Menselijke biologie en celbiologie
Inleiding
Biologie= de studie van levende organismen
5 eigenschappen v/e levend organisme:
1. Beweging
Plant: fotosynthese
2. Groei
3. Prikkelbaarheid/ reactievermogen: kunnen reageren op prikkels
Homeostase, reageren op bv. temperatuur
4. Zelfstandig voortplanten
5. Metabolisme/ stofwisseling
= alle chemische reacties i/e organisme
Opbouwreacties: anabolisme
Afbraakreacties: katabolisme
Virussen niet levend want hebben gastheer nodig om zich te kunnen voortplanten
bv. HIV: human immunodeficiency virus lijdt tot aids (acquired immunodeficiency virus)
Vaccins activeren ons immuunsysteem we maken antistoffen: moleculen die zich vestigen op
het virus, waarna andere cellen dit complex gaan opruimen, waardoor je niet ziek wordt
Vesalius= Belgische arts die kijk op menselijk lichaam veranderde; ging voor het eerst lichaam
openmaken om organen etc. te bestuderen
Organisatieniveaus:
- Celniveau: hartspiercel
- Weefselniveau: hartspierweefsel
- Organen: hart
- Orgaanstelsels: cardiovasculair stelsel menselijk lichaam 11 organenstelsels (huid,
skelet, spierstelsel, zenuwstelsel, endocriene stelsel, cardiovasculaire stelsel,
lymfestelsel, ademhalingsstelsel, spijsverteringsstelsel, urinaire stelsel en
voortplantingsstelsel)
- Organisme
Inleiding in de celbiologie
Celbiologie= studie van bouw, functie en activiteit van cellen
Cel= kleinste structurele eenheid van leven cytologie= studie v/d cel
Meercellige organismen: groepen van cellen krijgen specifieke functies & zijn georganiseerd in
weefsels en organen
Eencellige organismen prokaryoot of eukaryoot
Meercellige organismen altijd eukaryoot
,2
Voorbeelden enkele cellen:
E. coli: staafvormig
Anabaena cylindrica: groen gekleurd, fotosynthetiserende bacterie
S. cerevisiae/ gist: doet aan vergisting/ fermentatie, bolvormig, grijs, intracellulaire
compartimentering
Groene alg: fotosynthese, intracellulaire compartimentering
Humane eicel= grootste humane cel
Algemene structuur cel: cytoplasma (waterachtig) en membraan (vetachtig)
Prokaryote cellen: bacteriën en blauwwieren
Evolutionair ouder dan eukaryote cellen
Klein, ongeveer 1 µm
Geen intracellulaire compartimentering; erfelijk materiaal verspreid in cytoplasma, kernzone niet
gescheiden van cytoplasma belangrijkste structuren zijn cytoplasma, kernzone en stevige
elastische celwand
Celwand fungeert als beschermende laag
Pathogene bacteriën afhankelijk van deze uitwendige bescherming bij verdediging tegen
afweermiddelen: onze cellen zien eerst de buitenkant v/d ‘indringer’ antibiotica (bv.
penicilline) doden bacteriën door de opbouw v/d celwand te verstoren groei bacterie
wordt geblokkeerd
*! Niet alle bacteriën zijn pathogeen: goede bacteriën (darmbacteriën) kunnen ook worden
gedood
Eukaryote cellen: planten, dieren, fungi alle cellen met goed ontwikkelde kern/ karyon/ nucleus
Intracellulaire compartimentering (structureel, functioneel): organellen
Dierlijke cellen: geen celwand organellen afgesloten door membraan, kern omgeven door
kernmembraan
Plantaardige cel: wel celwand, vacuole, chloroplasten…
Overeenkomsten plant/dier:
- Aard chemische stoffen: organellen opgebouwd uit biomoleculen
- Gelijkaardige celorganellen: celmembraan omgeeft cytosol met daarin de organellen
- Eiwitsynthese en celdeling
Hoofdstuk 1: structuur van de biomoleculen
1. Chemische samenstelling van de cel
Cel= compartiment omsloten door membraan bestaat voor 70% uit water + bevat vetachtige
zones: membranen
Samenstelling bacteriële cel:
Percentage van totaalgewicht v/d cel
Water 70
,3
Anorganische ionen 1
Kleine moleculen:
Suikers en precursoren 3
Aminozuren en precursoren 0,4
Nucleotiden en precursoren 0,4
Lipiden en precursoren 2
Andere kleine moleculen 0,2
Macromoleculen (eiwitten, nucleïnezuren en 23
polysachariden)
Anorganische ionen: fosfaat, NH4+, Mg2+, Ca2+, K+, Fe3+
Kleine moleculen & macromoleculen/ biomoleculen zijn organische verbindingen
(koolstofverbindingen) CO2 enige molecuul met C atoom dat anorganisch is!
*lipiden geen echte macromoleculen, maar beschouwd omdat ze in staat zijn om complexen te
vormen met macromoleculaire afmetingen
*kleine moleculen zijn bouwstenen voor macromoleculen + doen dienst als tussenproducten/
regulatoren v/d reacties v/h metabolisme
2. Inleiding tot de koolstofchemie
C uitzonderlijk door vermogen om zeer grote en structureel gevarieerde moleculen te vormen
4 bindingspartners; met P, O, N, S, C, H
Dus ook binding met C zelf: er kunnen ketens van onbeperkte lengte en ringstructuren worden
gevormd. C atoom kan ook dubbele en drievoudige bindingen vormen
Functionele groepen:
Alcoholen Hydroxylgroep
Vb. methanol
Ketonen en aldehyden Carbonylgroep
Vb. aceton
Organische zuren Carboxylgroep
Vb. palmitinezuur
Amines Aminogroep
Vb. methylamine
Dezelfde groep kan meer x optreden i/e molecule + er kunnen ook combinaties van verschillende
groepen optreden
Voorbeelden:
Glycerol:
, 4
= polyalcohol
Barnsteenzuur:
Citroenzuur:
Alcohol en zuur (carboxylfunctie)
Meerwaardig zuur
Appelzuur:
Aminozuur:
3. Onderscheid tussen polaire en apolaire stoffen
Water heeft dipoolkarakter & kan waterstofbruggen aangaan kan sterke interacties aangaan met
andere moleculen
Dipoolmoment van H2O:
NaCl lost goed op in water: ionen van zoutkristal komen vrij worden omringd door mantel van
watermoleculen dipoolion-interacties leveren zeer veel energie op dipolen van water beletten
dat Na+ en Cl- ionen elektrostatische interacties aangaan
Polair:
Hydrofiel/ wateraantrekkend, trekken watermoleculen aan
Wateroplosbaar door aanwezigheid OH: OH heeft interne ladingsverdeling want O is
elektronenzuigend
Geladen groepen sterk polair (COO- en NH3+)
-OH, -CHO, -COOH, C = O, NH2
Apolair:
Hydrofoob/ waterafstotend, lipofiel, vetoplosbaar
Ringstructuren zeer apolair
Lossen slecht op in water
Stijgende ketenlengte= stijgende apolariteit= dalende wateroplosbaarheid: