2-De cel.pptx

# Celmembraan en transportmechanismen Het celmembraan, een dynamische barrière, reguleert de uitwisseling van stoffen tussen de cel en zijn omgeving via verschillende transportmechanismen. ## 1\. Celmembraan en transportmechanismen ### 1.1 Structuur van het celmembraan Het celmembraan, met een dikte van ongeveer 7 nanometer, is opgebouwd uit een fosfolipidendubbellaag waarin diverse eiwitten en suikers zijn geïntegreerd. Volgens het Singer-Nicholson model (het vloeibaar-mozaïekmodel) zijn eiwitten in het membraan ofwel integraal (gedeeltelijk of volledig ingebed) ofwel perifeer (oppervlakkig gebonden). Het membraan functioneert als een selectieve barrière, die de passage van geladen moleculen (zoals ionen, aminozuren en nucleotiden) en grotere hydrofiele moleculen beperkt. Daarnaast is het celmembraan betrokken bij transport, celmotiliteit en vormt het de glycocalyx, een laag van suikers aan de buitenzijde van het membraan. ### 1.2 Transportmechanismen Transport over het celmembraan kan op verschillende manieren plaatsvinden, afhankelijk van de aard van de te transporteren stof en de energiebehoefte. #### 1.2.1 Vrije diffusie Vrije diffusie (ook wel simpele diffusie genoemd) is een passief transportmechanisme waarbij kleine, ongeladen of lipofiele moleculen zich verplaatsen van een gebied met hoge concentratie naar een gebied met lage concentratie, zonder directe energie-input van de cel. Dit mechanisme is doorlaatbaar voor: * Water en gassen (zoals zuurstof en koolstofdioxide) * Steroidhormonen #### 1.2.2 Ionkanalen Ionkanalen zijn specifieke eiwitstructuren die in het celmembraan zijn ingebed en de passage van ionen mogelijk maken. Deze kanalen kunnen selectief zijn voor bepaalde ionen en worden vaak gereguleerd door signaalmoleculen of veranderingen in membraanpotentiaal. #### 1.2.3 Eiwittransport en vesikeltransport Voor grotere moleculen of de verplaatsing van stoffen in bulk, maakt de cel gebruik van gespecialiseerde transporteiwitten en vesikeltransport. ##### 1.2.3.1 Transport via vesikels * **Endocytose:** Dit proces omvat de opname van stoffen uit het extracellulaire milieu door middel van instulping van het plasmamembraan, waarbij vesikels worden gevormd die de opgenomen stof de cel in transporteren. Er zijn drie hoofdmechanismen voor endocytose: * **Fagocytose:** Het "opeten" van grote deeltjes of hele cellen door specifieke cellen, zoals macrofagen. * **Pinocytose:** Het "drinken" van vloeistoffen en daarin opgeloste kleine moleculen. * **Receptor-gemedieerde endocytose:** Een zeer selectief proces waarbij stoffen eerst binden aan specifieke receptoren op het celmembraan, waarna de opname plaatsvindt. * **Exocytose:** Dit is het proces waarbij cellen stoffen afscheiden (secerneren) naar het extracellulaire milieu. Vesikels, die afkomstig zijn uit het Golgi-apparaat en moleculen bevatten die uitgescheiden moeten worden, fuseren met het plasmamembraan en geven hun inhoud prijs. Exocytose kan constitutief (continue afgifte) of gereguleerd (op signaal) plaatsvinden. * **Transcytose:** Dit mechanisme betreft het transport van stoffen door een cel heen, van de ene zijde naar de andere, vaak door middel van vesikels. ### 1.3 Overige celstructuren gerelateerd aan membraanfunctie Hoewel niet direct transportmechanismen, spelen de volgende celstructuren een cruciale rol in de context van membraanbiogenese, modificatie en ondersteuning van membraangerelateerde processen: #### 1.3.1 Celkern De celkern, omgeven door een dubbel kernomhulsel dat gescheiden is door de perinucleaire ruimte, bevat het genetische materiaal (chromatine) en de nucleolus voor ribosomale RNA (rRNA) synthese. De kernporiën reguleren de passage van moleculen tussen de kern en het cytoplasma. #### 1.3.2 Cytoplasma en organellen Het cytoplasma, bestaande uit het cytosol (de vloeibare component met opgeloste stoffen en eiwitten) en de organellen, is de locatie van vele