Cellulaire biochemie
Les 1: Celstructuur en functie
Powerpoint en Biology H7 (7.1 t/m 7.7)
We kunnen de cel zien als een soort fabriek, een cel produceert namelijk van alles. Om dat
voor elkaar te krijgen komen er ook veel dingen de cel in (bijv. voedingsstoffen). Eukaryote
cellen bevatten een aantal organellen. Een organel is een compartiment van de cel met zijn
eigen membraan en een specifieke functie. Om de cel heen zit het celmembraan (en
eventueel celwand). Het celmembraan is een dubbele fosfolipidenlaag met eiwitten,
het is een selectieve barrière. Een dierlijke cel is vaak tussen de 10-100 μm
groot. Bacteriën zijn een stuk kleiner → 10-1 μm.
Insuline is een peptidehormoon wat ervoor zorgt dat suiker van het bloed naar de cellen
wordt getransporteerd. Zo kunnen weefsels suiker opnemen. De instructies om eiwitten te
maken liggen in het DNA in de celkern. DNA zelf kan de celkern niet verlaten, daarom stuurt
mRNA de instructies naar het cytoplasma. mRNA komt door een kernporie het cytoplasma
in en bindt aan een ribosoom. Op het ribosoom wordt dit ‘recept’ vertaald naar een eiwit. De
ribosomen in het cytosol maken eiwitten die in de cel blijven. De ribosomen op het ER
(endoplasmatisch reticulum) maken eiwitten die de cel verlaten (secretie-eiwitten) of eiwitten
die in het membraan terecht komen. Het membraan van de celkern is dubbel en loopt over
in het ER. De kernporiën zorgen dat materiaal (mRNA) de kern uit kunnen. Het mRNA komt
in het cytosol terecht en komt een ribosoom tegen, de eiwitsynthese begint. Het mRNA
bevat ook de informatie over of het eiwit in de cel blijft, of dat het een secretie-eiwit is. Bij de
eiwitsynthese maken de eerste paar aminozuren een signaalpeptide. Deze signaalpeptide
bindt aan een SRP (Signal Recognition Particle). SRP kan binden aan een receptor op bijv.
het ER. De receptor is een soort porie waardoor
het eiwit in het ER wordt geduwd. De
signaalpeptide wordt door een enzym van het
eiwit afgeknipt. Gaat het om een secretie-eiwit,
dan wordt het eiwit losgelaten in het ER. Gaat het
om een membraaneiwit, dan is het belangrijk dat
het eiwit aan het membraan van het ER vast blijft
zitten. Als de eiwitten in het ER zijn aangekomen,
gaan ze vouwen. Ook kan er glycosylering
optreden of er worden zwavelbruggen gevormd (dit gebeurt alleen in het ER, niet bij eiwitten
in het cytosol).
- Glycosylering betekent het koppelen van suikergroepen. De functie hiervan is
herkenning, bescherming tegen afbraak en het kan de oplosbaarheid verbeteren.
Verschillende enzymen werken samen om de suikerboom op te bouwen. Vervolgens
wordt de suikerboom door een enzymcomplex (OST) op het eiwit geplakt.
- Zwavelbrug vorming kan alleen wanneer het eiwit meerdere cysteine aminozuren
bevat. De functie van zwavelbruggen is het verstevigen van de tertiaire structuur.
Zwavelbruggen worden gevormd met behulp van enzymen.
Insuline is een vrij klein eiwit. Het bestaat uit drie ketens, A B en C. Bij insuline zijn er (3)
zwavelbruggen gevormd. Insuline is een secretie-eiwit en wordt dus gemaakt in het ER.
Wanneer het klaar is in het ER, vertrekt insuline naar het golgi-apparaat. Daar komt het via
de cis-kant naar binnen. In het golgi worden de eiwitten aangepast en gesorteerd waarna ze
via de trans-kant het golgi verlaten. Alle aanpassingen aan eiwitten die worden gedaan in
het ER en het golgi heten: post-translationele modificaties. In het golgi-apparaat wordt van
insuline de C-keten afgeknipt, pas dan is insuline in zijn actieve vorm. Door exocytose wordt
, insuline via een blaasje uitgescheiden. Het golgi splitst ook
blaasjes af die weer terug gaan naar het ER, ook worden
lysosomen afgesplitst. Deze weg die insuline aflegt is het
endomembraansysteem.
Het cytoskelet is een netwerk van eiwitdraden wat erg
belangrijk is voor de cel. Het zorgt voor de vorm en stevigheid
van de cel, maar ook voor celbeweging en het transporteren
van blaasjes. Er zijn drie typen cytoskelet:
- Microtubuli. Dit zijn een soort holle buizen die worden gevormd
door tubuline. Microtubuli zijn erg dynamisch. Ze zijn betrokken bij
de beweging van organellen, blaasjes, chromosomen en flagellen
en ze zorgen voor stevigheid in de cel. De microtubulus is een
soort buis. Over deze buis kan een motoreiwit lopen. Dit eiwit heeft
een receptor die kan binden aan een blaasje, zo kan het blaasje
door de cel bewegen. Dit proces kost erg veel energie. De
microtubuli hebben een + en een - kant. Om transport in beide
richtingen mogelijk te maken, zijn er verschillende
motoreiwitten die door een andere pool worden aangetrokken.
