Hoofdstuk 1: de cel
CELTHEORIE
Cellen ontdekt in 1665
- Door Robert Hooke
- 1ste studies: Mathias Schleiden en Theodor Schwann
Celtheorie:
- Alle organismen zijn samengesteld uit cellen (kleinst levende eenheid)
- Cellen ontstaan alleen uit reeds bestaande cellen, alle vandaag levende cellen zijn
afstammelingen van de eerste levende cellen
Celgrootte is gelimiteerd: hoe groter de cel, hoe langer het duurt voor materiaal om in/uit
de cel te diffunderen van het celmembraan tot binnen in de cel
Grootte ordening: groot -> klein
- Mens
- Kippenei
- Kikkerei
- Paramecium
- Menselijk ei
- Menselijke rode bloedcel
- Prokaryoot
- Chloroplast
- Mitochondriën
- Groot virus HIV
- Ribosoom
- Proteïne
- Aminozuur
- Waterstofatoom
Waarneming cellen: met microscopen en na specifieke kleuring
- Lichtmicroscopen: tot 200nm van elkaar
- Elektronenmicroscopen: tot 0,2nm van elkaar
Alle cellen hebben structuren gemeen:
- Genetisch materiaal: in kern/nucleus en nucleoid bij prokaryoten
- Cytoplasma: semivloeibare matrix (cytosol en organellen)
- Plasmamembraan: een dubbele fosfolipide laag (eiwitten + cholesterol)
- Ribosomen: eiwitsynthese
,PROKARYOTE CELLEN (MICROBIOLOGIE) : ARCHAEA EN BACTERIËN
- Geen echte kern -> nucleoid of kernzone
- Cytoplasma
- Plasmamembraan en celwand: plasmamembraan kan soms organelachtige functies
hebben (vb: pigment voor fotosynthese)
- Ribosomen -> eiwitsynthese
- Geen membraan omgeven organellen
- Eenvoudig cytoskelet
- Roterend flagellum
Twee soorten prokaryoten
- Archaea: geen peptidoglycaan in de celwand
- Bacteria: wel peptidoglycaan in de celwand
o Gram positief: dikke laag peptidoglycaan
o Gram negatief: dunne laag peptidoglycaan
Van binnen naar buiten:
- Plasmamembraan
- Celwand
- Capsule
EUKARYOTE CELLEN (CELBIOLOGIE)
- Membraan omgeven nucleus
- Organellen: cellulaire functies
- Endomembranair systeem:
o Endoplasmatisch reticulum: netwerk van kanalen
o Golgi-apparaat: plaats waar eiwitten gebruiksklaar worden gemaakt, in de
juiste conformatie gebracht
o Lysosomen: afbraak van macromoleculen (zure pH)
- Cytoskelet: steun en behoud celstructuur
- Dierlijke en plantencellen (plantencel: + chloroplast en centrale vacuole
- Specialisatie van cellen is mogelijk
,CELKERN
- Genetisch materiaal: vele lineaire chromosomen
-> chromatine = DNA + eiwitten
- Omgeven door nucleaire enveloppe, bestaand uit 2 dubbele fosfolipide lagen
- Nucleaire lamina: intermediaire filamenten vastgehecht aan het binnenste
membraan die een vezelachtig netwerk vormen. (bij dierlijke cellen)
o Deze intermediaire filamenten zorgen voor de celvorm
o Kerndeling
o Vorming nucleaire enveloppe
- Nucleaire poriën: transport tussen cytoplasma en kernplasma
o Eiwitten gaan naar kernplasma (of nucleoplasma)
o RNA gaan naar cytoplasma
- Nucleolus = cluster van rRNA genen + rRNA + r proteïnen
RIBOSOMEN (IN ALLE CELLEN)
- Cellulaire machines voor eiwitsynthese
- Ribosomaal RNA + eiwitten
- In cytosol of cytoplasma gebonden aan interne membranen
HERHALING EIWITSYNTHESE : LEZEN
Een gen = een DNA fragment dat codeert voor een polypeptide, meerder polypeptide
samen opgevouwen -> eiwit
Genexpressie: erfelijke informatie van in de basensequentie van het DNA wordt omgezet in
een fenotypisch kenmerk van een organisme.
