CELBIOLOGIE
Karakterpunten levende cellen (basiseenheid in biologie)
- Georganiseerde soep
- Sterke organisatie
- Homeostase
regulatorische begrippen = parameters binnen lichaam stabiel houden (bufferzone)
- Groei en ontwikkeling
- Opname van energie en materie + transformatie
- Reproductie
- Respons tov stimuli (intern + extern)
- Adaptatie aan omgeving
Sporen leven op aarde
- In rotsen (Australië & Zuid-Afrika)
- 3,4-3,5 miljard jaar geleden
- Microfossielen (lijkend op bacteriën) ontstaan v foto-autotrofie = zelf voedsel door fotosynthese
- nCO2 + nH20 + E (CH2O)n + nO2 (in aanw v fotosynthetisch pigment)
- Cellen met eenvoudige structuur
CM omgeven door celwand
Cytosol katabolische & anabolische activiteit
- Prokaryoten (2 domeinen)
Archaea
Bacteria
- Eukaryoten (uit voorouders archaea)
Verschillende cellen = morfologische diversiteit (bloedcellen, eicel en zaadcel)
ook functionele diversiteit
Vb verschillende cellen
- Splijtingsgist (gist vr bier)
- Zenuwcel zoogdier (axon)
- Paramecium (haartjes, eet bacteriën)
- Kroonblad
- Macrofaag (opeten bacteriën, vrijlaten stoffen)
Uit prokaryoot (geen celcomparimentering) ontstonden eukaryoten (wel celcompartimentering) organismen
- Interne cytomembranen + kernmembranen groter volume eukaryote cel
- Uit ancestrale archaea met cytoskelet (zonder wand) motorisch systeem spontaan bewegen
Cytoskelet geeft steun aan grotere cel
- Complexe organisatie genoom scheiding ruimte transcriptie & translatie diversificatie EW,
celtypes & organis
- Ontstaan mitochondria, microbodies (peroxisomen) & plastiden
interiorisatie v respiratie & energieproductie
Mitochondria
- Resultaat endosymbiose (opname v aerobe bacterie omgeven door membraan anaerobe eukaryote
cel)
- Anaerobe bacterie opgenomen
- Vorm dag v vandaag
- Functie = energieproductie
Plastiden
- Resultaat endosymbiose (opname fotosynthetische prokaryoot en aerobe eukaryote cel)
- Functie = maken chemische verbindingen bv vetten, suikers
1
, Prokaryoot Eukaryoot
- Uitsluitend ééncellig - Ééncellig/meercellig
- CM + celwand - Enkel CM bij dieren
- Geen kern - Kern
- Cirkelvormig chromosoom in cytosol - Chromosomen in kern
- Niet gecompartimenteerd - Organellen
- Deling door doorsnoering - Deling door mitose of meiose
Bacteriën = prokaryoot
Virus = complex v EW & nucleïnezuren in staat indringen v levende cellen + vermenigvuldigen)
1. DE CHEMISCHE BOUWSTENEN VAN CELLEN
Organisme MEEST uit H2O (mens 70%)
- H2O belangrijk functie v cel
Koolwaterstoffen (methaan, ethaan, …) = apolair = hydrofoob = waterafstotend
Koolstof-zuurstofverbindingen (alcoholen, ketonen, ..)
Koolstof-stikstofverbindingen (amines, amides, …) opname water NH3+
Sulfhydryl groepen (SH-groepen)
Hydrofiel (waterminnend, oplosbaar in water) - hydrofoob (waterafstotend, aangetrokken tot MB)
1.1. Polysachariden uit suikers (monosachariden)
MONOSACHARIDEN DISACHARIDEN POLYSACHARIDEN
- zijn koolhydraten - ontstaan uit 2 - amylopectine = vertakking v
- covalente bindingen C & H20 monosachariden zetmeel
- ringstructuren - maltose (glucose + glucose) - glycogeen
aldehyde/keton reageert - lactose (galactose + glucose) - zetmeel
met hydroxylgroep - sucrose (fructose + glucose) - cellulose
- isomeren
- (CH2O)n bv C6H1206
- vooral energiebron
Suiker derivaten
- Gaan nieuwe eigenschappen meebrengen
- Bv glucuronzuur: ipv OH groep nu COOH groep
2
, Hybriden = EW covalent gebonden aan PS
- Glycoproteïnen = eiwitten met covalent gebonden koolhydraatketens
- Subclasse proteoglycanen = complex eiwitten en glycosaminoglycanen
Glycosaminoglycanen of GAG’s
- Kraakbeen
- Kraakbeen, cornea (hoornvlies)
- Epitheel (bloedvaten), zenuw- en bindweefsel
