Van Cel tot Weefsel WC 2
Zelfstudieopdrachten voorafgaand aan Werkcollege 1: Algemene
bouw en compartimentering cellen
Inleiding
In deze opdrachten wordt nader ingegaan op de subcellulaire organisatie van
cellen. Daarbij wordt duidelijk dat de processen die zich in cellen afspelen
veelal gecompartimenteerd zijn. Deze opdrachten dragen bij tot de
ontwikkeling van inzicht in de algemene opbouw van cellen en de functies van
de verschillende celorganellen, waaronder die in het vacuolaire systeem,
waartoe de secretoire en endocytotische routes behoren. Het zal duidelijk
worden dat functies van gespecialiseerde celtypen (bijvoorbeeld epitheel-,
interstitiële- en plasmacellen) gereflecteerd worden in de prominente
aanwezigheid van specifieke celstructuren. Kennis over het vacuolaire systeem
en intracellulair transport is belangrijk, bijvoorbeeld om te begrijpen hoe
virussen en bepaalde bacteriën cellen kunnen infecteren, hoe kliercellen
eiwitten kunnen uitscheiden, of hoe cellen macromoleculen kunnen opnemen
en afbreken. Veel ziektes zijn aldus gekoppeld aan deficiënties van het
vacuolaire systeem.
Doelstellingen
o U begrijpt hoe de kernmembraan en het daaraan gekoppelde vacuolaire
systeem evolutionair zijn ontstaan en wat de voordelen daarvan zijn.
o U begrijpt de subcellulaire organisatie van het vacuolaire systeem en de
principes van intracellulair transport.
o U kunt de subcellulaire structuur van verschillende gedifferentieerde
celtypen (e.g. epitheel-, interstitiële-, plasma- en zenuwcellen)
identificeren en het cel beeld begrijpen en vertalen naar de functie van
een deze celtypen.
Literatuur:
Alberts: Hst 15 (doorlezen voordat je deze opdracht maakt)
Andere hoofdstukken uit Alberts en Zachary: gebruik deze boeken als
naslagwerk (via de index) voor achtergrondinformatie om de vragen te
beantwoorden.
Opdracht 1
Men neemt aan dat prokaryotische cellen, b.v. simpele bacteriën, al drie
miljard jaar voorkomen op aarde. Eukaryotische cellen zouden ongeveer twee
miljard jaar geleden zijn geëvolueerd uit deze vroege prokaryotische cellen. In
figuur 1 is een van de mogelijke evolutieroutes schematisch weergegeven.
1.1 Als je goed naar figuur 1 kijkt welke evolutionaire aanpassingen vallen
dan op?
Bij prokaryoten zit het DNA los in het cytoplasma, maar door evolutionaire
aanpassingen komt het DNA in een celkern te zitten. Ook komen de
,Van Cel tot Weefsel WC 2
membraangebonden ribosomen op het endoplasmatisch reticulum te
liggen.
1.2 Welke voordelen voor deze evolutionaire aanpassingen kan je bedenken?
DNA wordt zo beter opgeslagen en beschermd
Meer membranen dus gescheiden milieus
Fig. 1: Schematische weergave van mogelijke processen die ten grondslag
liggen aan de ontwikkeling van prokaryotisch naar eukaryotisch celtype.
Het in figuur 1 beschreven proces wordt compartimentering genoemd en ligt
ten grondslag aan de vorming van door membranen omgeven celorganellen,
het zgn. endomembraansysteem (ofwel vacuolaire systeem).
1.3 Welke celorganellen zijn op deze wijze gevormd?
1. Celkern: nucleus
2. Endoplasmatisch reticulum
3. Golgi apparaat
4. endosoom en secretie granula
5. lysosoom
6. peroxisoom
,Van Cel tot Weefsel WC 2
1. 4 Geef aan waarom en hoe de organellen in het endomembraan
(=vacuolaire) systeem afhankelijk zijn van elkaar.
Er is een doorgeef station van eiwitten van ER naar golgi en zo verder
, Van Cel tot Weefsel WC 2
Opdracht 2
Cellen vertonen een grote variatie aan vormen, afmetingen en functies.
Ondanks deze morfologische en functionele pluriformiteit beschikken ze over
een basaal pallet van celorganellen. Ze hebben allemaal een
plasmamembraan, een kern, ribosomen etc. Grote verschillen treffen we
echter aan wanneer we kijken naar het relatieve voorkomen van specifieke
celorganellen, de grootte van bepaalde organellen en de locatie van specifieke
organellen in de verschillende cellen. Deze verschillen duiden op een
specialisatie van de cel in relatie tot een bepaalde functie, waarbij deze
specifieke celorganellen van essentieel belang zijn.
In onderstaande figuur 2 zie je een nagetekende versie van een transmissie
elektronenmicroscopische opname van een dunne coupe (plakje) van een
hepatocyt (levercel) die met OsO4 is gecontrasteerd.