cellulaire processen, waaronder membraansynthese en -modificatie. * **Endoplasmatisch reticulum (ER):** * **Ruw ER (RER):** Betrokken bij de synthese van eiwitten die voor secretie, membraan of lysosomale bestemmingen zijn bedoeld. * **Glad ER (SER):** Verantwoordelijk voor de synthese van lipiden (inclusief fosfolipiden), steroïden en de opslag van calciumionen. * **Golgi-apparaat:** Dit organel ontvangt, modificeert (bv. door glycosylering), sorteert en verpakt eiwitten en lipiden, afkomstig uit het ER, voor verdere transport naar hun uiteindelijke bestemming, inclusief de vorming van vesikels voor secretie of integratie in membranen. Het fungeert als een sorteercentrum voor eiwitten. * **Lysosomen:** Deze membraangebonden blaasjes bevatten hydrolytische enzymen die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van macromoleculen, intracellulaire componenten en pathogenen. Hun membraan bevat transporteiwitten en protonpompen die de zure pH binnenin handhaven. * **Peroxisomen:** Kleine, membraangebonden organellen die betrokken zijn bij diverse metabole reacties, waaronder de afbraak van vetzuren door beta-oxidatie en de detoxificatie van schadelijke stoffen zoals alcohol. Ze bevatten enzymen zoals oxidasen en catalase. #### 1.3.3 Cytoskelet Het cytoskelet, een netwerk van eiwitfilamenten, speelt een essentiële rol bij het handhaven van de celvorm, celbeweging en het transport van organellen en vesikels binnen de cel. * **Microtubuli:** Lange, holle buizen die een rol spelen bij de beweging van organellen, de vorming van de spoelfiguur tijdens celdeling en de structuur van trilharen en flagellen. * **Microfilamenten (Actinefilamenten):** Dunne filamenten die betrokken zijn bij spiercontractie, celmigratie, endo- en exocytose, en de beweging van microvilli. * **Intermediaire filamenten:** Bieden structurele ondersteuning en weerstand tegen mechanische stress, en verbinden verschillende celstructuren. Deze componenten werken samen om de structurele integriteit van de cel te waarborgen en de dynamische processen van membraanverkeer en celinteractie te faciliteren. * * * # Celkern en zijn componenten De celkern, ook wel nucleus genoemd, is het centrale organel van eukaryote cellen en huisvest het genetisch materiaal, georganiseerd in de vorm van chromatine. Het functioneert als het controlecentrum van de cel, regulerend genexpressie en replicatie, en is essentieel voor de synthese van ribosomaal RNA (rRNA) en ribosomen. ### 2.1 Structuur van de celkern De celkern wordt omgeven door een dubbel membraan, het kernomhulsel, dat gescheiden is door een perinucleaire ruimte. Binnen het kernomhulsel bevinden zich de kernmatrix, het kernplasma, chromatine en de nucleolus. #### 2.1.1 Kernomhulsel Het kernomhulsel (nucleaire envelop) is een dubbel membraan dat de inhoud van de kern scheidt van het cytoplasma. Het bestaat uit een buitenmembraan en een binnenmembraan, gescheiden door de perinucleaire ruimte. Kernporiën, complexe proteïne structuren, doorboren het kernomhulsel en reguleren de passage van moleculen tussen de kern en het cytoplasma. #### 2.1.2 Chromatine Chromatine is het complex van DNA, histonen en andere eiwitten dat de chromosomen vormt. Het is verantwoordelijk voor het compact verpakken van het DNA en speelt een cruciale rol in genregulatie. Twee hoofdtypen chromatine worden onderscheiden: * **Heterochromatine:** Sterk gecondenseerd en transcriptie-inactief. * **Euchromatine:** Minder gecondenseerd en transcriptie-actief. Het lichaampje van Barr is een voorbeeld van sterk gecondenseerd heterochromatine op de X-chromosoom bij vrouwelijke zoogdieren. #### 2.1.3 Nucleolus De nucleolus is een dicht, membraanloos lichaampje binnen de celkern dat voornamelijk betrokken is bij de synthese van rRNA en de assemblage van ribosomen. Cellen met hoge eiwitsyntheseactiviteit hebben vaak meerdere en grotere nucleoli. #### 2.1.4 Kernmatrix en kernplasma De