Moleculaire celbiologie 1
EXAMEN:
• Geen hoofdvragen uit hoofdstuk 1, 2 en 3
• Definities
• Juist of fout en waarom
• Welke structuur en functie
Inhoudsopgave
Hoofdstuk 1: Introductie tot cellen ......................................................................................................... 2
Hoofdstuk 2: Chemische componenten van de cel ............................................................................... 10
Hoofdstuk 3: Energie, katalyse en biosynthese .................................................................................... 27
Hoofdstuk 4: De structuur en functie van eiwitten............................................................................... 42
Hoofdstuk 5: DNA en chromosomen .................................................................................................... 69
Hoofdstuk 6: DNA replicatie, foutenherstel en recombinatie .............................................................. 79
Hoofdstuk 7: van DNA tot proteïne ....................................................................................................... 93
Hoofdstuk 13: Hoe kunnen cellen energie halen uit voedsel?............................................................ 113
1
Moleculaire celbiologie deel 1
,Hoofdstuk 1: Introductie tot cellen
Het ontstaan van de hedendaagse moleculaire celbiologie:
• Cytologie = beschrijving van celstructuur en organellen (optische technieken)
• Biochemie = chemie van de cel (macromoleculen + bouwstenen), metabolisme,
signaaltransductie…
• Genetica = erfelijke informatie (DNA)
=> moleculaire celbiologie is deze 3 samengevoegd
• Levende cel = een of meerdere cellen die ontstaan zijn uit andere cellen en de basisstructuur
van het leven vormen.
Leven <-> niet-levende materie:
• Alle levende organismen bestaan uit één of meerdere cellen.
• De cel is de basisstructuur van het leven.
• Alle cellen ontstaan uit andere cellen .
Elke levende cel kan zichzelf zelfstandig vermenigvuldigen/ halveren.
Voorbeeld: Een virus is niet levend omdat het zich niet kan repliceren, maar heeft een gastheer
nodig.
Basisstructuur:
Cel → weefsel → organen (de cel is altijd de basis)
Cellen kunnen ook individueel leven. Ze kunnen groeien, zich
voortplanten, reageren op hun omgeving.
Elke cel bevat genen, opgeslagen onder de vorm van DNA moleculen
(met dezelfde nucleotiden: A, T, G, C). Het DNA wordt overgeschreven
onder de vorm van RNA (= TRANSCRIPTIE), die daarna wordt vertaald
in proteïneketens (= TRANSLATIE), bestaande uit de 20 aminozuren.
= Genexpressie
➢ Proteïnen bepalen het gedrag van de cel.
➢ De cel is de fundamentele eenheid van het leven.
➢ Een virus is een hoeveelheid DNA/ RNA in een proteïnekapsel dat zich laat delen door een cel
aan de hand van parasitisme.
Elke cel reproduceert zich door zijn DNA te verdubbelen, in 2 te splitsen en een kopie van de genetische
informatie over te dragen aan de dochtercellen.
Evolutie ontstaat door mutaties (goed, slecht, gelijk) waardoor levende soorten geleidelijk aan worden
bewerkt en aangepast door hun omgeving. -> ‘Survival of the fittest’
2
Moleculaire celbiologie deel 1
,Levende cellen kunnen zichzelf reproduceren via een auto-katalytisch proces:
=> Alle levende cellen evolueerden uit eenzelfde voorouder-cel. De genetische informatie in
de cellen levert de instructies voor de vorm, de functie en het gedrag van cellen en organismen.
Cellen kunnen er heel verschillend uitzien met een verschillende functie, maar bestaan wel altijd uit
een gemeenschappelijke basis-chemie.
De genetische informatie in de cellen leveren instructies voor de vorm, de functie en het gedrag ervan
(vandaar de verschillen):
➢ Een genoom bevat de gehele genetische informatie van een cel (chromosomen) en instrueert
de cel hoe hij moet functioneren en moet groeien in een organisme met honderden andere
celtypes.
➢ Celdifferentiatie is het ontstaan van een specifiek celtype uit een stamcel (eicel). Elk celtype
gebruikt zijn genen om proteïnen te vormen (genexpressie).
