Celbiologie
Prokaryoten
Microscopie
Grootte van prokaryote cel = tussen de 1 en 5 µm
Historiek: eerste microscoop: Hooke
Lichtmicroscoop:
- Vergroting x2000
- Bright field vs dark field , afh van kleur van object
- Fase contrast microscopen: een lichtstraal door preparaat en andere langsheen
preparaat
- Fluorescente microscoop: ultraviolette lichtbron
- Confocale microscoop: laser en focust slechts op 1 vlak van het object
Elektronenmicroscoop:
- Vergroting x1000 tot x100.000
- Elektronen die zich voortplanten als golven met korte golflengte
- Transmissie microscoop: 2D
- Scanning microscoop: 3D
Probe microscoop:
- Vergroting x100.000.000
- Scanning tunneling microscoop: spanningsverschil tussen probe en object
- Atomic force microscoop: afbuiging van laserstraal tussen tip van probe en object
Contrasterende kleuringen ‘dyes’ om kleinere structuren zichtbaar te maken
Belang en voorkomen
Algemeen op aarde: bodem, lucht, zoet- en zoutwater, op en in dieren of planten
Ook op plaatsen die te zuur, te zout, te koud of te heet zijn
Eencelligen aan basis van het leven op aarde (great oxygenation event), bacterien spelen
belangrijke rol: vrijstelling nutrienten andere organismen, O-cyclus, N-cyclus, C-cyclus,
vorming wolken en precipitatie
Belang bacterien: bioremediatie (saneren van zwaar gecontamindeerde gronden), omzetting
afval tot biobrandstof, productie methaangas en ethanol, degradatie bio plastics
Belang voor mens: gezondheid( tegen pathogenen, prod vit K, insuline), productie voedsel en
antibiotica, vertering
Prokaryoten < Archaea en bacteria < LUCA
Celmorfologie
Grootte is gemiddeld 1 µm
3 vormen: coccen (bol), bacillen (staafjes), spiraalvormige met helicoïdale vorm
Manier waarop ze delen bepaalt hoe ze georganiseerd liggen:
- coccen: los, per twee (diplococcen), in groepjes (druiventrosvorm: sarcinae), in
ketens (streptococci)
- bacillen: kettingen of palissades, actinobacteria vormen straalvormige vertakkingen
van zeer dunne lange draden
, Is vorm belangrijk?
Grote diversiteit in vormen: toch nemen zelfde genera zelfde vormen aan
Bacteria en archaea nemen ook dezelfde vormen aan: vormen evolutief best aangepast voor
overleving en reproductie
Bacterien ondervinden veel voordelen omdat ze klein zijn: alles via diffusie, ratio opp-volume
is maximaal dus veel contact met voedingsbronnen
Externe celstructuren
Grootste verschillen tussen prokaryoot en eukaryoot:
Celmembraan (=scheiding tussen binnenkant cel en omgeving)
Samenstelling
- dubbele laag fosfolipiden: lange, polaire moleculen met hydrofiele kop (fosfaatgroep
+ choline) en hydrofobe staart (glycerol + VZketens via esterverbinding): staarten
naar elkaar toe, koppen naar celinhoud gericht (hydrofiel naar waterig)
- ingebed: perifere en integrale eiwitten: enzymen en transporteiwitten
- bacteria: 8nm dik, bevat hopanoiden (versterkend), (behalve mycoplasma: sterolen),
hydrofiele kop < glycerolmoleculen die via esterverbinding aan vetzuren hangen
- archaea: bilayers en monolayers, glycerolmoleculen via etherverbinding op vetzuren,
lipidestaarten opgebouwd uit aaneengeschakelde isopreen eenheden
- door de andere samensteling van de archaea zijn deze beter bestendigd tegen hoge
temperaturen en extreme omstandigheden
Functie
- semi-permeabel: ingebedde proteïnen (fluid mosaic model) zorgen voor uitwisseling
metabolieten en afvalproducten op selectieve en gecontroleerde manier (kleinere
moleculen graken in de cel, grotere zoals proteïnen, niet)
