Hoorcolleges Genen en Cellen deeltoets 1

Genen en Cellen:
College 1: 3-9-2019
1e tentamen: 17-9-2019 14.30-17.00 (TenT)

- Cellen: H1-5 + werkcolleges en computerpracticum
- Genen: H11-14

2e tentamen: 23-10-2019 18.30-21.00 (TenT)

- Cellen: H4-6-7-9-10 + college pathologie + werkcolleges 2-3-4
- Genen: H14-17 + werkcolleges 3-4

voor connect en communicatie met de vu.


Celtheorie:

- Een levend organisme bestaat uit minstens 1 cel
- Cellen zijn kleinste unit van leven
- Nieuwe cellen komen voort uit ouder-cellen door celdeling
- Cellen leven, omdat ze metabolisme hebben

Alle organismen:

- Samengesteld uit dezelfde moleculen
- Hebben metabolisme en gebruiken energie
- Hebben interactie met de omgeving (milieu)
- Zijn stabiel (homeostase)
- Reproduceren op basis van de gegeven opgeslagen in het DNA (genoom)
- Kennen groei en ontwikkeling
- Staan onder invloed van evolutie

Metabolisme: opbouw en afbraak van stoffen die het functioneren van levende cel mogelijk maken.

- Anabolisme: opbouw van macromoleculen en structuren van de cel.
- Katabolisme: afbraak van macromoleculen om energie of bouwstenen te produceren.
- Deze processen worden uitgevoerd door enzymen (eiwitten).

Cellen staan in contact met hun omgeving. Homeostase: reactie op omgeving en op interne
processen zodanig dat cel zelf in stabiele conditie blijft.

De diversiteit in het leven komen door de eigenschappen die zijn gecodeerd in het genoom. Deze
eigenschappen zijn overerfbaar. Het genoom bevat genen die coderen voor eiwitten. De eiwitten
voeren cellulaire processen uit. Variatie in eigenschappen ontstaan door mutaties. Mutatie leidt tot
veranderd eiwit, met veranderde functie. De omgeving bepaalt of de mutatie een voordeel of een
nadeel is. Bij een voordeel zal het zich verder ontwikkelen en overgedragen worden aan volgende
generaties  natuurlijke selectie / evolutie.

Evolutie kan op verschillende manieren:

Verticaal: (ouder-kind)

- Doorgeven van genetische veranderingen aan nageslacht

, - Veranderde soorten komen voort uit voorouders
- Natuurlijke selectie door omgeving

Horizontaal: (bacteriën)

- Uitwisseling genen tussen soorten
- Zeldzaam in hogere organismen, veelvoorkomend bij bacteriën
- Horizontale overdracht van genen speelt een grote rol bij verspreiding antibiotica-resistentie

Basis celtypen:

- Prokaryote cel  bacteriën, archaea (geen celkern)
- Eukaryote cel  planten, schimmels, dieren (celkern)

Nucleolus: meer DNA wat kan worden afgelezen.

Het genoom van een cel bevat alle aanwezige genen in een cel, deze coderen voor eiwitten. De
informatie wordt niet altijd afgelezen, wat voor regulatie zorgt.

Het proteoom bepaalt wat een cel zelf kan. Het is een verzameling eiwitten die aanwezig zijn in een
cel op een bepaald moment. Het proteoom kan verschillen per cel-type en per omstandigheden.

Het genoom en proteoom bepalen de vorm en functie van de cel:

- Metabolisme: opbouw en afbraak bouwstenen
- Signalering en regulatie

Cytoplasma: inhoud van een cel buiten de kern, maar binnen het plasmamembraan:

- Ribosomen  translatie (eiwitproductie)
- Semi-autonome organellen  mitochondriën, chloroplasten
- Endomembraan systeen  ER, Golgi, lysosomen/peroxisomen
- Cytoskelet
- Cytosol (de oplossing waar dit alles in drijft)
- Metabolisme vindt plaats in het cytoplasma.

Mitochondriën:

- Energie voorziening van de cel
- Produceren ATP
- Hebben zuurstof nodig voor reacties
- Dubbele membraan  oorsprong symbiotische bacteriën

Endomembraan systeem heeft als functie eiwit- en lipide-productie en modificatie en distributie.

Endoplasmic Reticulum (ER):

- Netwerk van membraanbuizen  lumen afgeschermd van cytoplasma
- Ruw endoplasmic reticulum:
 Verbonden met ribosomen
 Eiwitsynthese
 Eiwitmodificatie  glycosylering, lipidering
 Eiwit-kwaliteitscontrole (afbraak als niet goed)
 Biogenese van eiwitten die getransporteerd worden naar plasmamembraan,
extracellulaire ruimte, lysosomen en peroxisomen (transport via vesicles)

, - Glad ER:
 Geen ribosomen
 Detoxificatie van opgenomen moleculen
 Metabolisme van polysachariden
 Opname en afgifte calcium (regulatie)
 Synthese en modificatie van lipiden (voor membranen en vetopslag)

Golgi: stapel membraan compartimenten. De eiwitten reizen tussen de compartimenten in vesicles.

Functies van het golgi:

- Protein sorting:
 Membraaneiwitten naar het plasmamembraan
 Excretie extracellulaire eiwitten
 Eiwitten voor lysosomen en peroxisomen
- Opdelen van eiwitketens in functionele units:
 Proteolyse door proteases (eiwitknippende enzymen)

Peroxisomen en lysosomen bevatten schadelijke enzymen en stoffen:

- H2O2 (waterstofperoxide)
- Lysozyme (breekt suikerketens in celwand bacteriën af)
- Proteases (breken eiwitten af)

Ze zijn zeer reactief en daarom ingepakt in vesicle. Zo zijn ze afgeschermd van de rest van
cytoplasma. Ze kunnen fuseren met vesicles met materiaal dat moet worden afgebroken
(bacteriën/virussen, oude organellen).



College 2: 4-9-2019
Cellen zijn opgebouwd uit structuren die bestaan uit atomen. Cellen oefenen hun functie uit door
deze structuren. Cellen gebruiken daarbij energie.

Structuren aanmaken: chemische bindingen aanleggen.

- Een eiwit bestaat uit aminozuren
- Een eiwit functioneert als het ‘gevouwen’ is

Energie komt vrij bij het verbreken van chemische binding.

- ATP geeft energie als het wordt omgezet in ADP + Phosphaat

Elementen waaruit moleculen in een cel zijn opgebouwd zijn vooral C, O, H en N.

Atoom: de kleinste deeltjes die de eigenschappen van een element hebben. Ze bestaan ook uit
deeltjes; protonen(+), elektronen (-) en neutronen (geen lading).

Atoomnummer staat voor het aantal protonen.

Het proton aantal bepaalt het element. Het neutron aantal bepaalt het isotoop.

Atomen van hetzelfde element hebben in de kern dezelfde aantal protonen (atoomnummer is
hetzelfde) en verschillende aantallen neutronen.

De nucleus van radio-isotopen is instabiel en vervalt. Als het uit elkaar valt komt er energie bij vrij.