samenvatting celbiologie semester 1 – 1BLT
CELBIOLOGIE S1
1 CHEMISCHE COMPONENTEN VAN DE CEL
1.1 INLEIDING
✓ 11 elementen die 99% van totaal uitmaken = bouwelementen (lichte elementen)
vb. zuurstof, koolstof, waterstof, stikstof, calcium, fosfor, kalium, zwavel, natrium, chloor en
magnesium
✓ Andere elementen in microhoeveelheden = spoorelementen
✓ Spoorelementen die noodzakelijk zijn voor organisme = oligo-elementen
vb. menselijk organisme = ijzer (transport van zuurstof)
✓ Toevallig in organismen aanwezig = toevallige spoorelementen
-> levende organismen = open systemen = wisselen materie en energie uit met omgeving via huid,
urine, excrementen (niet in evenwicht = ziek)
✓ Spoorelement + bouwelement = bio-element
1.2 ANORGANISCHE MOLECULEN
1.2.1 WATER (H 2 O)
Cellen bestaat 70% uit water
Functie water
✓ Chemische reacties in waterig milieu
✓ Oplosmiddel
✓ Deelnemen aan reacties/product van reacties
✓ Transportmiddel
✓ Warmteregulatie
1.2.2 KOOLSTOFDIOXIDE (CO 2 )
Afvalproduct van verbranding van organisch materiaal
1.2.3 ZUURSTOF (O 2 )
Belangrijk om afbraak van voedingsstoffen volledig te laten plaatsvinden
-> aerobe afbraak
1.3 ORGANISCHE MOLECULEN
Suikers, vetzuren, aminozuren, nucleotiden
1
, samenvatting celbiologie semester 1 – 1BLT
1.3.1 SUIKERS ALS BASIS VOOR POLYSACCHARIDEN
MONOSACCHARIDEN
(CH2O)n
✓ n = 3: triose
✓ n = 5: pentose
✓ n = 6: hexose
Altijd een ketongroep/aldehydegroep
-> glucose: ringvormig (5 koolstoffen, 1 zuurstof) levert energie bij afbraak
Disacchariden
Aaneengekoppelde monosacchariden (= monomeren) -> polymeriseren
vb. sacharose, lactose, maltose
Polysacchariden
Veel glucosemoleculen aan elkaar
vb. zetmeel, glycogeen, cellulose
1.3.2 VETZUREN ALS BASIS VOOR LIPIDEN OF VETTEN
Vetzuurmolecule…
✓ Lange waterstofketen: hydrofoob, weinig chemisch reactief
✓ Carboxylgroep (COOH): extreem hydrofiel, chemisch reactief,
ioniseert in waterige oplossing
2 soorten
✓ Verzadigd vetzuur: koolwaterstofketen verzadigd met waterstof
✓ Onverzadigd vetzuur: tussen twee opeenvolgende C-atomen 1 of meerdere dubbele bindingen
✓ Enkelvoudig onverzadigd vetzuur: 1 dubbele binding
✓ Tweewaardig onverzadigd vetzuur: 2 dubbele bindingen
LIPIDEN
= opgebouwd uit C, H, O atomen
✓ Apolair: slecht oplosbaar in water
✓ Goed oplosbaar in apolaire oplossingen (vb. benzeen, chloroform)
Eenvoudige lipiden
= esters van vetzuren met een alcohol
! triglyceriden
✓ 1 molecule glycerol
✓ 3 moleculen vetzuren veresterd
2
, samenvatting celbiologie semester 1 – 1BLT
Samengestelde lipiden
= bevatten alcohol, vetzuren en andere groep
! fosfolipiden
✓ Fosfaatgroep
✓ Bouwsteen van celmembranen
Afgeleide lipiden
= vetachtig karakter (slecht oplosbaar in water)
vb. vitamine A, D, E en K, geslachtshormonen en carotenoïden
1.3.3 AMINOZUREN ALS BASIS VOOR EIWITTEN
-> 20 verschillende aminozuren (α-aminozuren)
✓ α-C atoom
✓ Aminogroep (NH2)
✓ Carboxylgroep (COOH)
✓ Waterstofatoom
✓ Restgroep
Carboxylgroep kan ion afstaan (positief geladen) of ion opnemen (negatief geladen) = zwitterion
EIWITTEN
= polymeren van aminozuren die met elkaar verbonden zijn in een lange keten die vervolgens
opgeplooid wordt in een 3D structuur*
Aminogroep en carboxylgroep binden = peptidebinding
Functies
✓ Enzym
✓ Hormoon
✓ Invloed op activiteit van DNA
✓ Antilichamen
