Celbiologie
celbiologie 1:
1. Wat is leven?
geen universele definitie
karakteristieken van levende cellen:
- sterke organisatie
- homeostase = algemene regulatorische mechanismen die ervoor zorgen dat het
inwendige milieu in de cel in een bufferzone blijft
- groei en ontwikkeling
- opname van energie en materie uit de omgeving en transformatie daarvan
- reproductie
- respons tov stimuli (intern en extern)
- adaptatie aan de omgeving
cel = basiseenheid in biologie waaruit alle organismen uit bestaan
in verschillende vormen
vb. zenuwcel; cellichaam, axon en dendrieten
vb. pantoffeldiertje; veel haren om bacteriën te eten
vb. kroonblad van Leeuwenbekje; bobbels om bestuivers aan te trekken
vb. macrofaag; uitlopende vorm om bacteriën te eten + laat stoffen vrij voor inflatoire reacties
vb. splijting gist; deelt door splijting
morfologische diversiteit is gekoppeld aan diversiteit in functie
evolutie eukaryoten:
1. eerst de prokaryoten: microfossielen, lijkend op bacteriën, hebben geen celwand + kern
-> eerst gevormde organismen waren foto-autotrofen = zelfvoorzienend (3,4miljard jaar)
- capsule
- cell wand
- plasma membrane
- cytoplasma
- ribosomen
- DNA
2. uit prokaryoten -> eukaryote organismen (1,5 miljard jaar geleden)
kern is omgeven door een membraan,
- cytoskelet, vaak grotere cellen
- cytomembranen, inc. kernenvelop
, - complex genoom, ruimtescheiding van transcriptie en transatie
- ontstaan van mitochondria, microbodies, plastiden
-> interiorisatie van respiratie en energieproductie =
organismen mechanismen voor ademhaling (respiratie) en energieproductie intern
hebben ontwikkeld en geïntegreerd binnen hun cellen
3. mitochondria als resultaat van endosymbiose tussen aërobe prokaryoten en een
anaërobe voorloper van de eukaryote cel
endosymbiose = proces waarbij een organisme binnen een ander organismen leeft
functie: productie energie
- aërobe bacterie wordt opgenomen door
anaerobe eukaryote cel (enkel nucleus)
- afbraak van plasmamembraan afkomstig
van eukaryote cel
- mitochondrion met dubbel membraan
4. plastiden zijn het resultaat van endosymbiose tussen fotosynthetische prokaryoten en
een vroege aërobe eukaryote cel
- een fotosynthetische prokaryoot wordt opgenomen in de vroege aerobe eukaryote cel
- verlies van membraan afkomstig van het plasmamembraan van de opslokkende vroege
eukaryote cel
- chloroplast met dubbel membraan
- fotosynthetische eukaryote cel
verschil eukaryoten en prokaryoten:
Prokaryoten eukaryoten
uitsluitend ééncellig eencellig of meercellig
celmembraan en celwand enkel celmembraan bij dieren
geen kern kern
cirkelvormig chromosoom chromosomen in kern
niet gecompartimenteerd organellen
deling door doorsnoering deling door mitose of meiose
the tree of life:
uit ancestrale prokaryote
-> archaea (leeft in extreme omstandigheden) -> archaea (dag van vandaag)
vb. haloquadratum walsbyi leeft in extreme zoute omstandigheden
,2. De chemische bouwstenen van cellen
polysacchariden
vetten of lipiden
proteïnen of eiwitten
nucleïnezuren
water is essentieel voor de functie van een cel; 70% van bacteriecel en 30% chemicals, 95%
plant
de chemische bouwstenen bestaan voor 24% bij bacterie
macromoleculen kunnen ook samen een superstructuur vormen door macromoleculaire
assemblage:
subeenheden -> macromoleculen -> macromoleculaire assemblage
covalente binding noncovalente binding
vb. vorming ribosoom, bestaat uit RNA moleculen en globulaire proteïnen (globulair = bolvormig)