Glycogeen = EW met covalent geb koolhydraatketens
Proteoglycanen = EW-koolhydraat cambinaties + gespecialiseerde polysacharideketens (GAGs)
1.2. Lipiden = vetten uit vetzuren
- Horen niet in rijtje thuis niet gevormd door stapsgewijs polymerisatie
Vetzuren - Koolwaterstofketen (hydrofoob) met eindstandige zuurfunctie gehecht
aan carboxylgroep
- verzadigd/onverzadigd (geen, 1 of meer dubb bindingen)
- zeer lang
- beïnvloedt fluïditeit v CM
Triclyceriden - = triacylglycerols
(vetten) - gebonden aan 3 vetzuurketens
- belangrijk
- esters clycerol
- glycerol = ‘backbone’ = polyalcohol
Fosfolipiden - glycerol ‘backbone’
- fosfaat + R (alcohol) op eindstandig koolstofatoom = fosfoglyceriden
- sfingolipiden
- hydrofiele kop + hydrofobe vetzuurstaarten
- membraan dubbele fosfolipidenlaag
Glycolipiden - vergelijkbaar met fosfolipiden
- koolhydraatgroep ipv fosfaatgroep
- R groep = suiker
Steroïden - cholesterol = belangrijkste vertegenwoordiger in lichaam
- 4 koolstofringen
- cortisol = gemaakt in bijnieren
- aldosteron = gemaakt in bijnier, functioneert in nier
belangrijke rol aantrekking water, ionen
Terpenen - carotenoïden als provitamine A
- geproduceerd door planten
- fysiologische + terapeutische effecten
- bv taxol, menthol, artemisinine (behandeling malaria), …
1.3. Proteïnen = eiwitten uit aminozuren
- Lineaire polymeren
- Residu = individueel AZ
Opbouw AZ
- 20 AZ (bestaan > 60)
- Welbepaalde sequentie = peptiden
- Lange ketens (tot 4000 AZ) = polypeptide
- 3D structuur
- Basisstructuur v eiwit - centraal gebonden C-atoom
- aminogroep (NH2)
- carboxylgroep (COOH)
- waterstofatoom (H)
- variabele groep (restgroep R) onderscheiden
3
, NIET POLAIR BASISCHE ZUREN POLAIR
Geen lading, Pos geladen, Neggeladen, hydrofiel Niet geladen,
hydrofoob hydrofiel hydrofiel
Alanine (Ala, A) Lysine (Lys, K) Aspardaat (Asp, D) Met N-groep
Valine (Val, V) Arginine (Arg, R) Glutamaat (Glu, E) Asparagine (Asn, N)
Leucine (Leu, L) Histidine (His, H) Glutamine (Gln, Q)
Isoleucine (Ile, I)
Proline (Pro, P) Met OH-groep
Phenylalanine (Phe, P) Serine (Ser, S)
Methionine (Met, M) Threonine (Thr, T)
Tryprophan (Trp, W) Tyrosine (Tyr, Y)
Glycine (Gly, G)
Cysteine (Cys, C)
AZ in optische isomeren
- Stand belangrijk
- L = levus = linksdraaiend
- D = dexter = rechtsdraaiend
Peptidebindingen (binding tussen 2 AZ)
- Polypeptide ruggengraat (-N-C-C-N-) met zijketens
- Start aan N terminus, eindigen aan C-terminus
Opbouw eiwit
1) Primair = AZ sequentie
2) Secunair = α -helix en β -plaat (gebaseerd op H-bruggen)
- Opvouwing
- Soms bijgestaan door moleculaire chaperones
3) Tertiair = interacties zijketens (3D schikking)
4) Quaternair = multiproteïne complexen
- Foute opvouwing = defect eiwit
- Aantal & positie subunits
3D-structuur
Vormen 3D structuur v EW = conformatie spontaan
1) Globulaire eiwitten = vormen bol (hydrobe kern, hydrofiele buitenzijde)
2) Fibreuze eiwitten = vezelige eiwitten (bv keratine(haar, nagels), elastine (ligamenten),
collageen (bindweefsel))
3) Membraaneiwitten = moeten doorheen membraan
4) Ongestructureerde eiwtten (IDP = intrinsic disordered proteïns)
Denatureren = eiwit verliest structuur bij temp stijging = omkeerbaar
Renaturatie = terug naar vorm door temp daling = onomkeerbaar
1.4. Nucleïnezuren uit nucleotiden
DNA = desoxyribonucleïnezuur RNA = ribonucleïnezuur
- Monosacharide desoxyribose (5-C) - Monosacharide ribose
- Fosfaatgroep - Fosfaatgroep
- Organische stikstofbase (A,T,C,G) - Organische stikstofbase (A,U,C,G)
- Dubbele helix - Enkelstreng
- Complementaire basenparing - tructurele functie
- Genetisch materiaal - Functie coderen DNA
Purines = A, G
Pyrimidines = C, T, U
