Celbiologie
Table of Contents
Celbiologie ............................................................................................................................................................ 1
1. ONTSTAAN VAN EUKARYOTE CELLEN ................................................................................................... 2
2. CHEMISCHE BOUWSTENEN VAN CELLEN ........................................................................................... 3
2.1 EIWITTEN = PROTEÏNEN .................................................................................................................. 3
2.2 DE NUCLEÏNEZUREN ....................................................................................................................... 3
2.3 POLYSACHARIDEN .......................................................................................................................... 3
2.4 VETTEN ............................................................................................................................................... 4
3. DE ENERGIEHUISHOUDING IN DE CEL ................................................................................................ 5
4. ENZYMEN: ALGEMENE PRINCIPES ........................................................................................................ 6
5. METHODEN VOOR DE STUDIE VAN CELLEN EN HUN COMPONENTEN .......................................... 7
6. DE EUKARYOTE CEL ................................................................................................................................. 8
6.1 INLEIDING ......................................................................................................................................... 8
6.2 DE CELMEMBRAAN = PLASMAMEMBRAAN .................................................................................. 9
6.2.1 BOUW ........................................................................................................................................ 9
6.2.2 FUNCTIE .................................................................................................................................. 10
6.3 HET CYTOPLASMA.......................................................................................................................... 13
Cytoskelet .................................................................................................................................................. 17
6.4 DE CELKERN ................................................................................................................................... 19
A. STRUCTUUR V DNA EN VAN CHROMOSOMEN ..................................................................... 19
B. DNA-REPLICATIE ....................................................................................................................... 20
C. MUTATIES .................................................................................................................................... 20
D. DNA TRANSCRIPTIE EN TRANSLATIE ..................................................................................... 21
E. REGULATIE VAN DE GENEXPRESSIE .......................................................................................... 22
6.5 CELCYCLUS, CELDELING EN CELDOOD ................................................................................... 24
A. CELCYCLUS ................................................................................................................................ 24
B. CELDELING: MITOSE ................................................................................................................. 24
C. CELDELING: MEIOSE ................................................................................................................ 25
D. GENETISCHE VARIATIE EN ERFELIJKHEID ............................................................................ 25
E. REGELING VAN DE CELCYCLUS -KANKER ................................................................................. 25
F. STAMCELLEN .................................................................................................................................. 27
G. CELDOOD.................................................................................................................................... 27
1
, 1. ONTSTAAN VAN EUKARYOTE CELLEN
Cellen: bouwstenen v levende organismen
Leven = een georganiseerde genetische eenheid die in staat is tot metabolisme (= biochemie),
voortplanting en evolutie
Eerste sporen v leven werde aangetrofffen in rotsen (Austr. En Z-Afrika). Hier vond men
microfossielen, lijkend op bacteriën
Er bestond reeds autotrofie: foto-autotrofe organismen maken zelf hun voedsel door FS,
gebruik makend vd E vh zonlicht
= Prokaryoten
Archaea: leven in extreme milieus
Bacteria
De endosymbionten theorie: Mitochondria en plastiden zijn het resultaat v endosymbiose tssn
aërobe of FS prokaryoten en een voorloper vd eukaryote cel
Waarom zijn mitochondriën afkomstig v endosymbiotische bacteriën?
- Eigen genoom (mitochondiraal DNA is maternaal)
- Enzymesystemen homoloog aan bacteriële enzymen
- Gevoelig aan antimicrobiële antibiotica
- Eigen codon gebruik
Mitochondriale DNA-ziekten = een groep erfelijke aandoeningen die worden veroorzaakt door
fouten in het mitochondriaal DNA (mtDNA) of in genen die invloed hebben op de mitochondriën.
Deze fouten verstoren de energieproductie in de cellen, wat voornamelijk gevolgen heeft voor
organen en weefsels die veel energie verbruiken, zoals de hersenen, spieren, hart, lever en
ogen.