1. koolwaterstoffen
- methaan apolair
- methylgroep
2. organische moleculen
- alcohol: OH (hydroxyl)
- aldehyde: CHO (carbonyl)
- keton: CO (carbonyl)
- carbonzuur: COOH (carboxyl)
- ester: COO
- amine: NH2
- amide: CONH2
- ether: O
3. sulhydryl: S of disulife S-S
4. fosfaat:
- fosfaatgroep: PO4
- PO4 + hydroxylgroep = fosfaatester
- PO4 + carboxylgroep = anhydride high energy bond
5. hydrofiele molecule:
= stoffen die gemakkelijk oplossen in water
- ionen
- polaire moleculen
, 6. Hydrofobe moleculen:
= stoffen die niet gemakkelijk oplossen in water
- apolaire moleculen
eiwitten:
bouwtsteen = aminozuur
- centraal C atoom
- aminogroep (NH2)
- carboxyl (COOH)
- waterstof (H) atoom
- variabele restgroep R
non ioniserend ioniserend zwitterion bij pH 7
vier groepen in de restgroep:
1. zuren
2. basen in totaal 20 aminozuren
3. ongeladen maar toch polair AZ eindigt altijd op ‘ine’
4. niet polair
proteïnogene AZ: de aminozuren die direct betrokken zijn bij de synthese van eiwitten (20)
1. apolaire restgroep
hydrofoob
tussen twee cysteïne is een disulfidebinding in proteïnen
vb. C4H9
2. basische restgroep
positief geladen, hydrofiel
- lysine
- arginine
- histidine
: basische moleculen herkennen aan:
➔ aminogroepen (-NH2, -NH, -N) door hun vrij elektronenpaar kunnen ze H+ opnemen
➔ negatief geladen ionen zoals (OH-) waaraan H+ kan binden
➔ ringstructuren met stikstof (N) stikstofatoom kan proton opnemen
3. zure restgroep
negatief geladen, hydrofiel
- aspartic acid
- glutamic acid
: zure moleculen herken je door de aanwezigheid van een proton (H+) die kan worden afgestaan
4. ongeladen maar toch polaire restgroep
geen lading, hydrofiel
- asparagine
celbiologie 1:
1. Wat is leven?
geen universele definitie
karakteristieken van levende cellen:
- sterke organisatie
- homeostase = algemene regulatorische mechanismen die ervoor zorgen dat het
inwendige milieu in de cel in een bufferzone blijft
- groei en ontwikkeling
- opname van energie en materie uit de omgeving en transformatie daarvan
- reproductie
- respons tov stimuli (intern en extern)
- adaptatie aan de omgeving
cel = basiseenheid in biologie waaruit alle organismen uit bestaan
in verschillende vormen
vb. zenuwcel; cellichaam, axon en dendrieten
vb. pantoffeldiertje; veel haren om bacteriën te eten
vb. kroonblad van Leeuwenbekje; bobbels om bestuivers aan te trekken
vb. macrofaag; uitlopende vorm om bacteriën te eten + laat stoffen vrij voor inflatoire reacties
vb. splijting gist; deelt door splijting
morfologische diversiteit is gekoppeld aan diversiteit in functie
evolutie eukaryoten:
1. eerst de prokaryoten: microfossielen, lijkend op bacteriën, hebben geen celwand + kern
-> eerst gevormde organismen waren foto-autotrofen = zelfvoorzienend (3,4miljard jaar)
- capsule
- cell wand
- plasma membrane
- cytoplasma
- ribosomen
- DNA
2. uit prokaryoten -> eukaryote organismen (1,5 miljard jaar geleden)
kern is omgeven door een membraan,
- cytoskelet, vaak grotere cellen
- cytomembranen, inc. kernenvelop
, - complex genoom, ruimtescheiding van transcriptie en transatie
- ontstaan van mitochondria, microbodies, plastiden
-> interiorisatie van respiratie en energieproductie =
organismen mechanismen voor ademhaling (respiratie) en energieproductie intern
hebben ontwikkeld en geïntegreerd binnen hun cellen
3. mitochondria als resultaat van endosymbiose tussen aërobe prokaryoten en een