4
Karakterpunten levende cellen (basiseenheid in biologie)
- Georganiseerde soep
- Sterke organisatie
- Homeostase
regulatorische begrippen = parameters binnen lichaam stabiel houden (bufferzone)
- Groei en ontwikkeling
- Opname van energie en materie + transformatie
- Reproductie
- Respons tov stimuli (intern + extern)
- Adaptatie aan omgeving
Sporen leven op aarde
- In rotsen (Australië & Zuid-Afrika)
- 3,4-3,5 miljard jaar geleden
- Microfossielen (lijkend op bacteriën) ontstaan v foto-autotrofie = zelf voedsel door fotosynthese
- nCO2 + nH20 + E (CH2O)n + nO2 (in aanw v fotosynthetisch pigment)
- Cellen met eenvoudige structuur
CM omgeven door celwand
Cytosol katabolische & anabolische activiteit
- Prokaryoten (2 domeinen)
Archaea
Bacteria
- Eukaryoten (uit voorouders archaea)
Verschillende cellen = morfologische diversiteit (bloedcellen, eicel en zaadcel)
ook functionele diversiteit
Vb verschillende cellen
- Splijtingsgist (gist vr bier)
- Zenuwcel zoogdier (axon)
- Paramecium (haartjes, eet bacteriën)
- Kroonblad
- Macrofaag (opeten bacteriën, vrijlaten stoffen)
Uit prokaryoot (geen celcomparimentering) ontstonden eukaryoten (wel celcompartimentering) organismen
- Interne cytomembranen + kernmembranen groter volume eukaryote cel
- Uit ancestrale archaea met cytoskelet (zonder wand) motorisch systeem spontaan bewegen
Cytoskelet geeft steun aan grotere cel
- Complexe organisatie genoom scheiding ruimte transcriptie & translatie diversificatie EW,
celtypes & organis
- Ontstaan mitochondria, microbodies (peroxisomen) & plastiden
interiorisatie v respiratie & energieproductie
Mitochondria
- Resultaat endosymbiose (opname v aerobe bacterie omgeven door membraan anaerobe eukaryote
cel)
- Anaerobe bacterie opgenomen
- Vorm dag v vandaag
- Functie = energieproductie
Plastiden
- Resultaat endosymbiose (opname fotosynthetische prokaryoot en aerobe eukaryote cel)
- Functie = maken chemische verbindingen bv vetten, suikers
1
, Prokaryoot Eukaryoot
- Uitsluitend ééncellig - Ééncellig/meercellig
- CM + celwand - Enkel CM bij dieren
- Geen kern - Kern
- Cirkelvormig chromosoom in cytosol - Chromosomen in kern
- Niet gecompartimenteerd - Organellen
- Deling door doorsnoering - Deling door mitose of meiose
Bacteriën = prokaryoot
Virus = complex v EW & nucleïnezuren in staat indringen v levende cellen + vermenigvuldigen)
1. DE CHEMISCHE BOUWSTENEN VAN CELLEN
Organisme MEEST uit H2O (mens 70%)
- H2O belangrijk functie v cel
Koolwaterstoffen (methaan, ethaan, …) = apolair = hydrofoob = waterafstotend
Koolstof-zuurstofverbindingen (alcoholen, ketonen, ..)
Koolstof-stikstofverbindingen (amines, amides, …) opname water NH3+
Sulfhydryl groepen (SH-groepen)
Hydrofiel (waterminnend, oplosbaar in water) - hydrofoob (waterafstotend, aangetrokken tot MB)
1.1. Polysachariden uit suikers (monosachariden)
MONOSACHARIDEN DISACHARIDEN POLYSACHARIDEN
- zijn koolhydraten - ontstaan uit 2 - amylopectine = vertakking v
- covalente bindingen C & H20 monosachariden zetmeel
- ringstructuren - maltose (glucose + glucose) - glycogeen
aldehyde/keton reageert - lactose (galactose + glucose) - zetmeel
met hydroxylgroep - sucrose (fructose + glucose) - cellulose
- isomeren
- (CH2O)n bv C6H1206
- vooral energiebron
Suiker derivaten
- Gaan nieuwe eigenschappen meebrengen
- Bv glucuronzuur: ipv OH groep nu COOH groep
2
, Hybriden = EW covalent gebonden aan PS
- Glycoproteïnen = eiwitten met covalent gebonden koolhydraatketens
- Subclasse proteoglycanen = complex eiwitten en glycosaminoglycanen
Glycosaminoglycanen of GAG’s
- Kraakbeen
- Kraakbeen, cornea (hoornvlies)
- Epitheel (bloedvaten), zenuw- en bindweefsel
