BIOLOGIE
BIOMEDISCHE LABORATORIUMTECHNOLOGIE
Laura Pauwels | FBT/2C | 2023-2024
,H1: IN VITRO MANIPULATIE VAN PLANTEN
1.1 INLEIDENDE BEGRIPPEN
PLANTENWEEFSELKWEEK, TISSUE CULTURE OF IN VITRO CULTUUR VAN
PLANTEN
= telen van plantendelen (organen, weefsels, embryo’s, …) op een kunstmatig
samengestelde voedingsbodem onder aseptische en gecontroleerde omstandigheden
De doelen van een plantenweefselkweek:
• Productie van exacte kopieën van planten met gewenste eigenschappen
• Snel produceren van volwassen planten
• Vermeerdering bij afwezigheid van zaden of vereiste bestuivers
Bv. De dessert bananen plant deze heeft geen zaden
• Vermeerdering van planten die moeilijk kiemen en groeien
Bv. een orchidee hebben een specifiek ecosysteem aan hun wortels bestaand
uit bepaalde schimmels enz.
• Vermeerdering van hele
planten uit genetisch
gemodificeerde plantencellen
• Vermeerdering op steriele
aarde met minder kans op
plagen en ziekten
• Vermeerdering van gezonde
planten uit zieke exemplaren
Technieken
• Productie van grote aantallen identieke
planten (bosbouw, sierteelt, bedreigde
soorten) = micropropagatie
Groei is heel belangrijk bij de
waarneming
Plantencellen zijn totipotent (kunnen
uit 1 cel hele plant vormen) zeker
planten die komen van een meristeem
omdat die ziektevrij zijn
somatische cel = 1 cel waaruit heel
veel individuen kunnen gemaakt worden
(somatoclone)
• Productie van transgene planten
(recombinant-DNA-techn, CRISPR)
• Productie van specifieke cellijnen
(dihaploïde planten)
• Snel selecteren van planten op positieve
eigenschappen = veredelen
• Kruisen van verwante soorten (fusie van
protoplasten)
,XYLEEM EN FLOEEM
Xyleem: transportweefsel dat naar boven gaat
Floeem: transport naar beneden en zorgt ervoor dat de plant in de bodem kan groeien
FOTOSYNTHESE
→ bestaat uit 2 delen die beide nodig zijn bij de groei van de plant
1) lichtreacties
2) calvincyclus (heeft geen licht nodig)
Lichtenergie wordt gecapteerd door chlorofyl
Hierdoor wordt chlorofyl aangeslagen waardoor het mogelijk wordt
om h2o te oxideren tot o2
Er wordt ook ATP en NADPH gegenereerd
En deze 2 energiedragers kunnen de calvincyclus aanzetten
Dit is basiskennis en is zeker te kennen
CELWAND
→ Zijn geen celmembranen!!!!
→ Zijn aanwezig bij bacteriën, protista, fungi en planten
→ Geven stevigheid en zijn doorlatend
Plantaardige celwanden bevatten heel wat biomoleculen:
• Cellulose
• ligine (houtstof)
• suberine (kurkstof) in kurkweefsel
Middenlamel plakt plantencellen samen en bevat pectine
(=suiker)
Afbraak pectine door enzymen (pectinase) of hoge temp
(koken)
In keuken als verdikkingsmiddel
Celwanden zijn ook belangrijk voor de turgordruk
Plantaardige cellen staan best onder spanning
Plasmolyse: celmembraan komt los van celwand
door te weinig water (plant gaat dood)
Turgescentie: vacuole drukt tegen de celwand
door te veel water
PROTOPLASTEN
= is een naakte cel => We pakken dus een plantencel en gaan de celwand enzymatisch
gaan verwijderen met cellulase
worden verkregen door enzymatische afbraak van celwand
Enzym nodig voor de afbraak van de celwand bij
• plantencellen: cellulase
• bacteriën: lysozyme
• schimmelcellen: lysozyme of chitinase
, EXPLANTAAT/EXPLANT
= weefsel uit originele plaats in donorplant dat werd overgeplant op voedingsbodem om
te groeien
1 explantaat kan in theorie oneindig veel klonen opleveren
Inoculum = fragment van oudercultuur, overgeënt naar nieuw medium
CALLUSWEEFSEL
= weefselmassa uit ongedifferentieerde totipotente parenchymcellen, ontstaat ook na
verwonding bij planten (wondweefsel) individuele cellen, protoplasten kunnen nieuwe
planten opleveren
= zijn onregelmatige, ongeorganiseerde en ongedifferentieerde massa of actief delende
cellen
Heeft tumorachtige eigenschappen
1.2 MEDIA
ESSENTIËLE BESTANDDELEN
Juiste keuze van voedingsmedium heel belangrijk voor in vitro cultuur Wat heeft een
plant nodig? (Calvincyclus)
Nood aan essentiële en bijkomende bestanddelen
Essentiële bestanddelen:
• anorganische zouten
• ijzerchelaat (behouden Fe2+)
• sporenelementen
• koolstofbron en energiebron
• vitaminen en plantengroeiregulatoren
+ bijkomende bestanddelen
Plantengroeiregulatoren/hormonen,…
Vb. ‘Murashige en Skoog, 1962 of MS-medium’ → moeten we kennen
hebben gezocht naar de ideale samenstelling die heel breed werkt
vooral stikstof, fosfor, en kalium
Fe2+ (Fe3+ kunnen planten heel
slecht opnemen) daarom voegen
we EDTA toe zorgt ervoor dat de
Fe2+ in de juiste vorm blijft staan
BIOMEDISCHE LABORATORIUMTECHNOLOGIE
Laura Pauwels | FBT/2C | 2023-2024
,H1: IN VITRO MANIPULATIE VAN PLANTEN
1.1 INLEIDENDE BEGRIPPEN
PLANTENWEEFSELKWEEK, TISSUE CULTURE OF IN VITRO CULTUUR VAN
PLANTEN
= telen van plantendelen (organen, weefsels, embryo’s, …) op een kunstmatig
samengestelde voedingsbodem onder aseptische en gecontroleerde omstandigheden
De doelen van een plantenweefselkweek:
• Productie van exacte kopieën van planten met gewenste eigenschappen
• Snel produceren van volwassen planten
• Vermeerdering bij afwezigheid van zaden of vereiste bestuivers
Bv. De dessert bananen plant deze heeft geen zaden
• Vermeerdering van planten die moeilijk kiemen en groeien
Bv. een orchidee hebben een specifiek ecosysteem aan hun wortels bestaand
uit bepaalde schimmels enz.
