H2-3

# Structuur en functie van het celmembraan Het celmembraan, bestaande uit een fosfolipide dubbellaag, scheidt het intracellulaire milieu van de buitenwereld en speelt een cruciale rol in de celstructuur en -functie. ### 1.1 De fosfolipide dubbellaag: bouwstenen en eigenschappen #### 1.1.1 Fosfolipiden en sfingolipiden * **Fosfolipiden:** Dit zijn de primaire lipidecomponenten van celmembranen. Ze zijn **amfipathisch**, wat betekent dat ze zowel een hydrofiele (wateraantrekkende) kop als een hydrofobe (waterafstotende) staart bezitten. * De hydrofiele kop bevat een fosfaatgroep en is vaak gekoppeld aan andere moleculen zoals choline (phosphatidylcholine). * De hydrofobe staart bestaat uit twee vetzuurketens, die afkomstig zijn van glycerol. * **Sfingolipiden:** Deze lipiden lijken op fosfolipiden, maar gebruiken een sfingoïde molecule in plaats van glycerol. Ze spelen ook een rol in de membraanstructuur en -functie. #### 1.1.2 Vetzuren en membraanvloeibaarheid De aard van de vetzuurstaarten beïnvloedt de vloeibaarheid van het membraan: * **Verzadigde vetzuurstaarten:** Deze zijn recht en kunnen efficiënt met elkaar interageren, wat resulteert in een dichtere pakking en een stijver membraan. * **Onverzadigde vetzuurstaarten:** Deze bevatten één of meer dubbele bindingen, wat leidt tot knikken in de ketens. Dit verstoort de pakking, verzwakt de interacties en verhoogt de vloeibaarheid van het membraan. * In dierlijke cellen bevatten fosfolipiden doorgaans één verzadigd en één onverzadigd vetzuur. #### 1.1.3 Cholesterol en membraanvloeibaarheid Cholesterol is een integraal onderdeel van dierlijke celmembranen en intercaleert tussen de fosfolipiden. Het heeft een tweeledige rol: * **Bij lage temperaturen:** Cholesterol verhoogt de vloeibaarheid door te voorkomen dat de vetzuurstaarten dicht op elkaar pakken en kristalliseren. * **Bij hoge temperaturen:** Cholesterol beperkt de beweging van de fosfolipiden, waardoor de vloeibaarheid wordt verminderd en het membraan stijver wordt. * Over het algemeen vermindert cholesterol de permeabiliteit van het membraan en stabiliseert het de structuur, wat cruciaal is voor de optimale werking van membraanproteïnen. #### 1.1.4 Vloeibaarheid en temperatuursgevoeligheid Het celmembraan is een vloeibare structuur met een temperatuurafhankelijke faseovergang van een "gel"- of vaste toestand naar een "sol"- of vloeibare toestand. Deze overgangstemperatuur (Tm) wordt bepaald door de samenstelling van de vetzuurstaarten: * Korte en onverzadigde vetzuren leiden tot een lagere Tm (vloeibaarder). * Lange en verzadigde vetzuren leiden tot een hogere Tm (stijver). * Een zwakke pakking door onverzadigde vetzuren kan leiden tot gaten in het membraan, wat de permeabiliteit vergroot. ### 1.2 Membraanmechanismen: diffusie en translocatie #### 1.2.1 Laterale diffusie en rotatie Binnen één leaflet (helft van de dubbellaag) kunnen lipiden vrij bewegen: * **Laterale diffusie:** Lipiden kunnen snel horizontaal binnen hun eigen leaflet bewegen. * **Rotatie:** Lipiden kunnen om hun as roteren. #### 1.2.2 Flip-flop beweging De beweging van een fosfolipide van de ene leaflet naar de andere (flip-flop) is energetisch zeer ongunstig. Dit proces vereist de hulp van specifieke enzymen: * **Flippases en floppases:** Deze ATP-afhankelijke enzymen transporteren fosfolipiden actief tussen de twee leaflets. * **Flippases:** Transporteren specifieke fosfolipiden naar de cytosolische leaflet. * **Floppases:** Transporteren