Hoofdstuk 1: A preview of the cell
1. De celtheorie: historisch kader
- Doorsnedes van kurk : cellula (celwand dode cel) : 30X vergroting
- Levende cellen, beperkte resolutie, microscoop met 2 lenzen (eyepiece, objective) : 300X
vergroting, 1 µm
- Planten en dieren uit cellen
- Cellen divers obv van grootte, vorm en kleur maar gelijkenissen > verschillen
Celtheorie
1. Alle organismen bestaan uit 1 of meer cellen
2. Cel is basiseenheid leven
3. Alle cellen ontstaan uit andere cellen
2. Het ontstaan van de hedendaagse moleculaire celbiologie
3 verschillende domeinen
2.1 Cytologie (16e E)
= beschrijving van celstructuur en organellen (optische technieken)
Lichtmicroscopie
Resolutie: hoe groot afstand objecten vanaf we ze afzonderlijk K zien
Oog: 0.25 mm lichtmicroscoop: 0.25 µm (vergroting 1000 x)
Helderveld-microscopie
- 1 of 2 lenzen - Weinig contrast → kleur toevoegen
- Dode cellen = gedehydrateerd
Fase-contrast en differentiële interferentie-contrast microscopie
- Levende cellen - Goed voor observatie zonder pigment
- Verschillende dichtheden → andere - Refractie-index = maat verandering van
brekingsindex snelheid v licht
Fluorescentie microscopie
- Detectie fluorescente stof - UV licht en licht met korte golflengte ≠
- Fluo stof: absorbeert UV en zet om in zichtbaar
zichtbaar licht - Mogelijkh verplaatsing detecteren
Confocale microscopie
- Laserstralen → sommige gebieden - Kijken naar 1 vlak vd cel
fluoresceren
- Dikkere preparaten
1
, Gebruik van antilichamen
Primaire immunofluorescentie
Antilichamen binden aan structuur met hoge selectiviteit
1. Gelabeld met fluo
2. Bindt aan antigen
3. Fluo W gedetecteerd → locatie antigen gekend
Secundaire immunofluorescentie
- W meer gebruikt
- Anitlich W niet fluo gelabeld, secundaire antilichaam met fluo bindt aan primair antilich
Elektronenmicroscopie
- e ipv licht: door elektromagn veld → bijna individuele atomen te zien
-
- max vergroting (0.1 – 0.2 nm) = x 100 000
Scanning e- microsc = SEM
- scant oppervlakte: e- kaatsen terug & W dan gedetecteerd
Transmissie e- microsc = TEM
- e- door speciem → meten # e- dat door preparaat verplaatst
2.2 Biochemische streng
- ureum maken door ammonium cyanaat te verwarmen
- gist, versch cyclussen cel
Belangrijke biochemische hulpmiddelen
Radioactieve isotopen
= zelfde # p+, verschillend # n0
Afbraak en processen bestuderen: bv glucose synthetisch M → 1 C gebruiken om C14 te M
Sub cellulaire fractionatie-technieken
Bv. Centrifugatie: centrifugale krachten verhogen → zwaarste elementen gaan sedimenteren →
celorganellen W v elk gescheiden
Chromatografie DNA -0
geladen
= -
Scheiding biomoleculen obv grootte, lading of affiniteit voor ligand
Dunnelaagchromatografie & kolomchromatografie
Electroforese
Scheiding in elektrisch veld obv grootte / lading
Massaspectrometrie
Precieze bepaling vd massa v moleculen
2
,2.3 Genetica
Erfelijkh, DNA, ontrafeling genetische code
3. Modelorganismen
E. Coli
- = bacterie in vuil water
- Ca 4000 genen
- Makkelijk te kweken onder labo omstandigh
- Groeien snel
- Makkelijke mutatues
- Constante celcyclus
- H weinig voedingsst nodig
S. Cerevisiae
- = bakkersgist
- Ca 6000 genen
- Elk vd 6000 genen is apart uitgeschakeld via genetische modificatie → 6000 stappen v gist &
elk v die stappen mist 1 proteïne → bestuderen v wat er gebeurd als die proteïne mist
- Celcyclus bestuderen
- Snel vermenigvuldigen
- Mutatie en manipulaties
