2.2 Celstructuren en hun functie
Alle celstructuren die door een membraan omgeven zijn,
noem je organellen. Er is geen verschil in de bouw van
verschillende membranen.
De celkern
De celkern bevat de genen, die bestaan uit DNA. Hiermee
bestuurt de kern celprocessen, om het geheel goed te laten
functioneren. Er zit ook DNA in het mitochondrium en de
bladgroenkorrels.
De openingen in het kernmembraan zijn kernporiën. Het DNA
met speciale eiwitten heet chromatine.
In de kern is de nucleolus. Hier liggen genen voor aanmaak van ribosomen.
Celmembranen
Het celmembraan bestaat uit twee lagen vetmoleculen waaraan fosforgroepen
zitten (=fosfolipiden). De vetgroepen zijn naar binnen gekeerd en zijn
hydrofoob. De fosforgroepen zijn naar buiten gekeerd en zijn hydrofiel.
Hierdoor ontstaat een soepel, vervormbaar, waterafstotend membraan.
In de dubbele fosfolipidenlaag liggen cholesterol- en eiwitmoleculen. Sommige
eiwitmoleculen dienen voor transport. Dit zijn porie-eiwitten ofwel
membraanporiën. Andere eiwitten zijn receptoren voor stoffen, als hormonen,
die signalen doorgeven.
Op het celmembranen zijn koolhydraten aan het membraan gebonden en
steken uit. Deze glycocalyx is kenmerkend en maakt de cel herkenbaar voor zijn
omgeving. Cellen stoppen met delen als ze contact maken via de glycocalyx (=contactinhibitie).
Mitochondriën
Mitochondriën zijn de energieleveranciers. Ze vermeerderen zich
door deling. Mitochondriën hebben een dubbelmembraan, die het
mitochondrium in twee compartimenten verdeelt: de
intermembraanruimte en de matrix.
Een deel van de verbranding van glucose vindt langs de membranen
van de matrix plaats. De nodige enzymen liggen er. Bij de verbranding wordt energie gevormd en
daarna vastgelegd in energiemoleculen: ATP. Bij de verbranding worden ook CO2 en H2O gevormd.
Mitochondriën bezitten mitochondriaal DNA, om bijv. eiwitten te vormen voor verbranding.
,Endoplasmatisch reticulum
Het endoplasmatisch reticulum (ER) is een
uitgebreid netwerk van membranen. Het loopt
over in het kernmembraan. Er zijn 2 typen ER:
1. Ruw ER, vooral eiwittransportfunctie, hieraan
zitten veel ribosomen.
2. Glad ER, aanmaak koolhydraten en vetten of
ontgifting van de cel, geen ribosomen.
Ribosomen
Ribosomen bestaan uit eiwitten en RNA-moleculen. Het is geen organel. Cellen die veel eiwitten
produceren, bevatten veel ribosomen. Een klein deel van de ribosomen ligt vrij in het celplasma,
soms in groepjes als polysomen.
Ribosomen doen aan eiwitsynthese. Geproduceerde eiwitten kunnen worden gebruikt voor:
• Structuureiwitten (aanmaak van materiaal)
• Enzymen (versnellen van omzettingen)
• Transporteiwitten (transport van stoffen door celmembranen)
Golgi-systeem
Het golgi-systeem is een membraansysteem. Het bestaat uit
gestapelde membranen waaruit nieuwe blaasjes ontstaan.
Sommige blaasjes bevatten enzymen (lysosomen). Andere
bevatten stoffen die uit de cel moeten (= secretie).
Eiwitten, suikers en vetten worden in het golgi-systeem bewerkt
tot verbindingen die in de cel blijven of worden uitgescheiden.
Kliercellen hebben daarom een goed ontwikkeld golgi-systeem.
Het golgi-systeem is gevuld met veel verschillende enzymen.
Lysosomen
Lysosomen zijn blaasjes die door membranen omgeven zijn. Ze bevatten enzymen voor de afbraak
van grote moleculen. Lysosomen zijn vooral belangrijk bij vertering van eten. De membranen zorgen,
dat het in een lysosoom de juiste zuurgraad behoudt. Soms gaan lysosomen lekken, waardoor
enzymen in het celplasma komen. De cel kan afgebroken worden en zichzelf oplossen (=autolyse).
