Hoofdstuk 1: Wat is leven?
Leven=? Niet makkelijk om definitie te geven
→ Cel is basiseenheid van leven en alle levende organismen zijn opgebouwd uit 1 of meerdere cellen.
Cellulaire organisatie
Prokaryoten cel = enkele µm
Eukaryoten cel = 10-50 µm
Microscopie
Resolutie= onderscheidingsvermogen= minimum afstand tussen 2 punten die je nog kan
onderscheiden
Hoe kleiner de afstand hoe hoger de resolutie
Soorten microscopie
• Lichtmicroscopie
- Fluorescentiemicroscopie
➔ Er wordt golflengte op een straal ingestraald. Fotonen in geëxciteerde toestand. Als de
fotonen vallen, komt er energie vrij
• Elektronenmicroscopie
➔ Met elektronen gewerkt i.p.van fotonen
Eigenschappen van leven
• Cellulaire basis: cel begrensd door semipermeabel membraan
• Homeostase: intern milieu blijft constant (ook wij wisselend extern milieu)
• Metabolisme: Alle chemische reacties die de cel uitvoert: energie krijgen voor cellulaire
activiteiten, groei en voortplanting
• Groei: groter worden van de cel
• Ontwikkeling: geprogrammeerde veranderingen tijdens de groei
• Reactie op stimuli: aanpassingsvermogen van organisme op korte termijn
• Voortplanting: organisme produceert nakomelingen
• Erfelijkheid: Alle levende organismen op aarde hebben DNA als genetisch materiaal
• Evolutie: mutaties in erfelijk materiaal, de best aangepaste plant zich meest voort
Virussen, viroïden en prionen
Virussen
Het is onduidelijk of virussen leven zijn of niet afhankelijk van definitie van leven
- cellulaire organisatie? Nee
- Metabolisme? Nee
Al de rest wel (dia 34)
Viroïden
Bestaan enkel uit RNA moleculen
Prionen
infectieuze eiwitten = ziekteverwekkers bij dieren
1
,Hoofdstuk 2: Moleculen van cellen
Koolstofketens en water
Cellen bestaan voornamelijk uit water maar ook:
- Anorganische ionen: osmoregulatie van de cel, cel signalisatie, cofactor voor enzymen
- Organische moleculen: proteïnen, nucleïnezuren, koolhydraten en lipiden
Koolstofatoom speelt hier belangrijke rol → kan verbindingen aangaan
Organisatie en polymerisatie
Eukaryote cellen bestaan uit organellen en structuren die polymeren zijn van bepaalde bouwstenen:
1) Enkelvoudige suikers en polysachariden
Enkelvoudige suikers die de cel voorzien van energie en bouwstenen voor de synthese van andere
moleculen
= monosacchariden vb. Glucose, galactose, fructose → 6 C-atomen (hexosen)
Ribose, desoxyribose 5 C-atomen (pentosen)
Monomeren kunnen gekoppeld worden tot een polymeer:
Disachariden vb. Sucrose (glucose + fructose)
Lactose (galactose + glucose)
Suikers kunnen opgeslagen worden in cel in de vorm van polysachariden vb. zetmeel (in planten)
Glycogeen (in dieren)
Polysachariden spelen ook een rol als structurele componenten van de cel
vb. Cellulose (plantencelwand)
Chitine (celwand bij schimmels)
+ opvouwing en kwaliteitscontrole van proteïnen en transporteren van proteïnen
Zetmeel = 𝛼-1,4-glucosepolymeer, bestaat uit amylose en amylopectine
Amylose = onvertakte vorm van zetmeel
Amylopectine = vorm van zetmeel die vertakt is via 𝛼-1,6-verbindingen
Glycogeen = ± structuur amylopectine maar dan bij dieren
Cellulose = 𝛽-1,4-glucosepolymeer, belangrijkste onderdeel van de plantencelwand
Chitine = polymeer van N-acetylglucoseamine
2) Aminozuren en eiwitten
Verantwoordelijk voor bijna alle processen van de cel
Proteïne= polymeer van 20 verschillende aminozuren
Essentiële aminozuren voor mens die we niet zelf kunnen aanmaken
vb. Fenylalanine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, tryptofaan en valine
2
,Structuur AZ:
Centraal C-atoom gebonden aan zijketens: carboxyl-groep (COO-), aminogroep (NH3+),
waterstofatoom, unieke zijketen (R)
chemische eigenschappen zijketens bepalen rol van AZ en functie eiwit.
