Algemene biologie en weefselleer
Hoofdstuk 1: De cel
CEL = kleinste, georganiseerde, levende eenheid binnen een organisme, die dankzij een ingewikkeld
metabolisme min of meer onafhankelijk kan bestaan in een fysiologische omgeving en die in staat is
tot beweging, groei en deling door mitose.
Moleculen > cellen > weefsels > organen > individuen > maatschappij
Onderscheid:
Eencellige organismen Meercellige organismen
Bv. Bacteriën & protoza Bv. De mens
Alle functies worden door 1 cel uitgevoerd De cellen kunnen zich door de signaalgestuurde
expressie van verschillende delen van hun
genoom, differentiëren tot cellen met een
verschillende functie en taakverdeling
ð Mogelijkheid tot vervullen van
complexe taken
ð Evolutionair voordeel
Eukaryoten Prokaryoten
• DNA gescheiden van het cytoplasma en • Genetische informatie in circulair DNA
bevindt zich in de kern (met in de cel
kernmembraan). • RNA- en eiwitsynthese in hetzelfde
• RNA-synthese in de kern, eiwitsynthese compartiment
in cytoplasma • Geen nucleoli
• Nucleoli in de kern
• Omgeven door celmembraan (=
plasmamembraan/plasmalemma) • Bevatten geen organellen => dus minder
• Bevatten organellen met gedifferentieerd
gespecialiseerde functie in het • Deling door doorsnoering
cytoplasma • Anaeroob/aeroob
• Deling door mitose/meiose
• Aeroob
1
,1 Cytoplasma
Structuur:
In het cytoplasma bevinden zich belangrijke organellen:
• Mitochondriën
• ER
• Golgi-Complex
• Lysosomen
Functies:
• Scheiding van processen: afbraak en opbouw processen kunnen gelijktijdig verlopen
• Verbinding van het binnenste van de cel (cytoskelet) extracellulaire macromolecules door
integrines
• Membranen verdelen de cel in compartimenten met ionentransport, moleculentransport,
concentratie van enzymen, eiwitten…
• Door het indelen van het cytoplasma in aparte compartimenten of organellen kunnen
verschillende metabole en processen op hetzelfde tijdstip verlopen.
Componenten:
Cytoplasma bestaat uit cytosol (vloeibare basissubstantie) met daarin organellen, een cytoskelet en
afzettingen van koolhydraten, lipiden en pigmenten.
• Cytoskelet: langwerpige eiwitten met stevigheidsfunctie: (centriolen, MF, IF, MT)
• Pigmenten: melanine, bescherming van het genetisch materiaal tegen Uv-stralen
• Lipiden: lipide druppels, adiposieten in cellen (energievoorraad)
Cytosol = vloeibare basissubstantie van het cytoplasma, waarin zich de organellen en insluitsels van
het cytoplasma bevinden.
Insluitsels = tijdelijke bestanddelen van het cytoplasma, kunnen bestaan uit kleine ophopingen
lipiden, koolhydraten of pigmentkorrels.
Cytoskelet < centriolen, microfilamenten, intermediaire filamenten en microtubuli
2
,2 Celmembraan
Structuur:
• Samengesteld uit fosfolipiden, cholesterol, eiwitten en glycoproteïnen
• Selectieve barrière, die de permeabiliteit en het transport tussen het cytoplasma en het
extracellulaire milieu regelt
• Passief doorlaten of actief transporteren
• Cell coat of glycocalix
• Membraanfluïditeit: membranen zijn ongeveer vloeibaar d.w.z. dat een groot deel van de
moleculen vrij beweegt
Opbouw van het celmembraan:
• Fosfolipiden-dubbellaag
• Hydrofobe staarten van fosfolipiden liggen naar mekaar (naar binnen) toe, hydrofiele delen
(kop) vormen de buitenlaag van de membraan
Functies:
• Selectieve barrière die permeabiliteit en het transporteren tussen het cytoplasma en het
extracellulair milieu regelt. Dus bepaalde stoffen worden doorgelaten, anderen niet constant
intracellulair milieu
• Helpt bij de voortbewegen van een cel, dit komt omdat de vetten niet gebonden zijn op het
cytoskelet
• Bescherming
Verschillende membraaneiwitten:
• Extrinsieke membraaneiwitten: aan binnen- of buitenzijde van membraan gelegen
• Intrinsieke membraaneiwitten: in de membraan gebonden
• Transmembranaire eiwitten: overkruisen beide lipidenlagen (single-pass of multi-pass)
Cholesterol: vergroot stijfheid van membraan en heeft ook effect op de permeabiliteit voor kleine
moleculen.