Bij het bewegen van chromosomen spelen microtubuli een rol.
Ze groeien uit het centrosoom, wat bestaat uit twee centriolen.
Die centriolen bestaan weer uit microtubuli, ze hebben een
‘9x3’ organisatie. Bij het bewegen van bijv. spermacellen zijn
ook microtubuli betrokken. De spermacel heeft een flagel die
een soort zweepslagen maakt. Een flagel is omgeven door een
plasmamembraan. Daarin zit een bundel van microtubuli (‘9+2’) met
daartussen allemaal motoreiwitten. Die motoreiwitten kunnen lopen over
de andere microtubulus. Er ontstaat dan wrijving en om dat op te lossen
buigt de ‘buis’ mee. Deze bewegingen zijn erg gecoördineerd en dit gaat
heel erg snel.
- Microfilamenten (actine). Deze bestaan uit actine en zijn erg dynamisch.
Microfilamenten zijn betrokken bij de beweging van spiercellen, bij het
bewegen van een amoebe en zorgen voor stevigheid in de cel. Bij
spiercontracties zijn actine en een motoreiwit betrokken. Myosine is een
motoreiwit die ervoor zorgt dat de filamenten gaan schuiven. Bij de
beweging van eencellige is ook myosine betrokken. Een interactie
tussen myosine en het actine-netwerk perst vloeistof naar voren, zo
beweegt de cel mee. Ook kan de aanmaak van
actinefilamenten zorgen voor uitlopers, die dienen als
voetjes. Actine is ook belangrijk bij het bewegen van
organellen in plantencellen. Onder de membraan zit een
actinenetwerk waardoor het cytoplasma een soort gel is en
niet vloeibaar. Microvilli op de darm bevatten actine die
ervoor zorgt dat de villi overeind blijven staan. Actine maakt contact met de
extracellulaire matrix. Deze zorgt voor stevigheid en beschermt de cellen
tegen invloeden van buitenaf.
- Intermediaire filamenten. Deze bestaan uit keratine, dat zijn stevige kabels.
Intermediaire filamenten zijn erg stevig en sterk. Ze zijn betrokken bij de
Les 1: Celstructuur en functie
Powerpoint en Biology H7 (7.1 t/m 7.7)
We kunnen de cel zien als een soort fabriek, een cel produceert namelijk van alles. Om dat
voor elkaar te krijgen komen er ook veel dingen de cel in (bijv. voedingsstoffen). Eukaryote
cellen bevatten een aantal organellen. Een organel is een compartiment van de cel met zijn
eigen membraan en een specifieke functie. Om de cel heen zit het celmembraan (en
eventueel celwand). Het celmembraan is een dubbele fosfolipidenlaag met eiwitten,
het is een selectieve barrière. Een dierlijke cel is vaak tussen de 10-100 μm
groot. Bacteriën zijn een stuk kleiner → 10-1 μm.
Insuline is een peptidehormoon wat ervoor zorgt dat suiker van het bloed naar de cellen
wordt getransporteerd. Zo kunnen weefsels suiker opnemen. De instructies om eiwitten te
maken liggen in het DNA in de celkern. DNA zelf kan de celkern niet verlaten, daarom stuurt
mRNA de instructies naar het cytoplasma. mRNA komt door een kernporie het cytoplasma
in en bindt aan een ribosoom. Op het ribosoom wordt dit ‘recept’ vertaald naar een eiwit. De
ribosomen in het cytosol maken eiwitten die in de cel blijven. De ribosomen op het ER
(endoplasmatisch reticulum) maken eiwitten die de cel verlaten (secretie-eiwitten) of eiwitten
die in het membraan terecht komen. Het membraan van de celkern is dubbel en loopt over
in het ER. De kernporiën zorgen dat materiaal (mRNA) de kern uit kunnen. Het mRNA komt
in het cytosol terecht en komt een ribosoom tegen, de eiwitsynthese begint. Het mRNA
bevat ook de informatie over of het eiwit in de cel blijft, of dat het een secretie-eiwit is. Bij de
eiwitsynthese maken de eerste paar aminozuren een signaalpeptide. Deze signaalpeptide
bindt aan een SRP (Signal Recognition Particle). SRP kan binden aan een receptor op bijv.
het ER. De receptor is een soort porie waardoor
het eiwit in het ER wordt geduwd. De
signaalpeptide wordt door een enzym van het
eiwit afgeknipt. Gaat het om een secretie-eiwit,
dan wordt het eiwit losgelaten in het ER. Gaat het
om een membraaneiwit, dan is het belangrijk dat
het eiwit aan het membraan van het ER vast blijft
zitten. Als de eiwitten in het ER zijn aangekomen,
gaan ze vouwen. Ook kan er glycosylering
optreden of er worden zwavelbruggen gevormd (dit gebeurt alleen in het ER, niet bij eiwitten
in het cytosol).
