZS voornamelijk gemyeliniseerd - PZS beiden komen voor - Maakt de zenuwimpulsen snel like Lady Godivaaaaaaaaaa - Compacte lagen lipide-proteïnecomplex, gevormd door steuncellen - Knopen van Ranvier: onderbrekingen in myelineschede Turbo Boost Zenuwimpulsen WOAH WOAH - Lagen lipide-proteïnecomplex - Oligodendrocyten in CZS en Schwann-cellen in PZS Piramidecellen en andere neuronen --------------------------------- - **Neuron 4 hoofdfuncties** 1. Inputzone: Ontvangt signalen van andere cellen 2. Integratiezone (axonheuvel): Kijkt of signaal sterk genoeg zijn 3. Conductiezone: Leidt elektrische signalen via axon naar uiteinden 4. Outputzone: Geeft signaal door naar volgende cel (van elektrisch naar chemisch via neurotransmitters) - **Neuronen variëren in vorm en grootte, afhankelijk van hun locatie en functie** - **Bipolaire neuronen**: - Hebben één dendriet en één axon - Vaak gevonden in **[zintuiglijke zenuwen]** - **[Pseudo-unipolaire neuron]**: - Hebben één uitloper die zich snel splitst in twee taken (één naar PZS en één naar CZS) - Impulsen gaan langs de uitloper en **passeren niet langs de soma** **[geen informatie verwerking en snellere impuls geleding]** - Reist vanaf sensorische uiteinde (dendriet) door de neuriet naar het axon en uiteindelijk naar PZS en CZS - Komt voor in **[dorsale wortels van ruggenmerg]** (afferente sensorische zenuwen) - Multipolaire neuronen: - Hebben verschillende vormen en lengtes, afhankelijk van hun functie - Piramidecellen: - Typische multipolaire neuron - Cellichaam is piramidevormig - Heeft een grote vertakte dendriet vanaf de soma naar de cortex apicale dendrieten - Hebben kleine stekels die input ontvangen - Vooral aanwezig in de cortex - Andere soorten neuronen - Sensorische neuronen of receptorcellen: - Afferente zenuwen - Ontvangen zintuiglijke informatie en sturen die naar het CZS - Motorneuronen of effectorcellen: - Efferente zenuwen - Hebben lange axonen en sturen signalen vanuit CZS naar organen of spieren van PZS - Interneuronen: - Zijn niet specifiek motorisch of sensorisch - Ontvangen en verwerken informatie en sturen de impulsen door naar andere neuronen - Projectie interneuronen - Lange axonen die signalen vervoeren over lange afstanden - Lokale interneuronen - Verwerken informatie binnen een klein circuit Synapsen, vesikels en neurotransmitters --------------------------------------- - Synapsen: - Synaps - Ontmoetingsplek waar neuron communiceert met een andere cel - Brug die signalen van de ene cel naar de andere overbrengt - Synapsspleet - Kleine ruimte tussen presynaptische membraan (van zendercel) en de post-synaptische membraan (van de ontvangercel) - Hier gebeurt magische overdracht van signalen - Elektrische synapsen - Gebruiken directe **verbindingen tussen cellen via cytoplasmatische** bruggetjes - Signalen kunnen dan razendsnel worden doorgegeven - Chemische synapsen: - **Neurotransmitters in membraanblaasjes** vrijgesteld wanneer impuls uiteinde van presynaptische axon bereikt - Steuncellen: - Brugpijlers van de synapsbrug - Zorgen voor structuur en vlotte functionering - Synaptische hechtingsmoleculen (synaptic adhesion molecules, SAMs) - Haken aan elkaar van presynaptische tot post-synaptische neuron - Lijm die synapsbrug op hun plek houden - Neurotransmitters - Neurotransmitter - Chemische boodschappers, dragen signaal van de andere cel naar de andere - Verpakt in **[membraanblaasjes, de vesikels transport- en opslagstructuur]** - Worden door synapsspleet vrijgegeven - Synthese in Endoplasmatische Reticulum - **Neuropeptiden** (neurotransmitters