Levende cellen kunnen delen en bevatten dna. Als ze niet delen, zijn ze niet dood.
Virussen kunnen niet delen.
Complexiteit van het leven ontstaat doordat cellen samenwerken.
Levende cel:
- Kan delen
- Is veelvormig
- Kan bewegen
- Zijn intern dynamisch
- Kunnen dood gaan door slijtage / apoptose (soms moeilijk te meten; slaaptoestand)
- Aangepast aan wisselende omstandigheden
Sommige cellen differentiëren en kunnen daarna nooit meer delen (zenuwcellen).
Organismen kunnen eencellig of meercellig zijn.
Evolutietheorie 1
Leven kan zich aanpassen aan wisselende omstandigheden middels mutatie en selectie.
Argument: Is aan te tonen met microben in een testbuis. Organismen moeten
voortdurend veranderen om aangepast te blijven aan nieuwe omstandigheden.
Evolutietheorie 2
Alle huidige organismen stammen af van gemeenschappelijke voorouders.
Argument: Stamboom uit de geologie en verwantschap in DNA. Organismen kunnen
worden vergeleken met genoommateriaal, processen en celopbouw.
Organismen zijn gaan samenwerken en hebben de taken verdeeld, terug te zien in
symbiose en organellen.
Eukaryoten delen het langzaamst dus sommige elementen lijken biochemisch nog op de
oude toestand.
Evolutietheorie 3
Al het leven is ontstaan uit organische moleculen in een levenloze oersoep.
Argument: geen.
Elektronenmicroscoop: met magnetische lenzen worden elektronen afgebogen, waardoor je
een beeld kunt maken van een specimen. Geen last van resolutieprobleem.
Maar als je nog betere resolutie wilt moet je meer elektronen gaan schieten, wat de
detectoren en het weefsel niet aan kunnen. Gevoeligheid camera’s is niet goed.
Doordat je organische oplossingen gebruikt ipv water veranderen de organische structuren.
Maar je kan water bevriezen; je kan verschillende vormen krijgen. Zo wordt water wel
doordringbaar voor elektronen. Cel is niet beschadigd, wel bevroren; met een
cryo-elektronenmicroscoop kan je naar atomair niveau.
Je wil weten hoe cellen reageren in de context van een heel weefsel. En hoe hij in het
weefsel ontspoort bij ziekte (niet alleen in een celcultuur).
,Gebruik van modellen om cellen te bestuderen:
1. Celkweek na behandeling weefsel met protease → cellen gaan zich onnatuurlijk
gedragen.
2. Zoogdier gebruiken als modelorganisme → zeer moeilijk en ethische problemen.
3. Lagere organismen gebruiken met doorzichtig lichaam → in sommige medische en
pharmaceutische aspecten moeilijk vergelijkbaar met complexere organismen.
Fluorescentie: je straalt er met blauw licht op en er komt groen licht terug. Omdat de
fluorescente stof heel fel is en het duidelijk is waar hij zit, kun je de resolutie verbeteren.
Vaak heb je chemische gesynthetiseerde stoffen nodig; kan je koppelen aan elke stof die je
wil onderzoeken. Nadeel: cel moet doorlaatbaar gemaakt worden voor de fluorescente
stoffen en gaat daardoor dood. Maar er is een groen fluorescent eiwit ontdekt; GFP.
Verschil fluorescentie en luminescentie: voor fluorescentie moet je er energie op stralen,
luminescentie is een zelf werkend proces.
GFP structuur: een beta-can met een aantal aminozuren erin; goed beschermd dus
stabiele fluorescentie. Het gen voor GFP kan geïsoleerd worden en tot expressie worden
gebracht in andere organismen. Door aminozuren in het eiwit te veranderen kan je de
sterkte en kleur veranderen.
