Hoofdstuk 1: De oorsprong van de aarde en het ontstaan van leven
1 De organische bouwstenen van de levende materie
Millerexperiment: Miller trachtte de toenmalige heersende condities na te bootsen. Hij maakte een oersoep van H2O, CH4, NH3
en H2 en voegde hier ook elektriciteit in vorm van bliksem aan toe. Zo konden eenvoudige organische moleculen (bv. aminozuren)
gevormd worden.
De basiskarakteristieken van leven:
Cellulaire organisatie: fosfodilipidenlaag om intracellulaire af te schermen van extracellulaire + communicatie en interactie
tussen beide compartimenten mogelijk is.
Metabolisme: processen die zich voordoen bij opbouw, afbraak en instandhouding van weefsels.
Reproductie (erfelijkheid/ variabiliteit/ evolutie)
2 De eerste genetische informatiedrager
Ribozymen zijn katalytische RNA- enzymen die fosfodiesterbindingen kunnen knippen, aan translatie kunnen doen en kunnen
instaan voor hun eigen synthese (zoals RNA-polymerase). De theorie van ‘eerste levende organismen bestonden uit RNA en niet
uit DNA” en verdere inzichten in integratiemechanismen van retrovirussen (herpes, aids) hebben aangetoond dat het niet moeilijk
geweest moet zijn om over te stappen van RNA-wereld naar stabielere DNA-wereld.
Retrovirussen (RNA-virussen) geven bij infectie reverse transcriptase enzym mee dat viraal RNA in gastheer omzet in viraal DNA
dat vervolgens in de kern integreert in het chromosomaal DNA en als een gewoon gen overgeschreven wordt naar viraal mRNA.
Deze RNA’s worden dan vertaald naar virale eiwitten die samen met viraal RNA verpakt worden tot nieuw retrovirus dat gastheer
verlaat. Reverse transcriptase wordt vandaag nog gebruikt om mRNA over te schrijven naar intronloze cDNA (copy DNA).
3 Van prokaryoot naar eukaryoot
Merezkowsky en Margulis leverden verklaring ontstaan mitochondriën en chloroplasten: prokaryoten (cellulaire ademhaling +
fotosynthese) werden gefagocyteerd door progenoot (symbiotische versmeltingen). Hypothese onderbouwd met vaststelling dat
beide omgeven zijn door dubbele celmembraan en nog deels beschikken over eigen genen. Invaginaties van de celmembraan
met zakvormige uitstulpingen in het cytoplasma kunnen zowel het ontstaan verklaren van ER en van de nucleaire membraan.
1
, Hoofdstuk 2: Het ontstaan van eumetazoa of meercellig georganiseerde dieren
1 Het ontstaan van multicellulariteit
Van een groep cellen tot multicellulariteit:
Meerdere cellen ondergaan celdeling en zullen samenhangen (adhesie), communiceren en differentiëren tot weefsels.
Adhesiemechanisme: adhesie-eiwitten houden cellen samen: cadherines, integrines en andere: cadherines maken deel
uit van adherende juncties, gap junctions en tight junctions. Verder secreteren ze mengsel eiwitten en glycoproteïnes waarin
cellulaire membraanproteïnes (bv. integrines) kunnen verankeren.
Mechanismes om signalen, voedingsstoffen en zuurstof door te geven, zoals bv. het circulatiesysteem.
Communicatiesysteem + celspecificatie: boodschappermoleculen opvangen door receptoren op celmembraan.
Gecontroleerde celdeling + differentiatie: gevormde cellen hebben de capaciteit om te differentiëren of specifiëren.
De meest primitieve multicellulaire eukaryoten vinden we terug bij algen en protista. Deze gebruikte adhesiemechanismen voor
het in stand houden van cellagen, en ook voor vangen van prooien. Celadhesie werd dus oorspronkelijk niet gebruikt als cel-lijm.
2 Vroege ontwikkeling van het embryo: van eicel tot neurula
2.1 Klieving
Een zygote gaat klievingsdelingen ondergaan en gaat blastomeren (= totipotente stamcellen) vormen. Het aantal stijgt maar het
volume blijft hetzelfde doordat G1 en G2-fase tijdens klievingdelingen zeer kort zijn en er geen celgroei optreedt tijdens hele
interfaseperiode van de celcyclus. De morula is tros van kleine bolvormige blastomeren. Er worden in de morula holtes gecreëerd
die uiteindelijk samenvloeien tot grote centrale holte die omgeven wordt door cellen (= blastula). De centrale holte is blastocel of
klievingsholte. Aan animale pool (micromeren), zijn cellen kleiner vergeleken met cellen vegetatieve pool (macromeren).
Klievingsdelingen verschillen van diersoort tot diersoort en hangen enkel af van hoeveelheid dooier in de eicel, want deze bevat
factoren die klievingsdelingen afremmen.