kernmatrix is het interne skelet van de kern, bestaande uit een netwerk van proteïnen dat structuur en ondersteuning biedt. Het kernplasma (nucleoplasma) is de gel-achtige substantie die de kerncomponenten vult en waarin nucleïnezuren en proteïnen zijn opgelost. ### 2.2 Functies van de celkern De celkern vervult diverse vitale functies binnen de cel: * **Opslag en bescherming van genetisch materiaal:** Het DNA, de drager van erfelijke informatie, is veilig opgeborgen binnen de celkern. * **Regulatie van genexpressie:** De kern controleert welke genen worden afgelezen en getranscribeerd, wat de celstructuur en functie bepaalt. * **Replicatie van DNA:** Voor celdeling wordt het DNA gekopieerd in de celkern. * **Synthese van RNA:** Belangrijk voor de eiwitsynthese, waaronder messenger-RNA (mRNA), transfer-RNA (tRNA) en ribosomaal-RNA (rRNA). * **Assemblage van ribosomen:** De nucleolus is de plaats waar rRNA en ribosomale proteïnen samenkomen om ribosomen te vormen. > **Tip:** De kern is een dynamisch organel dat constant interacteert met het cytoplasma via de kernporiën, waardoor een efficiënte communicatie en regulatie van cellulaire processen mogelijk is. * * * # Cytoplasma en organellen Het cytoplasma is de inhoud van de cel exclusief de celkern, bestaande uit het cytosol en de daarin gesuspendeerde organellen, welke gespecialiseerde structuren zijn met specifieke functies. ### 3.1 Cytoplasma Het cytoplasma is de semi-vloeibare substantie die de cel omgeeft en de organellen bevat. Het bestaat uit het cytosol, een waterige oplossing met eiwitten en andere opgeloste moleculen, en het cytoskelet, een netwerk van eiwitfilamenten dat de cel structuur geeft en voor beweging zorgt. ### 3.2 Cytosol Het cytosol is het waterige component van het cytoplasma, waarin diverse metabolische reacties plaatsvinden. Het bevat een breed scala aan opgeloste stoffen, waaronder zouten, suikers, aminozuren en eiwitten. ### 3.3 Cytoskelet Het cytoskelet is een dynamisch netwerk van eiwitfilamenten dat essentieel is voor de vorm, structuur, beweging en organisatie van de cel. Het bestaat uit drie hoofdtypen filamenten: microtubuli, microfilamenten en intermediaire filamenten. #### 3.3.1 Microtubuli * **Structuur:** Cilindrische buizen met een diameter van ongeveer 25 nm, opgebouwd uit 13 protofilamenten. Elk protofilament is een heterodimeer van $\\alpha$\- en $\\beta$\-tubuline. Microtubuli hebben een lumen van ongeveer 15 nm. * **Functie:** Cruciaal voor de vorm van de cel, de intracellulaire transport van vesikels en chromosomen tijdens de celdeling, en de beweging van structuren zoals trilharen en flagellen. * **Dynamiek:** Ze zijn dynamisch instabiel, wat betekent dat ze continu kunnen polymeriseren en depolymeriseren. Stoffen zoals colchicine breken microtubuli af, terwijl taxol de opbouw ervan bevordert. * **Geassocieerde eiwitten:** Microtubule-associated proteins (MAPs) zijn betrokken bij de opbouw en beweging, inclusief motorproteïnen zoals kinesine en dyneïne. #### 3.3.2 Microfilamenten * **Structuur:** Ook bekend als actinefilamenten, met een diameter van ongeveer 7 nm. Ze bestaan uit globulaire actinemoleculen die een lineaire keten vormen, welke vervolgens een dubbele helix vormt. * **Functie:** Belangrijk voor spiercontractie, celmigratie, endocytose, exocytose, celdeling, cytoplasmastroming, de beweging van microvilli, en het bieden van structurele steun en het bepalen van de celvorm. * **Dynamiek:** Polymeriseren tot F-actine. In spiercellen worden ze geassocieerd met tropomyosine en troponine. Cytochalasine blokkeert de polymerisatie. * **Geassocieerde eiwitten:** Motorproteïnen zoals myosinefilamenten (ongeveer 15 nm diameter) zijn essentieel voor contractiele bewegingen. Myosine-I is een monomeer, myosine-II is een dimeer. #### 3.3.3 Intermediaire filamenten * **Structuur:** Met een diameter van ongeveer 10 nm, vormen ze een stevig netwerk in de cel. Er zijn zes