Naast de somieten ligt lateraal plaatmesoderm. Deze groeien lateraal uit met ectoderm en vormen extremiteitsknoppen. Die van de armen ontstaan vanaf dag 24, uit C5-C8 en die van de benen vanaf dag 28 uit L3-L5. Twee zones in de extremiteitsknoppen zijn essentieel voor de ontwikkeling, dit zijn de AER en de ZPA. De apicale ectodermale richel zorgt voor de aanmaak van fybroblast growth factor, nodig voor de laterale uitgroei. De zone van polarizerende activiteit scheidt eiwitten uit die nodig zijn voor de differentiatie.

De uitgroei van de bovenste extremiteiten begint bij C7. Deze trekt daarbij de andere segmenten mee. C7 komt het verste van de romp te liggen, dus de middelvinger. In de extremiteitsknop ontstaat uit lateraal plaatmesederm een centrale as. Hieruit ontstaan botten, ligamenten, gewrichten en bloedvaten. Dorsaal en ventraal van de centrale as groeit spiermesoderm en daar overheen dermatoommesoderm. De dorsale groep en de ventrale groep worden ieder anders geinnerveerd. In de arm worden de ventrale spieren de flexoren, adductoren en pronatoren en de dorsale spieren de extensoren, abductoren en supinatoren.

De laatste stap in de ontwikkeling (week 6-8) is de rotatie van de extremiteiten. De onderste extremiteiten ondervinden een grote endorotatie, waarbij de halllux (grote teen) van rostraal naar mediaal draait. De bovenste extremiteiten ondervinden een lichte exorotatie van de ‘elleboog’. De rotatie heeft gevolg voor de functie van de spieren: flexoren van de benen liggen nu dorsaal en laterale onderarmspieren liggen nu ventraal en zorgen voor flexie.

Inleiding

Tijdens dit practicum zijn we gaan kijken of de mogelijke aanwezigheid van opiaten een invloed heeft op de vitaliteit van muizenlymfocyten. Dit doen we door een experiment uit een onderzoekslaboratorium na te bootsen. Op vele verschillende type cellen zijn er receptoren aanwezig voor opiaten. Dit is belangrijk omdat ons lichaam zelf verschillende endogene opiaten aanmaakt die op verschillende niveaus de activiteit van cellen kunnen reguleren. Het gebruik van exogene opiaten, zoals drugs op pijnbestrijding kan dus op vele niveaus van invloed zijn.

In het experiment maken we gebruik van stoffen die de werking van morfine nabootsen, en gebruiken lymfocyten omdat deze cellen indien nodig snel kunnen delen.

Na toevoegen en van een lage en twee hoge concentraties van morfine bestuderen we met een spectrofotometrische analyse of de vitaliteit van de cellen verandert ten gevolge van activatie van deze receptoren.

Met behulp van specifieke agonisten of antagonisten voor de zogenaamde muen

- opiaatreceptor bekijken we of het mogelijk is dat via К beide receptoren de proliferatie van de lymfocyten kan veranderen.

Algemeen verloopt het proces van cel communicatie zo:

1. Detectie van een signaalmolecuul van buiten de cel.

2. Transductie: het vertalen van een signaal naar een vorm die voor een specifieke respons in de cel zorgt. Meestal bestaat de transductie uit verschillende stappen, voordat het uiteindelijke doel bereikt is.

3. Respons: voorbeelden van mogelijke responsen zijn het aan- of juist uitzetten van bepaalde genen of het openen of sluiten van een ion kanaal.

Het verloop van het proces in een zenuwcel:

Als het actiepotentiaal het einde van de axon bereikt, gaan de voltage-gated natrium-kanaaltjes open, wat resulteert in depolarisatie. De depolarisatie zorgt ervoor dat de voltage-gated calcium-kanaaltjes openen, en waardoor er Ca-ionen de cel binnen stromen. De Ca-ionen gaan de vrijlating van neurotransmitters op gang brengen, door het vesikel dat het dichtst in de buurt is te laten fuseren met presynaptische membraan. Wanneer het vesikel met het membraan fuseert worden de neurotransmitters vrijgelaten in de synaptische spleet en binden ze met een receptor op het post-synaptische membraan (acetylcholine receptoren). Hierdoor openen de receptoren en wordt er afhankelijk van de neurotransmitter stoffen opgenomen door de receptor in de cel. Nadat de neurotransmitter zijn werk heeft gedaan wordt hij door enzymen afgebroken en terug naar de axon gestuurd. Dit veroorzaakt dat de receptoren in het post-synaptisch membraan terug sluiten. De neurotransmitters worden terug ‘heel’ gemaakt door re-uptake choline. Ook de vesikels worden opnieuw gebruikt door endocytose van het presynaptisch membraan, later worden ze opnieuw gevuld met neurotransmitters.

Materiaal en methode

Kijk voor een duidelijke en volledige beschrijving naar de handleiding van

Celbiologie 2011.

Er is een neiging van de protonen buiten om naar binnen te gaan, maar dit kan niet. Als je dan een enzym er tussen zet dan kan die zorgen dat de protonen daar terecht komen waar ze naar toe moeten. Enzym pakt energie en gebruikt deze om ADP om te zetten in ATP. Het is dus een soort cyclus.