specifieke fosfolipiden naar de extracellulaire leaflet. * **Scramblases:** Sommige scramblases zijn energieonafhankelijk en werken bidirectioneel, waardoor een evenwicht tussen de leaflets ontstaat. Ze vergemakkelijken de flip-flop beweging langs de concentratiegradiënt. > **Tip:** Flip-flop beweging is energetisch ongunstig omdat de hydrofiele kop van het fosfolipide door het hydrofobe binnenste van het membraan zou moeten bewegen. #### 1.2.3 Cholesterol versus fosfolipiden translocatie In tegenstelling tot fosfolipiden, diffundeert cholesterol relatief gemakkelijk tussen de leaflets. Hierdoor is de cholesterolconcentratie in beide leaflets meestal gelijk. ### 1.3 Membraanasymmetrie: een functionele noodzaak Het celmembraan vertoont een duidelijke asymmetrie in de samenstelling van de lipiden tussen de intracellulaire (cytosolische) en extracellulaire (luminale) zijde. #### 1.3.1 Generatie van asymmetrie Deze asymmetrie wordt gegenereerd tijdens de biosynthese van lipiden in het endoplasmatisch reticulum (ER) en het Golgi-apparaat, mede dankzij de activiteit van flippases en floppases. Fosfolipiden worden selectief naar specifieke zijden getransporteerd. Bijvoorbeeld, fosfatidylcholine (PC) wordt vaak naar de buitenste leaflet getransporteerd. #### 1.3.2 Implicaties van asymmetrie De asymmetrie in de lipidensamenstelling heeft belangrijke functionele gevolgen: * **Membraanbuiging (curvature):** Verschillende lipiden hebben verschillende "vormen" die de lokale buiging van het membraan kunnen beïnvloeden, wat belangrijk is voor processen zoals vesikelvorming. * **Elektrische lading:** De intracellulaire zijde van het membraan is over het algemeen negatiever geladen dan de extracellulaire zijde, mede door de verdeling van fosfolipiden met negatief geladen koppen, zoals fosfatidylserine. * **Signaaltransductie:** Specifieke fosfolipiden, zoals fosfatidylinositol-4,5-bifosfaat ($PIP_2$), zijn aan de intracellulaire zijde gerelateerd aan "second messenger" signaalcascades. * **Apoptose (geprogrammeerde celdood):** Bij celdood, vaak door ATP-tekort, kan de membraanasymmetrie verloren gaan. Fosfatidylserine (PS), normaal aan de intracellulaire zijde, komt dan aan de extracellulaire zijde te liggen, wat dient als een signaal voor fagocyten om de cel op te ruimen. #### 1.3.3 Lipid rafts Lipid rafts zijn kleine, dynamische microdomeinen in het celmembraan die verrijkt zijn met specifieke lipiden zoals cholesterol, sfingolipiden en sfingomyeline. Deze gebieden zijn vaak dikker dan de omringende membraan en spelen een belangrijke rol bij: * **Membraanorganisatie:** Ze concentreren specifieke membraaneiwitten. * **Signaaltransductie:** Ze fungeren als platformen voor de assemblage van signaalcomplexen. * **Lokalisatie van membraanreceptoren:** Ze beïnvloeden de werking van receptoren. ### 1.4 Samenvatting van membraankarakteristieken * Membraanlipiden vormen spontaan een dubbellaag in water door hun amfipathische karakter. * De dubbellaag gedraagt zich als een 2D vloeibare fase met laterale diffusie van lipiden. Flip-flop beweging is zeldzaam. * Membraanvloeibaarheid wordt bepaald door lipidensamenstelling, met name de lengte en verzadiging van vetzuurstaarten en de aanwezigheid van cholesterol. * Biologische membranen vertonen asymmetrie in lipidensamenstelling, wat functioneel is voor celprocessen. * Lipid rafts zijn specifieke microdomeinen met een verhoogde concentratie van bepaalde lipiden en eiwitten, belangrijk voor