Celbiologie 1: Baes
1 De structurele organisatie van de cellen
1.1 Soorten cellen en evolutie
Onderscheid tussen prokaryoten en eukaryoten
1.1.1 Prokaryoten
Hebben geen kern, geen organellen en geen cytoskelet
Gemeenschappelijke eigenschappen met eukaryoten: DNA als genetisch materiaal
Omgeven door stevige celwand (bestaat uit polysacchariden en eiwitten)
De meeste zijn eencelligen maar soms multicellulaire structuren
2 belangrijke klassen:
o Archaebacterien: leven in extreme omstandigheden bv: warmwaterbronnen bij
80°C, zure omgevingen, …
o Eubacterien: zowel onschadelijke bacterien als bacterien die ziekten veroorzaken
(sferisch of staafvormig + zeer snelle reproductie)
1.1.2 Eukaryoten
Hebben verschillende organellen
Kern (= grootste organel) bevat het genetisch materiaal
Elk organel omgeven door een enkelvoudig of dubbel membraan (bestaat uit lipiden en
eiwitten)
Eukaryoten zijn veel groter dan prokaryoten
Eenvoudigste eukaryoten = gisten
Aanwezigheid van een cytoskelet ( structuur v/d cel en bepaalt de vorm +
beweeglijkheid en intracellulair transport)
Plantencellen hebben een celwand en chloroplasten in tegenstelling tot dierlijke cellen
1.1.3 Evolutie van de verschillende celtypes
Oorspronkelijk een enkel prokaryoot celtype 3 celtypes: eubacterien, archaebacterien
en eukaryoten
Mitochondrien zijn ontstaan uit de associatie van een prokaryote cel met een
voorlopercel van de eukaryoten. Argumenten hiervoor zijn:
o Mitochondriën en chloroplasten zijn even groot als bacteriën
o Vermeerderen in aantal door te delen
o Hebben hun eigen DNA
o Hebben hun eigen ribosomen en deze gelijken meer op die van bacteriën dan op
deze van eukaryote cellen
1.1.4 Multicellulaire organismen
Ontstaan door associaties van eencellige eukaryoten (bvb: groene algen)
Individuele cellen kolonies celspecialisaties + taakverdeling
In menselijk lichaam: 200 verschillende celtypes onderverdeeld in 5 weefseltypes:
epitheelweefsel, bindweefsel, bloed, zenuwweefsel, en spierweefsel
1.2 Compartimentalisatie van eukaryote cellen
Voordelen
, o Efficientie van biochemische omzettingen groter wnr ze in beperkte ruimte
plaatsvinden
o Bepaalde chemische omzettingen gebeuren in 2 richtingen (2 reacties in de ruimte
van elkaar te scheiden)
o Sommige organellen hebben een andere pH dan het cytosol optimale werking
van hun eiwitten
Nadelen
o Transportmechanismen om enzymes, reactieproducten en substraten door de
membraan te transporteren (deze mechanismen kosten energie)
1.3 De plasmamembraan
Bevat vooral fosfolipiden, eiwitten en cholesterol
Organellen zijn omgeven door een enkelvoudige of dubbele membraan
Membranen zijn flexibel (in het midden zijn ze hydrofoob)
Enkel apolaire moleculen zoals O2, N2, sommige hormonen en kleine polaire moleculen
kunnen door de membraan diffunderen
De celmembraan is redelijk doorlaatbaar voor water
o Als cellen in een hypotoon milieu barsten
o Als cellen in een hypertoon milieu krimpen
1.4 De celwand
Bestaat uit een lange aaneenschakeling van suikermoleculen en korte peptiden
Permeabel voor de meeste moleculen
Verleent stevigheid aan de cel + voorkomt dat de cel te veel water opneemt druk in de
cel = turgor
De celwand van plantencellen bestaat uit cellulose, uit andere polysachariden en uit
eiwitten
Celwand niet essentieel voor het overleven van de cel indien isotoon milieu
1.5 Het cytosol
Ongeveer gelijk aan een gel
Plaats van een groot aantal biochemische omzettingen
Synthese van eiwitten op ribosomen
1.6 De kern
Grootste organel in de eukaryote cel
Omgeven door dubbele membraan (= nucleaire enveloppe)
Buitenste membraan ivm ER
Grote poriën in membraan (transport tussen cytosol en kernvocht)
De kern bevat de genetische informatie
Plaats van de DNA replicatie en DNA transcriptie
Ribosomen worden aangemaakt in de nucleolus en nadien getransporteerd naar het
cytosol
Nucleolus niet omgeven door een membraan
1.7 Mitochondrien
Omgeven door dubbele membraan
De binnenste membraan vertoont diepe inkepingen (= cristae)
Oorspronkelijk bacteriën die geïncorporeerd werden in een eukaryote cel
