Week 1 leerstof:
Het gehele plaatje
In dit plaatje zie je de drie koninkrijken. Dit is
gemaakt op basis van RNA.
Je hebt de bacteria, archaea en de eukarya
(eukaryoten).
De bacteria en de archaea worden dit blok
gezien als micro-organismen. De eencellige
dieren in eukarya kan je even vergeten.
Overeenkomsten en verschillen cellen prokaryoten en eukaryoten:
Je hebt cellen met een prokaryotische celstructuur en je hebt cellen met een eukaryotische
celstructuur. Cellen die een eukaryotische celstructuur hebben zijn de groep organismen de
eukarya De prokaryotische structuur is aanwezig in twee verschillende groepen organismen
namelijk bacteria en archaea. Ze hebben geen kern en geen organellen zoals de cel van de
eukaryoten dat wel heeft. Ook hebben eukaryoten wel intracellulaire membranen en
prokaryoten niet.
Een genoom is de volledige set van genen in een cel. Een gen is een segment van DNA dat
een eiwit of RNA-molecuul codeert.
De genomen van prokaryotische cellen en eukaryotische cellen zijn georganiseerd in
structuren genaamd chromosomen. De genomen van bacteria en archaea zijn vaak gesloten
cirkelvormige chromosomen! (Note: dit is dus iets anders dan plasmiden).
Onderdelen:
Celwand – Sommige cellen hebben een celwand die structurele stevigheid aan de cel geeft.
Cytoplasmatisch membraan – Een permeabiliteit barrière dat de binnenkant van de cel
(cytoplasma) scheidt met de buitenkant van de cel.
Cytoplasma (ook wel cytosol genoemd) – De binnenkant van de cel. Het bestaat uit
macromoleculen, kleine organische moleculen, meerdere anorganische ionen en
ribosomen.
Ribosomen – Is de structuur die verantwoordelijk is voor eiwitsynthese.
Nucleoïden – De naam van de ophoping van chromosomen in de prokaryotische cel, maar
deze plek wordt niet omgeven door een membraan!
Plasmiden – Een stukje DNA dat in een rondje zit (circulair DNA). De meeste prokaryotische
cellen hebben slechts één chromosoom, maar veel bevatten ook een of meer kleine cirkels
van DNA die onderscheiden zijn van dat van het chromosoom, genaamd plasmiden.
Plasmiden bestaan vaak uit genen die niet essentieel zijn, maar ze verlenen vaak een
speciale eigenschap aan de cel (zoals antibiotica resistentie of unieke metabolisme).
,Eigenschappen van cellen:
De basisdingen die je als cel moet hebben zijn iets van DNA of een drager van genetisch
materiaal, er moet een membraan zijn en er moet een cytoplasma zijn (waarin bijvoorbeeld
ribosomen zitten). Ook moet er een metabolisme zijn (stofwisseling). De cel moet zichzelf
ook kunnen delen (voor groei). De evolutie bij micro-organismen is heel snel omdat ze korte
generaties hebben.
Het onderstaande hoef je allemaal niet uit je hoofd te weten maar het is handig voor
overzicht.
Eigenschappen van alle cellen:
Structuur: Alle cellen hebben een cytoplasmatisch membraan, cytoplasma, een genoom van
DNA en ribosomen.
Metabolisme: Alle cellen gebruiken informatie in de vorm van DNA om RNA en eiwitten te
maken. Alle cellen absorberen nutrieten, veranderen ze, conserveren energie en scheiden
afvalstoffen uit.
Groei: Informatie van het DNA wordt dus omgezet tot eiwitten, deze eiwitten verrichten de
rest van de processen. Eiwitten worden gebruikt om nutriënten uit te omgeving te
gebruiken om nieuwe cellen te maken.
Evolutie: Mutaties in het DNA zorgen ervoor dat nieuwe cellen andere eigenschappen
hebben. Dit bevorderd evolutie. Fylogenetische bomen (gewoon stambomen eigenlijk) laten
zien hoe verschillende soorten verwant zijn aan elkaar door DNA-sequenties te vergelijken.
Eigenschappen van sommige cellen:
Differentiatie: Sommige cellen kunnen nieuwe celstructuren produceren, zoals sporen.
Communicatie: Cellen kunnen met elkaar communiceren m.b.v. chemische boodschappers,
oftewel communiceren d.m.v. chemische stoffen.
Mobiliteit: Sommige cellen kunnen zichzelf laten bewegen, zoals bacteriën die flagella
gebruiken.
Horizontale gen overdracht: Sommige cellen (vooral bacteriën) kunnen genen aan elkaar
afstaan d.m.v. verschillende mechanismen. Bacteriën kunnen hierdoor soms immuniteit aan
antibiotica delen met andere bacteriën. (Wordt niet op detail van je verwacht).