signaaltransductie. --- # Cel-cel communicatie via chemische signalen Cel-cel communicatie is essentieel voor de gecoördineerde activiteit van cellen. Naast directe cel-cel contacten, vindt communicatie ook plaats via chemische signalen, die door specifieke receptoren op de doelcel worden herkend. ### 2.1 Mechanismen van cel-cel communicatie Er zijn verschillende manieren waarop cellen met elkaar kunnen communiceren: * **Directe cel-cel communicatie (Juxtacrien):** * **Gap junctions:** Dit zijn intercellulaire kanalen die elektro-chemische communicatie tussen naburige cellen mogelijk maken. Een gap junction kanaal wordt gevormd door twee hemiconnexons (bestaande uit 6 connexines elk) van naburige cellen. Moleculen tot een grootte van ongeveer 1200 dalton kunnen door deze kanalen passeren, wat zowel chemisch als elektrisch contact tussen de cellen tot stand brengt. De opening en sluiting van deze kanalen wordt gereguleerd door factoren zoals pH, calciumionen ($Ca^{2+}$) en cyclisch AMP (cAMP). * **Structurele interacties:** Dit omvat verbindingen zoals cadherins (adherens junctions, desmosomen) en tight junctions. Hoewel de specifieke samenstelling hiervan niet altijd gedetailleerd gekend hoeft te zijn, vertegenwoordigen ze een vorm van directe fysieke interactie en communicatie. * **Communicatie via chemische signalen:** Deze vorm van communicatie vindt plaats zonder direct fysiek contact tussen cellen, maar via de afgifte en herkenning van chemische signaalmoleculen. De methoden hiervoor zijn: * **Endocriene signalisatie:** Hormonen worden door endocriene klieren geproduceerd en via de bloedbaan naar specifieke doelorgaancellen getransporteerd. Dit is een relatief traag mechanisme van signaaloverdracht met een hoge affiniteit van de receptor voor het hormoon. * **Paracriene signalisatie:** Signaalmoleculen worden afgegeven in de extracellulaire ruimte en werken in op naburige cellen. Neurotransmitters in de synaptische spleet zijn een klassiek voorbeeld hiervan. Dit mechanisme is snel en de receptor heeft vaak een lagere affiniteit, wat zorgt voor een kortstondig signaal. * **Autocriene signalisatie:** Signaalmoleculen worden door een cel afgegeven en binden aan receptoren op dezelfde cel. Dit kan bijvoorbeeld een rol spelen bij bloedstolling. ### 2.2 Typen chemische signalen Chemische signalen kunnen diverse vormen aannemen: * **Amines:** Bijvoorbeeld epinephrine (adrenaline) en acetylcholine (ACh). * **Peptiden/eiwitten:** Zoals insuline en angiotensine II. * **Steroïde hormonen:** Waaronder oestrogeen, cortisol en vitamine D. * **Eicosanoïden:** Afgeleid van arachidonzuur, zoals prostaglandines. * **Kleine moleculen:** Gassen zoals koolstofdioxide ($CO_2$) en stikstofmonoxide (NO), aminozuren, nucleotiden en ionen zoals calcium ($Ca^{2+}$). * **Fysische stimuli:** Temperatuur, licht, membraanspanning en membraanstijfheid kunnen ook als signalen fungeren. ### 2.3 Typen receptoren Er zijn vier hoofdtypen receptoren die chemische signalen opvangen: 1. **Ionotrope receptoren (Ligand-gated ion channels):** * Deze receptoren controleren de ionenflux over het celmembraan. * Ligandbinding induceert een conformatieverandering die het ionenkanaal opent of sluit, wat leidt tot veranderingen in de membraanpotentiaal ($V_m$) of de intracellulaire ionenconcentratie (bv. $Ca^{2+}$). * Voorbeelden zijn GABA-, NMDA- en glycine-receptoren. Sommige kanalen, zoals cyclic-nucleotide-gated (CNG) en hyperpolarized-cyclic-nucleotide gated (HCN) kanalen, hebben intracellulaire bindingsplaatsen voor cGMP of cAMP. $Ca^{2+}$ zelf kan ook bepaalde kanalen (bv. $Ca^{2+}$-activated K$^{+}$-channels, ryanodine receptors) aansturen. 