Biologie- deel 1
1) Wat is leven?
*Cel = basiseenheid van het leven, een organisme bestaat uit 1 of meerdere
cellen.
Cellulaire organisatie
Alle organismen bestaan uit cellen
Cellen zijn de basiseenheid van het leven
Cellen ontstaan uit cellen: een cel kan zich delen in 2 dochtercellen
Er zijn prokaryote en eukaryote (kern) cellen
Er zijn eencellige en meercellige eukaryoten
Te klein voor blote oog microscopie
Bv: dierlijke cel: 20µm, bacterie: 2µm, plantencel: 20x30µm, kernonderdelen: nm
1.3 Microscopie
Resolutie = minimumafstand tussen 2 punten zodat die nog als afzonderlijke
punten te zien zijn
menselijke oog: 100µm
lichtmicroscoop: 100nm
Lichtmicroscopie
via lenzensysteem voldoende vergroting en contrast realiseren
subcellulaire organellen zichtbaar maar geen fijne details van celstructuur
‘bright field’ microscoop: licht passeert cel: detectie van verschillende
celdelen is afhankelijk van contrast door absorptie van het licht via verschillende
celcomponenten (soms celkleuring voor meer contrast)
Fasecontrastmicroscopie: faseverschuivingen in de lichtbundel door
verstrooiingen en diffractie wanneer het licht doorheen regio’s met verschillende
densiteit of dikte gaat worden omgezet in intensiteitsverschillen
Fluorescentiemicroscoop : molecule wordt gemerkt met een fluorescent label
of fluorescent eiwit en het absorbeert licht van een bepaalde golflengte
(excitatiespectrum) en stuurt een langere golflengte (emissiespectrum) terug
Elektronenmicroscopie
Elektronen ipv fotonen en elektromagneten ipv lenzen
0.1 nm resolutie; levende cellen observeren is niet mogelijk
Transmissie-elektronenmicroscoop: op dunne stralen met sectionering
(inbedden in een soort was en snijden in kleine coupes met behulp van een
diamanten mes), is gebaseerd op elektronenverstrooiing op zware atoomkernen
Scanning elektronenmicroscoop: wel een groot of dik object, beeld wordt
gevormd door interactie van het object met een elektronenbundel te volgen,
interactie wordt groter door het object te bedekken met een metaalfilm
,1.4 Eigenschappen van het leven
1) Cellulaire organisatie: elke cel is begrensd door een semi-permeabele
membraan (selectieve uitwisseling van moleculen).
2) Homeostase: (intern milieu wordt constant gehouden in wisselend extern
milieu).
3) Metabolisme: (biochemische processen transformeren energie voor cellulaire
activiteit, groei en voortplanting).
4) Groei (groter worden van cel/organisme).
5) Ontwikkeling (differentiatie van cellen, geprogrammeerde veranderingen
tijdens de groei, cellen bevatten een genetisch programma dat ze uitvoeren in
interactie met hun omgeving)
6) Reactie op stimuli (aanpassingsvermogen van organisme op korte termijn; cel
reageert op interne of externe stimuli door bv te delen, apoptose uit te voeren,
metabolische activiteit aan te passen,… ; receptoren voelen stimuli aan en geven
signaal door en reageren)
7) Voortplanting: (een organisme produceert nakomelingen en zorgt zo voor het
voortbestaan van de soort)
8) Erfelijkheid: ( de informatie voor de eigenschappen van de soort ligt
opgeslagen in het DNA en wordt zo doorgegeven aan de nakomelingen)
9) Aanpassing door evolutie: (mutaties in het erfelijk materiaal creëren variatie,
‘’survival of the fittest’’
1.5 Virussen, viroïden en prionen
Als leven= erfelijke informatie bevatten: virus is ook leven (dit is niet zo)
Als leven= cel als basis: virus is geen leven
Virussen
DNA of RNA als genetische informatie beschermd door een eiwitmantel
Vermenigvuldiging door kaping vh metabolisme van gastheecel (=plant, dier,
micro-organisme)
Viroïden
Rna molecule; verwekkers van bepaalde plantenziekten
Prionen
infectieuze, abnormale opgevouwen eiwitten die in cellen kunnen
binnendringen en daar de normale eiwitten omvormen tot een abnormale vorm
vb: ziekte van Creutzfeld-Jacob
prionen: lang een mysterie want hadden schijnbaar geen erfelijk materiaal <->
gen ligt in het genoom
2) Moleculen van cellen
, 2.1 Koolstofketens en water
70% : water (cohesief via H-bruggen (=stabiele T), polair oplosbaar)
30%: anorganische ionen (oplosbaar) & organische moleculen (vetten, suikers,
eiwitten
1% maar cruciaal: osmoregulatie, celsignalisatie & cofactor voor enzymen
Organische moleculen behoren tot één van de 4 klassen: lipden, koolhydraten,
proteïnen en nucleïnezuren. centrale C-atoom:
bindingen met N, C, O en H-atomen.