hoofdtypen bekend, waaronder: * Cytokeratinefilamenten (tonofilamenten) in epitheelcellen. * Desminefilamenten in spiercellen, die microfilamenten met het celmembraan verbinden. * Vimentinefilamenten in diverse celtypen, die steun bieden aan de celkern. * Neurofilamenten in neuronen. * Gliale filamenten in gliacellen. * Lamines aan de binnenzijde van de celkern. * **Functie:** Bieden mechanische stabiliteit aan de cel en de celkern, en helpen bij het verbinden van cellen via desmosomen. ### 3.4 Organellen Organellen zijn gespecialiseerde subcellulaire structuren die binnen het cytoplasma zweven en elk een specifieke functie uitvoeren voor het overleven en functioneren van de cel. #### 3.4.1 Endoplasmatisch reticulum (ER) Het endoplasmatisch reticulum is een netwerk van membranen in de cel, essentieel voor de synthese, modificatie en transport van eiwitten en lipiden. * **Ruw ER (RER):** Gekenmerkt door de aanwezigheid van ribosomen op het oppervlak. De primaire functie is de synthese van eiwitten die bestemd zijn voor secretie, integratie in membranen, of transport naar andere organellen. * **Glad ER (SER):** Heeft geen ribosomen en is betrokken bij de synthese van lipiden (inclusief fosfolipiden en steroïden), de ontgifting van toxische stoffen, en de opslag van calciumionen en glycogeenmetabolisme. #### 3.4.2 Ribosomen Ribosomen zijn kleine, membraanloze organellen die verantwoordelijk zijn voor de eiwitsynthese. * **Structuur:** Bestaan uit ribosomaal RNA (rRNA) en eiwitten. Ze hebben een afmeting van ongeveer 15 nm. * **Locatie:** Ze kunnen vrij voorkomen in het cytosol of gebonden zijn aan het oppervlak van het ruw endoplasmatisch reticulum. * **Functie:** Lezen de genetische code van mRNA om aminozuurketens te synthetiseren. Meerdere ribosomen die aan één mRNA-streng gebonden zijn, vormen een polyribosoom. #### 3.4.3 Golgi-apparaat Het Golgi-apparaat, ook wel het Golgi-complex genoemd, is een stapel van afgeplatte, membraanomsloten zakjes (cisternen), verbonden door buisjes. Het fungeert als het centrale sorteer- en modificatiecentrum van de cel. * **Structuur:** Bestaat uit een 'cis'-zijde (onrijpe zijde, gericht naar het ER) en een 'trans'-zijde (rijpe zijde, gericht naar het plasmamembraan). * **Functie:** Modificeert, sorteert en concentreert eiwitten en lipiden die vanuit het ER worden ontvangen. Modificaties omvatten onder andere het toevoegen van suikerketens (glycolysering) en fosforylering. Het is ook betrokken bij de biogenese van celmembranen. #### 3.4.4 Lysosomen Lysosomen zijn membraanomsloten blaasjes die hydrolytische enzymen bevatten en dienen als het "recyclingcentrum" van de cel. * **Structuur:** Ze hebben een diameter van ongeveer 0.1-0.5 µm en werken optimaal bij een zure pH van ongeveer 5. De membraan bevat transportproteïnen, H$^+$\-pompen om de pH te handhaven, en beschermende suikerketens. * **Functie:** Breken afgebroken celcomponenten, opgenomen materiaal via endocytose, en oude organellen af. Bij ophoping van onverteerbaar materiaal kunnen residu-lichamen, zoals lipofuscinekorrels, ontstaan. * **Lysosomale afwijkingen:** Defecten in lysosomale enzymen kunnen leiden tot ernstige ziekten, zoals de ziekte van Pompe (glycogeenaccumulatie in spieren door een defect glucosidase) en de ziekte van Tay-Sachs (accumulatie van gangliosiden in zenuwcellen door een defect Hexa gen, leidend tot blindheid en dementie). #### 3.4.5 Peroxisomen Peroxisomen zijn kleine, membraanomsloten blaasjes die oxidatieve enzymen bevatten. * **Structuur:** Ze hebben een diameter van ongeveer 0.2-0.8 µm. * **Functie:** Betrokken bij de afbraak van vetzuren via $\\beta$\-oxidatie. Ze neutraliseren ook schadelijke stoffen zoals alcohol door het omzetten in aceetaldehyde. Daarnaast zijn ze betrokken bij de synthese van cholesterol en galzouten. Een sleutelenzym in peroxisomen is katalase, dat waterstofperoxide omzet in water en zuurstof. #### 3.4.6 