2. **Metabotrope receptoren:** * **G-proteïne gekoppelde receptoren (GPCRs):** Dit is de grootste groep receptoren, gekenmerkt door zeven transmembraansegmenten. Ze werken via G-proteïnen en second messengers om intracellulaire activiteiten te moduleren. * **Structuur G-proteïne:** G-proteïnen zijn heterotrimeer, bestaande uit $\alpha$, $\beta$ en $\gamma$ subeenheden. In inactieve toestand is de $\alpha$-subeenheid gebonden aan guanosine difosfaat (GDP). * **Signaaltransductie:** Ligandbinding aan de GPCR activeert het G-proteïne, waarbij GDP wordt uitgewisseld voor guanosine trifosfaat (GTP). De geactiveerde $\alpha$-subeenheid (en soms het $\beta\gamma$-complex) moduleert vervolgens effector-eiwitten. * **Belangrijkste G$\alpha$-proteïne functies:** * **Stimulatie of inhibitie van adenylyl cyclase:** Dit reguleert de intracellulaire concentratie van cAMP. * **Modulatie van kanaal-/receptoractiviteit:** Directe invloed op ionenkanalen. * **Activatie van kinases:** Zoals Proteïne Kinase A (PKA), dat eiwitten fosforyleert. * **Activatie van fosfodiësterasen:** Bijvoorbeeld de transducine ($\alpha_t$) die betrokken is bij fototransductie in het oog en cGMP afbreekt. * **Activatie van fosfolipasen:** Met name fosfolipase C (PLC) dat fosfatidylinositol-4,5-bisfosfaat (PIP2) afbreekt tot diacylglycerol (DAG) en inositol-1,4,5-trifosfaat (IP3). * **Second messengers:** Moleculen zoals cAMP, IP3 en $Ca^{2+}$ die intracellulaire signalen versterken en doorgeven. * **Katalytische receptoren:** Deze membraangebonden receptoren hebben een intrinsieke enzymatische activiteit aan de cytoplasmatische zijde. Ze zijn vaak 1-transmembraan segment (1TM) eiwitten. Er zijn vijf klassen: 1. **Guanylyl cyclase:** Zet GTP om in cyclisch guanosine monofosfaat (cGMP). Ligandbinding veroorzaakt dimerisatie van twee monomeren, wat leidt tot activatie van guanylyl cyclase. cGMP activeert vervolgens cGMP-afhankelijke proteïne kinases (PKG) die eiwitten fosforyleren. 2. **Serine/threonine kinase receptoren:** Ligandbinding leidt tot dimerisatie. Een type 2 receptor bindt het ligand en associeert met een type 1 receptor, die vervolgens wordt gefosforyleerd en kinase-activiteit vertoont. Dit fosforyleert andere eiwitten. 3. **Tyrosine kinase receptoren (RTKs):** Ligandbinding stimuleert de vorming van een receptor-dimeer, waarbij de receptoren elkaar autofosforyleren op tyrosine-residues. Deze gefosforyleerde residuen dienen als bindingsplaatsen voor intracellulaire eiwitten met SH2- of PTB-domeinen, wat leidt tot de vorming van signaalcomplexen. Voorbeelden zijn receptoren voor nerve growth factor en insuline. 4. **Receptor-geassocieerde tyrosine kinase receptoren:** Deze receptoren activeren geassocieerde tyrosine kinases (zoals Src of JAK-kinasen). Ligandbinding veroorzaakt receptor-dimerisatie, die de kinases activeert. Deze fosforyleren elkaar en de receptor. Gefosforyleerde tyrosines dienen als bindingsplaatsen voor intracellulaire eiwitten, vergelijkbaar met RTKs. Liganden zijn vaak cytokines en groeifactoren. 