Voorbeelden:
- Barth syndroom (lipidemetabolisme): lipide synthese
- Kearns- Sayre syndroom: kunnen ogen moeilijke bewegen ➔ °blindheid
- Syndroom van Alpers
PROKARYOTEN EUKARYOTEN
Eencellig Eencellig of meercellig
Celmembraan en celwand Celmembraan
Geen kern Kern
Circulair chromosoom in cytosol Chromosomen in de kern
Niet gecompartimeerd Organellen
Deling door klieving Deling dr mitose of meiose
**virus = geen cel, maar een complex v eiwitten en nucleïnezuren, in staat levende cellen binnen te
drinken en te vermenigvuldigen**
2
, 2. CHEMISCHE BOUWSTENEN VAN CELLEN
= biologische macromoleculen
2.1 EIWITTEN = PROTEÏNEN
Bouwsteen: Aminozuren
Peptiden = korte ketens (<20-30 AZ) met een welbepaalde sequentie
Polypeptiden = langere ketens
Eiwitten = (een complex van) polypeptiden met welbepaalde 3D structuur
20 versch Aminozuur
Bouw aminozuur:
Centraal C-atoom
4 verschillende chemische groepen
- Amino groep 𝑁𝐻2
- Carboxylgroep 𝐶𝑂𝑂𝐻
- Waterstofatoom
- R-groep: onderscheidt de verschillende Aminozuren v elkaar
Opbouw van eiwitten kan onderverdeeld worden in 4 niveau’s:
Primaire structuur: de opeenvolging van AZ
Secundaire structuur: opvouwing van gelokaliseerde delen van de polypeptideketen
Tertiaire structuur: opvouwing van de totale polypeptideketen(s)
Quaternaire structuur: aantal en positionering van verschillende polypeptideketens
2.2 DE NUCLEÏNEZUREN
Zie DNA
2.3 POLYSACHARIDEN
Monosachariden = koolhydraten, covalent gebonden combinaties v C en H in een 1:1 verhoudingen
(𝐶𝐻2 𝑂)𝑛 𝑚𝑒𝑡 𝑛 = 3,4,5,6 𝑜𝑓 7
Voorbeelden: glucose, fructose & galactose
Disachariden = twee monosachariden
Maltose, sucrose
Polysachariden = suikers
Glycogeen, zetmeel en cellulose
Eiwitten en koolhydraten komen vaak in combinaties voor
Glycoproteïnen: eiwitten covalent gebonden met koolhydraatketens
Proteoglycanen: eiwit-koolhydraat combinaties met gespecialiseerde polysacharide ketens
(glycosaminoglycanen GAGs)
3
Table of Contents
Celbiologie ............................................................................................................................................................ 1
1. ONTSTAAN VAN EUKARYOTE CELLEN ................................................................................................... 2
2. CHEMISCHE BOUWSTENEN VAN CELLEN ........................................................................................... 3
2.1 EIWITTEN = PROTEÏNEN .................................................................................................................. 3
2.2 DE NUCLEÏNEZUREN ....................................................................................................................... 3
2.3 POLYSACHARIDEN .......................................................................................................................... 3
2.4 VETTEN ............................................................................................................................................... 4
3. DE ENERGIEHUISHOUDING IN DE CEL ................................................................................................ 5
4. ENZYMEN: ALGEMENE PRINCIPES ........................................................................................................ 6
5. METHODEN VOOR DE STUDIE VAN CELLEN EN HUN COMPONENTEN .......................................... 7
6. DE EUKARYOTE CEL ................................................................................................................................. 8
6.1 INLEIDING ......................................................................................................................................... 8
6.2 DE CELMEMBRAAN = PLASMAMEMBRAAN .................................................................................. 9
6.2.1 BOUW ........................................................................................................................................ 9
6.2.2 FUNCTIE .................................................................................................................................. 10
6.3 HET CYTOPLASMA.......................................................................................................................... 13
Cytoskelet .................................................................................................................................................. 17
6.4 DE CELKERN ................................................................................................................................... 19
A. STRUCTUUR V DNA EN VAN CHROMOSOMEN ..................................................................... 19
B. DNA-REPLICATIE ....................................................................................................................... 20
C. MUTATIES .................................................................................................................................... 20
D. DNA TRANSCRIPTIE EN TRANSLATIE ..................................................................................... 21
E. REGULATIE VAN DE GENEXPRESSIE .......................................................................................... 22
6.5 CELCYCLUS, CELDELING EN CELDOOD ................................................................................... 24
A. CELCYCLUS ................................................................................................................................ 24
B. CELDELING: MITOSE ................................................................................................................. 24
C. CELDELING: MEIOSE ................................................................................................................ 25
D. GENETISCHE VARIATIE EN ERFELIJKHEID ............................................................................ 25
E. REGELING VAN DE CELCYCLUS -KANKER ................................................................................. 25
F. STAMCELLEN .................................................................................................................................. 27
G. CELDOOD.................................................................................................................................... 27
1
, 1. ONTSTAAN VAN EUKARYOTE CELLEN
Cellen: bouwstenen v levende organismen
Leven = een georganiseerde genetische eenheid die in staat is tot metabolisme (= biochemie),
voortplanting en evolutie
Eerste sporen v leven werde aangetrofffen in rotsen (Austr. En Z-Afrika). Hier vond men
microfossielen, lijkend op bacteriën
Er bestond reeds autotrofie: foto-autotrofe organismen maken zelf hun voedsel door FS,
gebruik makend vd E vh zonlicht
= Prokaryoten
Archaea: leven in extreme milieus
Bacteria
De endosymbionten theorie: Mitochondria en plastiden zijn het resultaat v endosymbiose tssn
aërobe of FS prokaryoten en een voorloper vd eukaryote cel
Waarom zijn mitochondriën afkomstig v endosymbiotische bacteriën?