,De vorm van prokaryotische cellen heeft te maken met de levenswijze. Je hebt veel variatie
aan vormen, meestal is de naam van dat type cel ook de naam van de vorm.
Overzicht van wat hieronder allemaal besproken gaat worden:
1. Het celmembraan bij bacteria en archaea
- Functies van het celmembraan
- Structuur van het celmembraan
2. Transportsystemen
- 3 voorbeelden
3. De celwand bij Bacteria
Het hele systeem wat het cytoplasma omsluit (wat om een cel heen zit) heet de celenvelop.
De celenvelop bestaat uit een serie van gelaagde structuren die het cytoplasma omgeven
regelen cellulaire interacties met de externe omgeving.
1. Het celmembraan (cytoplasmatisch membraan) bij bacteria en archaea:
De belangrijkste functies van het celmembraan:
A: Permeabiliteit barrière
Het celmembraan voorkomt passieve lekkage van opgeloste stoffen in of uit de cel. Maar
functioneert ook als een gateway voor transport van nutriënten in de cel en afval uit de cel.
Doordat het celmembraan impermeabel is moeten de meeste stoffen die de cel inkomen of
verlaten getransporteerd worden door transporteiwitten (ook tegen de concentratie
gradiënt in) (zie 2. Transportsystemen).
B: Eiwit anchor
Het cytoplasmatisch membraan houdt verschillende eiwitten vast die een reeks belangrijke
cellulaire functies katalyseren (helpen bij chemische reacties). (alle paarse dingen in de
plaatjes in het celmembraan zijn dus die verankerde eiwitten).
!!Alle paarse dingen in komende plaatjes zijn dus de verankerde eiwitten.
C: Energie behoudt/opslag
Het cytoplasmatisch membraan is de plaats van energie behoudt en energie verbruik. Er
vindt productie en afvoer van protonmotiveforce plaats. Proton motive force houdt in dat
je bijvoorbeeld buiten de cel meer H+ hebt dan binnen de cel, dus dan gaat de H+ de cel in.
Hieruit krijg je energie. Zonder het celmembraan heb je dus geen potentiaal.
, De structuur van het celmembraan: (algemeen)
Meerdere eiwitten zitten vast of ingebouwd in het cytoplasmatisch membraan.
Membraaneiwitten hebben meestal hydrofobe delen die de membraan doorkruisen en
hydrofiele delen die in contact staan met het cytoplasma of de omgeving. Je hebt twee
verschillende membraaneiwitten:
Integrale membraaneiwitten – Eiwitten die diep in het membraan zitten. Maar wanneer ze
volledig door het membraan heen zitten noem je ze transmembraan eiwitten. Deze
eiwitten vormen dus ook wel de verbinding tussen het cytoplasma (binnen de cel) en het
milieu (buiten de cel).
Perifere membraaneiwitten – Eiwitten die aan een kant van het membraan vast zitten, zij
hebben dus een functie aan de binnenkant of de buitenkant van de cel. Sommige perifere
membraaneiwitten zijn lipoeiwitten, dat zijn eiwitten die een hydrofobe lipide staart
hebben die het eiwit vast houden in het membraan. Andere perifere membraaneiwitten
hebben restanten die associëren met de hydrofiele groepen van fosfolipiden.
Beide eiwitten werken met elkaar samen in belangrijke cellulaire processen zoals energie
metabolisme en transport.
De reden dat membraaneiwitten in het celmembraan blijven vastzitten:
Belangrijk om te snappen is dat eiwitten eigenlijk hele lange aminozuur ketens zijn. Oftewel
eiwitten zijn gemaakt van aminozuren.
In het plaatje hieronder zijn de paarse dingen dus de eiwitten in het celmembraan. Aan de
buitenkant van de eiwitten zitten aminozuren die hydrofiel of hydrofoob zijn. Het ligt aan de
plaats van het aminozuur of het hydrofiel of hydrofoob is. Als het aminozuur zich IN het
celmembraan bevindt (het gele gedeelte), is het hydrofoob, het bindt dus niet graag aan
water en wel graag aan vettige stoffen. Daardoor bindt het dus graag aan de binnenkant van
het celmembraan. Als het aminozuur zich BUITEN het celmembraan bevindt (het blauwe),
dan is het hydrofiel en bindt het dus graag aan water, en dus de buitenkant van het
celmembraan. Hierdoor binden de eiwitten zich dus vast in het celmembraan, omdat het
eiwit zich kan binden aan de vettige stoffen in het celmembraan, maar ook aan de
buitenkant van het celmembraan aan de waterachtige omgeving.