5. **Tyrosine fosfatase receptoren:** Deze verwijderen fosfaatgroepen van tyrosine-residues. Ze zijn meestal monomeer in hun actieve vorm. 3. **Intracellulaire receptoren:** * Deze receptoren bevinden zich in het cytoplasma of de kern van de cel. Ze binden aan hydrofobe of membraan-permeabele moleculen (zoals steroïde hormonen, vitamine D, stikstofmonoxide). * Na ligandbinding veranderen deze receptoren van conformatie en binden ze vaak aan DNA, waardoor de genexpressie direct wordt gereguleerd. Stikstofoxide (NO) kan bijvoorbeeld door het celmembraan diffunderen en intracellulaire guanylyl cyclase activeren. ### 2.4 Signaaltransductie en interactie * **Ligand-receptor interactie:** De binding van een ligand aan zijn receptor is een bi-moleculaire reactie. De affiniteit van de ligand voor de receptor wordt uitgedrukt door de dissociatieconstante ($K_d$). Een lagere $K_d$ betekent een hogere affiniteit. De concentratie van het ligand die nodig is voor 50% van het maximale effect wordt de EC50 genoemd. * De dosis-effect curve beschrijft de relatie tussen de concentratie van een ligand en het effect. * **Coöperativiteit:** Wanneer binding op één bindingsplaats de binding op andere bindingsplaatsen beïnvloedt, spreekt men van coöperativiteit. Dit wordt beschreven door de Hill-functie, waarbij het Hill-getal ($n$) de mate van coöperativiteit aangeeft. Een Hill-getal groter dan 1 duidt op positieve coöperativiteit en een steilere dosis-effect curve. * **Second messengers:** Deze intracellulaire signaalmoleculen, zoals cAMP, IP3, DAG en $Ca^{2+}$, versterken het initiële signaal (amplificatie) en maken integratie van signalen uit verschillende pathways mogelijk. * **Calcium ($Ca^{2+}$) signalering:** $Ca^{2+}$ speelt een cruciale rol in veel cellulaire processen. Het kan direct interacties aangaan met enzymen en kanalen, of werken via het calciumbindende eiwit calmoduline (CaM). CaM bindt 4 $Ca^{2+}$-ionen en ondergaat een conformatieverandering die de activiteit van doelproteïnen moduleert. * **DAG en IP3:** Geproduceerd door de hydrolyse van PIP2 door fosfolipase C (geactiveerd door Gq-proteïnen). IP3 opent $Ca^{2+}$-kanalen in het endoplasmatisch reticulum, wat leidt tot een verhoging van de cytosolische $Ca^{2+}$ concentratie. DAG activeert proteïne kinase C (PKC). * **Fosforylatie:** De activiteit van veel eiwitten wordt gereguleerd door fosforylering, een proces waarbij een fosfaatgroep wordt toegevoegd aan serine-, threonine- of tyrosine-residues. Kinasen katalyseren dit proces, terwijl fosfatases de fosfaatgroep verwijderen. PKA en PKC zijn belangrijke serin/threonine kinasen, terwijl tyrosinekinasen tyrosine-residues fosforyleren. * **Cholesterol:** Intercaleert tussen fosfolipiden in het membraan. Bij lage concentraties maakt het het membraan stijver en minder permeabel. Bij hogere concentraties verbreekt het de interactie tussen vetzuurstaarten, waardoor de kern van het membraan vloeibaar blijft en de werking van membraanproteïnen ondersteunt. * **Lipid rafts:** Lokale microdomeinen in het plasmamembraan die verrijkt zijn met cholesterol en sfingolipiden. Ze spelen een rol in signaaltransductie door de lokale concentratie van membraanreceptoren en signaalmoleculen te verhogen. ### 2.5 Belangrijke concepten en vragen * **Asymmetrie in de lipide samenstelling van de celmembraan:** Bespreek hoe deze wordt gegenereerd (biosynthese in ER/Golgi, werking van flip- en floppases) en wat de implicaties ervan zijn (bv. negatieve lading aan intracellulaire zijde, rol in membraanbuiging, betrokkenheid bij signaalcascades zoals met PIP2, rol bij apoptose). * **Functie van cholesterol:** Essentieel voor membraanfluiditeit, stabiliteit en functionele organisatie van membraaneiwitten. * **Bi-moleculaire