BIOCHEMIE
H1: OORSPRONG VAN HET LEVEN
Oceanen, landschappen, planten, dieren en mensen zijn
Opgebouwd uit e-, p+, n0 en een grote leegte
Hoe kunnen dode deeltjes ‘leven’ vormen?
Geboorte heelal na oerknal ca. 15 miljard jaar geleden
- Gravitatiekracht + vorming waterstofgas
- Bolvormige wolken = enorme toename temp en druk
- Nucleaire reacties (kernfusie) → ontstaan lichtgevende ster
- H2 → He → … → C, N, O2, Fe, …
- Ster sterft: elementen komen in omgeving
- Ontstaan nieuwe sterren en planeten
We zijn opgebouwd uit sterrenstof
Ontstaan zon, aarde,.. ca. 4,6 miljard jaar geleden
Aarde heeft ideale samenstelling en optimale afstand tot zon
- Kokende massa koelt af, condensatie van water
- Oceanen ontstaan (= dunne oersoep)
Enkele belangrijke episoden in de evolutie van levende organismen
1953, STANLEY MILLER EN HAROLD UREY
Primitieve aarde, miljarden jaren geleden
In deze condities: spontane vorming van mierenzuur, aminozuren,…
Synthese van voorlopercellen (LUCA)
- Complexe moleculen polymeriseren tot macromoleculen
- Ontstaan van membranen, enzymen, DNA, RNA
- Ontstaan LUCA ‘last universal common ancestor’ of voorlopercel
WAT IS EEN CEL
DE CELTHEORIE
Weefsel = collectie cellen
- Bacterie bestaat uit 1 cel ↔ virus leeft niet, is GEEN cel
- Leven is iets dat bestaat uit cellen
- Cellen zijn de bouwstenen van alle planten & dieren.
- Cellen zijn de kleinste functionerende eenheden van leven.
- Cellen worden gevormd door de deling van eerder bestaande cellen.
In elke cel wordt de homeostase gehandhaafd.
1st ontstaan ‘prokaryote’ cellen
- Prokaryoten domineerden de evolutionaire geschiedenis van 3.5 – 2.0 miljard jaar geleden
Daarna eukaryote cellen (2,1 miljard jaar geleden) uit een ‘symbiose’ van verschillende prokaryoten = endosymbiose
1
,Prokaryote cel (oudste fossielen 3,7 miljard j oud) eukaryote cel (oudste fossielen 2,5 miljard j oud)
Endosymbiose: Mitochondriën en chloroplasten in eukaryote cel zijn het resultaat van ‘endo’symbiose van bacteriën in
LUCA
Multi cellulaire organismen → soorten moeten zich aanpassen om te kunnen overleven → nieuwe soorten ontstaan op
korte tijd door evolutionaire druk & bescherming tegen andere roofdieren
Tijdens cambrium periode (ca 0,5miljard jaar geleden) ontstaan veel soorten; explosieve evolutie dieren
OORSPRONG MENS
Homo sapiens (200.000 j geleden)
Homo neanderthalensis (200.000 tot 30.000)
Eerste mensapen (ca. 7 mljo j geleden)
Voetsporen Australopithecus in vulkanische aslaag Tanzania (ca 3 mljo j) & resten gevonden v/e Neanderthaler
- Wij zijn rechtstreeks geëvolueerd uit Australopithecus & Neanderthaler is soort ‘neef’
- Neanderthaler is uitgestorven
- Doelstelling: eten vinden & overleven => instinctief
o Vroeger: geen eten → alle eten direct opeten. Eten met suiker & vet!
