Celfysiologie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

De celfysiologie of cytofysiologie onderzoekt de levensprocessen, fysiologie in de cel. Zij wil een verklaring geven van de functies van de cel op moleculair niveau. De studie van de celfysiologie valt binnen de fysiologie en de moleculaire biologie.

De eukaryoten vormen de groep van diverse organismen, die relatief complex van bouw zijn, zich kenmerken doordat hun cellen een celkern hebben en in compartimenten zijn verdeeld. Onder de eenvoudiger levensvormen vallen de bacteriën en archaea, die voor het onderscheid met prokaryoten worden aangeduid.

Een cel is een open systeem, omgeven door een selectief-permeabel celmembraan, met een nauwkeurige regulatie van het interne milieu. Concentraties van verschillende stoffen, als ionen en signaalmoleculen, onder andere cyclisch adenosinemonofosfaat en guanosinetrifosfaat, worden binnen strikte grenzen gehouden. Wanneer een cel niet in staat is om deze homeostase te handhaven, kan de cel overgaan tot geprogrammeerde celdood.

Door te kijken naar verstoringen in het milieu, kan men achterhalen hoe de cel dit voor elkaar krijgt. Hiervoor zijn verschillende methoden beschikbaar, waaronder microdialyse en voor zenuwcellen ook de patch-clamptechniek. Veel fysiologische studies worden verricht op zenuwcellen of neuronen, omdat deze gevoelig zijn voor signalen die leiden tot de influx van ionen, wat leidt tot een verstoring van het interne milieu. Door de verandering kan een actiepotentiaal ontstaan die informatie tussen neuronen kan overbrengen. Omdat deze signalen ontstaan door het binden van een neurotransmitter aan een receptor, kan er gemakkelijk een actiepotentiaal worden opgewekt en worden bekeken hoe dit op moleculair niveau werkt. Dit gebeurt door het isoleren van een stukje celmembraan met daarin een receptor. Wanneer een neurotransmitter wordt aangeboden, kan er worden gemeten hoeveel ionen er per kanaal worden doorgelaten en hoelang het kanaal open blijft. Verder kan op dezelfde manier in een cel bekeken worden wat het effect van de transmitter is op de membraanpotentiaal. Op deze wijze zijn ook speciale blockers/remmers van receptoren gevonden die bij de ontwikkeling van medicijnen zoals atropine hebben geholpen.

Oops something went wrong: