Stof week 2
3.1
Het cytoplasmatisch membraan (plasmamembraan) omsluit de cel en scheidt het cytoplasma van de
omgeving.
Het vormt een selectieve permeabiliteitsbarrière: bepaalt welke stoffen in- en uit de cel gaan.
2. Structuur
Bestaat uit een fosfolipiden dubbellaag met daarin ingebedde eiwitten (fluid mosaic model).
Fosfolipiden:
o Hydrofobe staarten → naar binnen gericht.
o Hydrofiel koppen → naar buiten gericht, in contact met water.
Membraneiwitten hebben verschillende functies:
o Transport van stoffen. Sensoren voor omgeving. Enzymen voor chemische reacties.
Eiwitten bewegen lateraal (zijwaarts) binnen membraan.
3. Archaeale membranen
Soortgelijk in structuur maar chemisch verschillend:
o Hydrofobe staarten: isoprenoid i.p.v. vetzuur. Verbinding: etherbinding i.p.v. esterbinding.
o Soms monolagen met twee hydrofiele koppen → stabieler onder extreme omstandigheden.
4. Permeabiliteit
Vrij passeren: gassen (O₂, CO₂, N₂), kleine hydrofobe moleculen, water.
Water kan sneller passeren via aquaporinen (speciale eiwitkanalen).
Ionen kunnen niet vrij passeren (hebben water nodig en zijn geladen) → membraan is hydrofoob →
ions interacties verhinderen doorgang (want sterke aantrekking/afstoting met andere geladen deeltjes in
membraan).
5. Diffusie
Eenvoudige diffusie: stoffen bewegen van hoge naar lage concentratie.
Beweging stopt bij evenwicht, maar moleculen blijven heen en weer bewegen.
Osmose: diffusie van water door een selectief permeabel membraan.
o Water beweegt van hypotoon (weinig opgeloste stoffen) → hypertoon (veel opgeloste
stoffen). Isotoon: geen netto waterbeweging. (dus evenveel)
Celwand voorkomt dat bacteriën barsten door osmose.
6. Bij prokaryoten zorgt het membraan zelf voor: Energieproductie
Cytoplasmatisch membraan bij prokaryoten:
o Zet energie van voedsel of licht om in ATP.
, o Bevat elektronentransportketen (ETC). (reeks eiwitcomplexen in membraan)
o ETC pompt protonen uit cel naar buiten → Daardoor ontstaat een verschil in
protonconcentratie tussen binnen en buiten de cel. Dit verschil -> protonengradiënt (proton
motive force).
o Protonengradiënt wordt gebruikt voor:
ATP-synthese. beweging. Transport.
7. Transportmechanismen
Membraneiwitten (transporters) zorgen voor selectieve doorgang van stoffen.
Drie soorten transport:
1. Gefaciliteerde diffusie
o Passief: geen energie.
o Stoffen bewegen langs concentratiegradiënt via transporteiwitten. (van hoog nr laag)
o Zelden gebruikt door prokaryoten voor opname.
2. Actief transport
o Energie nodig (ATP of proton motive force).
o Stoffen tegen concentratiegradiënt in transporteren. (van laag naar hoog, waardoor dus energie
nodig is.)
o Twee vormen:
Primair: ATP direct gebruikt.
Secundair: energie uit concentratiegradiënt.
3. Groepstranslocatie
o Stof wordt chemisch veranderd tijdens transport (bijv. fosforylatie van glucose).
o Energie verbruikt → actieve transportvorm.
8. Eiwitsecretie
Cellen scheiden bepaalde eiwitten uit (brengen naar buiten) → secretion.
Voorbeeld: exo-enzymen → zij werken buiten de cel en breken grote moleculen af tot kleinere
subeenheden, zodat de cel het wel kan opnemen.
Eiwit wordt gemaakt als pre-eiwit met signaalsequentie → signaalsequentie stuurt pre eiwit richting
secreteermachinerie → signaalsequentie wordt verwijderd (was alleen nodig om op juiste plek te
krijgen) → eiwit vouwt zich buiten cel op.
Secretie kan ook externe structuren bouwen, zoals flagellen.
3.2
Celwand van prokaryoot: Peptidoglycan
Peptidoglycan is een sterk, netwerkachtig molecuul dat alleen in bacteriën voorkomt.
, Het bestaat uit een afwisseling van N-acetylmuraminezuur (NAM) en N-acetylglucosamine (NAG),
verbonden tot lange glycanketens.
Aan NAM zit een tetrapeptideketen (vier aminozuren) die glycan-ketens verbindt (cross-linking),
waardoor peptidoglycan een sterk, driedimensionaal netwerk vormt.
Bij Gram-negatieve bacteriën is de verbinding direct via aminozuren (meestal diaminopimelzuur).
Bij Gram-positieve bacteriën gebeurt dit via een peptide interbrug (meerdere aminozuren, meestal
lysine).
Diaminopimelzuur komt bijna alleen voor in bacteriën.
Gram-positieve celwand
Heeft een dikke laag peptidoglycan (tot 30 lagen glycan-ketens).
Doorlaatbaar voor kleine stoffen zoals suikers en aminozuren.
Bevat teichoic zuren (speciale moleculen) (tot 60% van celwandmassa):
o Negatief geladen ketens van ribitol- of glycerol-fosfaat.
o Binden belangrijke ionen (bijv. Mg²⁺).
o Spelen rol bij celgroei, celdeling, biofilmvorming en hechting aan gastheercellen.
Teichoic zuren:
o Wall teichoic acid: vast aan peptidoglycan, steekt boven celwand uit.
o Lipoteichoic acid: verbonden aan cytoplasmamembraan.
Gram-negatieve celwand
Heeft een dunne laag peptidoglycan (1–2 lagen).
Buitenlaag: buitenmembraan van lipopolysaccharide (LPS).
Buitenmembraan verbonden met peptidoglycan via lipoproteïnen.
LPS bestaat uit:
o Lipid A: anker in membraan, trigger voor immuunreactie → endotoxine.
o O-antigeen: suikerketen die bacteriesoorten onderscheidt → gebruikt voor identificatie.
Buitenmembraan beschermt tegen veel stoffen en antibiotica.
Porines: eiwitten in buitenmembraan voor doorgang van kleine moleculen.
Tussen membraanlagen: periplasma (gel-achtige ruimte), bevat enzymen voor afbraak. + ook de
peptidoglycaan.
Belangrijkste verschillen Grampositief vs Gramnegatief
Kenmerk Grampositief Gram-negatief
Peptidoglycan Dikke laag Dunne laag
Teichoic zuren Aanwezig Afwezig
Buitenmembraan Afwezig Aanwezig
, Kenmerk Grampositief Gram-negatief
Lipopolysaccharide Afwezig Aanwezig
Porines Afwezig Aanwezig
Gevoeligheid penicilline Hoog Laag
Gevoeligheid lysozym Ja Nee
Antibacteriële stoffen
Penicilline: voorkomt cross-linking in peptidoglycan → celwand zwakt af → cel barst. Werkt beter bij
Gram-positief (buitenmembraan Gram-negatief blokkeert).
Lysozym: breekt NAM–NAG verbindingen → vernietigt celwand. Effectiever bij Gram-positief.
Bacteriën zonder celwand
Bijvoorbeeld Mycoplasma: geen peptidoglycan → resistent tegen penicilline/lysozym.
Hebben sterolen (vetmolecuul/lipiden) in cytoplasmamembraan voor stevigheid.
Archaea celwanden
Geen peptidoglycan, soms pseudopeptidoglycan.
Vaak S-lagen van eiwit/glycoproteïne.
Variatie door diverse omgevingen.
3.3
Capsules en slijmlagen
Liggen buiten de celwand, beschermen de cel of helpen bij hechting aan oppervlakken.
Capsule = duidelijke, gelatineuze (gelachtig) laag; slijmlaag = diffuus (verspreid, ongelijk verdeeld)en
onregelmatig.
Bestaan meestal uit polysachariden (glycocalyx), soms uit polypeptiden met d-aminozuren (D-
aminozuren = zeldzame spiegelbeeldvorm van aminozuren.)
Functies:
o Hechting aan tanden, epitheel, stenen, leidingen, andere bacteriën → biofilm
o Bescherming tegen immuunsysteem (dus bacterie wordt niet herkend door immuunsysteem) →
sommige bacteriën (bv. Streptococcus pneumoniae) overleven alleen mét capsule
(bescherming tegen fagocytose).
Flagellen
Lange eiwitstructuren voor beweging in vloeistof (draaien als propellers).
Arrangementen: peritrichous (flagella rondom de bacterie), polar monotrichous (één flagel aan één
uiteinde), ook meerdere flagellen aan één of meerdere uiteinden.
Structuur:
o Basale lichaam (verankering + energie door proton motive force (bewegen van protonen)).
3.1
Het cytoplasmatisch membraan (plasmamembraan) omsluit de cel en scheidt het cytoplasma van de
omgeving.
Het vormt een selectieve permeabiliteitsbarrière: bepaalt welke stoffen in- en uit de cel gaan.
2. Structuur
Bestaat uit een fosfolipiden dubbellaag met daarin ingebedde eiwitten (fluid mosaic model).
Fosfolipiden:
o Hydrofobe staarten → naar binnen gericht.
o Hydrofiel koppen → naar buiten gericht, in contact met water.
Membraneiwitten hebben verschillende functies:
o Transport van stoffen. Sensoren voor omgeving. Enzymen voor chemische reacties.
Eiwitten bewegen lateraal (zijwaarts) binnen membraan.
3. Archaeale membranen
Soortgelijk in structuur maar chemisch verschillend:
o Hydrofobe staarten: isoprenoid i.p.v. vetzuur. Verbinding: etherbinding i.p.v. esterbinding.
o Soms monolagen met twee hydrofiele koppen → stabieler onder extreme omstandigheden.
4. Permeabiliteit
Vrij passeren: gassen (O₂, CO₂, N₂), kleine hydrofobe moleculen, water.
Water kan sneller passeren via aquaporinen (speciale eiwitkanalen).
Ionen kunnen niet vrij passeren (hebben water nodig en zijn geladen) → membraan is hydrofoob →
ions interacties verhinderen doorgang (want sterke aantrekking/afstoting met andere geladen deeltjes in
membraan).
5. Diffusie
Eenvoudige diffusie: stoffen bewegen van hoge naar lage concentratie.
Beweging stopt bij evenwicht, maar moleculen blijven heen en weer bewegen.
Osmose: diffusie van water door een selectief permeabel membraan.
o Water beweegt van hypotoon (weinig opgeloste stoffen) → hypertoon (veel opgeloste
stoffen). Isotoon: geen netto waterbeweging. (dus evenveel)
Celwand voorkomt dat bacteriën barsten door osmose.
6. Bij prokaryoten zorgt het membraan zelf voor: Energieproductie
Cytoplasmatisch membraan bij prokaryoten:
o Zet energie van voedsel of licht om in ATP.
, o Bevat elektronentransportketen (ETC). (reeks eiwitcomplexen in membraan)
o ETC pompt protonen uit cel naar buiten → Daardoor ontstaat een verschil in
protonconcentratie tussen binnen en buiten de cel. Dit verschil -> protonengradiënt (proton
motive force).
o Protonengradiënt wordt gebruikt voor:
ATP-synthese. beweging. Transport.
7. Transportmechanismen
Membraneiwitten (transporters) zorgen voor selectieve doorgang van stoffen.
Drie soorten transport:
1. Gefaciliteerde diffusie
o Passief: geen energie.
o Stoffen bewegen langs concentratiegradiënt via transporteiwitten. (van hoog nr laag)
o Zelden gebruikt door prokaryoten voor opname.
2. Actief transport
o Energie nodig (ATP of proton motive force).
o Stoffen tegen concentratiegradiënt in transporteren. (van laag naar hoog, waardoor dus energie
nodig is.)
o Twee vormen:
Primair: ATP direct gebruikt.
Secundair: energie uit concentratiegradiënt.
3. Groepstranslocatie
o Stof wordt chemisch veranderd tijdens transport (bijv. fosforylatie van glucose).
o Energie verbruikt → actieve transportvorm.
8. Eiwitsecretie
Cellen scheiden bepaalde eiwitten uit (brengen naar buiten) → secretion.
Voorbeeld: exo-enzymen → zij werken buiten de cel en breken grote moleculen af tot kleinere
subeenheden, zodat de cel het wel kan opnemen.
Eiwit wordt gemaakt als pre-eiwit met signaalsequentie → signaalsequentie stuurt pre eiwit richting
secreteermachinerie → signaalsequentie wordt verwijderd (was alleen nodig om op juiste plek te
krijgen) → eiwit vouwt zich buiten cel op.
Secretie kan ook externe structuren bouwen, zoals flagellen.
3.2
Celwand van prokaryoot: Peptidoglycan
Peptidoglycan is een sterk, netwerkachtig molecuul dat alleen in bacteriën voorkomt.
, Het bestaat uit een afwisseling van N-acetylmuraminezuur (NAM) en N-acetylglucosamine (NAG),
verbonden tot lange glycanketens.
Aan NAM zit een tetrapeptideketen (vier aminozuren) die glycan-ketens verbindt (cross-linking),
waardoor peptidoglycan een sterk, driedimensionaal netwerk vormt.
Bij Gram-negatieve bacteriën is de verbinding direct via aminozuren (meestal diaminopimelzuur).
Bij Gram-positieve bacteriën gebeurt dit via een peptide interbrug (meerdere aminozuren, meestal
lysine).
Diaminopimelzuur komt bijna alleen voor in bacteriën.
Gram-positieve celwand
Heeft een dikke laag peptidoglycan (tot 30 lagen glycan-ketens).
Doorlaatbaar voor kleine stoffen zoals suikers en aminozuren.
Bevat teichoic zuren (speciale moleculen) (tot 60% van celwandmassa):
o Negatief geladen ketens van ribitol- of glycerol-fosfaat.
o Binden belangrijke ionen (bijv. Mg²⁺).
o Spelen rol bij celgroei, celdeling, biofilmvorming en hechting aan gastheercellen.
Teichoic zuren:
o Wall teichoic acid: vast aan peptidoglycan, steekt boven celwand uit.
o Lipoteichoic acid: verbonden aan cytoplasmamembraan.
Gram-negatieve celwand
Heeft een dunne laag peptidoglycan (1–2 lagen).
Buitenlaag: buitenmembraan van lipopolysaccharide (LPS).
Buitenmembraan verbonden met peptidoglycan via lipoproteïnen.
LPS bestaat uit:
o Lipid A: anker in membraan, trigger voor immuunreactie → endotoxine.
o O-antigeen: suikerketen die bacteriesoorten onderscheidt → gebruikt voor identificatie.
Buitenmembraan beschermt tegen veel stoffen en antibiotica.
Porines: eiwitten in buitenmembraan voor doorgang van kleine moleculen.
Tussen membraanlagen: periplasma (gel-achtige ruimte), bevat enzymen voor afbraak. + ook de
peptidoglycaan.
Belangrijkste verschillen Grampositief vs Gramnegatief
Kenmerk Grampositief Gram-negatief
Peptidoglycan Dikke laag Dunne laag
Teichoic zuren Aanwezig Afwezig
Buitenmembraan Afwezig Aanwezig
, Kenmerk Grampositief Gram-negatief
Lipopolysaccharide Afwezig Aanwezig
Porines Afwezig Aanwezig
Gevoeligheid penicilline Hoog Laag
Gevoeligheid lysozym Ja Nee
Antibacteriële stoffen
Penicilline: voorkomt cross-linking in peptidoglycan → celwand zwakt af → cel barst. Werkt beter bij
Gram-positief (buitenmembraan Gram-negatief blokkeert).
Lysozym: breekt NAM–NAG verbindingen → vernietigt celwand. Effectiever bij Gram-positief.
Bacteriën zonder celwand
Bijvoorbeeld Mycoplasma: geen peptidoglycan → resistent tegen penicilline/lysozym.
Hebben sterolen (vetmolecuul/lipiden) in cytoplasmamembraan voor stevigheid.
Archaea celwanden
Geen peptidoglycan, soms pseudopeptidoglycan.
Vaak S-lagen van eiwit/glycoproteïne.
Variatie door diverse omgevingen.
3.3
Capsules en slijmlagen
Liggen buiten de celwand, beschermen de cel of helpen bij hechting aan oppervlakken.
Capsule = duidelijke, gelatineuze (gelachtig) laag; slijmlaag = diffuus (verspreid, ongelijk verdeeld)en
onregelmatig.
Bestaan meestal uit polysachariden (glycocalyx), soms uit polypeptiden met d-aminozuren (D-
aminozuren = zeldzame spiegelbeeldvorm van aminozuren.)
Functies:
o Hechting aan tanden, epitheel, stenen, leidingen, andere bacteriën → biofilm
o Bescherming tegen immuunsysteem (dus bacterie wordt niet herkend door immuunsysteem) →
sommige bacteriën (bv. Streptococcus pneumoniae) overleven alleen mét capsule
(bescherming tegen fagocytose).
Flagellen
Lange eiwitstructuren voor beweging in vloeistof (draaien als propellers).
Arrangementen: peritrichous (flagella rondom de bacterie), polar monotrichous (één flagel aan één
uiteinde), ook meerdere flagellen aan één of meerdere uiteinden.
Structuur:
o Basale lichaam (verankering + energie door proton motive force (bewegen van protonen)).