, Bevatten hun eigen DNA en ribosomen
Plaats van ATP synthese ( energievoorraad van de cel)
Plaats van heel wat metabole omzettingen (oa de Krebscyclus, de afbraak van vetzuren en
het stikstofmetabolisme)
Rol in cellulaire processen zoals de geprogrammeerde celdood
1.8 Chloroplasten
Grote, groene organellen die enkel voorkomen in plantencellen en algen
Staan in voor de fotosynthese
Dubbele membraan (+ de thylakoid membraan) verdeeld in 3 interne compartimenten
Bevatten DNA
Ontstaan door incorporatie van een bacterie
1.9 Endoplasmatisch reticulum
Netwerk van membranen die een lumen omgeeft
Plaats van eiwitsynthese plasmamembraan of buiten de cel gesecreteerd
Deze synthese gebeurt op ribosomen gelegen aan de cytosolische kant van de ER
membraan = RER
Plaats van vele reacties van het lipidenmetabolisme = SER ( geen ribosomen)
1.10 Golgi apparaat
In de buurt van het RER
Bestaat uit opeengestapelde langwerpige zakken
Zijde het dichtst bij het ER = cis-golgi
Trans-golgi
Eiwitten worden hier gemodificeerd en gesorteerd en dan ofwel ter plaatse gehouden,
ofwel opgenomen in lysosomen ofwel getransporteerd naar de plasmamembraan
1.11 Lysosomen
Rol in het opruimen van oude celcomponenten (+ externe substanties)
Bevatten enzymen die DNA, RNA, eiwitten, suikers en lipiden kunnen afbreken
Enzymen werken optimaal bij zure pH van lysosomen (=5) terwijl pH van cytosol (=7,4)
beveiligingsmechanisme: lytische enzymen worden geïnactiveerd indien ze terechtkomen
in het cytosol
Transport tussen ER, golgi, lysosomen en plasmamembraan gebeurt via vesikels
1.12 Peroxisomen
= microbodies
Komen voor in dierlijke en plantaardige cellen
Omgeven door enkelvoudige membraan
In menselijke cellen: betrokken in het lipidenmetabolisme en in het metabolisme van
reactieve zuurstofradicalen
1.13 Het cytoskelet
Bezorgt de cel stevigheid en beweging
Bestaat uit microfilamenten, intermediaire filamenten en microtubuli
2 De chemie van het leven
De aard van verbindingen in levende wezens hoofdzakelijk opgebouwd uit koolstof
1 De structurele organisatie van de cellen
1.1 Soorten cellen en evolutie
Onderscheid tussen prokaryoten en eukaryoten
1.1.1 Prokaryoten
Hebben geen kern, geen organellen en geen cytoskelet
Gemeenschappelijke eigenschappen met eukaryoten: DNA als genetisch materiaal
Omgeven door stevige celwand (bestaat uit polysacchariden en eiwitten)
De meeste zijn eencelligen maar soms multicellulaire structuren
2 belangrijke klassen:
o Archaebacterien: leven in extreme omstandigheden bv: warmwaterbronnen bij
80°C, zure omgevingen, …
o Eubacterien: zowel onschadelijke bacterien als bacterien die ziekten veroorzaken
(sferisch of staafvormig + zeer snelle reproductie)
1.1.2 Eukaryoten
Hebben verschillende organellen
Kern (= grootste organel) bevat het genetisch materiaal
Elk organel omgeven door een enkelvoudig of dubbel membraan (bestaat uit lipiden en
eiwitten)
Eukaryoten zijn veel groter dan prokaryoten
Eenvoudigste eukaryoten = gisten
Aanwezigheid van een cytoskelet ( structuur v/d cel en bepaalt de vorm +
beweeglijkheid en intracellulair transport)
Plantencellen hebben een celwand en chloroplasten in tegenstelling tot dierlijke cellen
1.1.3 Evolutie van de verschillende celtypes
Oorspronkelijk een enkel prokaryoot celtype 3 celtypes: eubacterien, archaebacterien
en eukaryoten
Mitochondrien zijn ontstaan uit de associatie van een prokaryote cel met een
voorlopercel van de eukaryoten. Argumenten hiervoor zijn:
o Mitochondriën en chloroplasten zijn even groot als bacteriën
o Vermeerderen in aantal door te delen
o Hebben hun eigen DNA
o Hebben hun eigen ribosomen en deze gelijken meer op die van bacteriën dan op
deze van eukaryote cellen
1.1.4 Multicellulaire organismen
Ontstaan door associaties van eencellige eukaryoten (bvb: groene algen)
Individuele cellen kolonies celspecialisaties + taakverdeling
In menselijk lichaam: 200 verschillende celtypes onderverdeeld in 5 weefseltypes:
epitheelweefsel, bindweefsel, bloed, zenuwweefsel, en spierweefsel
1.2 Compartimentalisatie van eukaryote cellen
