Volledige samenvatting Celbiologie

WEEK 1: CELLEN, CELORGANELLEN EN TRANSPORT
Prokaryoot
-Eencellig; géén kernmembraan, géén celorganellen, wél DNA
1. Bacteriën
2. Archaea (ook in extreme omstandigheden)
- Cyanobacteriën (=primaire producenten)
 Hebben O2 concentratie in atmosfeer met 10.000x verhoogd
 O3 productie  houdt UV-straling tegen
 Tegengaan van broeikaseffect
 Hebben hun fotosynthesesystemen doorgegeven aan eukaryote cellen
 Kunnen stikstof fixeren (als één van de weinige prokaryoten)
Prokaryoot  Eukaryoot
-
Endosymbiontentheorie = door opname van verschillende prokaryoten zijn
mitochondriën en chloroplasten ontstaan, hierdoor dubbelmembraan van nucleus,
mitochondriën en plastiden:
 Ontstaan ER (Binnenste membraan ER = membraan van bacterie, buitenste
membraan ER = membraan waarvan de bacterie is opgenomen)
 Ontstaan mitochondrium  prokaryote bacterie wordt ingesloten
 Ontstaan chloroplasten  prokaryote bacterie met fotosynthese wordt
ingesloten
 Dubbele en driedubbele endosymbionten (telkens door een ander organismen
opgegeten)
Eukaryoot
- Cytoplasma (zee) = alles in een cel dat buiten de kern ligt, inclusief het
plasmamembraan
Prokaryoot Dierlijke cel Plantaardige cel
Enkele Nee, geen kern, het DNA ligt Ja, kern, cytoplasma met losse Ja, kern, cytoplasma met losse
organellen los in het cytosol, in een ribosomen, mitochondrie, ER, ribosomen, mitochondrie, ER, golgi
regio genaamd nucleoïde golgi apparaat (1 golgi apparaat (meerdere golgi stacks),
samen met ribosomen. Het systeem), lysosoom, lysosoom, peroxiosoom
DNA is circulair peroxiosoom vacuole, plastiden

Enkele overige Celwand, soms een flagel Cytoskelet Celwand, cytoskelet
onderdelen

- Cytosol (zeewater) = het grondplasma, een waterige oplossing met verschillende
moleculen, waar de organellen liggen
- Cytoskelet = dynamische structuur van draden en buizen, die de celstructuren en voor
transport en beweging zorgt
- Endomembraansysteem = alle door membranen omgeven compartimenten in een cel

,Visualisatietechnieken van cellen:
Lichtmicroscopie (tot 10-7 m)
- Resolutie/ oplossend vermogen = de minimale afstand waarbij 2 punten van elkaar te
onderscheiden zijn (vergroting heeft hier geen invloed op!)
0.61 λ 0.61 λ
r= n sin α =N . A .r =
n sin ( α ) N . A.
 λ=golflengte
 r =resolutie
 n=brekingsindex materie tussen lens en dekglas
 α =halve openingshoek van de lens
 N . A .=numerieke apparatuur

- Met de numerieke apparatuur kun je uitrekenen hoe klein/gericht je kunt kijken
- LET OP! Hoe dichter de lens bij het preparaat, hoe groter de invalshoek, hoe groter het
oplossend vermogen!
- Contrastering
1. Kleurstoffen die plaatselijk licht absorberen
2. Faseverschillen van licht converteren naar intensiteitsverschillen
- Mensen kunnen geen faseverschillen waarnemen  fase-contrast microscopen
gebruiken


Fluorescentiemicroscopie
- Visualisatie van fluorescerende stoffen die specifiek aan
bepaalde onderdelen van een cel binden
- Het licht wordt door 2 filters heen gehaald; één om alleen de
desbetreffende golflengten door te laten, twéé om dit licht
te blokkeren zodat de desbetreffende golflengten zichtbaar
worden.