- Eigen genoom (mitochondiraal DNA is maternaal)
- Enzymesystemen homoloog aan bacteriële enzymen
- Gevoelig aan antimicrobiële antibiotica
- Eigen codon gebruik
Mitochondriale DNA-ziekten = een groep erfelijke aandoeningen die worden veroorzaakt door
fouten in het mitochondriaal DNA (mtDNA) of in genen die invloed hebben op de mitochondriën.
Deze fouten verstoren de energieproductie in de cellen, wat voornamelijk gevolgen heeft voor
organen en weefsels die veel energie verbruiken, zoals de hersenen, spieren, hart, lever en
ogen.
Voorbeelden:
- Barth syndroom (lipidemetabolisme): lipide synthese
- Kearns- Sayre syndroom: kunnen ogen moeilijke bewegen ➔ °blindheid
- Syndroom van Alpers
PROKARYOTEN EUKARYOTEN
Eencellig Eencellig of meercellig
Celmembraan en celwand Celmembraan
Geen kern Kern
Circulair chromosoom in cytosol Chromosomen in de kern
Niet gecompartimeerd Organellen
Deling door klieving Deling dr mitose of meiose
**virus = geen cel, maar een complex v eiwitten en nucleïnezuren, in staat levende cellen binnen te
drinken en te vermenigvuldigen**
2
, 2. CHEMISCHE BOUWSTENEN VAN CELLEN
= biologische macromoleculen
2.1 EIWITTEN = PROTEÏNEN
Bouwsteen: Aminozuren
Peptiden = korte ketens (<20-30 AZ) met een welbepaalde sequentie
Polypeptiden = langere ketens
Eiwitten = (een complex van) polypeptiden met welbepaalde 3D structuur
20 versch Aminozuur
Bouw aminozuur:
Centraal C-atoom
4 verschillende chemische groepen
- Amino groep 𝑁𝐻2
- Carboxylgroep 𝐶𝑂𝑂𝐻
- Waterstofatoom
- R-groep: onderscheidt de verschillende Aminozuren v elkaar
Opbouw van eiwitten kan onderverdeeld worden in 4 niveau’s:
Primaire structuur: de opeenvolging van AZ
Secundaire structuur: opvouwing van gelokaliseerde delen van de polypeptideketen
Tertiaire structuur: opvouwing van de totale polypeptideketen(s)
Quaternaire structuur: aantal en positionering van verschillende polypeptideketens
2.2 DE NUCLEÏNEZUREN
Zie DNA
2.3 POLYSACHARIDEN
Monosachariden = koolhydraten, covalent gebonden combinaties v C en H in een 1:1 verhoudingen
(𝐶𝐻2 𝑂)𝑛 𝑚𝑒𝑡 𝑛 = 3,4,5,6 𝑜𝑓 7
Voorbeelden: glucose, fructose & galactose
Disachariden = twee monosachariden
Maltose, sucrose
Polysachariden = suikers
Glycogeen, zetmeel en cellulose
Eiwitten en koolhydraten komen vaak in combinaties voor
Glycoproteïnen: eiwitten covalent gebonden met koolhydraatketens
Proteoglycanen: eiwit-koolhydraat combinaties met gespecialiseerde polysacharide ketens
(glycosaminoglycanen GAGs)
3