Glycogeen = EW met covalent geb koolhydraatketens
Proteoglycanen = EW-koolhydraat cambinaties + gespecialiseerde polysacharideketens (GAGs)
1.2. Lipiden = vetten uit vetzuren
- Horen niet in rijtje thuis niet gevormd door stapsgewijs polymerisatie
Vetzuren - Koolwaterstofketen (hydrofoob) met eindstandige zuurfunctie gehecht
aan carboxylgroep
- verzadigd/onverzadigd (geen, 1 of meer dubb bindingen)
- zeer lang
- beïnvloedt fluïditeit v CM
Triclyceriden - = triacylglycerols
(vetten) - gebonden aan 3 vetzuurketens
- belangrijk
- esters clycerol
- glycerol = ‘backbone’ = polyalcohol
Fosfolipiden - glycerol ‘backbone’
- fosfaat + R (alcohol) op eindstandig koolstofatoom = fosfoglyceriden
- sfingolipiden
- hydrofiele kop + hydrofobe vetzuurstaarten
- membraan dubbele fosfolipidenlaag
Glycolipiden - vergelijkbaar met fosfolipiden
- koolhydraatgroep ipv fosfaatgroep
- R groep = suiker
Steroïden - cholesterol = belangrijkste vertegenwoordiger in lichaam
- 4 koolstofringen
- cortisol = gemaakt in bijnieren
- aldosteron = gemaakt in bijnier, functioneert in nier
belangrijke rol aantrekking water, ionen
Terpenen - carotenoïden als provitamine A
- geproduceerd door planten
- fysiologische + terapeutische effecten
- bv taxol, menthol, artemisinine (behandeling malaria), …
1.3. Proteïnen = eiwitten uit aminozuren
- Lineaire polymeren
- Residu = individueel AZ
Opbouw AZ
- 20 AZ (bestaan > 60)
- Welbepaalde sequentie = peptiden
- Lange ketens (tot 4000 AZ) = polypeptide
- 3D structuur
- Basisstructuur v eiwit - centraal gebonden C-atoom
- aminogroep (NH2)
- carboxylgroep (COOH)
- waterstofatoom (H)
- variabele groep (restgroep R) onderscheiden
3
, NIET POLAIR BASISCHE ZUREN POLAIR
Geen lading, Pos geladen, Neggeladen, hydrofiel Niet geladen,
hydrofoob hydrofiel hydrofiel
Alanine (Ala, A) Lysine (Lys, K) Aspardaat (Asp, D) Met N-groep
Valine (Val, V) Arginine (Arg, R) Glutamaat (Glu, E) Asparagine (Asn, N)
Leucine (Leu, L) Histidine (His, H) Glutamine (Gln, Q)
Isoleucine (Ile, I)
Proline (Pro, P) Met OH-groep
Phenylalanine (Phe, P) Serine (Ser, S)
Methionine (Met, M) Threonine (Thr, T)
Tryprophan (Trp, W) Tyrosine (Tyr, Y)
Glycine (Gly, G)
Cysteine (Cys, C)
AZ in optische isomeren
- Stand belangrijk
- L = levus = linksdraaiend
- D = dexter = rechtsdraaiend
Peptidebindingen (binding tussen 2 AZ)
- Polypeptide ruggengraat (-N-C-C-N-) met zijketens
- Start aan N terminus, eindigen aan C-terminus
Opbouw eiwit
1) Primair = AZ sequentie
2) Secunair = α -helix en β -plaat (gebaseerd op H-bruggen)
- Opvouwing
- Soms bijgestaan door moleculaire chaperones
3) Tertiair = interacties zijketens (3D schikking)
4) Quaternair = multiproteïne complexen
- Foute opvouwing = defect eiwit
- Aantal & positie subunits
3D-structuur
Vormen 3D structuur v EW = conformatie spontaan
1) Globulaire eiwitten = vormen bol (hydrobe kern, hydrofiele buitenzijde)
2) Fibreuze eiwitten = vezelige eiwitten (bv keratine(haar, nagels), elastine (ligamenten),
collageen (bindweefsel))
3) Membraaneiwitten = moeten doorheen membraan
4) Ongestructureerde eiwtten (IDP = intrinsic disordered proteïns)
Denatureren = eiwit verliest structuur bij temp stijging = omkeerbaar
Renaturatie = terug naar vorm door temp daling = onomkeerbaar
1.4. Nucleïnezuren uit nucleotiden
DNA = desoxyribonucleïnezuur RNA = ribonucleïnezuur
- Monosacharide desoxyribose (5-C) - Monosacharide ribose
- Fosfaatgroep - Fosfaatgroep
- Organische stikstofbase (A,T,C,G) - Organische stikstofbase (A,U,C,G)
- Dubbele helix - Enkelstreng
- Complementaire basenparing - tructurele functie
- Genetisch materiaal - Functie coderen DNA
Purines = A, G
Pyrimidines = C, T, U
4