reactie van ligand-receptor interactie:** Inclusief de concentratie-effect curve, de betekenis van de $K_d$ waarde (maat voor affiniteit) en de impact van het Hill-getal (maat voor coöperativiteit). * **G-proteïne gekoppelde receptoren (GPCRs):** Ken de algemene structuur (7 TM segmenten) en het mechanisme van signaaltransductie via G-proteïnen. * **G$\alpha$-proteïne effector modulatiemechanismen:** Begrijp de drie belangrijkste mechanismen (modulatie van adenylyl cyclase, modulatie van kanaal-/receptoractiviteit, activatie van kinases) en hun effecten op second messengers zoals cAMP en $Ca^{2+}$. * **Katalytische receptoren:** Ken de vijf klassen, hun activatiemechanismen (bv. dimerisatie) en hun enzymatische functies (bv. guanylyl cyclase, tyrosine kinase). * **Intracellulaire receptoren:** Begrijp dat dit receptoren zijn voor membraan-permeabele moleculen die direct genexpressie beïnvloeden. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Term | Definitie | | Celmembraan | Een fosfolipide dubbellaag die de cel omhult en het intracellulaire milieu scheidt van de buitenwereld, bestaande uit een buitenste en binnenste leaflet. | | Fosfolipiden | Amfipatische moleculen met een hydrofiel hoofd en een hydrofobe staart, die de basale structuur van het celmembraan vormen als een dubbellaag. | | Amfipatisch | Eigenschap van een molecuul dat zowel hydrofiele (waterminnende) als hydrofobe (waterafstotende) delen bezit, zoals fosfolipiden. | | Hydrofiel | Waterminnend; de neiging van een molecuul om interactie aan te gaan met water. | | Hydrofoob | Waterafstotend; de neiging van een molecuul om interactie te vermijden met water. | | Hydrofoob/lipofiel | Een deel van een molecuul dat een affiniteit heeft voor vetten en lipiden en water afstoot. | | Triglyceride | Een glycerolmolecule waaraan drie vetzuurstaarten gekoppeld zijn, hoewel deze structuur in het celmembraan zelf niet dominant is, maar de naamgeving van glycerol-gekoppelde fosfolipiden beïnvloedt. | | Verzadigde vetzuurstaart | Een vetzuurstaart die geen dubbele bindingen bevat, wat resulteert in een lineaire structuur en sterkere interacties tussen lipiden. | | Onverzadigde vetzuurstaart | Een vetzuurstaart die één of meerdere dubbele bindingen bevat, wat leidt tot knikken en zwakkere interacties tussen lipiden, wat de membraanvloeibaarheid verhoogt. | | Vloeibaarheid van het membraan | De mate waarin lipidecomponenten binnen de membraandubbellaag kunnen bewegen, wat cruciaal is voor celactiviteiten zoals transport en signaaloverdracht. | | Gel-sol state | De twee fasen waarin een fosfolipide membraan kan bestaan: een vaste 'gel' of 'solid' fase bij lagere temperaturen, en een meer vloeibare 'liquid' fase bij hogere temperaturen. | | Transitietemperatuur (Tm) | De temperatuur waarbij een fosfolipidenmembraan overschakelt van de vaste 'gel-solid' fase naar de vloeibare 'liquid' fase. | | Cholesterol | Een lipide die geïntegreerd is in het celmembraan en de vloeibaarheid ervan moduleert; het kan de membraan stijver maken bij hoge temperaturen en de vloeibaarheid vergroten bij lage temperaturen. | | Laterale diffusie | De beweging van lipiden en membraanproteïnen binnen één leaflet van de fosfolipide dubbellaag. | | Rotatie | De beweging van lipiden rond hun as binnen het membraan. | | Flip-flop beweging | De zeldzame beweging van een fosfolipidemolecuul van het ene naar het andere leaflet van de dubbellaag, wat energetisch ongunstig is zonder hulp van