Mitochondriën Mitochondriën worden ook wel de "energiecentrales" van de cel genoemd, verantwoordelijk voor de productie van ATP. * **Structuur:** Ovaalvormig met een diameter groter dan 0.5 µm. Ze zijn omgeven door een dubbel membraansysteem: een gladde buitenmembraan en een geplooide binnenmembraan. De plooien van de binnenmembraan worden cristae genoemd. * **Functie:** De binnenmembraan met de cristae is de plaats van oxidatieve fosforylering, het proces waarbij ATP wordt geproduceerd. #### 3.4.7 Inclusies Inclusies zijn tijdelijke structuren in het cytoplasma die fungeren als opslagplaatsen voor metabolieten of afvalproducten. * **Voorbeelden:** Glycogeenpartikels (ongeveer 30 nm diameter, voornamelijk in spier- en levercellen), vetdruppels (vooral in vetcellen), opgestapelde eiwitten, lipiden, koolhydraten, kristallen, pigmenten en lipofuscinekorrels. Deze structuren zijn over het algemeen niet membraanomsloten. ### 3.5 Verbanden tussen organellen: Het endomembraansysteem Het endomembraansysteem omvat een reeks organellen die samenwerken voor de synthese, modificatie, verpakking en transport van moleculen binnen en buiten de cel. Dit systeem omvat het endoplasmatisch reticulum, het Golgi-apparaat, lysosomen, peroxisomen, en de celmembraan zelf, die allemaal met elkaar verbonden zijn via transportvesikels. Ribosomen zijn ook essentieel voor dit systeem, aangezien zij de eiwitten produceren die door het ER worden verwerkt. * * * # Cytoskelet en celbeweging Het cytoskelet is een dynamisch netwerk van eiwitfilamenten dat essentieel is voor celvorm, mechanische ondersteuning, celbeweging en transport binnen de cel. ### 4.1 Componenten van het cytoskelet Het cytoskelet bestaat uit drie hoofdtypen polymere eiwitfilamenten: microtubuli, microfilamenten en intermediaire filamenten. #### 4.1.1 Microtubuli Microtubuli zijn holle cilinders met een diameter van ongeveer 25 nm, opgebouwd uit 13 protofilamenten. Elk protofilament bestaat uit een heterodimeer van $\\alpha$\- en $\\beta$\-tubuline. Microtubuli zijn dynamisch instabiel en hun opbouw en beweging worden geholpen door microtubule-geassocieerde proteïnen (MAPs), zoals kinesine en dyneïne. Stofcolchicine kan microtubuli afbreken, terwijl taxol de opbouw ervan bevordert. * **Functies:** * Beweging: cilia (trilharen) en flagellen (zweepstaartjes). * Transport: migratie van vesikels en chromosomen. * Celvorm: dragen bij aan de algemene vorm van de cel. * **Centriolen en centrosoom:** Centriolen zijn cilindrische structuren (diameter 200 nm, lengte 500 nm) die bestaan uit 9 tripletten van microtubuli. Twee centriolen vormen samen het centrosoom, dat een rol speelt bij de vorming van de spoelfiguur tijdens de mitose. * **Trilharen en flagellen:** Deze bewegingsstructuren, met diameters rond 0.2 µm en lengtes variërend van enkele micrometers tot honderden micrometers, bewegen door interactie van dyneïnebruggen op A-microtubuli langs B-microtubuli. De schacht wordt het axonema genoemd en het basaal lichaam is het blefaroplast. Dysfunctionaliteit, zoals bij het Kartagener syndroom, kan leiden tot problemen met de afvoer van slijm door defecte dyneïne. #### 4.1.2 Microfilamenten Microfilamenten, ook wel actinefilamenten genoemd, hebben een diameter van ongeveer 7 nm. Ze zijn opgebouwd uit globulaire actinemoleculen die een lineaire keten vormen, welke vervolgens een dubbele spiraal aangaat. Actinefilamenten kunnen worden geassocieerd met andere proteïnen voor opbouw en afbraak. In spieren zijn tropomyosine en troponine aanwezig. Cytochalasin blokkeert de polymerisatie van microfilamenten. * **Functies:** * Spiercontractie (in samenwerking met myosine). * Celmigratie. * Endocytose en exocytose. * Celdeling (cytokinese). * Cytoplasmastroming. * Beweging van microvilli. * Steunfunctie en bepaling van de celvorm. * Bewegingen van het celoppervlak. * **Beweging:** Microfilamenten werken samen met motorproteïnen zoals