AZ worden aan elkaar gekoppeld via carboxylgroep vd ene en aminogroep vh andere aminozuur
Lineaire ketens van aminozuren= polypeptiden
→ Primaire structuur
Vorming van waterstofbruggen in eenzelfde peptide (ontstaan 𝛼-helix en 𝛽-plaat)
→ Secundaire structuur
Opvouwing polypeptideketen door interacties tussen de zijketens
→ Tertiaire structuur
Interacties tussen verschillende polypeptiden in een matuur proteïne
→ quaternaire structuur
Correct opvouwen eiwitten = essentieel: afwijking kan Alzheimer veroorzaken
Prionen = infectieuze eiwitmoleculen
Belangrijke proteïne groepen:
- Enzymen (katalyseren chemische reacties)
- Transporters (Verplaatsen moleculen)
- Structuureiwitten (vb. Cytoskelet, extracellulaire matrix)
- DNA- bindende eiwitten (o.a. om genexpressie te regelen)
3) Nucleotiden en nucleïnezuren
Nucleïnezuren (DNA en RNA)
→ opslag en doorgeven genetische informatie
DNA: drager genetische informatie
RNA: betrokken bij cellulaire activiteiten vb. Messenger RNA, ribosomaal RNA, transfer-RNA.
+ regulatie van genexpressie
+ katalytische rol
Nucleïnezuren = polymeren van nucleotiden
Nucleotiden bestaan uit gefosforyleerd pentosesuiker (desoxyribose : DNA/ ribose : RNA) gekoppeld
aan:
- Purine basen (Adenine en Guanine)
- Pyrimidine basen (Thymine en Cytosine)
Bij RNA wordt T vervangen Door Uracil
Combinatie suiken en base = nucleoside
Nucleotiden ook essentiële rol bij cellulaire processen
vb Adenosinetrifosfaat (ATP) = voornaamste vorm van energie in de cel
3
, 4) Lipiden en membranen
Lipiden = vetachtige verbindingen
Functie:
- Hoofdcomponent van de celmembranen
- Belangrijke vorm energieopslag
- Belangrijke rol in cel signalisatie
Structuur:
Vetzuren, lange koolstofwaterketens met een carboxylgroep (COO-) aan 1 uiteinde
Verzadigde vetzuren <-> Onverzadigde vetzuren
- Geen dubbele binding - 1 of meerdere dubbelde bindingen
- vb. palmitinezuur, stearinezuur - vb. oliezuur, linolzuur
- bij dubbelde bindingen cis-trans isomerie
Essentiele vetzuren die we zelf niet aanmaken vb. Omega-3-vetzuur, 𝛼-linoleenzuur
Vetten en oliën = verbindingen van glycerol en vetzuren, meestal triglyceriden (3 vetzuur, 1 glycerol)
Fosfolipiden = hoofdbestanddeel celmembraan
vb. fosfoglyceriden: 2 vetzuren, 1 glycerol, op derde plaat zit een polaire ‘kop’ met een fosfaatgroep
Ze zijn amfipatisch (= deel hydrofoob: staart, deel hydrofiel: kop)
→ vormen in waterige oplossing een dubbel gelaagde structuur door vanderwaals-interacties
Deze dubbelde fosfolipidelaag= plasmamembraan van de cel
→ Vormt een selectieve barrière (specifieke moleculen doorlaten)
4
Leven=? Niet makkelijk om definitie te geven
→ Cel is basiseenheid van leven en alle levende organismen zijn opgebouwd uit 1 of meerdere cellen.