of neuromodulatoren met peptidestructuur) en **lipiden** (bepaalde lipiden fungeren als signaalmoleculen en zorgen voor transmissie) - Ze worden naar Golgi-apparaat gestuurd voor verdere verwerking - Exocytose: transport van Neurotransmitters - Grote **dense-cored vesikels**: - [Bevatten neuropeptiden] - Samengesteld in Golgi-Apparaat - Via axonaal transport naar zenuwuiteinde gebracht om boodschap over te brengen - **Synaptische vesikels:** - Kleinere vesikels - Deze vesikels worden pas vlak voor het (zenuwuiteinde) overbrengen van boodschap gevuld met de neurotransmitters - Leven na Exocytose - Recyclage van de vesikels - Na vrijgeven van neurotransmitters kunnen vesikels hergebruikt worden - Zoals een recycleerbare boodschappentas - Recyclage van membraanlipiden - Vindt plaats in Soma - Cruciaal voor het onderhouden van de structuur en functie van de celwand - Membraaneiwitten - Sommigen op vrije polysomen gesynthetiseerd - Golgi-apparaat - Speelt een rol in biosynthese van fosfolipiden - Synthese en samenstelling van [fosfolipiden en membraaneiwitten] - Hoofdzakelijk ter hoogte van GER Steuncellen -- De Ondersteunende Ingenieurs van het Zenuwstelsel ---------------------------------------------------------------- - Steuncellen = gliacellen, ingenieurs - Onzichtbare bouwvakkers en onderhoudsploegen van Zenuwstelsel - Heel belangrijk voor de functie en overleving van neuronen - Metabole (stofwisseling gerelateerd) rol - Talrijker dan neuronen - Twee hoofdtypes: macroglia en microglia - Macroglia -- De hoofdingenieurs - Astrocyten - Stervormige ingenieurs (gliacellen) - Hersenen en ruggenmerg - Ondersteunende pilaren van een gebouw - Functies: - Structurele steun, ***pilaren*** die een brug overeind houden - Herstel van weefsel bij schade, ***reparateurs*** van een brug - Voeding van neuronen, ***waterleidingen*** die water naar planten brengen - Afstemming van bloedtoevoer op de behoeften van de actieve hersengebieden, zoals een ***thermostaat*** - Vormt beschermende kring rond bloedvaten in hersenen, zoals een ***slotgracht*** - Stofwisseling met neuronen en reageren op wat er in de synapsen gebeurt, zoals een ***dirigent*** die voor de timing en ritme van instrumenten regelen - Ondersteunt bij soepele communicatie tussen neuronen, zoals ***verkeersagenten*** die het verkeer in goede banen leiden - Oligodendrocyten - ***Elektriciens*** van het zenuwstelsel, die bezig zijn in het **CZS** - Wikkelen ***isolatiedraad***, ***myeline*** om de axonen waardoor signalen snel en efficiënt kunnen reizen - Schwann-cellen - ***Elektriciens*** van het zenuwstelsel, in het **PZS** - Monteurs die ervoor zorgen dat de ***bedrading*** overal werkt - Wikkelen ook isolatiedraad, **myeline** - Microglia -- De Schoonmakers en Beveiligers - Beveiligingsploeg en schoonmaakdienst in één - Patrouilleren in de hersenen en ruggenmerg en zoeken naar indringers en afvalstoffen - De cellen zijn klein met een langgerekte soma en doornige uitlopers - Kleine kern - Cytoplasma bevat veel lysosomen - **Lysosomen** - Bevat 40-tal enzymen - Afbraak van overbodige macromoleculen - Zorgt ook, samen met een **fagosoom (lysosoom + fagosoom = fagosoom)**, voor digestie van gefagocytoseerde partikels - Functies: - Afweer: Beschermen hersenweefsel tegen schadelijke stoffen - Ruimen afval op en vervoeren het weg - Ruimen op gestorven cellen op - Ependymale cellen -- De Waterbeheerders - Vormen de begrenzende cellaag van de hersenen en werken als de waterbeheerdes van het CZS - Functie - Produceren CSV - Beschermend vocht en schokdemper