anaërobe voorloper van de eukaryote cel
endosymbiose = proces waarbij een organisme binnen een ander organismen leeft
functie: productie energie
- aërobe bacterie wordt opgenomen door
anaerobe eukaryote cel (enkel nucleus)
- afbraak van plasmamembraan afkomstig
van eukaryote cel
- mitochondrion met dubbel membraan
4. plastiden zijn het resultaat van endosymbiose tussen fotosynthetische prokaryoten en
een vroege aërobe eukaryote cel
- een fotosynthetische prokaryoot wordt opgenomen in de vroege aerobe eukaryote cel
- verlies van membraan afkomstig van het plasmamembraan van de opslokkende vroege
eukaryote cel
- chloroplast met dubbel membraan
- fotosynthetische eukaryote cel
verschil eukaryoten en prokaryoten:
Prokaryoten eukaryoten
uitsluitend ééncellig eencellig of meercellig
celmembraan en celwand enkel celmembraan bij dieren
geen kern kern
cirkelvormig chromosoom chromosomen in kern
niet gecompartimenteerd organellen
deling door doorsnoering deling door mitose of meiose
the tree of life:
uit ancestrale prokaryote
-> archaea (leeft in extreme omstandigheden) -> archaea (dag van vandaag)
vb. haloquadratum walsbyi leeft in extreme zoute omstandigheden
,2. De chemische bouwstenen van cellen
polysacchariden
vetten of lipiden
proteïnen of eiwitten
nucleïnezuren
water is essentieel voor de functie van een cel; 70% van bacteriecel en 30% chemicals, 95%
plant
de chemische bouwstenen bestaan voor 24% bij bacterie
macromoleculen kunnen ook samen een superstructuur vormen door macromoleculaire
assemblage:
subeenheden -> macromoleculen -> macromoleculaire assemblage
covalente binding noncovalente binding
vb. vorming ribosoom, bestaat uit RNA moleculen en globulaire proteïnen (globulair = bolvormig)
1. koolwaterstoffen
- methaan apolair
- methylgroep
2. organische moleculen
- alcohol: OH (hydroxyl)
- aldehyde: CHO (carbonyl)
- keton: CO (carbonyl)
- carbonzuur: COOH (carboxyl)
- ester: COO
- amine: NH2
- amide: CONH2
- ether: O
3. sulhydryl: S of disulife S-S
4. fosfaat:
- fosfaatgroep: PO4
- PO4 + hydroxylgroep = fosfaatester
- PO4 + carboxylgroep = anhydride high energy bond
5. hydrofiele molecule:
= stoffen die gemakkelijk oplossen in water
- ionen
- polaire moleculen
, 6. Hydrofobe moleculen:
= stoffen die niet gemakkelijk oplossen in water
- apolaire moleculen
eiwitten:
bouwtsteen = aminozuur
- centraal C atoom
- aminogroep (NH2)
- carboxyl (COOH)
- waterstof (H) atoom
- variabele restgroep R
non ioniserend ioniserend zwitterion bij pH 7
vier groepen in de restgroep:
1. zuren
2. basen in totaal 20 aminozuren
3. ongeladen maar toch polair AZ eindigt altijd op ‘ine’
4. niet polair
proteïnogene AZ: de aminozuren die direct betrokken zijn bij de synthese van eiwitten (20)
1. apolaire restgroep
hydrofoob
tussen twee cysteïne is een disulfidebinding in proteïnen
vb. C4H9
2. basische restgroep
positief geladen, hydrofiel
- lysine
- arginine
- histidine
: basische moleculen herkennen aan:
➔ aminogroepen (-NH2, -NH, -N) door hun vrij elektronenpaar kunnen ze H+ opnemen
➔ negatief geladen ionen zoals (OH-) waaraan H+ kan binden
➔ ringstructuren met stikstof (N) stikstofatoom kan proton opnemen
3. zure restgroep
negatief geladen, hydrofiel
- aspartic acid
- glutamic acid
: zure moleculen herken je door de aanwezigheid van een proton (H+) die kan worden afgestaan
4. ongeladen maar toch polaire restgroep
geen lading, hydrofiel
- asparagine