o Nu: eten met suikers & vetten triggers voor hersenen → eten maar nu overvloed → obesitas
▪ Geen nood meer om opslag te doen
OUDSTE LEVEN
Fossielen → info over vroeger
DNA → hoe zag iets er vroeger uit → verbanden & relaties vinden tss vroegere organismen
RNA ipv DNA was hoogstwaarschijnlijk het eerste genetische materiaal
- Virussen gebruiken RNA om zich voor te zetten
- RNA is eenvoudigere molecule dan DNA
- RNA = 1 ketting, molecule die gemakkelijk afbreekt, gebruiken om eiwitten te maken
- ↔ DNA = 2 kettingen, zit in kern → bescherming
3 domeinen:
- Bacteriën, archaea => prokaryoten
- Eukaryoten
5 Rijken:
- Planten, schimmels, zwammen, gisten, dieren
2
,DE CEL
PROKARYOTEN: BACTERIËN
- GEEN kern
- Bevatten geen organellen
- Hebben geen kern, DNA ligt los in cytoplasma van de cel
- Zijn ongeveer 1 μm groot
- Plasmamembraan hebben alle cellen (fosfolipidelaag)
- Celwand = extra versteviging rond plasmamembraan
- Ribosomen maken eiwitten
- Nucleotide → DNA ligt hier
- Flagel → bacterie beweegt voort
- Pili → om vast te vasthechten
EUKARYOTEN: PLANTEN & DIEREN
- WEL kern
- Bevatten gespecialiseerde organellen (compartimenten)
- DNA ligt in kern (en deels in de mitochondriën)
- Zijn ongeveer 10-20 μm groot
- Plantencel heeft ook celwand
- Kern die nucleolus bevat → ribosomen worden hier gemaakt
- Chromatine = DNA dat in kern ligt
- ER = endoplasmatisch reticulum → rond nucleus (glad ER = bevat GEEN ribosomen & ruw ER = bevat ribosomen)
- Plasmamembraan, GEEN celwand
- Lysosoom = verantwoordelijk voor afbraak van vijandige zaken in cel
- Mitochondriën maken energie
- Plantencellen bevatten chloroplasten, algen, bacteriën die aan fotosynthese kunnen doen
- Vacuole vult cel op → plantencel
- Cytoplasma → vloeistof waarin alles gebeurt, organellen zweven hierin rond
o Cytosol
- Cytoskelet → sommige onderdelen v/d cel bewegen hierlangs
BOUW VAN DE EUKARYOTE CEL
plasmamembraan
ribosomen
celkern
endoplasmatisch
de cel cytosol
reticulum
cytoplasma
celorganellen golgi-apparaat
cytoskelet
lysosomen
mtochondiËn
3
, PLASMAMEMBRAAN
- Bevat eiwitten → herkenning
- Celmembraan = dubbele fosfolipidelaag → 1 deel aan bovenkant & 1 deel aan onderkant → hydrofiel & hydrofoob
o Fosfolipide → fosfaatgroep → houdt van water & vetgroep houdt niet van water
o Bepaalde componenten kunnen niet zomaar door plasmamemebraan
o Kan NIET naar binnen => hydrofiel
▪ Meeste componenten zijn polair → kunnen niet zomaar in & uit cel → moeten door transporteiwit
passeren
o Kan WEL naar binnen
- Dubbele vetlaag fosfolipiden
o Plasmamembraan is NIET toelaatbaar voor hydrofiele stoffen, WEL voor vetten
o Fosfolipiden: hydrofiele kop (binnenkant) & 2 hydrofobe staarten (buitenkant) → ene kant houdt van
water, andere kant houdt van vet
- Membraan = vetlaag, muur tegen waterig milieu o Kan geen water(oplosb) mol passeren
o Vetten kunnen altijd passeren
- Membraaneiwitten als kanalen/vensters voor het door laten van bepaalde moleculen
- Koolhydraten (suikers) in/op de vetlaag
CELKERN
- Plasmamembraan
- Endoplasmatisch reticulum → eiwitten gemaakt & opgevouwen
- DNA → RNA → naar endoplasmatisch reticulum → ribosomen zetten het om naar eiwitten => in cel
o Endoplasmatisch reticulum => buiten cel & diegene die je nodig hebt op membraan
▪ Ruw ER = MET ribosomen = zorgt voor translatie van RNA naar eiwitten
▪ Glad ER = GEEN ribosomen = synthese van membraanlipiden
• GEEN ribosomen → GEEN eiwitten
• WEL fosfolipiden
- RNA uit cel →
- Chromatine = effectieve dna
- Nuceolus → ribosomen worden gemaakt
- Kernplasma
o Chromatine (opgebouwd uit DNA): bevat onze erfelijke informatie
- Kernlichaampje of nucleolus
- Kernmembraan = kernenvelop
o Dubbel membraan
o Met kernporiën:
▪ Doorgang van grote moleculen zoals RNA (naar en van het cytoplasma)
- Bevat erfelijk materiaal (DNA)
CYTOPLASMA
CELORGANELLEN
RIBOSOMEN
- Zetten RNA op in eiwitten => in endoplasmatisch reticulum (→ enorm veel in pancreas)
- Suikers toevoegen aan eiwit = glyco….
- Ribosomen zijn universeel beschikbaar
- Vrije ribosomen : enzymen voor cytosol
- Gebonden ribosomen: membraaneiwitten en export buiten de cel
ENDOPLASMATISCH RETICULUM
- Het ER is een continuum met de kernmembraan
- Glad ER functie:
4
H1: OORSPRONG VAN HET LEVEN
Oceanen, landschappen, planten, dieren en mensen zijn
Opgebouwd uit e-, p+, n0 en een grote leegte
Hoe kunnen dode deeltjes ‘leven’ vormen?