Voorbeeld: de zenuwcel, het zweepdiertje, de macrofaag, de gistcel…
De lichtmicroscoop:
De lichtmicroscoop bestaat uit verschillende lenzen. Het principe is nog steeds hetzelfde, maar kan
momenteel meer dan het in de 17de eeuw kon. Uitgevonden door Antoni van Leewenhoek.
Lichtmicroscoop = door lichtbreking en verschillende lenzen wordt een bepaald beeld vergroot zodat
je dingen die je met het blote oog niet kan zien, wel kan zien.
Soms worden er ook kleurstoffen toegevoegd die oplichten wanneer ze bestraald worden. Zo kan je
verschillende soorten cellen makkelijker onderscheiden
→ Resolutie = hoever moeten 2 objecten van elkaar gescheiden zijn om ze als afzonderlijke entiteiten
te kunnen waarnemen.
Oog: 0,2mm
Lichtmicroscoop: 0,25um
3
Moleculaire celbiologie deel 1
, Fluorescentie microscoop:
Detectie van fluorescente kleurstoffen (absorptie en emissie van licht
met verschillende golflengten). Dit doen ze door spiegeltjes in de
microscoop te zetten.
Gebruik van laserstraal om fluorescent gekleurd object te scannen.
Confocale fluorescentie microscoop:
→ gebruikt een laserstraal die ingebouwd is en die toelaat om
verschillende zones te bekijken.
Super-resolutie fluorescentie microscoop:
Resolutie tot 20nm.
Elektronenmicroscopen:
1. Transmissie (TEM) : elektronen door het object → veel meer detail,
hogere resolutie.
2. Scanning (SEM) : elektronen op het oppervlak botsen en terug kaatsen
→ driedimensionaal beeld.
Prokaryoten en eukaryoten cel:
• De prokaryoten vormen de meest diverse cellen en uitgebreidste groep op aarde.
• De prokaryoten wereld wordt ingedeeld in 2 domeinen: de bacteriën en de archaea
o Archaea bacterie = heel diverse groep, leven in heel extreme omstandigheden (in
warmwatergijsers met heel extreme temperaturen), kan ook in de maag van de koe
voorkomen (heel zuur).
• De prokaryoten onderscheiden zich van de eukaryoten omdat ze geen celorganellen bevatten.
4
Moleculaire celbiologie deel 1
EXAMEN:
• Geen hoofdvragen uit hoofdstuk 1, 2 en 3
• Definities
• Juist of fout en waarom
• Welke structuur en functie
Inhoudsopgave
Hoofdstuk 1: Introductie tot cellen ......................................................................................................... 2
Hoofdstuk 2: Chemische componenten van de cel ............................................................................... 10
Hoofdstuk 3: Energie, katalyse en biosynthese .................................................................................... 27
Hoofdstuk 4: De structuur en functie van eiwitten............................................................................... 42
Hoofdstuk 5: DNA en chromosomen .................................................................................................... 69
Hoofdstuk 6: DNA replicatie, foutenherstel en recombinatie .............................................................. 79
Hoofdstuk 7: van DNA tot proteïne ....................................................................................................... 93
Hoofdstuk 13: Hoe kunnen cellen energie halen uit voedsel?............................................................ 113
1
Moleculaire celbiologie deel 1
,Hoofdstuk 1: Introductie tot cellen
Het ontstaan van de hedendaagse moleculaire celbiologie:
• Cytologie = beschrijving van celstructuur en organellen (optische technieken)
• Biochemie = chemie van de cel (macromoleculen + bouwstenen), metabolisme,
signaaltransductie…
• Genetica = erfelijke informatie (DNA)
=> moleculaire celbiologie is deze 3 samengevoegd
• Levende cel = een of meerdere cellen die ontstaan zijn uit andere cellen en de basisstructuur
van het leven vormen.
Leven <-> niet-levende materie:
• Alle levende organismen bestaan uit één of meerdere cellen.
• De cel is de basisstructuur van het leven.
• Alle cellen ontstaan uit andere cellen .
Elke levende cel kan zichzelf zelfstandig vermenigvuldigen/ halveren.
Voorbeeld: Een virus is niet levend omdat het zich niet kan repliceren, maar heeft een gastheer
nodig.
Basisstructuur:
Cel → weefsel → organen (de cel is altijd de basis)
Cellen kunnen ook individueel leven. Ze kunnen groeien, zich
voortplanten, reageren op hun omgeving.