✓ Transport (vb. hemoglobine)
✓ Bestanddeel celstructuren
*belang bij bepalen van biologische eigenschappen
-> 3D structuur verliezen = denatureren van eiwit (verhoogde temperatuur, extreme pH, dehydratatie)
-> ze verliezen hun biologische activiteit
3
, samenvatting celbiologie semester 1 – 1BLT
1.3.4 NUCLEOTIDEN ALS BASIS VOOR NUCLEÏNEZUREN
Opbouw…
✓ Een base: 1 of 2 cyclische ringen met C en N-atomen
✓ Een suiker: ribose of deoxyribose
✓ 1 of meer fosfaatgroepen
Nucleotiden met…
✓ Ribose = ribonucleotiden
Cytosine (C), thymine (T), uracil (U) = pyrimidines
✓ Deoxyribose = deoxyribonucleotiden
Adenine (A), guanine (G) = purines
Functie
✓ Energiedragers (ATP: adenosine trifosfaat)
✓ Stockage biologische informatie onder vorm van nucleïnezuren
✓ Bevatten erfelijke informatie voor synthese van eiwitten
Op basis van aanwezige suikers kan men nucleïnezuren onderverdelen
✓ Desoxyribonucleïnezuur (DNA) -> deoxyribose
✓ Ribonucleïnezuren (RNA) -> ribose
2 ARCHITECTUUR VAN DE CEL
2.1 CELGROOTTE
Cellen kunnen sterk verschillen in celgrootte
2.2 VISUALISEREN VAN CELLEN EN HUN COMPONENTEN
Celtheorie van Schleiden en Schwann (1838)
✓ Alle organismen zijn opgebouwd uit cellen
✓ Cellen zijn kleinst levende dingen
✓ Cellen ontstaan alleen uit bestaande cellen
MICROSCOPIE
lichtmicroscoop elektronenmicroscoop
bron optisch licht elektronenbubbel
vergroting 1000 x 1 à 2 miljoen x
resolutie 0,2 Чm 0,2 nm
Scanning-elektronenmicroscoop (SEM)
✓ Vangt door object teruggekaatste elektronen op
✓ 3D-oppervlak bestuderen
✓ Zwart-wit
Transmissie-elektronenmicroscoop (TEM)
✓ Zeer dunne preparaten
✓ Vangt doorgelaten elektronen op (computerbeeld)
✓ Hoogste resolutie
4
CELBIOLOGIE S1
1 CHEMISCHE COMPONENTEN VAN DE CEL
1.1 INLEIDING
✓ 11 elementen die 99% van totaal uitmaken = bouwelementen (lichte elementen)
vb. zuurstof, koolstof, waterstof, stikstof, calcium, fosfor, kalium, zwavel, natrium, chloor en
magnesium
✓ Andere elementen in microhoeveelheden = spoorelementen
✓ Spoorelementen die noodzakelijk zijn voor organisme = oligo-elementen
vb. menselijk organisme = ijzer (transport van zuurstof)
✓ Toevallig in organismen aanwezig = toevallige spoorelementen
-> levende organismen = open systemen = wisselen materie en energie uit met omgeving via huid,
urine, excrementen (niet in evenwicht = ziek)
✓ Spoorelement + bouwelement = bio-element
1.2 ANORGANISCHE MOLECULEN
1.2.1 WATER (H 2 O)
Cellen bestaat 70% uit water
Functie water
✓ Chemische reacties in waterig milieu
✓ Oplosmiddel
✓ Deelnemen aan reacties/product van reacties
✓ Transportmiddel
✓ Warmteregulatie
1.2.2 KOOLSTOFDIOXIDE (CO 2 )
Afvalproduct van verbranding van organisch materiaal
1.2.3 ZUURSTOF (O 2 )
Belangrijk om afbraak van voedingsstoffen volledig te laten plaatsvinden
-> aerobe afbraak
1.3 ORGANISCHE MOLECULEN
Suikers, vetzuren, aminozuren, nucleotiden
1
, samenvatting celbiologie semester 1 – 1BLT
1.3.1 SUIKERS ALS BASIS VOOR POLYSACCHARIDEN
MONOSACCHARIDEN
(CH2O)n
✓ n = 3: triose
✓ n = 5: pentose
✓ n = 6: hexose
Altijd een ketongroep/aldehydegroep
-> glucose: ringvormig (5 koolstoffen, 1 zuurstof) levert energie bij afbraak
Disacchariden
Aaneengekoppelde monosacchariden (= monomeren) -> polymeriseren
vb. sacharose, lactose, maltose
Polysacchariden
Veel glucosemoleculen aan elkaar