- Holoblastische klieving (zoogdieren): eicellen met weinig dooier: krijgen voeding door ontwikkeling placentaalweefsel
- Niet-holoblastische klieving (vogels): eicellen met veel dooier: embryo ontwikkelt bovenop de dooier
2
1 De organische bouwstenen van de levende materie
Millerexperiment: Miller trachtte de toenmalige heersende condities na te bootsen. Hij maakte een oersoep van H2O, CH4, NH3
en H2 en voegde hier ook elektriciteit in vorm van bliksem aan toe. Zo konden eenvoudige organische moleculen (bv. aminozuren)
gevormd worden.
De basiskarakteristieken van leven:
Cellulaire organisatie: fosfodilipidenlaag om intracellulaire af te schermen van extracellulaire + communicatie en interactie
tussen beide compartimenten mogelijk is.
Metabolisme: processen die zich voordoen bij opbouw, afbraak en instandhouding van weefsels.
Reproductie (erfelijkheid/ variabiliteit/ evolutie)
2 De eerste genetische informatiedrager
Ribozymen zijn katalytische RNA- enzymen die fosfodiesterbindingen kunnen knippen, aan translatie kunnen doen en kunnen
instaan voor hun eigen synthese (zoals RNA-polymerase). De theorie van ‘eerste levende organismen bestonden uit RNA en niet
uit DNA” en verdere inzichten in integratiemechanismen van retrovirussen (herpes, aids) hebben aangetoond dat het niet moeilijk
geweest moet zijn om over te stappen van RNA-wereld naar stabielere DNA-wereld.
Retrovirussen (RNA-virussen) geven bij infectie reverse transcriptase enzym mee dat viraal RNA in gastheer omzet in viraal DNA
dat vervolgens in de kern integreert in het chromosomaal DNA en als een gewoon gen overgeschreven wordt naar viraal mRNA.
Deze RNA’s worden dan vertaald naar virale eiwitten die samen met viraal RNA verpakt worden tot nieuw retrovirus dat gastheer
verlaat. Reverse transcriptase wordt vandaag nog gebruikt om mRNA over te schrijven naar intronloze cDNA (copy DNA).
3 Van prokaryoot naar eukaryoot
Merezkowsky en Margulis leverden verklaring ontstaan mitochondriën en chloroplasten: prokaryoten (cellulaire ademhaling +
fotosynthese) werden gefagocyteerd door progenoot (symbiotische versmeltingen). Hypothese onderbouwd met vaststelling dat
beide omgeven zijn door dubbele celmembraan en nog deels beschikken over eigen genen. Invaginaties van de celmembraan
met zakvormige uitstulpingen in het cytoplasma kunnen zowel het ontstaan verklaren van ER en van de nucleaire membraan.
1
, Hoofdstuk 2: Het ontstaan van eumetazoa of meercellig georganiseerde dieren
1 Het ontstaan van multicellulariteit
Van een groep cellen tot multicellulariteit:
Meerdere cellen ondergaan celdeling en zullen samenhangen (adhesie), communiceren en differentiëren tot weefsels.
Adhesiemechanisme: adhesie-eiwitten houden cellen samen: cadherines, integrines en andere: cadherines maken deel
uit van adherende juncties, gap junctions en tight junctions. Verder secreteren ze mengsel eiwitten en glycoproteïnes waarin
cellulaire membraanproteïnes (bv. integrines) kunnen verankeren.
Mechanismes om signalen, voedingsstoffen en zuurstof door te geven, zoals bv. het circulatiesysteem.
Communicatiesysteem + celspecificatie: boodschappermoleculen opvangen door receptoren op celmembraan.
Gecontroleerde celdeling + differentiatie: gevormde cellen hebben de capaciteit om te differentiëren of specifiëren.
De meest primitieve multicellulaire eukaryoten vinden we terug bij algen en protista. Deze gebruikte adhesiemechanismen voor
het in stand houden van cellagen, en ook voor vangen van prooien. Celadhesie werd dus oorspronkelijk niet gebruikt als cel-lijm.
2 Vroege ontwikkeling van het embryo: van eicel tot neurula
2.1 Klieving
Een zygote gaat klievingsdelingen ondergaan en gaat blastomeren (= totipotente stamcellen) vormen. Het aantal stijgt maar het
volume blijft hetzelfde doordat G1 en G2-fase tijdens klievingdelingen zeer kort zijn en er geen celgroei optreedt tijdens hele
interfaseperiode van de celcyclus. De morula is tros van kleine bolvormige blastomeren. Er worden in de morula holtes gecreëerd
die uiteindelijk samenvloeien tot grote centrale holte die omgeven wordt door cellen (= blastula). De centrale holte is blastocel of
klievingsholte. Aan animale pool (micromeren), zijn cellen kleiner vergeleken met cellen vegetatieve pool (macromeren).
Klievingsdelingen verschillen van diersoort tot diersoort en hangen enkel af van hoeveelheid dooier in de eicel, want deze bevat
factoren die klievingsdelingen afremmen.
- Holoblastische klieving (zoogdieren): eicellen met weinig dooier: krijgen voeding door ontwikkeling placentaalweefsel
- Niet-holoblastische klieving (vogels): eicellen met veel dooier: embryo ontwikkelt bovenop de dooier
2