• Vermeerdering van hele
planten uit genetisch
gemodificeerde plantencellen
• Vermeerdering op steriele
aarde met minder kans op
plagen en ziekten
• Vermeerdering van gezonde
planten uit zieke exemplaren
Technieken
• Productie van grote aantallen identieke
planten (bosbouw, sierteelt, bedreigde
soorten) = micropropagatie
Groei is heel belangrijk bij de
waarneming
Plantencellen zijn totipotent (kunnen
uit 1 cel hele plant vormen) zeker
planten die komen van een meristeem
omdat die ziektevrij zijn
somatische cel = 1 cel waaruit heel
veel individuen kunnen gemaakt worden
(somatoclone)
• Productie van transgene planten
(recombinant-DNA-techn, CRISPR)
• Productie van specifieke cellijnen
(dihaploïde planten)
• Snel selecteren van planten op positieve
eigenschappen = veredelen
• Kruisen van verwante soorten (fusie van
protoplasten)
,XYLEEM EN FLOEEM
Xyleem: transportweefsel dat naar boven gaat
Floeem: transport naar beneden en zorgt ervoor dat de plant in de bodem kan groeien
FOTOSYNTHESE
→ bestaat uit 2 delen die beide nodig zijn bij de groei van de plant
1) lichtreacties
2) calvincyclus (heeft geen licht nodig)
Lichtenergie wordt gecapteerd door chlorofyl
Hierdoor wordt chlorofyl aangeslagen waardoor het mogelijk wordt
om h2o te oxideren tot o2
Er wordt ook ATP en NADPH gegenereerd
En deze 2 energiedragers kunnen de calvincyclus aanzetten
Dit is basiskennis en is zeker te kennen
CELWAND
→ Zijn geen celmembranen!!!!
→ Zijn aanwezig bij bacteriën, protista, fungi en planten
→ Geven stevigheid en zijn doorlatend
Plantaardige celwanden bevatten heel wat biomoleculen:
• Cellulose
• ligine (houtstof)
• suberine (kurkstof) in kurkweefsel
Middenlamel plakt plantencellen samen en bevat pectine
(=suiker)
Afbraak pectine door enzymen (pectinase) of hoge temp
(koken)
In keuken als verdikkingsmiddel
Celwanden zijn ook belangrijk voor de turgordruk
Plantaardige cellen staan best onder spanning
Plasmolyse: celmembraan komt los van celwand
door te weinig water (plant gaat dood)
Turgescentie: vacuole drukt tegen de celwand
door te veel water
PROTOPLASTEN
= is een naakte cel => We pakken dus een plantencel en gaan de celwand enzymatisch
gaan verwijderen met cellulase
worden verkregen door enzymatische afbraak van celwand
Enzym nodig voor de afbraak van de celwand bij
• plantencellen: cellulase
• bacteriën: lysozyme
• schimmelcellen: lysozyme of chitinase
, EXPLANTAAT/EXPLANT
= weefsel uit originele plaats in donorplant dat werd overgeplant op voedingsbodem om
te groeien
1 explantaat kan in theorie oneindig veel klonen opleveren
Inoculum = fragment van oudercultuur, overgeënt naar nieuw medium
CALLUSWEEFSEL
= weefselmassa uit ongedifferentieerde totipotente parenchymcellen, ontstaat ook na
verwonding bij planten (wondweefsel) individuele cellen, protoplasten kunnen nieuwe
planten opleveren
= zijn onregelmatige, ongeorganiseerde en ongedifferentieerde massa of actief delende
cellen
Heeft tumorachtige eigenschappen
1.2 MEDIA
ESSENTIËLE BESTANDDELEN
Juiste keuze van voedingsmedium heel belangrijk voor in vitro cultuur Wat heeft een
plant nodig? (Calvincyclus)
Nood aan essentiële en bijkomende bestanddelen
Essentiële bestanddelen:
• anorganische zouten
• ijzerchelaat (behouden Fe2+)
• sporenelementen
• koolstofbron en energiebron
• vitaminen en plantengroeiregulatoren
+ bijkomende bestanddelen
Plantengroeiregulatoren/hormonen,…
Vb. ‘Murashige en Skoog, 1962 of MS-medium’ → moeten we kennen
hebben gezocht naar de ideale samenstelling die heel breed werkt
vooral stikstof, fosfor, en kalium
Fe2+ (Fe3+ kunnen planten heel
slecht opnemen) daarom voegen
we EDTA toe zorgt ervoor dat de
Fe2+ in de juiste vorm blijft staan