Promotor analyse met GFP: Wanneer je een promotor koppelt aan het GFP gen, zal er een
eiwit ontstaan dat groen fluorescent is; zo kan je zien of een promotor actief is of niet. Dit
kan je doen met levende cellen / situaties. Je kan zien of genen beïnvloedt worden door
factoren uit de omgeving. Ook symbiose kan bestudeerd worden. Ook organellen kan je in
een levende cel volgen. Ook kan je virussen volgen.
Minimale benodigdheden leven: energieomzetting.
Centrale energieomzettingsketens zijn zeer sterk geconserveerd in alle bekende levende
organismen. Bijv citroenzuurcyclus. Ander essentieel onderdeel: membranen.
Mitochondriën: vaak niet de vorm die elektronenmicroscoop; gewerkt met organische
oplossingen. Eigenlijk hebben ze een tubulaire structuur → gezien met lichtmicroscoop. Met
GFP is gezien dat ze dynamisch zijn.
Sommige weefsels hebben extra mitochondriën, ze kunnen ook een specifieke locatie
hebben (bij spieren tussen de dikke filamenten, bij een spermacel om de staart heen).
Behalve microscopie kan je ook chemische analyse doen door mitochondriën op te
zuiveren en testen op te doen (maar klopt niet door chemische stoffen en verontreinigingen).
Mitochondria hebben eigen dna. Mitochondria zijn tot nu toe nog nooit los gekweekt, maar
altijd afhankelijk van moedercel. Mitochondria zijn wel een argument voor symbiose in de
evolutie.
Mitochondria kunnen delen; het dna is circulair. Door het gevouwen binnenmembraan is er
een groot oppervlakte; veel ruimte voor membraaneiwitten en daardoor veel ATP synthase.
Pyruvaat + vetzuren (voedsel) → Acetyl coA (zit de energie (hoge energie elektronen) uit
voedsel) → citroenzuurcyclus → CO2 diffundeert uit mitochondrion + NADH (bevat hoge
, energie elektronen) → hoge energie elektron zorgt voor protonengradiënt (H+) worden van
binnen naar buiten (tussen de membranen) gepompt. Het elektron heeft veel energie
verloren maar wordt geaccepteerd door O2 om H2O te vormen. De protonen tussen de
membranen worden teruggepompt door ATP synthase, energie van protonenstroom wordt
gebruikt voor ADP + P i → ATP.
ATP synthase roteert. Structuren van membraaneiwitten zijn zeer moeilijk te bepalen; een
gedeelte zit in een hydrofobe omgeving, de rest in hydrofiele omgeving.
ATP synthase is een katalysator; het kan de reactie beide kanten op katalyseren.
→ ATP synthase = ATPase (protonenpomp, hebben sommige cellen nodig en geen ATP).
Er zitten mitochondria in bruin vet; produceren warmte en bruin vet verdwijnt, na
winterslaap bijv. Kleine kinderen hebben veel bruin vet. Er is tussen mensen grote variatie in
de hoeveelheid bruin vet.
Mitochondriën zijn zeer belangrijk voor de gezondheid. Er kunnen ook verkeerde moleculen
ontstaan; reactieve zuurstofmoleculen.
Chloroplast
In plantencellen; lijken op mitochondrion → zijn groen. Door turgor van vacuole zitten de
chloroplasten aan de zijkant van de cel. Bestaan uit:
- 3 membraansystemen; buitenmembraan, binnenmembraan, thylakoidmembraan
(bevatten chlorofyl, zorgt voor oppervlaktevergroting).
- Binnen in thylacoidmembraan → thylacoidruimte.
- Opstapeling van thylacoidmembranen = grana.
- Ruimte om thylacoid heen = stroma
- In het grana vindt de lichtreactie van fotosynthese plaats.
- In stroma vindt de donkerreactie plaats.
-
Antennemoleculen vangen fotonen uit zonlicht op en zorgen voor hoge energie elektronen;
uiteindelijk worden protonen naar de thylacoidruimte gepompt en wordt ATP geproduceerd.
Verschillen = locatie van de protonen en waar ATP terecht komt, energiebron.
Voorloper chloroplast: proplastide.