Prokaryoten
Microscopie
Grootte van prokaryote cel = tussen de 1 en 5 µm
Historiek: eerste microscoop: Hooke
Lichtmicroscoop:
- Vergroting x2000
- Bright field vs dark field , afh van kleur van object
- Fase contrast microscopen: een lichtstraal door preparaat en andere langsheen
preparaat
- Fluorescente microscoop: ultraviolette lichtbron
- Confocale microscoop: laser en focust slechts op 1 vlak van het object
Elektronenmicroscoop:
- Vergroting x1000 tot x100.000
- Elektronen die zich voortplanten als golven met korte golflengte
- Transmissie microscoop: 2D
- Scanning microscoop: 3D
Probe microscoop:
- Vergroting x100.000.000
- Scanning tunneling microscoop: spanningsverschil tussen probe en object
- Atomic force microscoop: afbuiging van laserstraal tussen tip van probe en object
Contrasterende kleuringen ‘dyes’ om kleinere structuren zichtbaar te maken
Belang en voorkomen
Algemeen op aarde: bodem, lucht, zoet- en zoutwater, op en in dieren of planten
Ook op plaatsen die te zuur, te zout, te koud of te heet zijn
Eencelligen aan basis van het leven op aarde (great oxygenation event), bacterien spelen
belangrijke rol: vrijstelling nutrienten andere organismen, O-cyclus, N-cyclus, C-cyclus,
vorming wolken en precipitatie
Belang bacterien: bioremediatie (saneren van zwaar gecontamindeerde gronden), omzetting
afval tot biobrandstof, productie methaangas en ethanol, degradatie bio plastics
Belang voor mens: gezondheid( tegen pathogenen, prod vit K, insuline), productie voedsel en
antibiotica, vertering
Prokaryoten < Archaea en bacteria < LUCA
Celmorfologie
Grootte is gemiddeld 1 µm
3 vormen: coccen (bol), bacillen (staafjes), spiraalvormige met helicoïdale vorm
Manier waarop ze delen bepaalt hoe ze georganiseerd liggen:
- coccen: los, per twee (diplococcen), in groepjes (druiventrosvorm: sarcinae), in
ketens (streptococci)
- bacillen: kettingen of palissades, actinobacteria vormen straalvormige vertakkingen
van zeer dunne lange draden
, Is vorm belangrijk?
Grote diversiteit in vormen: toch nemen zelfde genera zelfde vormen aan
Bacteria en archaea nemen ook dezelfde vormen aan: vormen evolutief best aangepast voor
overleving en reproductie
Bacterien ondervinden veel voordelen omdat ze klein zijn: alles via diffusie, ratio opp-volume
is maximaal dus veel contact met voedingsbronnen
Externe celstructuren
Grootste verschillen tussen prokaryoot en eukaryoot:
Celmembraan (=scheiding tussen binnenkant cel en omgeving)
Samenstelling
- dubbele laag fosfolipiden: lange, polaire moleculen met hydrofiele kop (fosfaatgroep
+ choline) en hydrofobe staart (glycerol + VZketens via esterverbinding): staarten
naar elkaar toe, koppen naar celinhoud gericht (hydrofiel naar waterig)
- ingebed: perifere en integrale eiwitten: enzymen en transporteiwitten
- bacteria: 8nm dik, bevat hopanoiden (versterkend), (behalve mycoplasma: sterolen),
hydrofiele kop < glycerolmoleculen die via esterverbinding aan vetzuren hangen
- archaea: bilayers en monolayers, glycerolmoleculen via etherverbinding op vetzuren,
lipidestaarten opgebouwd uit aaneengeschakelde isopreen eenheden
- door de andere samensteling van de archaea zijn deze beter bestendigd tegen hoge
temperaturen en extreme omstandigheden
Functie
- semi-permeabel: ingebedde proteïnen (fluid mosaic model) zorgen voor uitwisseling
metabolieten en afvalproducten op selectieve en gecontroleerde manier (kleinere
moleculen graken in de cel, grotere zoals proteïnen, niet)