De verbindingen van een C-atoom zijn assymetrisch = chiraal (ruimtelijk
verschillende vormen) stereo-
isomeren ontstaan bv : D- & L-glucose: D-vorm vooral in de natuur (OH-groep
rechts)
2.2 Organisatie en polymerisatie
Glucose polysachariden (bv cellulose) bv. celwand
Aminozuren proteïnen bv. membraan
Glycerol, vette zuren, steroïden lipiden
Nucleotiden nucleïnezuren bv. chromosoom
2.3 Enkelvoudige suikers en polysachariden
Koolhydraten: Omvatten zowel enkelvoudige suikers (glucose, fructose) als
complexe polysachariden.
= voedingsstoffen van de cel: afbraak = energie + bouwstenen voor syntheses
van andere moleculen
Suikermolecule: - aldehyde: =O is eindstandig
- keton: =O op C-keten
1. Monosachariden: - hexosen: glucose, fructose en galactose (6 koolstof-
atomen)
- pentosen: ribose en deoxyribose
Stereo-isomeren op C1: -D-glucose in zetmeel en glycogeen, (OH op C1 naar
onder) & -D-glucose in cellulose (OH op C1 naar boven).
!! menselijke enzymen kunnen -1,4- en -1,6 verbindingen tussen monomeren
verteren , -1.4-verbindingen niet.
2, Disachariden: - maltose (=glucose + glucose)
- lactose (=galactose+glucose)
- - sucrose (=fructose+glucose)
3.Polysachariden:
*zetmeel = -1,4-glucosepolymeer: amylose(onvertakt) +
amylopectine(vertakt via -1,6-verbindingen. =>(opslag in plantencel).
*glycogeen = opslag in dierlijke cel (analoge structuur als amylopectine)
1) Wat is leven?
*Cel = basiseenheid van het leven, een organisme bestaat uit 1 of meerdere
cellen.
Cellulaire organisatie
Alle organismen bestaan uit cellen
Cellen zijn de basiseenheid van het leven
Cellen ontstaan uit cellen: een cel kan zich delen in 2 dochtercellen
Er zijn prokaryote en eukaryote (kern) cellen
Er zijn eencellige en meercellige eukaryoten
Te klein voor blote oog microscopie
Bv: dierlijke cel: 20µm, bacterie: 2µm, plantencel: 20x30µm, kernonderdelen: nm
1.3 Microscopie
Resolutie = minimumafstand tussen 2 punten zodat die nog als afzonderlijke
punten te zien zijn
menselijke oog: 100µm
lichtmicroscoop: 100nm
Lichtmicroscopie
via lenzensysteem voldoende vergroting en contrast realiseren
subcellulaire organellen zichtbaar maar geen fijne details van celstructuur
‘bright field’ microscoop: licht passeert cel: detectie van verschillende
celdelen is afhankelijk van contrast door absorptie van het licht via verschillende
celcomponenten (soms celkleuring voor meer contrast)
Fasecontrastmicroscopie: faseverschuivingen in de lichtbundel door
verstrooiingen en diffractie wanneer het licht doorheen regio’s met verschillende
densiteit of dikte gaat worden omgezet in intensiteitsverschillen
Fluorescentiemicroscoop : molecule wordt gemerkt met een fluorescent label
of fluorescent eiwit en het absorbeert licht van een bepaalde golflengte
(excitatiespectrum) en stuurt een langere golflengte (emissiespectrum) terug
Elektronenmicroscopie
Elektronen ipv fotonen en elektromagneten ipv lenzen
0.1 nm resolutie; levende cellen observeren is niet mogelijk
Transmissie-elektronenmicroscoop: op dunne stralen met sectionering
(inbedden in een soort was en snijden in kleine coupes met behulp van een
diamanten mes), is gebaseerd op elektronenverstrooiing op zware atoomkernen
Scanning elektronenmicroscoop: wel een groot of dik object, beeld wordt
gevormd door interactie van het object met een elektronenbundel te volgen,
interactie wordt groter door het object te bedekken met een metaalfilm
,1.4 Eigenschappen van het leven
1) Cellulaire organisatie: elke cel is begrensd door een semi-permeabele
membraan (selectieve uitwisseling van moleculen).