Gespecialiseerde chloroplasten, gemaakt om voedsel op te slaan = amyloplasten.
Virussen kunnen niet delen.
Complexiteit van het leven ontstaat doordat cellen samenwerken.
Levende cel:
- Kan delen
- Is veelvormig
- Kan bewegen
- Zijn intern dynamisch
- Kunnen dood gaan door slijtage / apoptose (soms moeilijk te meten; slaaptoestand)
- Aangepast aan wisselende omstandigheden
Sommige cellen differentiëren en kunnen daarna nooit meer delen (zenuwcellen).
Organismen kunnen eencellig of meercellig zijn.
Evolutietheorie 1
Leven kan zich aanpassen aan wisselende omstandigheden middels mutatie en selectie.
Argument: Is aan te tonen met microben in een testbuis. Organismen moeten
voortdurend veranderen om aangepast te blijven aan nieuwe omstandigheden.
Evolutietheorie 2
Alle huidige organismen stammen af van gemeenschappelijke voorouders.
Argument: Stamboom uit de geologie en verwantschap in DNA. Organismen kunnen
worden vergeleken met genoommateriaal, processen en celopbouw.
Organismen zijn gaan samenwerken en hebben de taken verdeeld, terug te zien in
symbiose en organellen.
Eukaryoten delen het langzaamst dus sommige elementen lijken biochemisch nog op de
oude toestand.
Evolutietheorie 3
Al het leven is ontstaan uit organische moleculen in een levenloze oersoep.
Argument: geen.
Elektronenmicroscoop: met magnetische lenzen worden elektronen afgebogen, waardoor je
een beeld kunt maken van een specimen. Geen last van resolutieprobleem.
Maar als je nog betere resolutie wilt moet je meer elektronen gaan schieten, wat de
detectoren en het weefsel niet aan kunnen. Gevoeligheid camera’s is niet goed.
Doordat je organische oplossingen gebruikt ipv water veranderen de organische structuren.
Maar je kan water bevriezen; je kan verschillende vormen krijgen. Zo wordt water wel
doordringbaar voor elektronen. Cel is niet beschadigd, wel bevroren; met een
cryo-elektronenmicroscoop kan je naar atomair niveau.
Je wil weten hoe cellen reageren in de context van een heel weefsel. En hoe hij in het
weefsel ontspoort bij ziekte (niet alleen in een celcultuur).
,Gebruik van modellen om cellen te bestuderen:
1. Celkweek na behandeling weefsel met protease → cellen gaan zich onnatuurlijk
gedragen.
2. Zoogdier gebruiken als modelorganisme → zeer moeilijk en ethische problemen.
3. Lagere organismen gebruiken met doorzichtig lichaam → in sommige medische en
pharmaceutische aspecten moeilijk vergelijkbaar met complexere organismen.
Fluorescentie: je straalt er met blauw licht op en er komt groen licht terug. Omdat de
fluorescente stof heel fel is en het duidelijk is waar hij zit, kun je de resolutie verbeteren.
Vaak heb je chemische gesynthetiseerde stoffen nodig; kan je koppelen aan elke stof die je
wil onderzoeken. Nadeel: cel moet doorlaatbaar gemaakt worden voor de fluorescente
stoffen en gaat daardoor dood. Maar er is een groen fluorescent eiwit ontdekt; GFP.
Verschil fluorescentie en luminescentie: voor fluorescentie moet je er energie op stralen,
luminescentie is een zelf werkend proces.
GFP structuur: een beta-can met een aantal aminozuren erin; goed beschermd dus
stabiele fluorescentie. Het gen voor GFP kan geïsoleerd worden en tot expressie worden
gebracht in andere organismen. Door aminozuren in het eiwit te veranderen kan je de
sterkte en kleur veranderen.
Promotor analyse met GFP: Wanneer je een promotor koppelt aan het GFP gen, zal er een
eiwit ontstaan dat groen fluorescent is; zo kan je zien of een promotor actief is of niet. Dit
kan je doen met levende cellen / situaties. Je kan zien of genen beïnvloedt worden door
factoren uit de omgeving. Ook symbiose kan bestudeerd worden. Ook organellen kan je in
een levende cel volgen. Ook kan je virussen volgen.