enzymen. | | Flippase/floppase | Enzymen die het transport van fosfolipiden tussen de twee leaflets van het celmembraan faciliteren, waarbij sommige energie vereisen (flippase) en andere niet (floppase/scramblase). | | Scramblase | Enzymen die de willekeurige verdeling van fosfolipiden tussen de twee leaflets van het membraan bevorderen, vaak zonder energievereiste. | | Asymmetrie in lipidensamenstelling | Het verschil in de soorten en verdeling van lipiden tussen de extracellulaire (buitenste) en intracellulaire (binnenste) zijde van het celmembraan. | | Cytosolische zijde | De binnenste zijde van het celmembraan, gericht naar het cytoplasma van de cel. | | Extracellulaire zijde | De buitenste zijde van het celmembraan, gericht naar de omgeving buiten de cel. | | Lipid rafts | Kleine, georganiseerde microdomeinen binnen het celmembraan die rijk zijn aan cholesterol en bepaalde sfingolipiden, en die een rol spelen bij signaaltransductie en membraanorganisatie. | | Curvature | De mate van kromming of buiging van het celmembraan, die beïnvloed kan worden door de specifieke lipidensamenstelling van de leaflets. | | Phosphatidylserine (PS) | Een fosfolipide dat normaal gesproken voornamelijk aan de intracellulaire zijde van het membraan voorkomt en een rol speelt bij cel signalering en apoptose wanneer het naar de buitenste zijde migreert. | | Fosfatidylcholine (PC) | Een veelvoorkomend fosfolipide in celmembranen, waarvan de biosynthese en distributie bijdragen aan de asymmetrie van het membraan. | | Fosfatidylethanolamine (PE) | Een fosfolipide dat, samen met fosfatidylcholine, de precursor kan zijn voor de synthese van fosfatidylserine. | | Phosphatidylinositol-4,5-bifosfaat (PIP2) | Een fosfolipide dat zich voornamelijk aan de intracellulaire zijde van het membraan bevindt en een belangrijke rol speelt als "second messenger" en als component van ionkanalen. | | Apoptose (celdood) | Een proces van geprogrammeerde celdood waarbij veranderingen in het celmembraan optreden, waaronder het blootstellen van fosfatidylserine aan de extracellulaire zijde, wat dient als signaal voor fagocytose. | | Fagocytose | Het proces waarbij cellen, zoals macrofagen, "opeten" of verwijderen van andere cellen of cel debris, vaak gemarkeerd door signalen zoals de blootstelling van fosfatidylserine. | | Biosynthese | Het proces van het aanmaken van moleculen binnen een cel, in dit geval van lipiden in het endoplasmatisch reticulum (ER) en Golgi-apparaat. | | ER (Endoplasmatisch reticulum) | Een celorganel betrokken bij de synthese van lipiden en eiwitten, en de assemblage van membraancomponenten. | | Golgi-apparaat | Een celorganel dat betrokken is bij de verdere modificatie, sortering en verpakking van eiwitten en lipiden voor transport binnen of buiten de cel. | | Amfipathisch | Een molecuul dat zowel hydrofiele (waterminnende) als hydrofobe (waterafstotende) delen bezit, wat kenmerkend is voor fosfolipiden in celmembranen. | | Autocriene signalisatie | Een vorm van celsignalering waarbij een cel zelf signalen produceert en afgeeft die vervolgens aan receptoren op het eigen celoppervlak binden, wat leidt tot een cellulaire respons. | | Cytosol | Het vloeibare deel van het cytoplasma van een cel, waarin de organellen zweven. | | Directe cel-cel communicatie | Communicatie tussen cellen die plaatsvindt door fysiek contact, zoals via gap junctions, adherens junctions of desmosomen, waardoor signalen direct van de ene cel naar de andere kunnen stromen