Dan worden lysosomen suïcide bags genoemd.
Soms moeten cellen en zelfs weefsels worden afgebroken (=apoptose). Hierbij vernietigt de cel zich
systematisch en worden de onderdelen hergebruikt. Apoptose gebeurt met zieke, oude of
onbruikbare cellen, met hulp van enzymen uit de lysosomen. Het onbedoeld afsterven van cellen of
weefsels heet necrose.
,Cytoskelet-
Het skelet en de spieren in een cel zijn de microtubuli en microfilamenten.
De microfilamenten zijn nog dunnere draadjes die los of in bundels door de cel
lopen en zorgen voor bewegingen.
De microtubuli zijn dunne buisjes die in alle richtingen lopen. Ze zorgen dat de
cel zijn vorm houdt, maar helpen ook bij vormveranderingen en verplaatsing van
organellen. Wij zien dat als cytoplasmastroming.
Ze worden steeds op- en afgebouwd. Zo zijn ze star en flexibel tegelijk. Het transporteren doen de
motoreiwitten. Die pakken de deeltjes en slepen ze langs microtubuli. Daarbij lijkt het alsof de
eiwitten lopen: ze binden hun 2 voetjes beurtelings aan de vezel.
Plastiden
Plastiden zijn organellen die alleen bij planten voorkomen. De plastiden hebben 2 groepen:
1. Chromoplasten (gekleurde plastiden)
→ Chloroplasten (bladgroenkorrels)
2. Leukoplasten (kleurloze plastiden), om stoffen als vet, zetmeel en eiwit op te slaan
→ Amyloplasten (zetmeelkorrels), onder andere wortels, aardappels en in zaden
Een chloroplast
Een chloroplast heeft een dubbel membraan. In het binnenmembraan is een ruimte met vloeistof en
gestapelde membraanschijfjes. De schijfjes zijn betrokken bij fotosynthese. Als plastiden zijn
gevormd, kunnen ze door uitwendige omstandigheden in elkaar overgaan. Leukoplasten die aan licht
worden blootgesteld, vormen zich om tot chloroplasten.
Vacuolen
Vacuolen zitten in cellen van planten en dieren. Ze kunnen verschillende functies hebben:
• Voedselvacuolen: blaasjes met voedingsstoffen die door endocytose in de cel komen. Door
versmelting met lysosomen kunnen de voedingsstoffen worden afgebroken.
• Contractiële vacuoles: kunnen samentrekken, vaak bij eencellige diertjes. Door osmose nemen
ze water op. Met de vacuolen kunnen ze het teveel aan water de cel uit pompen.
• Tonoplast: grote centrale vacuole omgeven door een membraan in een volgroeide,
gespecialiseerde plantencel. Bij dierlijke cellen zijn de vacuolen nooit zo groot.
• Meerdere kleine vacuolen: deze moeten in een jonge plantencel uiteindelijk versmelten tot een
grote centrale vacuole.
Er kunnen bijvoorbeeld eiwitten, kalium- en natriumionen of kleurstoffen in opgelost zijn. Bij
sommige plantensoorten zelfs giftige stoffen tegen insecten. Bij celstrekking (bij planten) vult de
vacuole zich d.m.v. osmose met water. De vacuole vult dan bijna de hele cel.
, 2.3 Verschillen planten en dierlijke cellen
1. Plastiden zijn alleen in plantencellen
2. Uitgegroeide plantencellen hebben een grote centrale vacuole.
Dierlijke cellen hebben alleen kleine vacuoles, zoals de lysosomen
en de blaasjes van het golgi-systeem.
3. Plantencellen zijn omgeven door een celwand. De buitenste laag
bestaat uit cellulose en geeft elasticiteit. De binnenste laag geeft
de stevigheid, doordat daarin bijv. houtstof zit. Daarna verdwijnt de elasticiteit en is hij
uitgegroeid.
Tussen de celwanden van aangrenzende cellen ligt een raster van dunne elastische laagjes die uit
pectine bestaan. Dit is de middenlamel tussen cellen. Direct na een celdeling wordt als eerste de
middenlamel gevormd als scheiding tussen de twee nieuwe cellen.