Cellulaire organisatie
Prokaryoten cel = enkele µm
Eukaryoten cel = 10-50 µm
Microscopie
Resolutie= onderscheidingsvermogen= minimum afstand tussen 2 punten die je nog kan
onderscheiden
Hoe kleiner de afstand hoe hoger de resolutie
Soorten microscopie
• Lichtmicroscopie
- Fluorescentiemicroscopie
➔ Er wordt golflengte op een straal ingestraald. Fotonen in geëxciteerde toestand. Als de
fotonen vallen, komt er energie vrij
• Elektronenmicroscopie
➔ Met elektronen gewerkt i.p.van fotonen
Eigenschappen van leven
• Cellulaire basis: cel begrensd door semipermeabel membraan
• Homeostase: intern milieu blijft constant (ook wij wisselend extern milieu)
• Metabolisme: Alle chemische reacties die de cel uitvoert: energie krijgen voor cellulaire
activiteiten, groei en voortplanting
• Groei: groter worden van de cel
• Ontwikkeling: geprogrammeerde veranderingen tijdens de groei
• Reactie op stimuli: aanpassingsvermogen van organisme op korte termijn
• Voortplanting: organisme produceert nakomelingen
• Erfelijkheid: Alle levende organismen op aarde hebben DNA als genetisch materiaal
• Evolutie: mutaties in erfelijk materiaal, de best aangepaste plant zich meest voort
Virussen, viroïden en prionen
Virussen
Het is onduidelijk of virussen leven zijn of niet afhankelijk van definitie van leven
- cellulaire organisatie? Nee
- Metabolisme? Nee
Al de rest wel (dia 34)
Viroïden
Bestaan enkel uit RNA moleculen
Prionen
infectieuze eiwitten = ziekteverwekkers bij dieren
1
,Hoofdstuk 2: Moleculen van cellen
Koolstofketens en water
Cellen bestaan voornamelijk uit water maar ook:
- Anorganische ionen: osmoregulatie van de cel, cel signalisatie, cofactor voor enzymen
- Organische moleculen: proteïnen, nucleïnezuren, koolhydraten en lipiden
Koolstofatoom speelt hier belangrijke rol → kan verbindingen aangaan
Organisatie en polymerisatie
Eukaryote cellen bestaan uit organellen en structuren die polymeren zijn van bepaalde bouwstenen:
1) Enkelvoudige suikers en polysachariden
Enkelvoudige suikers die de cel voorzien van energie en bouwstenen voor de synthese van andere
moleculen
= monosacchariden vb. Glucose, galactose, fructose → 6 C-atomen (hexosen)
Ribose, desoxyribose 5 C-atomen (pentosen)
Monomeren kunnen gekoppeld worden tot een polymeer:
Disachariden vb. Sucrose (glucose + fructose)
Lactose (galactose + glucose)
Suikers kunnen opgeslagen worden in cel in de vorm van polysachariden vb. zetmeel (in planten)
Glycogeen (in dieren)
Polysachariden spelen ook een rol als structurele componenten van de cel
vb. Cellulose (plantencelwand)
Chitine (celwand bij schimmels)
+ opvouwing en kwaliteitscontrole van proteïnen en transporteren van proteïnen
Zetmeel = 𝛼-1,4-glucosepolymeer, bestaat uit amylose en amylopectine
Amylose = onvertakte vorm van zetmeel
Amylopectine = vorm van zetmeel die vertakt is via 𝛼-1,6-verbindingen
Glycogeen = ± structuur amylopectine maar dan bij dieren
Cellulose = 𝛽-1,4-glucosepolymeer, belangrijkste onderdeel van de plantencelwand
Chitine = polymeer van N-acetylglucoseamine
2) Aminozuren en eiwitten
Verantwoordelijk voor bijna alle processen van de cel
Proteïne= polymeer van 20 verschillende aminozuren
Essentiële aminozuren voor mens die we niet zelf kunnen aanmaken
vb. Fenylalanine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, threonine, tryptofaan en valine
2
,Structuur AZ:
Centraal C-atoom gebonden aan zijketens: carboxyl-groep (COO-), aminogroep (NH3+),
waterstofatoom, unieke zijketen (R)
chemische eigenschappen zijketens bepalen rol van AZ en functie eiwit.