3
, Transport doorheen de membraan:
MOLECULAIR TRANSPORT
1. Transmembranaire eiwitten
• Transporteiwitten: zij verzorgen het specifieke transport. Eiwit herkent iets en verandert van
vorm onder invloed van ATP
• Kanaaleiwitten: die door een kanaal de membraan openhouden.
Beide transmembranaire eiwitten die membraan enkele keren kunnen doorkruisen
Wat is het snelst? Kanaaleiwit is sneller ® doet gewoon het ‘poortje open’ (minimale herkenning en
geen vervorming) bij het transporteiwit moet het de stof eerst herkennen en dan kan het pas
binnenkomen.
2. Diffusie:
Stoffen die zomaar doorheen het membraan kunnen (vb. O2 en CO2) van een plaats met een hoge
concentratie naar een plaats met een lage concentratie.
• Kleine moleculen
• Niet polaire molecule
• Passief proces
3. Gefaciliteerde diffusie:
Tragere diffusie met vormverandering na de substraatbinding. Geen verbruik van energie.
Symporter: 1 gebonden substraat en een 2de element (ev. Tegen de concentratiegradiënt) loopt
mee in het transport (bv. Glucose + na+)
Antiporter: tegengestelde bewegingsrichting v.d. Meeloper, bind waar het substraat wordt afgezet
4. Kanaal proteïnes:
Specifiek kanaal door het membraan, afsluiting mogelijk (vb K+- ionentransport)
Kanaal proteïnes zijn selectief: sommige permanent open sommige na een specifiek signaal
Verschillende soorten:
• Ter behoud van rust, altijd open
• Kanaaltjes die opengaan na binding van extracellulair signaal
• Open en dicht gaan van kanaaltje na verandering van concentratie
4
Hoofdstuk 1: De cel
CEL = kleinste, georganiseerde, levende eenheid binnen een organisme, die dankzij een ingewikkeld
metabolisme min of meer onafhankelijk kan bestaan in een fysiologische omgeving en die in staat is
tot beweging, groei en deling door mitose.
Moleculen > cellen > weefsels > organen > individuen > maatschappij
Onderscheid:
Eencellige organismen Meercellige organismen
Bv. Bacteriën & protoza Bv. De mens
Alle functies worden door 1 cel uitgevoerd De cellen kunnen zich door de signaalgestuurde
expressie van verschillende delen van hun
genoom, differentiëren tot cellen met een
verschillende functie en taakverdeling
ð Mogelijkheid tot vervullen van
complexe taken
ð Evolutionair voordeel
Eukaryoten Prokaryoten
• DNA gescheiden van het cytoplasma en • Genetische informatie in circulair DNA
bevindt zich in de kern (met in de cel
kernmembraan). • RNA- en eiwitsynthese in hetzelfde
• RNA-synthese in de kern, eiwitsynthese compartiment
in cytoplasma • Geen nucleoli
• Nucleoli in de kern
• Omgeven door celmembraan (=
plasmamembraan/plasmalemma) • Bevatten geen organellen => dus minder
• Bevatten organellen met gedifferentieerd
gespecialiseerde functie in het • Deling door doorsnoering
cytoplasma • Anaeroob/aeroob
• Deling door mitose/meiose
• Aeroob
1
,1 Cytoplasma
Structuur:
In het cytoplasma bevinden zich belangrijke organellen:
• Mitochondriën
• ER
• Golgi-Complex
• Lysosomen
Functies:
• Scheiding van processen: afbraak en opbouw processen kunnen gelijktijdig verlopen
• Verbinding van het binnenste van de cel (cytoskelet) extracellulaire macromolecules door
integrines
• Membranen verdelen de cel in compartimenten met ionentransport, moleculentransport,
concentratie van enzymen, eiwitten…
• Door het indelen van het cytoplasma in aparte compartimenten of organellen kunnen
verschillende metabole en processen op hetzelfde tijdstip verlopen.