Geboorte heelal na oerknal ca. 15 miljard jaar geleden
- Gravitatiekracht + vorming waterstofgas
- Bolvormige wolken = enorme toename temp en druk
- Nucleaire reacties (kernfusie) → ontstaan lichtgevende ster
- H2 → He → … → C, N, O2, Fe, …
- Ster sterft: elementen komen in omgeving
- Ontstaan nieuwe sterren en planeten
We zijn opgebouwd uit sterrenstof
Ontstaan zon, aarde,.. ca. 4,6 miljard jaar geleden
Aarde heeft ideale samenstelling en optimale afstand tot zon
- Kokende massa koelt af, condensatie van water
- Oceanen ontstaan (= dunne oersoep)
Enkele belangrijke episoden in de evolutie van levende organismen
1953, STANLEY MILLER EN HAROLD UREY
Primitieve aarde, miljarden jaren geleden
In deze condities: spontane vorming van mierenzuur, aminozuren,…
Synthese van voorlopercellen (LUCA)
- Complexe moleculen polymeriseren tot macromoleculen
- Ontstaan van membranen, enzymen, DNA, RNA
- Ontstaan LUCA ‘last universal common ancestor’ of voorlopercel
WAT IS EEN CEL
DE CELTHEORIE
Weefsel = collectie cellen
- Bacterie bestaat uit 1 cel ↔ virus leeft niet, is GEEN cel
- Leven is iets dat bestaat uit cellen
- Cellen zijn de bouwstenen van alle planten & dieren.
- Cellen zijn de kleinste functionerende eenheden van leven.
- Cellen worden gevormd door de deling van eerder bestaande cellen.
In elke cel wordt de homeostase gehandhaafd.
1st ontstaan ‘prokaryote’ cellen
- Prokaryoten domineerden de evolutionaire geschiedenis van 3.5 – 2.0 miljard jaar geleden
Daarna eukaryote cellen (2,1 miljard jaar geleden) uit een ‘symbiose’ van verschillende prokaryoten = endosymbiose
1
,Prokaryote cel (oudste fossielen 3,7 miljard j oud) eukaryote cel (oudste fossielen 2,5 miljard j oud)
Endosymbiose: Mitochondriën en chloroplasten in eukaryote cel zijn het resultaat van ‘endo’symbiose van bacteriën in
LUCA
Multi cellulaire organismen → soorten moeten zich aanpassen om te kunnen overleven → nieuwe soorten ontstaan op
korte tijd door evolutionaire druk & bescherming tegen andere roofdieren
Tijdens cambrium periode (ca 0,5miljard jaar geleden) ontstaan veel soorten; explosieve evolutie dieren
OORSPRONG MENS
Homo sapiens (200.000 j geleden)
Homo neanderthalensis (200.000 tot 30.000)
Eerste mensapen (ca. 7 mljo j geleden)
Voetsporen Australopithecus in vulkanische aslaag Tanzania (ca 3 mljo j) & resten gevonden v/e Neanderthaler
- Wij zijn rechtstreeks geëvolueerd uit Australopithecus & Neanderthaler is soort ‘neef’
- Neanderthaler is uitgestorven
- Doelstelling: eten vinden & overleven => instinctief
o Vroeger: geen eten → alle eten direct opeten. Eten met suiker & vet!