- Glycosylering betekent het koppelen van suikergroepen. De functie hiervan is
herkenning, bescherming tegen afbraak en het kan de oplosbaarheid verbeteren.
Verschillende enzymen werken samen om de suikerboom op te bouwen. Vervolgens
wordt de suikerboom door een enzymcomplex (OST) op het eiwit geplakt.
- Zwavelbrug vorming kan alleen wanneer het eiwit meerdere cysteine aminozuren
bevat. De functie van zwavelbruggen is het verstevigen van de tertiaire structuur.
Zwavelbruggen worden gevormd met behulp van enzymen.
Insuline is een vrij klein eiwit. Het bestaat uit drie ketens, A B en C. Bij insuline zijn er (3)
zwavelbruggen gevormd. Insuline is een secretie-eiwit en wordt dus gemaakt in het ER.
Wanneer het klaar is in het ER, vertrekt insuline naar het golgi-apparaat. Daar komt het via
de cis-kant naar binnen. In het golgi worden de eiwitten aangepast en gesorteerd waarna ze
via de trans-kant het golgi verlaten. Alle aanpassingen aan eiwitten die worden gedaan in
het ER en het golgi heten: post-translationele modificaties. In het golgi-apparaat wordt van
insuline de C-keten afgeknipt, pas dan is insuline in zijn actieve vorm. Door exocytose wordt
, insuline via een blaasje uitgescheiden. Het golgi splitst ook
blaasjes af die weer terug gaan naar het ER, ook worden
lysosomen afgesplitst. Deze weg die insuline aflegt is het
endomembraansysteem.
Het cytoskelet is een netwerk van eiwitdraden wat erg
belangrijk is voor de cel. Het zorgt voor de vorm en stevigheid
van de cel, maar ook voor celbeweging en het transporteren
van blaasjes. Er zijn drie typen cytoskelet:
- Microtubuli. Dit zijn een soort holle buizen die worden gevormd
door tubuline. Microtubuli zijn erg dynamisch. Ze zijn betrokken bij
de beweging van organellen, blaasjes, chromosomen en flagellen
en ze zorgen voor stevigheid in de cel. De microtubulus is een
soort buis. Over deze buis kan een motoreiwit lopen. Dit eiwit heeft
een receptor die kan binden aan een blaasje, zo kan het blaasje
door de cel bewegen. Dit proces kost erg veel energie. De
microtubuli hebben een + en een - kant. Om transport in beide
richtingen mogelijk te maken, zijn er verschillende
motoreiwitten die door een andere pool worden aangetrokken.
Bij het bewegen van chromosomen spelen microtubuli een rol.
Ze groeien uit het centrosoom, wat bestaat uit twee centriolen.
Die centriolen bestaan weer uit microtubuli, ze hebben een
‘9x3’ organisatie. Bij het bewegen van bijv. spermacellen zijn
ook microtubuli betrokken. De spermacel heeft een flagel die
een soort zweepslagen maakt. Een flagel is omgeven door een
plasmamembraan. Daarin zit een bundel van microtubuli (‘9+2’) met
daartussen allemaal motoreiwitten. Die motoreiwitten kunnen lopen over
de andere microtubulus. Er ontstaat dan wrijving en om dat op te lossen
buigt de ‘buis’ mee. Deze bewegingen zijn erg gecoördineerd en dit gaat
heel erg snel.
- Microfilamenten (actine). Deze bestaan uit actine en zijn erg dynamisch.
Microfilamenten zijn betrokken bij de beweging van spiercellen, bij het
bewegen van een amoebe en zorgen voor stevigheid in de cel. Bij
spiercontracties zijn actine en een motoreiwit betrokken. Myosine is een
motoreiwit die ervoor zorgt dat de filamenten gaan schuiven. Bij de
beweging van eencellige is ook myosine betrokken. Een interactie
tussen myosine en het actine-netwerk perst vloeistof naar voren, zo
beweegt de cel mee. Ook kan de aanmaak van
actinefilamenten zorgen voor uitlopers, die dienen als
voetjes. Actine is ook belangrijk bij het bewegen van
organellen in plantencellen. Onder de membraan zit een
actinenetwerk waardoor het cytoplasma een soort gel is en
niet vloeibaar. Microvilli op de darm bevatten actine die
ervoor zorgt dat de villi overeind blijven staan. Actine maakt contact met de
extracellulaire matrix. Deze zorgt voor stevigheid en beschermt de cellen
tegen invloeden van buitenaf.
- Intermediaire filamenten. Deze bestaan uit keratine, dat zijn stevige kabels.
Intermediaire filamenten zijn erg stevig en sterk. Ze zijn betrokken bij de