vb. zetmeel, glycogeen, cellulose
1.3.2 VETZUREN ALS BASIS VOOR LIPIDEN OF VETTEN
Vetzuurmolecule…
✓ Lange waterstofketen: hydrofoob, weinig chemisch reactief
✓ Carboxylgroep (COOH): extreem hydrofiel, chemisch reactief,
ioniseert in waterige oplossing
2 soorten
✓ Verzadigd vetzuur: koolwaterstofketen verzadigd met waterstof
✓ Onverzadigd vetzuur: tussen twee opeenvolgende C-atomen 1 of meerdere dubbele bindingen
✓ Enkelvoudig onverzadigd vetzuur: 1 dubbele binding
✓ Tweewaardig onverzadigd vetzuur: 2 dubbele bindingen
LIPIDEN
= opgebouwd uit C, H, O atomen
✓ Apolair: slecht oplosbaar in water
✓ Goed oplosbaar in apolaire oplossingen (vb. benzeen, chloroform)
Eenvoudige lipiden
= esters van vetzuren met een alcohol
! triglyceriden
✓ 1 molecule glycerol
✓ 3 moleculen vetzuren veresterd
2
, samenvatting celbiologie semester 1 – 1BLT
Samengestelde lipiden
= bevatten alcohol, vetzuren en andere groep
! fosfolipiden
✓ Fosfaatgroep
✓ Bouwsteen van celmembranen
Afgeleide lipiden
= vetachtig karakter (slecht oplosbaar in water)
vb. vitamine A, D, E en K, geslachtshormonen en carotenoïden
1.3.3 AMINOZUREN ALS BASIS VOOR EIWITTEN
-> 20 verschillende aminozuren (α-aminozuren)
✓ α-C atoom
✓ Aminogroep (NH2)
✓ Carboxylgroep (COOH)
✓ Waterstofatoom
✓ Restgroep
Carboxylgroep kan ion afstaan (positief geladen) of ion opnemen (negatief geladen) = zwitterion
EIWITTEN
= polymeren van aminozuren die met elkaar verbonden zijn in een lange keten die vervolgens
opgeplooid wordt in een 3D structuur*
Aminogroep en carboxylgroep binden = peptidebinding
Functies
✓ Enzym
✓ Hormoon
✓ Invloed op activiteit van DNA
✓ Antilichamen
✓ Transport (vb. hemoglobine)
✓ Bestanddeel celstructuren
*belang bij bepalen van biologische eigenschappen
-> 3D structuur verliezen = denatureren van eiwit (verhoogde temperatuur, extreme pH, dehydratatie)
-> ze verliezen hun biologische activiteit
3
, samenvatting celbiologie semester 1 – 1BLT
1.3.4 NUCLEOTIDEN ALS BASIS VOOR NUCLEÏNEZUREN
Opbouw…
✓ Een base: 1 of 2 cyclische ringen met C en N-atomen
✓ Een suiker: ribose of deoxyribose
✓ 1 of meer fosfaatgroepen
Nucleotiden met…
✓ Ribose = ribonucleotiden
Cytosine (C), thymine (T), uracil (U) = pyrimidines
✓ Deoxyribose = deoxyribonucleotiden
Adenine (A), guanine (G) = purines
Functie
✓ Energiedragers (ATP: adenosine trifosfaat)
✓ Stockage biologische informatie onder vorm van nucleïnezuren
✓ Bevatten erfelijke informatie voor synthese van eiwitten
Op basis van aanwezige suikers kan men nucleïnezuren onderverdelen
✓ Desoxyribonucleïnezuur (DNA) -> deoxyribose
✓ Ribonucleïnezuren (RNA) -> ribose
2 ARCHITECTUUR VAN DE CEL
2.1 CELGROOTTE
Cellen kunnen sterk verschillen in celgrootte
2.2 VISUALISEREN VAN CELLEN EN HUN COMPONENTEN
Celtheorie van Schleiden en Schwann (1838)
✓ Alle organismen zijn opgebouwd uit cellen
✓ Cellen zijn kleinst levende dingen
✓ Cellen ontstaan alleen uit bestaande cellen
MICROSCOPIE
lichtmicroscoop elektronenmicroscoop
bron optisch licht elektronenbubbel
vergroting 1000 x 1 à 2 miljoen x
resolutie 0,2 Чm 0,2 nm
Scanning-elektronenmicroscoop (SEM)
✓ Vangt door object teruggekaatste elektronen op
✓ 3D-oppervlak bestuderen
✓ Zwart-wit
Transmissie-elektronenmicroscoop (TEM)
✓ Zeer dunne preparaten
✓ Vangt doorgelaten elektronen op (computerbeeld)
✓ Hoogste resolutie
4