o Nu: eten met suikers & vetten triggers voor hersenen → eten maar nu overvloed → obesitas
▪ Geen nood meer om opslag te doen
OUDSTE LEVEN
Fossielen → info over vroeger
DNA → hoe zag iets er vroeger uit → verbanden & relaties vinden tss vroegere organismen
RNA ipv DNA was hoogstwaarschijnlijk het eerste genetische materiaal
- Virussen gebruiken RNA om zich voor te zetten
- RNA is eenvoudigere molecule dan DNA
- RNA = 1 ketting, molecule die gemakkelijk afbreekt, gebruiken om eiwitten te maken
- ↔ DNA = 2 kettingen, zit in kern → bescherming
3 domeinen:
- Bacteriën, archaea => prokaryoten
- Eukaryoten
5 Rijken:
- Planten, schimmels, zwammen, gisten, dieren
2
,DE CEL
PROKARYOTEN: BACTERIËN
- GEEN kern
- Bevatten geen organellen
- Hebben geen kern, DNA ligt los in cytoplasma van de cel
- Zijn ongeveer 1 μm groot
- Plasmamembraan hebben alle cellen (fosfolipidelaag)
- Celwand = extra versteviging rond plasmamembraan
- Ribosomen maken eiwitten
- Nucleotide → DNA ligt hier
- Flagel → bacterie beweegt voort
- Pili → om vast te vasthechten
EUKARYOTEN: PLANTEN & DIEREN
- WEL kern
- Bevatten gespecialiseerde organellen (compartimenten)
- DNA ligt in kern (en deels in de mitochondriën)
- Zijn ongeveer 10-20 μm groot
- Plantencel heeft ook celwand
- Kern die nucleolus bevat → ribosomen worden hier gemaakt
- Chromatine = DNA dat in kern ligt
- ER = endoplasmatisch reticulum → rond nucleus (glad ER = bevat GEEN ribosomen & ruw ER = bevat ribosomen)
- Plasmamembraan, GEEN celwand
- Lysosoom = verantwoordelijk voor afbraak van vijandige zaken in cel
- Mitochondriën maken energie
- Plantencellen bevatten chloroplasten, algen, bacteriën die aan fotosynthese kunnen doen
- Vacuole vult cel op → plantencel
- Cytoplasma → vloeistof waarin alles gebeurt, organellen zweven hierin rond
o Cytosol
- Cytoskelet → sommige onderdelen v/d cel bewegen hierlangs
BOUW VAN DE EUKARYOTE CEL
plasmamembraan
ribosomen
celkern
endoplasmatisch
de cel cytosol
reticulum
cytoplasma
celorganellen golgi-apparaat
cytoskelet
lysosomen
mtochondiËn
3
, PLASMAMEMBRAAN
- Bevat eiwitten → herkenning
- Celmembraan = dubbele fosfolipidelaag → 1 deel aan bovenkant & 1 deel aan onderkant → hydrofiel & hydrofoob
o Fosfolipide → fosfaatgroep → houdt van water & vetgroep houdt niet van water
o Bepaalde componenten kunnen niet zomaar door plasmamemebraan
o Kan NIET naar binnen => hydrofiel
▪ Meeste componenten zijn polair → kunnen niet zomaar in & uit cel → moeten door transporteiwit
passeren
o Kan WEL naar binnen
- Dubbele vetlaag fosfolipiden
o Plasmamembraan is NIET toelaatbaar voor hydrofiele stoffen, WEL voor vetten
o Fosfolipiden: hydrofiele kop (binnenkant) & 2 hydrofobe staarten (buitenkant) → ene kant houdt van
water, andere kant houdt van vet
- Membraan = vetlaag, muur tegen waterig milieu o Kan geen water(oplosb) mol passeren
o Vetten kunnen altijd passeren
- Membraaneiwitten als kanalen/vensters voor het door laten van bepaalde moleculen
- Koolhydraten (suikers) in/op de vetlaag
CELKERN
- Plasmamembraan
- Endoplasmatisch reticulum → eiwitten gemaakt & opgevouwen
- DNA → RNA → naar endoplasmatisch reticulum → ribosomen zetten het om naar eiwitten => in cel
o Endoplasmatisch reticulum => buiten cel & diegene die je nodig hebt op membraan
▪ Ruw ER = MET ribosomen = zorgt voor translatie van RNA naar eiwitten
▪ Glad ER = GEEN ribosomen = synthese van membraanlipiden
• GEEN ribosomen → GEEN eiwitten
• WEL fosfolipiden
- RNA uit cel →
- Chromatine = effectieve dna
- Nuceolus → ribosomen worden gemaakt
- Kernplasma
o Chromatine (opgebouwd uit DNA): bevat onze erfelijke informatie
- Kernlichaampje of nucleolus
- Kernmembraan = kernenvelop
o Dubbel membraan
o Met kernporiën:
▪ Doorgang van grote moleculen zoals RNA (naar en van het cytoplasma)
- Bevat erfelijk materiaal (DNA)
CYTOPLASMA
CELORGANELLEN
RIBOSOMEN
- Zetten RNA op in eiwitten => in endoplasmatisch reticulum (→ enorm veel in pancreas)
- Suikers toevoegen aan eiwit = glyco….
- Ribosomen zijn universeel beschikbaar
- Vrije ribosomen : enzymen voor cytosol
- Gebonden ribosomen: membraaneiwitten en export buiten de cel
ENDOPLASMATISCH RETICULUM
- Het ER is een continuum met de kernmembraan
- Glad ER functie:
4