Enzym heeft een membraanonderdeel en een oplosbaar onderdeel. Dit oplosbare deel bestaat uit alfa’s en bèta’s. In het midden heb je een as. Onderin zitten de onderdelen die zorgen dat ATP gemaakt kan worden. Hij heeft 3 actieve centra (= B subunit), deze zorgen dat er in het centrum geen water is, wat snel aan fosfaat zou kunnen binden. ATP kan spontaan ontstaat bij een erg lage waterconcentratie. Onder de juiste omstandigheden kan in zo’n bindingsplek ATP ontstaan. De drie bindingsplekken voor nucleotides zijn verschillend bezet! In een zit fosfaat, in een ADP en in de laatste ATP. Voor elke van de onderdelen is maar 1 gen. De drie plekken zijn wel identiek. De as heeft interactie met alle onderdelen en afhankelijk hoe de interactie is, kunnen er verschillende dingen gebonden worden.

In de drie verschillende bindingsplekken, heb je drie verschillende conformaties. Plek met ATP heeft het label T, dit betekent dat ATP zo vast zit dat het er niet meer uit kan. De L kant heeft een lage affiniteit, heeft een losse binding met ADP en P. De laatste bindt helemaal niks, deze heet O voor open.

Al gevormde ATP gaat over in ADP en P deze bindt aan de L side, omdat de concentratie heel groot is. Door protonen veranderingen, een stroom, switchen de kanten. Eigenlijk is er ATP vrijgekomen, gesynthetiseerd. De ATP in de O kant zie je nu als gesynthetiseerd, ook al was het er eerder. De protonen leveren de energie hiervoor.

De as verandert, hij draait. De as draait door het enzym heen, interacties met de grote onderdelen veranderen en dan veranderen de eigenschappen van die onderdelen ook.

Actin zit in de dunne filamenten van de spieren. Aan de as hangt zo’n actindraad.

In het Fo gedeelte zit een heel hydrofoob onderdeel: C. Op C zit 1 aminozuur, dat polair is.

Dit aminozuur mag zijn proton niet kwijtraken, omdat zijn omgeving hydrofoob is. Aan de a kant mag dat wel, daar zit gewoon een eiwit naast.

In de rotor, heb je 2 verschillende toegangskanalen, daartussen is het dicht. Als je dit eiwit laat kijken naar die ring, moet die kant neutraal zijn, maar aan de kant van het eiwit hoeft dat niet.

Die machine noem je entropisch, de beweging is puur toevallig, het komt door botsingen met de omgeving. Er zit geen richting in, de richting komt alleen door het verschil in protonen concentratie.

In de pomp heb je 2 modes: je kunt ATP maken en ATP splitsen

Je krijgt zuurstof binnen en maakt er water van, doen wij tijdens ademhaling. Elektronen die daarvoor nodig zijn zitten in NADH. Dan zorg je dat je ATP krijgt, het zijn 3 moleculen. Dus ATP produceren d.m.v. ademhaling is veel productiever.

Chemiosmotische fosforilatie = ATP vormen door ademhaling. Mitchell zei je hebt maar 3 onderdelen nodig voor ATP productie:

- membranen;

- proton pompen;

- ATP synthase.

Een proton kan ook niet zomaar door een membraan heen. Mitochondrium: ATP synthese. Denk aan het concentratie en aan het potentiaalverschil. Heel veel ATP wordt gemaakt m.b.v. een potentiaalgradient.

Ook in mitochondrien heb je pompen, die pakken proton van binnen en pompen die naar buiten, waardoor het concentratieverschil verandert: meer buiten en minder binnen. De electronen in onze mitochondrien komen uit glucose, door de processen. De elektronen die op NAD zitten drijven onze pompen aan. Het mitochondrium zorgt dat je stapjes neemt door kleine redoxreacties.

Je neemt dus een electronencarrier, je sluist het door een keten heen en die gaat dan van heel negatief redoxpotentiaal, naar een stap met minder negatief redoxpotentiaal, energie komt vrij, deze energie koppel je aan het pompen van protonen.

Je hebt dus drie grote eiwitten in het membraan van het mitochondrien. Het eerste eiwit pakt de elektronen van het NADH. De elektronen worden doorgegeven aan een andere overdrager, die op een lager energieniveau zit, de vrij gekomen energie wordt gebruikt om de protonen te verplaatsen. De elektronen worden weer doorgegeven, ook deze energie wordt gebruikt om protonen te pompen. Aan het eind krijg je water, ook die vrijgekomen energie wordt gebruikt om protonen te pompen. De laatste stap is erg groot. De stappen zie je op dia 31. De electronen komen op het zuurstof terecht, waardoor de zuurstof negatief wordt en dus aan H+ bindt om weer neutraal te worden. Deze protonen komt gewoon uit de omgeving!!

Waar interacteren de electronen mee? Al het eiwit wat om het membraan heen zit is eigelijk een soort steiger en dat zorgt dat cofactoren op de juiste manier geplaatst zijn. De electronen interacteren nooit direct met het eiwit, ze interacteren met de cofactoren. Het eiwit zorgt alleen dat de cofactoren op de juist plek blijven.

Wat zijn de afvastoffen? CO2 en H2O. Uitgangstof: NAD.

In fotosynthese gebeurt voor een deel het tegenovergestelde van ademhaling. Er komt licht binnen, energie, die wordt gebruikt om bepaalde processen in gang te zetten. Ook de chloroplasten hebben een electronentransportketen, maar deze keten eindigt met NAD ipv dat ie ermee begint. Er wordt dan gereduceerd NAD gemaakt. Ze halen hun electronen uit water, daarmee ontstaat zuurstof.