2) Homeostase: (intern milieu wordt constant gehouden in wisselend extern
milieu).
3) Metabolisme: (biochemische processen transformeren energie voor cellulaire
activiteit, groei en voortplanting).
4) Groei (groter worden van cel/organisme).
5) Ontwikkeling (differentiatie van cellen, geprogrammeerde veranderingen
tijdens de groei, cellen bevatten een genetisch programma dat ze uitvoeren in
interactie met hun omgeving)
6) Reactie op stimuli (aanpassingsvermogen van organisme op korte termijn; cel
reageert op interne of externe stimuli door bv te delen, apoptose uit te voeren,
metabolische activiteit aan te passen,… ; receptoren voelen stimuli aan en geven
signaal door en reageren)
7) Voortplanting: (een organisme produceert nakomelingen en zorgt zo voor het
voortbestaan van de soort)
8) Erfelijkheid: ( de informatie voor de eigenschappen van de soort ligt
opgeslagen in het DNA en wordt zo doorgegeven aan de nakomelingen)
9) Aanpassing door evolutie: (mutaties in het erfelijk materiaal creëren variatie,
‘’survival of the fittest’’
1.5 Virussen, viroïden en prionen
Als leven= erfelijke informatie bevatten: virus is ook leven (dit is niet zo)
Als leven= cel als basis: virus is geen leven
Virussen
DNA of RNA als genetische informatie beschermd door een eiwitmantel
Vermenigvuldiging door kaping vh metabolisme van gastheecel (=plant, dier,
micro-organisme)
Viroïden
Rna molecule; verwekkers van bepaalde plantenziekten
Prionen
infectieuze, abnormale opgevouwen eiwitten die in cellen kunnen
binnendringen en daar de normale eiwitten omvormen tot een abnormale vorm
vb: ziekte van Creutzfeld-Jacob
prionen: lang een mysterie want hadden schijnbaar geen erfelijk materiaal <->
gen ligt in het genoom
2) Moleculen van cellen
, 2.1 Koolstofketens en water
70% : water (cohesief via H-bruggen (=stabiele T), polair oplosbaar)
30%: anorganische ionen (oplosbaar) & organische moleculen (vetten, suikers,
eiwitten
1% maar cruciaal: osmoregulatie, celsignalisatie & cofactor voor enzymen
Organische moleculen behoren tot één van de 4 klassen: lipden, koolhydraten,
proteïnen en nucleïnezuren. centrale C-atoom:
bindingen met N, C, O en H-atomen.
De verbindingen van een C-atoom zijn assymetrisch = chiraal (ruimtelijk
verschillende vormen) stereo-
isomeren ontstaan bv : D- & L-glucose: D-vorm vooral in de natuur (OH-groep
rechts)
2.2 Organisatie en polymerisatie
Glucose polysachariden (bv cellulose) bv. celwand
Aminozuren proteïnen bv. membraan
Glycerol, vette zuren, steroïden lipiden
Nucleotiden nucleïnezuren bv. chromosoom
2.3 Enkelvoudige suikers en polysachariden
Koolhydraten: Omvatten zowel enkelvoudige suikers (glucose, fructose) als
complexe polysachariden.
= voedingsstoffen van de cel: afbraak = energie + bouwstenen voor syntheses
van andere moleculen
Suikermolecule: - aldehyde: =O is eindstandig
- keton: =O op C-keten
1. Monosachariden: - hexosen: glucose, fructose en galactose (6 koolstof-
atomen)
- pentosen: ribose en deoxyribose
Stereo-isomeren op C1: -D-glucose in zetmeel en glycogeen, (OH op C1 naar
onder) & -D-glucose in cellulose (OH op C1 naar boven).
!! menselijke enzymen kunnen -1,4- en -1,6 verbindingen tussen monomeren
verteren , -1.4-verbindingen niet.
2, Disachariden: - maltose (=glucose + glucose)
- lactose (=galactose+glucose)
- - sucrose (=fructose+glucose)
3.Polysachariden:
*zetmeel = -1,4-glucosepolymeer: amylose(onvertakt) +
amylopectine(vertakt via -1,6-verbindingen. =>(opslag in plantencel).
*glycogeen = opslag in dierlijke cel (analoge structuur als amylopectine)