AZ worden aan elkaar gekoppeld via carboxylgroep vd ene en aminogroep vh andere aminozuur
Lineaire ketens van aminozuren= polypeptiden
→ Primaire structuur
Vorming van waterstofbruggen in eenzelfde peptide (ontstaan 𝛼-helix en 𝛽-plaat)
→ Secundaire structuur
Opvouwing polypeptideketen door interacties tussen de zijketens
→ Tertiaire structuur
Interacties tussen verschillende polypeptiden in een matuur proteïne
→ quaternaire structuur
Correct opvouwen eiwitten = essentieel: afwijking kan Alzheimer veroorzaken
Prionen = infectieuze eiwitmoleculen
Belangrijke proteïne groepen:
- Enzymen (katalyseren chemische reacties)
- Transporters (Verplaatsen moleculen)
- Structuureiwitten (vb. Cytoskelet, extracellulaire matrix)
- DNA- bindende eiwitten (o.a. om genexpressie te regelen)
3) Nucleotiden en nucleïnezuren
Nucleïnezuren (DNA en RNA)
→ opslag en doorgeven genetische informatie
DNA: drager genetische informatie
RNA: betrokken bij cellulaire activiteiten vb. Messenger RNA, ribosomaal RNA, transfer-RNA.
+ regulatie van genexpressie
+ katalytische rol
Nucleïnezuren = polymeren van nucleotiden
Nucleotiden bestaan uit gefosforyleerd pentosesuiker (desoxyribose : DNA/ ribose : RNA) gekoppeld
aan:
- Purine basen (Adenine en Guanine)
- Pyrimidine basen (Thymine en Cytosine)
Bij RNA wordt T vervangen Door Uracil
Combinatie suiken en base = nucleoside
Nucleotiden ook essentiële rol bij cellulaire processen
vb Adenosinetrifosfaat (ATP) = voornaamste vorm van energie in de cel
3
, 4) Lipiden en membranen
Lipiden = vetachtige verbindingen
Functie:
- Hoofdcomponent van de celmembranen
- Belangrijke vorm energieopslag
- Belangrijke rol in cel signalisatie
Structuur:
Vetzuren, lange koolstofwaterketens met een carboxylgroep (COO-) aan 1 uiteinde
Verzadigde vetzuren <-> Onverzadigde vetzuren
- Geen dubbele binding - 1 of meerdere dubbelde bindingen
- vb. palmitinezuur, stearinezuur - vb. oliezuur, linolzuur
- bij dubbelde bindingen cis-trans isomerie
Essentiele vetzuren die we zelf niet aanmaken vb. Omega-3-vetzuur, 𝛼-linoleenzuur
Vetten en oliën = verbindingen van glycerol en vetzuren, meestal triglyceriden (3 vetzuur, 1 glycerol)
Fosfolipiden = hoofdbestanddeel celmembraan
vb. fosfoglyceriden: 2 vetzuren, 1 glycerol, op derde plaat zit een polaire ‘kop’ met een fosfaatgroep
Ze zijn amfipatisch (= deel hydrofoob: staart, deel hydrofiel: kop)
→ vormen in waterige oplossing een dubbel gelaagde structuur door vanderwaals-interacties
Deze dubbelde fosfolipidelaag= plasmamembraan van de cel
→ Vormt een selectieve barrière (specifieke moleculen doorlaten)
4