- Niet alle genen komen in elke cel tot expressie (bv: de genen voor insuline, alleen in
de beta-cellen)
- Sommige genen komen in elk celtype tot expressie = housekeeping genes (bv:
enzyme voor glycolyse)
Transcriptie = DNA -> RNA
- Afdruk van het gen maken op een mRNA (verloopt in de celkern)
Verloopt transcriptie:
- Enzym herkent de start-sequentie op de DNA dubbel-streng, na aanhechting van
eiwitten bindt het enzymen zich vast
- Waterstofbruggen worden plaatselijk losgemaakt
- RNA-polymerase kan RNA-strengen opbouwen door op de oude DNA streng van
3’->5’ complementair basenparen aan te leggen (de nieuwe streng is 5’->3’)
Stopsequentie bereikt -> mRNA laat los
- mRNA wordt in de kern nabewerkt, daarna naar het cytosol
, - !!!RNA-polymerase heeft geen herstelfunctie, een foute basenparing kan dus niet
opgelost worden, maar wel gecompenseerd
->er worden meerdere mRNA’s aangemaakt op 1 enkel gen
- mRNA moleculen hebben een korte levensduur (enkele minuten), ze worden dus
regelmatig afgebroken en heropgebouwd
Nabewerking mRNA’s = splicing
- Introns = niet coderend (deze worden verwijderd)
- Exons = coderend
Translatie = de informatie aanwezig in de basensequentie van het mRNA wordt omgezet in
de aminozuursequentie van een polypeptide
-> de basentaal wordt omgezet naar de aminozuurtaal
Wat is er nodig voor translatie?:
- Verschillende aminozuren
- mRNA
- ATP
- Specifieke enzymen
- Transfer-RNA (tRNA): aminozuren hebben geen bindingsaffiniteit tot mRNA er zijn
adaptormoleculen nodig om de basensequentie om te zetten in een
aminozuursequentie
Verloop van translatie: (RNA -> aminozuursequentie)
- Activatie van aminozuren: het juiste aminozuur wordt gebonden aan het juiste tRNA,
hierdoor wordt het AZ geactiveerd waardoor het gemakkelijker een peptidebinding
kan aangaan met een ander AZ ter hoogte van de P-plaats
- Vorming van het startcomplex
- Opbouw van een polypeptide binding
- Einde van translatie en opvouwing van de polypeptideketen
- Vorming van polysomen
-> polysoom = parelsnoer van ribosomen op een mRNA, dit verhoogt de efficiëntie
van de translatie van eenzelfde mRNA
ENDOMEMBRANAIR SYSTEEM :
- Een serie membranen doorheen het cytoplasma
- Verdeelt de cel in compartimenten met cellulaire functies
o Endoplasmatisch reticulum: netwerk van kanalen
o Golgi-apparaat: hier worden de eiwitten gebruiksklaar gemaakt, ze worden in
de juiste conformatie gebracht
o Lysosomen: afbraak van macromoleculen
CELTHEORIE
Cellen ontdekt in 1665
- Door Robert Hooke
- 1ste studies: Mathias Schleiden en Theodor Schwann
Celtheorie:
- Alle organismen zijn samengesteld uit cellen (kleinst levende eenheid)
- Cellen ontstaan alleen uit reeds bestaande cellen, alle vandaag levende cellen zijn
afstammelingen van de eerste levende cellen
Celgrootte is gelimiteerd: hoe groter de cel, hoe langer het duurt voor materiaal om in/uit
de cel te diffunderen van het celmembraan tot binnen in de cel
Grootte ordening: groot -> klein
- Mens
- Kippenei
- Kikkerei
- Paramecium
- Menselijk ei
- Menselijke rode bloedcel
- Prokaryoot
- Chloroplast
- Mitochondriën
- Groot virus HIV
- Ribosoom
- Proteïne
- Aminozuur
- Waterstofatoom
Waarneming cellen: met microscopen en na specifieke kleuring
- Lichtmicroscopen: tot 200nm van elkaar
- Elektronenmicroscopen: tot 0,2nm van elkaar
Alle cellen hebben structuren gemeen:
- Genetisch materiaal: in kern/nucleus en nucleoid bij prokaryoten
- Cytoplasma: semivloeibare matrix (cytosol en organellen)
- Plasmamembraan: een dubbele fosfolipide laag (eiwitten + cholesterol)
- Ribosomen: eiwitsynthese
,PROKARYOTE CELLEN (MICROBIOLOGIE) : ARCHAEA EN BACTERIËN
- Geen echte kern -> nucleoid of kernzone
- Cytoplasma
- Plasmamembraan en celwand: plasmamembraan kan soms organelachtige functies
hebben (vb: pigment voor fotosynthese)
- Ribosomen -> eiwitsynthese
- Geen membraan omgeven organellen
- Eenvoudig cytoskelet
- Roterend flagellum
Twee soorten prokaryoten
- Archaea: geen peptidoglycaan in de celwand
- Bacteria: wel peptidoglycaan in de celwand
o Gram positief: dikke laag peptidoglycaan