Het gehele plaatje
In dit plaatje zie je de drie koninkrijken. Dit is
gemaakt op basis van RNA.
Je hebt de bacteria, archaea en de eukarya
(eukaryoten).
De bacteria en de archaea worden dit blok
gezien als micro-organismen. De eencellige
dieren in eukarya kan je even vergeten.
Overeenkomsten en verschillen cellen prokaryoten en eukaryoten:
Je hebt cellen met een prokaryotische celstructuur en je hebt cellen met een eukaryotische
celstructuur. Cellen die een eukaryotische celstructuur hebben zijn de groep organismen de
eukarya De prokaryotische structuur is aanwezig in twee verschillende groepen organismen
namelijk bacteria en archaea. Ze hebben geen kern en geen organellen zoals de cel van de
eukaryoten dat wel heeft. Ook hebben eukaryoten wel intracellulaire membranen en
prokaryoten niet.
Een genoom is de volledige set van genen in een cel. Een gen is een segment van DNA dat
een eiwit of RNA-molecuul codeert.
De genomen van prokaryotische cellen en eukaryotische cellen zijn georganiseerd in
structuren genaamd chromosomen. De genomen van bacteria en archaea zijn vaak gesloten
cirkelvormige chromosomen! (Note: dit is dus iets anders dan plasmiden).
Onderdelen:
Celwand – Sommige cellen hebben een celwand die structurele stevigheid aan de cel geeft.
Cytoplasmatisch membraan – Een permeabiliteit barrière dat de binnenkant van de cel
(cytoplasma) scheidt met de buitenkant van de cel.
Cytoplasma (ook wel cytosol genoemd) – De binnenkant van de cel. Het bestaat uit
macromoleculen, kleine organische moleculen, meerdere anorganische ionen en
ribosomen.
Ribosomen – Is de structuur die verantwoordelijk is voor eiwitsynthese.
Nucleoïden – De naam van de ophoping van chromosomen in de prokaryotische cel, maar
deze plek wordt niet omgeven door een membraan!
Plasmiden – Een stukje DNA dat in een rondje zit (circulair DNA). De meeste prokaryotische
cellen hebben slechts één chromosoom, maar veel bevatten ook een of meer kleine cirkels
van DNA die onderscheiden zijn van dat van het chromosoom, genaamd plasmiden.
Plasmiden bestaan vaak uit genen die niet essentieel zijn, maar ze verlenen vaak een
speciale eigenschap aan de cel (zoals antibiotica resistentie of unieke metabolisme).
,Eigenschappen van cellen:
De basisdingen die je als cel moet hebben zijn iets van DNA of een drager van genetisch
materiaal, er moet een membraan zijn en er moet een cytoplasma zijn (waarin bijvoorbeeld
ribosomen zitten). Ook moet er een metabolisme zijn (stofwisseling). De cel moet zichzelf
ook kunnen delen (voor groei). De evolutie bij micro-organismen is heel snel omdat ze korte
generaties hebben.
Het onderstaande hoef je allemaal niet uit je hoofd te weten maar het is handig voor
overzicht.
Eigenschappen van alle cellen:
Structuur: Alle cellen hebben een cytoplasmatisch membraan, cytoplasma, een genoom van
DNA en ribosomen.
Metabolisme: Alle cellen gebruiken informatie in de vorm van DNA om RNA en eiwitten te
maken. Alle cellen absorberen nutrieten, veranderen ze, conserveren energie en scheiden
afvalstoffen uit.
Groei: Informatie van het DNA wordt dus omgezet tot eiwitten, deze eiwitten verrichten de
rest van de processen. Eiwitten worden gebruikt om nutriënten uit te omgeving te
gebruiken om nieuwe cellen te maken.
Evolutie: Mutaties in het DNA zorgen ervoor dat nieuwe cellen andere eigenschappen
hebben. Dit bevorderd evolutie. Fylogenetische bomen (gewoon stambomen eigenlijk) laten
zien hoe verschillende soorten verwant zijn aan elkaar door DNA-sequenties te vergelijken.
Eigenschappen van sommige cellen:
Differentiatie: Sommige cellen kunnen nieuwe celstructuren produceren, zoals sporen.
Communicatie: Cellen kunnen met elkaar communiceren m.b.v. chemische boodschappers,
oftewel communiceren d.m.v. chemische stoffen.
Mobiliteit: Sommige cellen kunnen zichzelf laten bewegen, zoals bacteriën die flagella
gebruiken.
Horizontale gen overdracht: Sommige cellen (vooral bacteriën) kunnen genen aan elkaar
afstaan d.m.v. verschillende mechanismen. Bacteriën kunnen hierdoor soms immuniteit aan
antibiotica delen met andere bacteriën. (Wordt niet op detail van je verwacht).