Elke cel bevat genen, opgeslagen onder de vorm van DNA moleculen
(met dezelfde nucleotiden: A, T, G, C). Het DNA wordt overgeschreven
onder de vorm van RNA (= TRANSCRIPTIE), die daarna wordt vertaald
in proteïneketens (= TRANSLATIE), bestaande uit de 20 aminozuren.
= Genexpressie
➢ Proteïnen bepalen het gedrag van de cel.
➢ De cel is de fundamentele eenheid van het leven.
➢ Een virus is een hoeveelheid DNA/ RNA in een proteïnekapsel dat zich laat delen door een cel
aan de hand van parasitisme.
Elke cel reproduceert zich door zijn DNA te verdubbelen, in 2 te splitsen en een kopie van de genetische
informatie over te dragen aan de dochtercellen.
Evolutie ontstaat door mutaties (goed, slecht, gelijk) waardoor levende soorten geleidelijk aan worden
bewerkt en aangepast door hun omgeving. -> ‘Survival of the fittest’
2
Moleculaire celbiologie deel 1
,Levende cellen kunnen zichzelf reproduceren via een auto-katalytisch proces:
=> Alle levende cellen evolueerden uit eenzelfde voorouder-cel. De genetische informatie in
de cellen levert de instructies voor de vorm, de functie en het gedrag van cellen en organismen.
Cellen kunnen er heel verschillend uitzien met een verschillende functie, maar bestaan wel altijd uit
een gemeenschappelijke basis-chemie.
De genetische informatie in de cellen leveren instructies voor de vorm, de functie en het gedrag ervan
(vandaar de verschillen):
➢ Een genoom bevat de gehele genetische informatie van een cel (chromosomen) en instrueert
de cel hoe hij moet functioneren en moet groeien in een organisme met honderden andere
celtypes.
➢ Celdifferentiatie is het ontstaan van een specifiek celtype uit een stamcel (eicel). Elk celtype
gebruikt zijn genen om proteïnen te vormen (genexpressie).
Voorbeeld: de zenuwcel, het zweepdiertje, de macrofaag, de gistcel…
De lichtmicroscoop:
De lichtmicroscoop bestaat uit verschillende lenzen. Het principe is nog steeds hetzelfde, maar kan
momenteel meer dan het in de 17de eeuw kon. Uitgevonden door Antoni van Leewenhoek.
Lichtmicroscoop = door lichtbreking en verschillende lenzen wordt een bepaald beeld vergroot zodat
je dingen die je met het blote oog niet kan zien, wel kan zien.
Soms worden er ook kleurstoffen toegevoegd die oplichten wanneer ze bestraald worden. Zo kan je
verschillende soorten cellen makkelijker onderscheiden
→ Resolutie = hoever moeten 2 objecten van elkaar gescheiden zijn om ze als afzonderlijke entiteiten
te kunnen waarnemen.
Oog: 0,2mm
Lichtmicroscoop: 0,25um
3
Moleculaire celbiologie deel 1
, Fluorescentie microscoop:
Detectie van fluorescente kleurstoffen (absorptie en emissie van licht
met verschillende golflengten). Dit doen ze door spiegeltjes in de
microscoop te zetten.
Gebruik van laserstraal om fluorescent gekleurd object te scannen.
Confocale fluorescentie microscoop:
→ gebruikt een laserstraal die ingebouwd is en die toelaat om
verschillende zones te bekijken.
Super-resolutie fluorescentie microscoop:
Resolutie tot 20nm.
Elektronenmicroscopen:
1. Transmissie (TEM) : elektronen door het object → veel meer detail,
hogere resolutie.
2. Scanning (SEM) : elektronen op het oppervlak botsen en terug kaatsen
→ driedimensionaal beeld.
Prokaryoten en eukaryoten cel:
• De prokaryoten vormen de meest diverse cellen en uitgebreidste groep op aarde.
• De prokaryoten wereld wordt ingedeeld in 2 domeinen: de bacteriën en de archaea
o Archaea bacterie = heel diverse groep, leven in heel extreme omstandigheden (in
warmwatergijsers met heel extreme temperaturen), kan ook in de maag van de koe
voorkomen (heel zuur).
• De prokaryoten onderscheiden zich van de eukaryoten omdat ze geen celorganellen bevatten.
4
Moleculaire celbiologie deel 1