Fig. 2. hepatocyt
Zelfstudieopdrachten voorafgaand aan Werkcollege 1: Algemene
bouw en compartimentering cellen
Inleiding
In deze opdrachten wordt nader ingegaan op de subcellulaire organisatie van
cellen. Daarbij wordt duidelijk dat de processen die zich in cellen afspelen
veelal gecompartimenteerd zijn. Deze opdrachten dragen bij tot de
ontwikkeling van inzicht in de algemene opbouw van cellen en de functies van
de verschillende celorganellen, waaronder die in het vacuolaire systeem,
waartoe de secretoire en endocytotische routes behoren. Het zal duidelijk
worden dat functies van gespecialiseerde celtypen (bijvoorbeeld epitheel-,
interstitiële- en plasmacellen) gereflecteerd worden in de prominente
aanwezigheid van specifieke celstructuren. Kennis over het vacuolaire systeem
en intracellulair transport is belangrijk, bijvoorbeeld om te begrijpen hoe
virussen en bepaalde bacteriën cellen kunnen infecteren, hoe kliercellen
eiwitten kunnen uitscheiden, of hoe cellen macromoleculen kunnen opnemen
en afbreken. Veel ziektes zijn aldus gekoppeld aan deficiënties van het
vacuolaire systeem.
Doelstellingen
o U begrijpt hoe de kernmembraan en het daaraan gekoppelde vacuolaire
systeem evolutionair zijn ontstaan en wat de voordelen daarvan zijn.
o U begrijpt de subcellulaire organisatie van het vacuolaire systeem en de
principes van intracellulair transport.
o U kunt de subcellulaire structuur van verschillende gedifferentieerde
celtypen (e.g. epitheel-, interstitiële-, plasma- en zenuwcellen)
identificeren en het cel beeld begrijpen en vertalen naar de functie van
een deze celtypen.
Literatuur:
Alberts: Hst 15 (doorlezen voordat je deze opdracht maakt)
Andere hoofdstukken uit Alberts en Zachary: gebruik deze boeken als
naslagwerk (via de index) voor achtergrondinformatie om de vragen te
beantwoorden.
Opdracht 1
Men neemt aan dat prokaryotische cellen, b.v. simpele bacteriën, al drie
miljard jaar voorkomen op aarde. Eukaryotische cellen zouden ongeveer twee
miljard jaar geleden zijn geëvolueerd uit deze vroege prokaryotische cellen. In
figuur 1 is een van de mogelijke evolutieroutes schematisch weergegeven.
1.1 Als je goed naar figuur 1 kijkt welke evolutionaire aanpassingen vallen
dan op?
Bij prokaryoten zit het DNA los in het cytoplasma, maar door evolutionaire
aanpassingen komt het DNA in een celkern te zitten. Ook komen de
,Van Cel tot Weefsel WC 2
membraangebonden ribosomen op het endoplasmatisch reticulum te
liggen.
1.2 Welke voordelen voor deze evolutionaire aanpassingen kan je bedenken?
DNA wordt zo beter opgeslagen en beschermd
Meer membranen dus gescheiden milieus
Fig. 1: Schematische weergave van mogelijke processen die ten grondslag
liggen aan de ontwikkeling van prokaryotisch naar eukaryotisch celtype.
Het in figuur 1 beschreven proces wordt compartimentering genoemd en ligt
ten grondslag aan de vorming van door membranen omgeven celorganellen,
het zgn. endomembraansysteem (ofwel vacuolaire systeem).
1.3 Welke celorganellen zijn op deze wijze gevormd?
1. Celkern: nucleus
2. Endoplasmatisch reticulum
3. Golgi apparaat
4. endosoom en secretie granula
5. lysosoom
6. peroxisoom
,Van Cel tot Weefsel WC 2
1. 4 Geef aan waarom en hoe de organellen in het endomembraan
(=vacuolaire) systeem afhankelijk zijn van elkaar.
Er is een doorgeef station van eiwitten van ER naar golgi en zo verder
, Van Cel tot Weefsel WC 2
Opdracht 2
Cellen vertonen een grote variatie aan vormen, afmetingen en functies.
Ondanks deze morfologische en functionele pluriformiteit beschikken ze over
een basaal pallet van celorganellen. Ze hebben allemaal een
plasmamembraan, een kern, ribosomen etc. Grote verschillen treffen we
echter aan wanneer we kijken naar het relatieve voorkomen van specifieke
celorganellen, de grootte van bepaalde organellen en de locatie van specifieke
organellen in de verschillende cellen. Deze verschillen duiden op een
specialisatie van de cel in relatie tot een bepaalde functie, waarbij deze
specifieke celorganellen van essentieel belang zijn.
In onderstaande figuur 2 zie je een nagetekende versie van een transmissie
elektronenmicroscopische opname van een dunne coupe (plakje) van een
hepatocyt (levercel) die met OsO4 is gecontrasteerd.
Fig. 2. hepatocyt