Alle celstructuren die door een membraan omgeven zijn,
noem je organellen. Er is geen verschil in de bouw van
verschillende membranen.
De celkern
De celkern bevat de genen, die bestaan uit DNA. Hiermee
bestuurt de kern celprocessen, om het geheel goed te laten
functioneren. Er zit ook DNA in het mitochondrium en de
bladgroenkorrels.
De openingen in het kernmembraan zijn kernporiën. Het DNA
met speciale eiwitten heet chromatine.
In de kern is de nucleolus. Hier liggen genen voor aanmaak van ribosomen.
Celmembranen
Het celmembraan bestaat uit twee lagen vetmoleculen waaraan fosforgroepen
zitten (=fosfolipiden). De vetgroepen zijn naar binnen gekeerd en zijn
hydrofoob. De fosforgroepen zijn naar buiten gekeerd en zijn hydrofiel.
Hierdoor ontstaat een soepel, vervormbaar, waterafstotend membraan.
In de dubbele fosfolipidenlaag liggen cholesterol- en eiwitmoleculen. Sommige
eiwitmoleculen dienen voor transport. Dit zijn porie-eiwitten ofwel
membraanporiën. Andere eiwitten zijn receptoren voor stoffen, als hormonen,
die signalen doorgeven.
Op het celmembranen zijn koolhydraten aan het membraan gebonden en
steken uit. Deze glycocalyx is kenmerkend en maakt de cel herkenbaar voor zijn
omgeving. Cellen stoppen met delen als ze contact maken via de glycocalyx (=contactinhibitie).
Mitochondriën
Mitochondriën zijn de energieleveranciers. Ze vermeerderen zich
door deling. Mitochondriën hebben een dubbelmembraan, die het
mitochondrium in twee compartimenten verdeelt: de
intermembraanruimte en de matrix.
Een deel van de verbranding van glucose vindt langs de membranen
van de matrix plaats. De nodige enzymen liggen er. Bij de verbranding wordt energie gevormd en
daarna vastgelegd in energiemoleculen: ATP. Bij de verbranding worden ook CO2 en H2O gevormd.
Mitochondriën bezitten mitochondriaal DNA, om bijv. eiwitten te vormen voor verbranding.
,Endoplasmatisch reticulum
Het endoplasmatisch reticulum (ER) is een
uitgebreid netwerk van membranen. Het loopt
over in het kernmembraan. Er zijn 2 typen ER:
1. Ruw ER, vooral eiwittransportfunctie, hieraan
zitten veel ribosomen.
2. Glad ER, aanmaak koolhydraten en vetten of
ontgifting van de cel, geen ribosomen.
Ribosomen
Ribosomen bestaan uit eiwitten en RNA-moleculen. Het is geen organel. Cellen die veel eiwitten
produceren, bevatten veel ribosomen. Een klein deel van de ribosomen ligt vrij in het celplasma,
soms in groepjes als polysomen.
Ribosomen doen aan eiwitsynthese. Geproduceerde eiwitten kunnen worden gebruikt voor:
• Structuureiwitten (aanmaak van materiaal)
• Enzymen (versnellen van omzettingen)
• Transporteiwitten (transport van stoffen door celmembranen)
Golgi-systeem
Het golgi-systeem is een membraansysteem. Het bestaat uit
gestapelde membranen waaruit nieuwe blaasjes ontstaan.
Sommige blaasjes bevatten enzymen (lysosomen). Andere
bevatten stoffen die uit de cel moeten (= secretie).
Eiwitten, suikers en vetten worden in het golgi-systeem bewerkt
tot verbindingen die in de cel blijven of worden uitgescheiden.
Kliercellen hebben daarom een goed ontwikkeld golgi-systeem.
Het golgi-systeem is gevuld met veel verschillende enzymen.
Lysosomen
Lysosomen zijn blaasjes die door membranen omgeven zijn. Ze bevatten enzymen voor de afbraak
van grote moleculen. Lysosomen zijn vooral belangrijk bij vertering van eten. De membranen zorgen,
dat het in een lysosoom de juiste zuurgraad behoudt. Soms gaan lysosomen lekken, waardoor
enzymen in het celplasma komen. De cel kan afgebroken worden en zichzelf oplossen (=autolyse).