myosinefilamenten (diameter ongeveer 15 nm), waaronder myosine-I (monomeer) en myosine-II (dimeer), om beweging te genereren. #### 4.1.3 Intermediaire filamenten Intermediaire filamenten hebben een diameter van ongeveer 10 nm en vormen een robuust netwerk dat de cel mechanische sterkte biedt. Er zijn zes hoofdtypen intermediaire filamenten geïdentificeerd: * **Cytokeratinefilamenten (tonofilamenten):** Aanwezig in epitheelcellen. * **Desminefilamenten:** Gevonden in spiercellen. * **Vimentinefilamenten:** Aanwezig in diverse celtypen. * **Neurofilamenten:** Gevonden in neuronen. * **Gliale filamenten:** Aanwezig in gliacellen (steuncellen van het centrale zenuwstelsel). * **Lamines:** Vormen een laag aan de binnenzijde van de celkern en ondersteunen de kern. Intermediaire filamenten kunnen verbonden zijn met microfilamenten en de plasmamembraan, en spelen een rol bij de vorming van desmosomen in epitheelcellen. ### 4.2 Functies van het cytoskelet in celbeweging en mechanische signalering Het cytoskelet is cruciaal voor diverse vormen van celbeweging, van de beweging van organellen binnen de cel tot de migratie van de gehele cel. * **Celbeweging:** Microtubuli zijn betrokken bij de beweging van cilia en flagellen, essentieel voor organismen zoals bacteriën en spermacellen. Ze spelen ook een rol in het transport van vesikels en chromosomen tijdens celdeling. Microfilamenten, in samenwerking met myosine, zijn verantwoordelijk voor spiercontractie, celmigratie (bv. tijdens wondgenezing) en veranderingen in celvorm. * **Celondersteuning en -vorm:** Het cytoskelet, met name de intermediaire filamenten, biedt structurele integriteit aan de cel en helpt bij het handhaven van de celvorm. * **Mechanische signalering (Tensegriteitsmodel):** Het tensegriteitsmodel, gepostuleerd door Don Ingber, beschouwt de cel niet als een passieve met vloeistof gevulde ballon, maar als een actief, gespannen structureel systeem vergelijkbaar met een tent. Hierbij speelt het cytoskelet een sleutelrol. Mechanische krachten zoals trekken, duwen, tensie en compressie worden door het cytoskelet getransduceerd en kunnen celontwikkeling en -functie reguleren. Het cytoskelet is dus een belangrijke speler in mechanobiologische processen, waarbij fysieke signalen worden omgezet in biochemische reacties. > **Tip:** Begrijp de specifieke eiwitten die de verschillende cytoskeletfilamenten vormen (tubuline, actine, keratine, etc.) en de motorproteïnen die ermee samenwerken (kinesine, dyneïne, myosine) om celbeweging te faciliteren. > **Voorbeeld:** De beweging van een spiercel is een direct gevolg van het glijden van myosinefilamenten langs actinefilamenten, een proces dat wordt gereguleerd door calciumionen en tropomyosine/troponine complexen. * * * ## 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 | |------|------------| | Celmembraan | Een selectief permeabele barrière die de celomringt, bestaande uit een dubbele laag fosfolipiden met ingebedde eiwitten, suikers en cholesterol, die de cel beschermt en de uitwisseling van stoffen reguleert. | | Fosfolipiden | Lipiden die een fosfaatgroep bevatten en de bouwstenen vormen van het celmembraan, georganiseerd in een dubbele laag met hydrofiele koppen naar buiten en hydrofobe staarten naar binnen gericht. | | Proteïnen (eiwitten) | Complexe organische moleculen die essentieel zijn voor de celstructuur en -functie, en die in het celmembraan kunnen fungeren als transportkanalen, receptoren of enzymen. | | Glycocalix | Een laag van koolhydraten aan de buitenzijde van het celmembraan, gevormd door glycoproteïnen en glycolipiden, die een rol speelt bij celherkenning, adhesie en bescherming. | | Transportproteinen | Membraaneiwitten die specifieke moleculen of ionen door het celmembraan transporteren, zowel actief als passief, door middel van kanalen of dragers. | | Endocytose | Het proces waarbij de cel deeltjes uit de extracellulaire omgeving opneemt