Drosophilia
- = fruitvliegje
- Ca 13 000 genen
- Makkelijk te kweken
- Mutaties en manipulaties uitwendig zichtbaar
- Ontwikkelingsbiologie, embryonale ontwikkeling
Arabidopsis
- = zandraket
- Ca 25 000 genen
- Planten K even complex Z als dieren
C. Elegans
- Ca 19 000 genen
- Men kent ontwikkelingsplan v worm → geeft inzichten in ontwikkelingsplan mens en Z
veroudering
Mus Musculus
- # genen neemt toe met complexiteit organisme tot op bep niveau
- Ca 25 000 genen
- Ziektebeelden v mens weerspiegelen, niet alles! (kanker bij muis is te genezen)
3
, Hoofdstuk 2: The chemistry of the cell
1. Water (70%)
Polair
H-brug (zwakker dan cov)
Oplosmiddel
- Hydrofiel = polaire groepen vormen H-rug, ionen W gehydrateerd
- Hydrofoob = W weggeduwd v H2O
- Amfipatisch = deels hydrofoob en deels hydrofiel
pH
2 H2O → H3O+ + OH- pH = -log[H3O+] = -log[OH-]
pK = -log K → K = 10-pK molariteit zuiver water H2O = 55,5 molair
Henderson-Hasselbalch: pH = -log K – log [HA] / [A-] = pK + log [A-] / [HA]
pH = pK als een ZZ of ZB voor 50% geïoniseerd Z
H-brug
Hoge waarden voor:
- Kookpunt
- Soortelijke warmte: # warmte die geabsorbeerd M W om T met 1°C te doen stijgen →
stabiliseert T
- Verdampingswarmte → goede afkoeling
- Oppervlakte-spanning
2. Koolstof
Uniek
1. Kan oneindig # bindingen aangaan met zichzelf & anderen
2. - , = , drievoudige, cyclische en aromatische bindingen
3. Valentie van 4
Aromatische verbinding
= binding wr alternerend – en = bindingen W gevormd tussen C
Reactieve groepen
Carboxyl, fosfaat, amino, …
Stereoisomeren
TETRAHEDRALE CONFIGURATIE: bindingen gericht nr hoeken → spiegelbeelden → andere eig
Bindingsenergie
= E vereist om 1 mol bindingen te breken → C H hoge Ebinding → stabiel
4
1. De celtheorie: historisch kader
- Doorsnedes van kurk : cellula (celwand dode cel) : 30X vergroting
- Levende cellen, beperkte resolutie, microscoop met 2 lenzen (eyepiece, objective) : 300X
vergroting, 1 µm
- Planten en dieren uit cellen
- Cellen divers obv van grootte, vorm en kleur maar gelijkenissen > verschillen
Celtheorie
1. Alle organismen bestaan uit 1 of meer cellen
2. Cel is basiseenheid leven
3. Alle cellen ontstaan uit andere cellen
2. Het ontstaan van de hedendaagse moleculaire celbiologie
3 verschillende domeinen
2.1 Cytologie (16e E)
= beschrijving van celstructuur en organellen (optische technieken)
Lichtmicroscopie
Resolutie: hoe groot afstand objecten vanaf we ze afzonderlijk K zien
Oog: 0.25 mm lichtmicroscoop: 0.25 µm (vergroting 1000 x)
Helderveld-microscopie
- 1 of 2 lenzen - Weinig contrast → kleur toevoegen
- Dode cellen = gedehydrateerd
Fase-contrast en differentiële interferentie-contrast microscopie
- Levende cellen - Goed voor observatie zonder pigment
- Verschillende dichtheden → andere - Refractie-index = maat verandering van
brekingsindex snelheid v licht
Fluorescentie microscopie
- Detectie fluorescente stof - UV licht en licht met korte golflengte ≠
- Fluo stof: absorbeert UV en zet om in zichtbaar
zichtbaar licht - Mogelijkh verplaatsing detecteren
Confocale microscopie
- Laserstralen → sommige gebieden - Kijken naar 1 vlak vd cel
fluoresceren
- Dikkere preparaten
1
, Gebruik van antilichamen
Primaire immunofluorescentie
Antilichamen binden aan structuur met hoge selectiviteit
1. Gelabeld met fluo
2. Bindt aan antigen
3. Fluo W gedetecteerd → locatie antigen gekend
Secundaire immunofluorescentie
- W meer gebruikt