Dan worden lysosomen suïcide bags genoemd.
Soms moeten cellen en zelfs weefsels worden afgebroken (=apoptose). Hierbij vernietigt de cel zich
systematisch en worden de onderdelen hergebruikt. Apoptose gebeurt met zieke, oude of
onbruikbare cellen, met hulp van enzymen uit de lysosomen. Het onbedoeld afsterven van cellen of
weefsels heet necrose.
,Cytoskelet-
Het skelet en de spieren in een cel zijn de microtubuli en microfilamenten.
De microfilamenten zijn nog dunnere draadjes die los of in bundels door de cel
lopen en zorgen voor bewegingen.
De microtubuli zijn dunne buisjes die in alle richtingen lopen. Ze zorgen dat de
cel zijn vorm houdt, maar helpen ook bij vormveranderingen en verplaatsing van
organellen. Wij zien dat als cytoplasmastroming.
Ze worden steeds op- en afgebouwd. Zo zijn ze star en flexibel tegelijk. Het transporteren doen de
motoreiwitten. Die pakken de deeltjes en slepen ze langs microtubuli. Daarbij lijkt het alsof de
eiwitten lopen: ze binden hun 2 voetjes beurtelings aan de vezel.
Plastiden
Plastiden zijn organellen die alleen bij planten voorkomen. De plastiden hebben 2 groepen:
1. Chromoplasten (gekleurde plastiden)
→ Chloroplasten (bladgroenkorrels)
2. Leukoplasten (kleurloze plastiden), om stoffen als vet, zetmeel en eiwit op te slaan
→ Amyloplasten (zetmeelkorrels), onder andere wortels, aardappels en in zaden
Een chloroplast
Een chloroplast heeft een dubbel membraan. In het binnenmembraan is een ruimte met vloeistof en
gestapelde membraanschijfjes. De schijfjes zijn betrokken bij fotosynthese. Als plastiden zijn
gevormd, kunnen ze door uitwendige omstandigheden in elkaar overgaan. Leukoplasten die aan licht
worden blootgesteld, vormen zich om tot chloroplasten.
Vacuolen
Vacuolen zitten in cellen van planten en dieren. Ze kunnen verschillende functies hebben:
• Voedselvacuolen: blaasjes met voedingsstoffen die door endocytose in de cel komen. Door
versmelting met lysosomen kunnen de voedingsstoffen worden afgebroken.
• Contractiële vacuoles: kunnen samentrekken, vaak bij eencellige diertjes. Door osmose nemen
ze water op. Met de vacuolen kunnen ze het teveel aan water de cel uit pompen.
• Tonoplast: grote centrale vacuole omgeven door een membraan in een volgroeide,
gespecialiseerde plantencel. Bij dierlijke cellen zijn de vacuolen nooit zo groot.
• Meerdere kleine vacuolen: deze moeten in een jonge plantencel uiteindelijk versmelten tot een
grote centrale vacuole.
Er kunnen bijvoorbeeld eiwitten, kalium- en natriumionen of kleurstoffen in opgelost zijn. Bij
sommige plantensoorten zelfs giftige stoffen tegen insecten. Bij celstrekking (bij planten) vult de
vacuole zich d.m.v. osmose met water. De vacuole vult dan bijna de hele cel.
, 2.3 Verschillen planten en dierlijke cellen
1. Plastiden zijn alleen in plantencellen
2. Uitgegroeide plantencellen hebben een grote centrale vacuole.
Dierlijke cellen hebben alleen kleine vacuoles, zoals de lysosomen
en de blaasjes van het golgi-systeem.
3. Plantencellen zijn omgeven door een celwand. De buitenste laag
bestaat uit cellulose en geeft elasticiteit. De binnenste laag geeft
de stevigheid, doordat daarin bijv. houtstof zit. Daarna verdwijnt de elasticiteit en is hij
uitgegroeid.
Tussen de celwanden van aangrenzende cellen ligt een raster van dunne elastische laagjes die uit
pectine bestaan. Dit is de middenlamel tussen cellen. Direct na een celdeling wordt als eerste de
middenlamel gevormd als scheiding tussen de twee nieuwe cellen.