Voordelen
, o Efficientie van biochemische omzettingen groter wnr ze in beperkte ruimte
plaatsvinden
o Bepaalde chemische omzettingen gebeuren in 2 richtingen (2 reacties in de ruimte
van elkaar te scheiden)
o Sommige organellen hebben een andere pH dan het cytosol optimale werking
van hun eiwitten
Nadelen
o Transportmechanismen om enzymes, reactieproducten en substraten door de
membraan te transporteren (deze mechanismen kosten energie)
1.3 De plasmamembraan
Bevat vooral fosfolipiden, eiwitten en cholesterol
Organellen zijn omgeven door een enkelvoudige of dubbele membraan
Membranen zijn flexibel (in het midden zijn ze hydrofoob)
Enkel apolaire moleculen zoals O2, N2, sommige hormonen en kleine polaire moleculen
kunnen door de membraan diffunderen
De celmembraan is redelijk doorlaatbaar voor water
o Als cellen in een hypotoon milieu barsten
o Als cellen in een hypertoon milieu krimpen
1.4 De celwand
Bestaat uit een lange aaneenschakeling van suikermoleculen en korte peptiden
Permeabel voor de meeste moleculen
Verleent stevigheid aan de cel + voorkomt dat de cel te veel water opneemt druk in de
cel = turgor
De celwand van plantencellen bestaat uit cellulose, uit andere polysachariden en uit
eiwitten
Celwand niet essentieel voor het overleven van de cel indien isotoon milieu
1.5 Het cytosol
Ongeveer gelijk aan een gel
Plaats van een groot aantal biochemische omzettingen
Synthese van eiwitten op ribosomen
1.6 De kern
Grootste organel in de eukaryote cel
Omgeven door dubbele membraan (= nucleaire enveloppe)
Buitenste membraan ivm ER
Grote poriën in membraan (transport tussen cytosol en kernvocht)
De kern bevat de genetische informatie
Plaats van de DNA replicatie en DNA transcriptie
Ribosomen worden aangemaakt in de nucleolus en nadien getransporteerd naar het
cytosol
Nucleolus niet omgeven door een membraan
1.7 Mitochondrien
Omgeven door dubbele membraan
De binnenste membraan vertoont diepe inkepingen (= cristae)
Oorspronkelijk bacteriën die geïncorporeerd werden in een eukaryote cel
, Bevatten hun eigen DNA en ribosomen
Plaats van ATP synthese ( energievoorraad van de cel)
Plaats van heel wat metabole omzettingen (oa de Krebscyclus, de afbraak van vetzuren en
het stikstofmetabolisme)
Rol in cellulaire processen zoals de geprogrammeerde celdood
1.8 Chloroplasten
Grote, groene organellen die enkel voorkomen in plantencellen en algen
Staan in voor de fotosynthese
Dubbele membraan (+ de thylakoid membraan) verdeeld in 3 interne compartimenten
Bevatten DNA
Ontstaan door incorporatie van een bacterie
1.9 Endoplasmatisch reticulum
Netwerk van membranen die een lumen omgeeft
Plaats van eiwitsynthese plasmamembraan of buiten de cel gesecreteerd
Deze synthese gebeurt op ribosomen gelegen aan de cytosolische kant van de ER
membraan = RER
Plaats van vele reacties van het lipidenmetabolisme = SER ( geen ribosomen)
1.10 Golgi apparaat
In de buurt van het RER
Bestaat uit opeengestapelde langwerpige zakken
Zijde het dichtst bij het ER = cis-golgi
Trans-golgi
Eiwitten worden hier gemodificeerd en gesorteerd en dan ofwel ter plaatse gehouden,
ofwel opgenomen in lysosomen ofwel getransporteerd naar de plasmamembraan
1.11 Lysosomen
Rol in het opruimen van oude celcomponenten (+ externe substanties)
Bevatten enzymen die DNA, RNA, eiwitten, suikers en lipiden kunnen afbreken
Enzymen werken optimaal bij zure pH van lysosomen (=5) terwijl pH van cytosol (=7,4)
beveiligingsmechanisme: lytische enzymen worden geïnactiveerd indien ze terechtkomen
in het cytosol
Transport tussen ER, golgi, lysosomen en plasmamembraan gebeurt via vesikels
1.12 Peroxisomen
= microbodies
Komen voor in dierlijke en plantaardige cellen
Omgeven door enkelvoudige membraan
In menselijke cellen: betrokken in het lipidenmetabolisme en in het metabolisme van
reactieve zuurstofradicalen
1.13 Het cytoskelet
Bezorgt de cel stevigheid en beweging
Bestaat uit microfilamenten, intermediaire filamenten en microtubuli
2 De chemie van het leven
De aard van verbindingen in levende wezens hoofdzakelijk opgebouwd uit koolstof