Elektronenmicroscopie (tot 10-10 m)
- Geen licht maar een elektronenbundel om preparaat te bekijken, zo nóg kleiner kijken
(resolutie wordt niet beperkt door de golflengte van licht)
- Geen kleurstoffen maar zware metalen voor contrast & geen glazen lenzen maar
magnetische lenzen
- 2 typen (alléén dood materiaal):
 Transmissie Elektronen Microscopie (TEM)
o Extreem dunne coupé
o Contrastering door zware metalen die lokaal
binden  ontstaan elektronenschaduw
o Hetzelfde als lichtmicroscoop, maar dan met
het ‘schieten’ van elektronen

,  Scanning Elektronen Microscopie (SEM)
o 3-dimensionaal
o Alléén oppervlaktes en breukvlakken te bekijken
Techniek Toepassing Voordeel Nadeel
Doorvallend Inhoudelijke informatie. Simpel en duidelijk bij Gelimiteerde vergroting.
licht een goed preparaat.
Werkt bij levende
organismen.
Fluorescentie Inhoudelijke informatie en Onderscheid van Bij meerdere lagen
fysiologische toestand (pH organellen goed onduidelijk.
bv). zichtbaar.
TEM Inhoudelijke informatie. Beelden tot 1nm Werkt niet met levende
zichtbaar. organismen en alleen
zwart-wit beelden.
SEM Oppervlakinformatie. Beelden tot 1nm Werkt niet met levende
zichtbaar. organismen en alleen
zwart-wit beelden.
o Preparaat wordt beket met zwaar metaal/folie zodat elektronen een
beeld kunnen voren door weerkaatsing


Compartimenten  hierdoor hogere efficiëntie, specialisatie in functie en afschermen
van processen die schadelijk zijn voor de rest van de cel (eukaryoten):
Mitochondriën
 Oxidatieve verbranding van suikers tot water, koolstofdioxide
en ATP (voor synthese, transport, homeostase enz.)
 Ze hebben een buitenmembraan en een ingestulpte
binnenmembraan (cristae) met hiertussen de matrix, hiertussen
zit de intermoleculaire ruimte.
o Buitenmembraan is permeabel voor alle moleculen van
5000 dalton of minder
o Binnenmembraan is impermeabel voor de meeste moleculen, behalve bij
aanwezigheid van membraan transporteiwitten. Zorgt voor oxidatieve
fosforylering en elektronentransport voor ATP.
 Mitochondria bevatten alles om zelfstandig eiwitten te produceren; dus DNA en RNA
polymerases, tRNA moleculen en ribosomen!


Chloroplasten
 Alleen aanwezig in alle autotrofe eukaryoten (anorganisch in organisch), heterotrofe
organismen maken gebruik van deze energie  FOTOSYNTHESE
 Een plastide is een groep van organellen, die alleen in cellen van eukaryoten
(planten/algen) voorkomen. Alle plastiden differentiëren uit proplastiden. Deze komen
voor in meristemen van planten en hebben een nog gering ontwikkeld

, binnenmembraansysteem. Een chloroplast heeft een eigen
DNA.
 Chloroplasten en mitochondriën zijn beide omgeven door een
dubbele unitmembraan
 Soorten:
o Etioplast: chloroplast in het donker
o Chromoplast: oliën en carotenoïden
o Chloroamyloplast: fotosynthese en zetmeelopslag
o Leukoplast: ontwikkelt in niet fotosynthetiserende
cellen en heeft een opslagfunctie
 Amyloplast: opslag zetmeel (speciale vorm = statoliet)
 Elaioplast: opslag lipiden
 Proteinoplast: opslag
eiwitten
o Chloroplast (bladgroenkorrels):
 Functie: fotosynthese
(productie ATP en NADPH)
 Structuur: bevat een binnen-
en buitenmembraan. In het
stroma bevinden zich
thylakoiden die zijn
omgeven door een thylakoidmembraan. ‘Stapeltje’ van thylakoiden heet
granum (mv = grana). Groene kleur wordt veroorzaakt door chlorofyl in
chloroplasten. Bevat DNA
 In het kort:
o Chloroplasten = bladgroenkorrels  alle groene delen van een plant,
fotosynthese.
o Chromoplasten = kleurstofkorrels  in cellen van bloemen of vruchten
o Leukoplasten  kleurloos en opslagfunctie


Kern
 Structuur met genetische informatie opgeslagen in het DNA
o Transcriptie = DNA  RNA (in kern)
o Translatie = RNA  aminozuren (in cytoplasma)


 Nucleus = gehele celkern (met dubbelmembraan)  DNA dubbelstrengs
o Donker  inactief (heterochromatine)
o Licht  actief (euchromatine)
 Nucleolus = kern in de kern (geen membraan)  RNA enkelstrengs

 Nucleoplasma = bevat chromatine: DNA met alles dat daaraan gebonden is
 Nucleolus (kernlichaampje) = gebied waar ribosomaal RNA-synthese plaats vindt