o Gram negatief: dunne laag peptidoglycaan
Van binnen naar buiten:
- Plasmamembraan
- Celwand
- Capsule
EUKARYOTE CELLEN (CELBIOLOGIE)
- Membraan omgeven nucleus
- Organellen: cellulaire functies
- Endomembranair systeem:
o Endoplasmatisch reticulum: netwerk van kanalen
o Golgi-apparaat: plaats waar eiwitten gebruiksklaar worden gemaakt, in de
juiste conformatie gebracht
o Lysosomen: afbraak van macromoleculen (zure pH)
- Cytoskelet: steun en behoud celstructuur
- Dierlijke en plantencellen (plantencel: + chloroplast en centrale vacuole
- Specialisatie van cellen is mogelijk
,CELKERN
- Genetisch materiaal: vele lineaire chromosomen
-> chromatine = DNA + eiwitten
- Omgeven door nucleaire enveloppe, bestaand uit 2 dubbele fosfolipide lagen
- Nucleaire lamina: intermediaire filamenten vastgehecht aan het binnenste
membraan die een vezelachtig netwerk vormen. (bij dierlijke cellen)
o Deze intermediaire filamenten zorgen voor de celvorm
o Kerndeling
o Vorming nucleaire enveloppe
- Nucleaire poriën: transport tussen cytoplasma en kernplasma
o Eiwitten gaan naar kernplasma (of nucleoplasma)
o RNA gaan naar cytoplasma
- Nucleolus = cluster van rRNA genen + rRNA + r proteïnen
RIBOSOMEN (IN ALLE CELLEN)
- Cellulaire machines voor eiwitsynthese
- Ribosomaal RNA + eiwitten
- In cytosol of cytoplasma gebonden aan interne membranen
HERHALING EIWITSYNTHESE : LEZEN
Een gen = een DNA fragment dat codeert voor een polypeptide, meerder polypeptide
samen opgevouwen -> eiwit
Genexpressie: erfelijke informatie van in de basensequentie van het DNA wordt omgezet in
een fenotypisch kenmerk van een organisme.
- Niet alle genen komen in elke cel tot expressie (bv: de genen voor insuline, alleen in
de beta-cellen)
- Sommige genen komen in elk celtype tot expressie = housekeeping genes (bv:
enzyme voor glycolyse)
Transcriptie = DNA -> RNA
- Afdruk van het gen maken op een mRNA (verloopt in de celkern)
Verloopt transcriptie:
- Enzym herkent de start-sequentie op de DNA dubbel-streng, na aanhechting van
eiwitten bindt het enzymen zich vast
- Waterstofbruggen worden plaatselijk losgemaakt
- RNA-polymerase kan RNA-strengen opbouwen door op de oude DNA streng van
3’->5’ complementair basenparen aan te leggen (de nieuwe streng is 5’->3’)
Stopsequentie bereikt -> mRNA laat los
- mRNA wordt in de kern nabewerkt, daarna naar het cytosol
, - !!!RNA-polymerase heeft geen herstelfunctie, een foute basenparing kan dus niet
opgelost worden, maar wel gecompenseerd
->er worden meerdere mRNA’s aangemaakt op 1 enkel gen
- mRNA moleculen hebben een korte levensduur (enkele minuten), ze worden dus
regelmatig afgebroken en heropgebouwd
Nabewerking mRNA’s = splicing
- Introns = niet coderend (deze worden verwijderd)
- Exons = coderend
Translatie = de informatie aanwezig in de basensequentie van het mRNA wordt omgezet in
de aminozuursequentie van een polypeptide
-> de basentaal wordt omgezet naar de aminozuurtaal
Wat is er nodig voor translatie?:
- Verschillende aminozuren
- mRNA
- ATP
- Specifieke enzymen
- Transfer-RNA (tRNA): aminozuren hebben geen bindingsaffiniteit tot mRNA er zijn
adaptormoleculen nodig om de basensequentie om te zetten in een
aminozuursequentie
Verloop van translatie: (RNA -> aminozuursequentie)
- Activatie van aminozuren: het juiste aminozuur wordt gebonden aan het juiste tRNA,
hierdoor wordt het AZ geactiveerd waardoor het gemakkelijker een peptidebinding
kan aangaan met een ander AZ ter hoogte van de P-plaats
- Vorming van het startcomplex
- Opbouw van een polypeptide binding
- Einde van translatie en opvouwing van de polypeptideketen
- Vorming van polysomen
-> polysoom = parelsnoer van ribosomen op een mRNA, dit verhoogt de efficiëntie
van de translatie van eenzelfde mRNA
ENDOMEMBRANAIR SYSTEEM :
- Een serie membranen doorheen het cytoplasma
- Verdeelt de cel in compartimenten met cellulaire functies
o Endoplasmatisch reticulum: netwerk van kanalen
o Golgi-apparaat: hier worden de eiwitten gebruiksklaar gemaakt, ze worden in
de juiste conformatie gebracht
o Lysosomen: afbraak van macromoleculen