Componenten:
Cytoplasma bestaat uit cytosol (vloeibare basissubstantie) met daarin organellen, een cytoskelet en
afzettingen van koolhydraten, lipiden en pigmenten.
• Cytoskelet: langwerpige eiwitten met stevigheidsfunctie: (centriolen, MF, IF, MT)
• Pigmenten: melanine, bescherming van het genetisch materiaal tegen Uv-stralen
• Lipiden: lipide druppels, adiposieten in cellen (energievoorraad)
Cytosol = vloeibare basissubstantie van het cytoplasma, waarin zich de organellen en insluitsels van
het cytoplasma bevinden.
Insluitsels = tijdelijke bestanddelen van het cytoplasma, kunnen bestaan uit kleine ophopingen
lipiden, koolhydraten of pigmentkorrels.
Cytoskelet < centriolen, microfilamenten, intermediaire filamenten en microtubuli
2
,2 Celmembraan
Structuur:
• Samengesteld uit fosfolipiden, cholesterol, eiwitten en glycoproteïnen
• Selectieve barrière, die de permeabiliteit en het transport tussen het cytoplasma en het
extracellulaire milieu regelt
• Passief doorlaten of actief transporteren
• Cell coat of glycocalix
• Membraanfluïditeit: membranen zijn ongeveer vloeibaar d.w.z. dat een groot deel van de
moleculen vrij beweegt
Opbouw van het celmembraan:
• Fosfolipiden-dubbellaag
• Hydrofobe staarten van fosfolipiden liggen naar mekaar (naar binnen) toe, hydrofiele delen
(kop) vormen de buitenlaag van de membraan
Functies:
• Selectieve barrière die permeabiliteit en het transporteren tussen het cytoplasma en het
extracellulair milieu regelt. Dus bepaalde stoffen worden doorgelaten, anderen niet constant
intracellulair milieu
• Helpt bij de voortbewegen van een cel, dit komt omdat de vetten niet gebonden zijn op het
cytoskelet
• Bescherming
Verschillende membraaneiwitten:
• Extrinsieke membraaneiwitten: aan binnen- of buitenzijde van membraan gelegen
• Intrinsieke membraaneiwitten: in de membraan gebonden
• Transmembranaire eiwitten: overkruisen beide lipidenlagen (single-pass of multi-pass)
Cholesterol: vergroot stijfheid van membraan en heeft ook effect op de permeabiliteit voor kleine
moleculen.
3
, Transport doorheen de membraan:
MOLECULAIR TRANSPORT
1. Transmembranaire eiwitten
• Transporteiwitten: zij verzorgen het specifieke transport. Eiwit herkent iets en verandert van
vorm onder invloed van ATP
• Kanaaleiwitten: die door een kanaal de membraan openhouden.
Beide transmembranaire eiwitten die membraan enkele keren kunnen doorkruisen
Wat is het snelst? Kanaaleiwit is sneller ® doet gewoon het ‘poortje open’ (minimale herkenning en
geen vervorming) bij het transporteiwit moet het de stof eerst herkennen en dan kan het pas
binnenkomen.
2. Diffusie:
Stoffen die zomaar doorheen het membraan kunnen (vb. O2 en CO2) van een plaats met een hoge
concentratie naar een plaats met een lage concentratie.
• Kleine moleculen
• Niet polaire molecule
• Passief proces
3. Gefaciliteerde diffusie:
Tragere diffusie met vormverandering na de substraatbinding. Geen verbruik van energie.
Symporter: 1 gebonden substraat en een 2de element (ev. Tegen de concentratiegradiënt) loopt
mee in het transport (bv. Glucose + na+)
Antiporter: tegengestelde bewegingsrichting v.d. Meeloper, bind waar het substraat wordt afgezet
4. Kanaal proteïnes:
Specifiek kanaal door het membraan, afsluiting mogelijk (vb K+- ionentransport)
Kanaal proteïnes zijn selectief: sommige permanent open sommige na een specifiek signaal
Verschillende soorten:
• Ter behoud van rust, altijd open
• Kanaaltjes die opengaan na binding van extracellulair signaal
• Open en dicht gaan van kanaaltje na verandering van concentratie
4