,De vorm van prokaryotische cellen heeft te maken met de levenswijze. Je hebt veel variatie
aan vormen, meestal is de naam van dat type cel ook de naam van de vorm.
Overzicht van wat hieronder allemaal besproken gaat worden:
1. Het celmembraan bij bacteria en archaea
- Functies van het celmembraan
- Structuur van het celmembraan
2. Transportsystemen
- 3 voorbeelden
3. De celwand bij Bacteria
Het hele systeem wat het cytoplasma omsluit (wat om een cel heen zit) heet de celenvelop.
De celenvelop bestaat uit een serie van gelaagde structuren die het cytoplasma omgeven
regelen cellulaire interacties met de externe omgeving.
1. Het celmembraan (cytoplasmatisch membraan) bij bacteria en archaea:
De belangrijkste functies van het celmembraan:
A: Permeabiliteit barrière
Het celmembraan voorkomt passieve lekkage van opgeloste stoffen in of uit de cel. Maar
functioneert ook als een gateway voor transport van nutriënten in de cel en afval uit de cel.
Doordat het celmembraan impermeabel is moeten de meeste stoffen die de cel inkomen of
verlaten getransporteerd worden door transporteiwitten (ook tegen de concentratie
gradiënt in) (zie 2. Transportsystemen).
B: Eiwit anchor
Het cytoplasmatisch membraan houdt verschillende eiwitten vast die een reeks belangrijke
cellulaire functies katalyseren (helpen bij chemische reacties). (alle paarse dingen in de
plaatjes in het celmembraan zijn dus die verankerde eiwitten).
!!Alle paarse dingen in komende plaatjes zijn dus de verankerde eiwitten.
C: Energie behoudt/opslag
Het cytoplasmatisch membraan is de plaats van energie behoudt en energie verbruik. Er
vindt productie en afvoer van protonmotiveforce plaats. Proton motive force houdt in dat
je bijvoorbeeld buiten de cel meer H+ hebt dan binnen de cel, dus dan gaat de H+ de cel in.
Hieruit krijg je energie. Zonder het celmembraan heb je dus geen potentiaal.
, De structuur van het celmembraan: (algemeen)
Meerdere eiwitten zitten vast of ingebouwd in het cytoplasmatisch membraan.
Membraaneiwitten hebben meestal hydrofobe delen die de membraan doorkruisen en
hydrofiele delen die in contact staan met het cytoplasma of de omgeving. Je hebt twee
verschillende membraaneiwitten:
Integrale membraaneiwitten – Eiwitten die diep in het membraan zitten. Maar wanneer ze
volledig door het membraan heen zitten noem je ze transmembraan eiwitten. Deze
eiwitten vormen dus ook wel de verbinding tussen het cytoplasma (binnen de cel) en het
milieu (buiten de cel).
Perifere membraaneiwitten – Eiwitten die aan een kant van het membraan vast zitten, zij
hebben dus een functie aan de binnenkant of de buitenkant van de cel. Sommige perifere
membraaneiwitten zijn lipoeiwitten, dat zijn eiwitten die een hydrofobe lipide staart
hebben die het eiwit vast houden in het membraan. Andere perifere membraaneiwitten
hebben restanten die associëren met de hydrofiele groepen van fosfolipiden.
Beide eiwitten werken met elkaar samen in belangrijke cellulaire processen zoals energie
metabolisme en transport.
De reden dat membraaneiwitten in het celmembraan blijven vastzitten:
Belangrijk om te snappen is dat eiwitten eigenlijk hele lange aminozuur ketens zijn. Oftewel
eiwitten zijn gemaakt van aminozuren.
In het plaatje hieronder zijn de paarse dingen dus de eiwitten in het celmembraan. Aan de
buitenkant van de eiwitten zitten aminozuren die hydrofiel of hydrofoob zijn. Het ligt aan de
plaats van het aminozuur of het hydrofiel of hydrofoob is. Als het aminozuur zich IN het
celmembraan bevindt (het gele gedeelte), is het hydrofoob, het bindt dus niet graag aan
water en wel graag aan vettige stoffen. Daardoor bindt het dus graag aan de binnenkant van
het celmembraan. Als het aminozuur zich BUITEN het celmembraan bevindt (het blauwe),
dan is het hydrofiel en bindt het dus graag aan water, en dus de buitenkant van het
celmembraan. Hierdoor binden de eiwitten zich dus vast in het celmembraan, omdat het
eiwit zich kan binden aan de vettige stoffen in het celmembraan, maar ook aan de
buitenkant van het celmembraan aan de waterachtige omgeving.