door het omhullen ervan met het celmembraan, wat resulteert in de vorming van vesikels binnen de cel. | | Exocytose | Het proces waarbij de cel stoffen, zoals afvalstoffen of secreties, naar buiten afgeeft door de fusie van membraanvesikels met het celmembraan. | | Celkern | Een organel dat het genetisch materiaal van de cel bevat (DNA), omgeven door een dubbel kernmembraan, en essentieel is voor de controle van celactiviteiten en de erfelijkheid. | | Chromatine | Een complex van DNA en eiwitten (histonen) dat de chromosomen vormt binnen de celkern, en dat zich aanpast om genexpressie te reguleren en de replicatie mogelijk te maken. | | Nucleolus | Een dicht structuur binnen de celkern die verantwoordelijk is voor de synthese van ribosomaal RNA (rRNA) en de assemblage van ribosomen. | | Cytoplasma | Het gehele inhoud van de cel binnen het celmembraan, exclusief de celkern, bestaande uit cytosol en de daarin zwevende organellen. | | Cytosol | De waterige, gel-achtige vloeistofcomponent van het cytoplasma, waarin de celorganellen zich bevinden en waar veel metabole processen plaatsvinden. | | Cytoskelet | Een netwerk van eiwitfilamenten (microtubuli, microfilamenten, intermediaire filamenten) dat de cel structuur, vorm en interne organisatie ondersteunt, en betrokken is bij celbeweging. | | Endoplasmatisch reticulum (ER) | Een netwerk van membranen in het cytoplasma dat betrokken is bij de synthese, modificatie en transport van eiwitten en lipiden; het kan ruw (met ribosomen) of glad (zonder ribosomen) zijn. | | Ribosomen | Kleine organellen die verantwoordelijk zijn voor de eiwitsynthese door het vertalen van mRNA-sequenties. Ze kunnen vrij in het cytoplasma of gebonden aan het ER voorkomen. | | Golgi-apparaat | Een organel dat bestaat uit gestapelde cisternen (membraanblazen) en betrokken is bij het verder verwerken, sorteren en verpakken van eiwitten en lipiden voor secretie of transport naar andere organellen. | | Mitochondriën | Organellen die verantwoordelijk zijn voor cellulaire ademhaling en de productie van ATP (energie) door middel van oxidatieve fosforylering, omgeven door een dubbel membraan met cristae. | | Lysosomen | Membraanomsloten vesikels die hydrolytische enzymen bevatten en verantwoordelijk zijn voor de afbraak van intracellulair afval, oude organellen en opgenomen deeltjes. | | Peroxisomen | Kleine, membraanomsloten organellen die enzymen bevatten zoals oxidasen en catalase, betrokken bij diverse metabole reacties, waaronder de afbraak van vetzuren en de ontgifting van schadelijke stoffen. | | Microtubuli | Holle cilindrische structuren, opgebouwd uit tubuline-eiwitten, die een belangrijke rol spelen in het cytoskelet, celbeweging (zoals flagellen en trilharen) en het transport van vesikels. | | Microfilamenten (actinefilamenten) | Dunne, vezelige structuren in het cytoplasma, voornamelijk samengesteld uit actine-eiwit, die essentieel zijn voor spiercontractie, celbeweging, endocytose en het handhaven van de celvorm. | | Intermediaire filamenten | Vezelige structuren in het cytoplasma, met een diameter tussen microtubuli en microfilamenten, die mechanische stevigheid bieden aan de cel en betrokken zijn bij de organisatie van intracellulaire structuren, zoals de celkern. | | Centriolen | Cilindrische structuren, voornamelijk gevonden in dierlijke cellen, die deel uitmaken van het centrosome en betrokken zijn bij de vorming van de spoelfiguur tijdens de celdeling. | | Trilharen en flagellen | Cilindrische uitsteeksels van het celoppervlak die beweging mogelijk maken, bestaande uit een kern van microtubuli (axonema) en bedekt door een membraan; flagellen zijn langer dan trilharen. | | Tensegriteitsmodel | Een mechanobiologisch concept dat de cel beschrijft als een structuur van continue spanning (tensegriteit) en discontinu druk, waarbij het cytoskelet een cruciale rol speelt in de overdracht van mechanische krachten en celcommunicatie. |