- Anitlich W niet fluo gelabeld, secundaire antilichaam met fluo bindt aan primair antilich
Elektronenmicroscopie
- e ipv licht: door elektromagn veld → bijna individuele atomen te zien
-
- max vergroting (0.1 – 0.2 nm) = x 100 000
Scanning e- microsc = SEM
- scant oppervlakte: e- kaatsen terug & W dan gedetecteerd
Transmissie e- microsc = TEM
- e- door speciem → meten # e- dat door preparaat verplaatst
2.2 Biochemische streng
- ureum maken door ammonium cyanaat te verwarmen
- gist, versch cyclussen cel
Belangrijke biochemische hulpmiddelen
Radioactieve isotopen
= zelfde # p+, verschillend # n0
Afbraak en processen bestuderen: bv glucose synthetisch M → 1 C gebruiken om C14 te M
Sub cellulaire fractionatie-technieken
Bv. Centrifugatie: centrifugale krachten verhogen → zwaarste elementen gaan sedimenteren →
celorganellen W v elk gescheiden
Chromatografie DNA -0
geladen
= -
Scheiding biomoleculen obv grootte, lading of affiniteit voor ligand
Dunnelaagchromatografie & kolomchromatografie
Electroforese
Scheiding in elektrisch veld obv grootte / lading
Massaspectrometrie
Precieze bepaling vd massa v moleculen
2
,2.3 Genetica
Erfelijkh, DNA, ontrafeling genetische code
3. Modelorganismen
E. Coli
- = bacterie in vuil water
- Ca 4000 genen
- Makkelijk te kweken onder labo omstandigh
- Groeien snel
- Makkelijke mutatues
- Constante celcyclus
- H weinig voedingsst nodig
S. Cerevisiae
- = bakkersgist
- Ca 6000 genen
- Elk vd 6000 genen is apart uitgeschakeld via genetische modificatie → 6000 stappen v gist &
elk v die stappen mist 1 proteïne → bestuderen v wat er gebeurd als die proteïne mist
- Celcyclus bestuderen
- Snel vermenigvuldigen
- Mutatie en manipulaties
Drosophilia
- = fruitvliegje
- Ca 13 000 genen
- Makkelijk te kweken
- Mutaties en manipulaties uitwendig zichtbaar
- Ontwikkelingsbiologie, embryonale ontwikkeling
Arabidopsis
- = zandraket
- Ca 25 000 genen
- Planten K even complex Z als dieren
C. Elegans
- Ca 19 000 genen
- Men kent ontwikkelingsplan v worm → geeft inzichten in ontwikkelingsplan mens en Z
veroudering
Mus Musculus
- # genen neemt toe met complexiteit organisme tot op bep niveau
- Ca 25 000 genen
- Ziektebeelden v mens weerspiegelen, niet alles! (kanker bij muis is te genezen)
3
, Hoofdstuk 2: The chemistry of the cell
1. Water (70%)
Polair
H-brug (zwakker dan cov)
Oplosmiddel
- Hydrofiel = polaire groepen vormen H-rug, ionen W gehydrateerd
- Hydrofoob = W weggeduwd v H2O
- Amfipatisch = deels hydrofoob en deels hydrofiel
pH
2 H2O → H3O+ + OH- pH = -log[H3O+] = -log[OH-]
pK = -log K → K = 10-pK molariteit zuiver water H2O = 55,5 molair
Henderson-Hasselbalch: pH = -log K – log [HA] / [A-] = pK + log [A-] / [HA]
pH = pK als een ZZ of ZB voor 50% geïoniseerd Z
H-brug
Hoge waarden voor:
- Kookpunt
- Soortelijke warmte: # warmte die geabsorbeerd M W om T met 1°C te doen stijgen →
stabiliseert T
- Verdampingswarmte → goede afkoeling
- Oppervlakte-spanning
2. Koolstof
Uniek
1. Kan oneindig # bindingen aangaan met zichzelf & anderen
2. - , = , drievoudige, cyclische en aromatische bindingen
3. Valentie van 4
Aromatische verbinding
= binding wr alternerend – en = bindingen W gevormd tussen C
Reactieve groepen
Carboxyl, fosfaat, amino, …
Stereoisomeren
TETRAHEDRALE CONFIGURATIE: bindingen gericht nr hoeken → spiegelbeelden → andere eig
Bindingsenergie
= E vereist om 1 mol bindingen te breken → C H hoge Ebinding → stabiel
4
