Cellen & organellen
Eigenschappen & strategieën van de cel
inleiding
?? Hoe functioneren cellen in specifieke context?
Variaties in algemene karakteristieken
o Complexiteit van organisatie
o Moleculaire componenten
o Grootte & vorm
o Specialisatie
Indeling cellen ifv organisatie & functie
3 verschillende types van cellulaire organisatie
1. Moleculair → DNA, RNA, suikers, lipiden, …
2. Morfologisch → groot, klein, bol, kubus, vertakt
3. Functioneel → contractie, secretie, communicatie, metabolisme
Klassiek: prokaryoten <-> eukaryoten
!! Op basis van membraanomgeven kern !!
Huidig: bacteria <-> archaea <-> eukarya
Prokaryoot <-> eukaryoot
Probleem: indeling is te simpel
- Te sterke nadruk op morfologische aspect
o Wel of geen kern
- Geen rekening met
moleculaire/functionele diversiteit van
“prokaryoten”
1
,Evolutie: tree of life
- Gemeenschappelijke
voorouder van alle cellen
= oercel
- Evolutie van alle
levensvormen
DUS: bepaalde graad
verwantschap tussen eukarya,
archaea & bacteria
Algemene eigenschap: celgrootte
Bv. neuron: uitlopers van ruggenmerg tot in voet
Beperking in celgrootte
Waarom?
1. Oppervlakte/volumeverhouding: capaciteit van membraantransport
2. Diffusiesnelheid van moleculen: verspreiding in de cel
3. Voldoende hoge concentraties van moleculen: snelheid enzymatische reacties
Oppervlakte/volumeverhouding
- Volume van cel
o Hoe groter, hoe meer moleculen moeten uitwisselen
▪ Opname & afgave ionen, glucose, AZ, …
- Oppervlakte van de cel
o Bepaalt transportcapaciteit voor uitwisseling met extracellulaire ruimte
o Bepaalt communicatiecapaciteit voor uitwisseling naburige cellen
DUS: grotere cel → kleinere oppervlakte/volumeverhouding
Kleinere transporcapaciteit ivm cellulaire nood
2
, Limiet van cel = wanneer transportcapaciteit niet meer stand kan houden
= 100 micrometer
!! Capaciteit van celmembraan vergroten:
Bv. microvilli met absorptiefunctie
o Darmepitheel, nietepitheel, …
Zo meer stoffen kunnen opnemen
Diffusiesnelheid van moleculen
Moleculen in cytoplasma → diffusie
- Passief: van hoge naar lage concentratie (neutrale
moleculen)
- Willekeurig in drie dimensies
- Hoe groter de afstand, hoe groter diffusietijd
Behouden van voldoende hoge concentraties
Snelheid van enzymatische reacties
o Concentratie aan reagentia (R)
o Concentratie aan enzyme (E)
➔ Bepaalt kans op succesvolle binding van R aan E
+ minimum concentratie nodig om binding te laten gebeuren
Volume omhoog, concentratie = aantal mol moet omhoog
Limieten hieraan
3
, !! Hoe concentraties in stand houden bij grotere celvolumes !!
Compartimenten dmv organellen
= lokale domeinen met hoge concentraties van ionen, enzymen, …
➔ Functionele specialisatie
Bacteria <-> eukarya
Bacteria Eukarya
- Geen membraanomgeven kern - Membraanomgeven kern
- Circulair DNA → nucleoid, geen histonen - Lineair DNA → chromosome, histonen
- Expressie: geen RNA processing - Expressie: RNA processing
- Geen organellen - Organellen: ER, Golgi, lysosomen, peroxisomen
4
Eigenschappen & strategieën van de cel
inleiding
?? Hoe functioneren cellen in specifieke context?
Variaties in algemene karakteristieken
o Complexiteit van organisatie
o Moleculaire componenten
o Grootte & vorm
o Specialisatie
Indeling cellen ifv organisatie & functie
3 verschillende types van cellulaire organisatie
1. Moleculair → DNA, RNA, suikers, lipiden, …
2. Morfologisch → groot, klein, bol, kubus, vertakt
3. Functioneel → contractie, secretie, communicatie, metabolisme
Klassiek: prokaryoten <-> eukaryoten
!! Op basis van membraanomgeven kern !!
Huidig: bacteria <-> archaea <-> eukarya
Prokaryoot <-> eukaryoot
Probleem: indeling is te simpel
- Te sterke nadruk op morfologische aspect
o Wel of geen kern
- Geen rekening met
moleculaire/functionele diversiteit van
“prokaryoten”
1
,Evolutie: tree of life
- Gemeenschappelijke
voorouder van alle cellen
= oercel
- Evolutie van alle
levensvormen
DUS: bepaalde graad
verwantschap tussen eukarya,
archaea & bacteria
Algemene eigenschap: celgrootte
Bv. neuron: uitlopers van ruggenmerg tot in voet
Beperking in celgrootte
Waarom?
1. Oppervlakte/volumeverhouding: capaciteit van membraantransport
2. Diffusiesnelheid van moleculen: verspreiding in de cel
3. Voldoende hoge concentraties van moleculen: snelheid enzymatische reacties
Oppervlakte/volumeverhouding
- Volume van cel
o Hoe groter, hoe meer moleculen moeten uitwisselen
▪ Opname & afgave ionen, glucose, AZ, …
- Oppervlakte van de cel
o Bepaalt transportcapaciteit voor uitwisseling met extracellulaire ruimte
o Bepaalt communicatiecapaciteit voor uitwisseling naburige cellen
DUS: grotere cel → kleinere oppervlakte/volumeverhouding
Kleinere transporcapaciteit ivm cellulaire nood
2
, Limiet van cel = wanneer transportcapaciteit niet meer stand kan houden
= 100 micrometer
!! Capaciteit van celmembraan vergroten:
Bv. microvilli met absorptiefunctie
o Darmepitheel, nietepitheel, …
Zo meer stoffen kunnen opnemen
Diffusiesnelheid van moleculen
Moleculen in cytoplasma → diffusie
- Passief: van hoge naar lage concentratie (neutrale
moleculen)
- Willekeurig in drie dimensies
- Hoe groter de afstand, hoe groter diffusietijd
Behouden van voldoende hoge concentraties
Snelheid van enzymatische reacties
o Concentratie aan reagentia (R)
o Concentratie aan enzyme (E)
➔ Bepaalt kans op succesvolle binding van R aan E
+ minimum concentratie nodig om binding te laten gebeuren
Volume omhoog, concentratie = aantal mol moet omhoog
Limieten hieraan
3
, !! Hoe concentraties in stand houden bij grotere celvolumes !!
Compartimenten dmv organellen
= lokale domeinen met hoge concentraties van ionen, enzymen, …
➔ Functionele specialisatie
Bacteria <-> eukarya
Bacteria Eukarya
- Geen membraanomgeven kern - Membraanomgeven kern
- Circulair DNA → nucleoid, geen histonen - Lineair DNA → chromosome, histonen
- Expressie: geen RNA processing - Expressie: RNA processing
- Geen organellen - Organellen: ER, Golgi, lysosomen, peroxisomen
4