Minimale benodigdheden leven: energieomzetting.
Centrale energieomzettingsketens zijn zeer sterk geconserveerd in alle bekende levende
organismen. Bijv citroenzuurcyclus. Ander essentieel onderdeel: membranen.
Mitochondriën: vaak niet de vorm die elektronenmicroscoop; gewerkt met organische
oplossingen. Eigenlijk hebben ze een tubulaire structuur → gezien met lichtmicroscoop. Met
GFP is gezien dat ze dynamisch zijn.
Sommige weefsels hebben extra mitochondriën, ze kunnen ook een specifieke locatie
hebben (bij spieren tussen de dikke filamenten, bij een spermacel om de staart heen).
Behalve microscopie kan je ook chemische analyse doen door mitochondriën op te
zuiveren en testen op te doen (maar klopt niet door chemische stoffen en verontreinigingen).
Mitochondria hebben eigen dna. Mitochondria zijn tot nu toe nog nooit los gekweekt, maar
altijd afhankelijk van moedercel. Mitochondria zijn wel een argument voor symbiose in de
evolutie.
Mitochondria kunnen delen; het dna is circulair. Door het gevouwen binnenmembraan is er
een groot oppervlakte; veel ruimte voor membraaneiwitten en daardoor veel ATP synthase.
Pyruvaat + vetzuren (voedsel) → Acetyl coA (zit de energie (hoge energie elektronen) uit
voedsel) → citroenzuurcyclus → CO2 diffundeert uit mitochondrion + NADH (bevat hoge
, energie elektronen) → hoge energie elektron zorgt voor protonengradiënt (H+) worden van
binnen naar buiten (tussen de membranen) gepompt. Het elektron heeft veel energie
verloren maar wordt geaccepteerd door O2 om H2O te vormen. De protonen tussen de
membranen worden teruggepompt door ATP synthase, energie van protonenstroom wordt
gebruikt voor ADP + P i → ATP.
ATP synthase roteert. Structuren van membraaneiwitten zijn zeer moeilijk te bepalen; een
gedeelte zit in een hydrofobe omgeving, de rest in hydrofiele omgeving.
ATP synthase is een katalysator; het kan de reactie beide kanten op katalyseren.
→ ATP synthase = ATPase (protonenpomp, hebben sommige cellen nodig en geen ATP).
Er zitten mitochondria in bruin vet; produceren warmte en bruin vet verdwijnt, na
winterslaap bijv. Kleine kinderen hebben veel bruin vet. Er is tussen mensen grote variatie in
de hoeveelheid bruin vet.
Mitochondriën zijn zeer belangrijk voor de gezondheid. Er kunnen ook verkeerde moleculen
ontstaan; reactieve zuurstofmoleculen.
Chloroplast
In plantencellen; lijken op mitochondrion → zijn groen. Door turgor van vacuole zitten de
chloroplasten aan de zijkant van de cel. Bestaan uit:
- 3 membraansystemen; buitenmembraan, binnenmembraan, thylakoidmembraan
(bevatten chlorofyl, zorgt voor oppervlaktevergroting).
- Binnen in thylacoidmembraan → thylacoidruimte.
- Opstapeling van thylacoidmembranen = grana.
- Ruimte om thylacoid heen = stroma
- In het grana vindt de lichtreactie van fotosynthese plaats.
- In stroma vindt de donkerreactie plaats.
-
Antennemoleculen vangen fotonen uit zonlicht op en zorgen voor hoge energie elektronen;
uiteindelijk worden protonen naar de thylacoidruimte gepompt en wordt ATP geproduceerd.
Verschillen = locatie van de protonen en waar ATP terecht komt, energiebron.
Voorloper chloroplast: proplastide.
Gespecialiseerde chloroplasten, gemaakt om voedsel op te slaan = amyloplasten.