of moleculen uitgewisseld kunnen worden. | | Dissociatieconstante ($K_d$) | Een maat voor de affiniteit van een ligand voor zijn receptor; een lagere $K_d$-waarde geeft een hogere affiniteit aan, wat betekent dat er minder ligand nodig is om een bepaald effect te bereiken. | | Endocriene signalisatie | Een vorm van hormonale signalering waarbij endocriene klieren hormonen produceren die via de bloedbaan door het hele lichaam worden getransporteerd om doelcellen op afstand te bereiken en te activeren. | | Enzym-gekoppelde receptoren | Transmembraaneiwitten die een enzymatische activiteit aan de intracellulaire zijde bezitten en direct reageren op ligandbinding door een intracellulaire cascade van reacties te initiëren, zoals fosforylatie. | | Fosfolipide | Een lipide molecule die een fosfaatgroep bevat, essentieel voor de vorming van celmembranen vanwege hun amfipathische aard; ze bestaan uit een hydrofiel hoofd en een hydrofobe staart. | | Gap junctions | Gespecialiseerde intercellulaire verbindingen die directe doorgangen (poriën) creëren tussen naburige cellen, waardoor ionen en kleine moleculen direct kunnen uitwisselen en een elektrische en chemische koppeling tot stand brengen. | | G-proteïne gekoppelde receptoren (GPCRs) | Een grote familie van transmembraanreceptoren die, na ligandbinding, een intracellulair G-proteïne activeren. Dit G-proteïne moduleert vervolgens de activiteit van verschillende doelwitmoleculen, zoals enzymen of ionkanalen, vaak via "second messengers". | | Intracellulaire receptoren | Receptoren die zich binnen de cel bevinden, in het cytoplasma of in de celkern, en die signalen ontvangen van hydrofobe of membraan-permeabele moleculen die de celmembraan kunnen passeren. | | Ionotrope receptoren (Ligand-gated ionkanalen) | Transmembraanreceptoren die zelf een ionkanaal bevatten. Ligandbinding opent of sluit dit kanaal, waardoor de ionenflux over het membraan verandert en de membraanpotentiaal wordt beïnvloed. | | Ligand | Een molecuul (bv. hormoon, neurotransmitter) dat specifiek bindt aan een receptor en zo een cellulaire respons initieert of moduleert. | | Paracriene signalisatie | Een vorm van celsignalering waarbij cellen signaalmoleculen afscheiden die diffusie door de extracellulaire ruimte ondergaan om naburige doelcellen te beïnvloeden, zonder zich door de bloedbaan te verplaatsen. | | Second messenger | Kleine, intracellulaire moleculen (bv. cAMP, IP3, DAG, Ca2+) die worden gegenereerd of vrijgegeven als reactie op de binding van een extracellulair signaal aan een receptor. Ze versterken en verspreiden het signaal binnen de cel. | | Signaaltransductie | Het proces waarbij een extracellulair signaal (zoals ligandbinding aan een receptor) wordt omgezet in een intracellulaire respons, vaak via een reeks moleculaire gebeurtenissen die het oorspronkelijke signaal versterken en doorgeven. | | Synaptische signalisatie | Een gespecialiseerde vorm van paracriene signalisatie waarbij neurotransmitters worden vrijgegeven vanuit een presynaptisch neuron naar de synaptische spleet om een postsynaptisch neuron of doelcel te beïnvloeden. | | Transmembraanreceptor | Een eiwit dat zich door het celmembraan uitstrekt en een extracellulaire bindingsplaats voor een ligand heeft en een intracellulaire bindingsplaats of enzymatische activiteit. | | Vetzuur | Een lange koolwaterstofketen met een carboxylgroep, die de hydrofobe staart vormt van fosfolipiden en de vloeibaarheid van het celmembraan beïnvloedt. |