Celbiologie en Genetica
De organisatie van de cel
I. De cel is de basiseenheid van leven
Celtheorie:= cellen zijn de eenheid van het leven en worden gevormd door deling van cellen
• Alle nu bestaande cellen hebben een gemeenschappelijke voorouder
Leven als een open fysicochemisch systeem gebaseerd op een metabolisme en op erfelijk
materiaal
• In staat zichzelf in stand te houden, te groeien, te vermenigvuldigen,… door het uitwisselen van
materie en energie uit de omgeving
Metabolisme:= anabolisme en katabolisme
• Anabolisme: opbouw van de cel door het synthetiseren van grotere moleculen uit verschillende
kleine moleculen, met de kost van energie
• Katabolisme: de afbraak van bepaalde moleculen om energie te winnen
Enzymen als katalysatoren
• Opgebouwd uit proteïnen: lineaire polymeren van aminozuren
Cytoskelet opgebouwd uit structuur proteïnen
Erfelijk materiaal zorgt voor opbouw van specifieke proteïnen
II. De organisatie van cellen en hun grootte laat homeostase toe
Homeostase:= het vermogen om een relatief constante condities te behouden zodat
levensprocessen kunnen plaatsvinden
Afhankelijk van:
1. Grootte van de cel
2. Activiteit van de cel
3. Basisorganisatie van de cel
4. Vorm van de cel
a. De basisorganisatie van elke cel is gelijkaardig
(Cyto)Plasmamembraan: Inhoud van de cel gescheiden houden van de omgeving
• Specifieke barrière: opnemen, opslaan, uitstoten en communiceren met de nabije omgeving
Wat zich in plasmamembraan bevindt
• Prokaryoten:= cytoplasma
• Eukaryoten:= protoplasma := nucleus + cytoplasma
,Celbiologie en Genetica
Organellen in eukaryote cellen
• Specifieke functies: omzetten van verschillende vormen energie tot synthese of omzetting of
transport van cel componenten en structuren
b. De grootte van een cel is gelimiteerd
Beperkte grootte te verklaren door de rol die de plasmamembraan heeft in opname uit de
omgeving en uitscheiding uit de cel
• Plasmamembraan moet groot genoeg zijn voor het opnemen en uitstoten
• Bevat gespecialiseerde proteïnen als pompen
Kritische factor:= verhouding van oppervlakte van een cel met haar volume
Volume stijgt sneller dan het oppervlak, waardoor dat oppervlak niet meer kan voldoen aan de
noden
Opp: y=𝑥 2 → Vol: x=𝑦 3
Een groter volume zorgt voor trager transport
Darmepitheel met microvili: vingervormige uitstulpingen in de membraan zorgen voor
oppervlakte vergroting
III. Twee types cellen liggen aan de basis van alle organismen: de prokaryote en
eukaryote cel
Levende organismen: drie domeinen en zes koninkrijken
• Domeinen:
Prokaryote: bacterie en archea
Eukaryote: eukarya
• Koninkrijken van Eukarya
Protista
Fungi
Plantae
Animalia
IV. Prokaryote cellen zijn metabolisch divers, eukaryote cellen zijn vescheiden in
morfologie en activiteit
Vijf basisvormen van prokaryote cellen
1. Coccus: bol- tot eivorm
2. Bacili: staafvormig
3. Vibrio: komma vormig
4. Spirochaeten: flexibel spiraalvormig
5. Spirilla: rigide spiraalvormig
Prokaryoten: sterk verschillend metabolisme, gelijkaardige structuren
Eukaryoten: sterk verschillende structuren en activiteiten maar zelfde basismetabolisme
,Celbiologie en Genetica
Multi-cellulaire organismen
• Samen gehouden door extracellulaire matrix
Opgebouwd uit polysachariden en structurele proteïnen (elastine en collageen)
V. Prokaryote cellen zijn structureel eenvoudiger dan eukaryote cellen
Prokaryote cellen bevatten ook:
• Pili:= proteïnevezeltjes die in extreme omstandigheden verschillende functies kunnen
uitvoeren zoals substraat-binding
• Ribosomen:= eiwitsynthese
• Granules:= opslagmateriaal
VI. Eukaryote cellen bevatten organellen
Organellen:= membraan omgeven structuren die betrokken zijn in gespecialiseerde processen in
de cel
• Isoleren van biochemische reacties
• Verhoogt effectieve concentratie van verbindingen waardoor reacties vlotter verlopen
Omzeilen negatieve effecten van celgrootte
Nucleus:= bevat genetische informatie
Nucleoplasme en cytoplasma
Cytosol:= vloeistof van het plasma waarin de organellen ingebed liggen, uitgezonder de nucleus
Eukaryoten hebben een cytoskelet,
Prokaryoten hebben (vaak) een celwand
Endomembraan systeem= complexe en dynamsiche structuur binnen de cel, gekenmerkt door
een gedeelde flux van verschillende verbindingen waaronder de membraan zelf
• Nucleus, endoplasmatisch reticulum, Golgi-apparaat, lysosomen, vesikels en vacuole,
plasmamembraan
• Chloroplasten en mitochondriën behoren er niet toe
, Celbiologie en Genetica
a. De nucleus bevat de genetische informatie
Nucleaire envelop:= twee dicht tegen elkaar gelegen membranen die het nucleoplasma scheiden
van het cytoplasma
Nucleaire poriën:= wanneer de nucleaire envelop met elkaar fusioneert ontstaat er een opening
voor het uitwisselen van materiaal
DNA:= de drager van genetische informatie, een lineair polymeer van nucleotiden Nucleotide
opgebouwd uit: desoxyribose, een fosfaatgroep en één van de vier basen:
Purine-base: Pyrimidine base:
1. Adenine (A) 1. Cytosine (C)
2. Guanine (G) 2. Thymine (T)
• Twee polymeren aan elkaar gebonden door basepaarvorming:= AT of GC
• DNA-sequentie:= volgorde van basen over de strengen die de genetische informatie
opmaakt
• Genen:= gebieden van DNA streng met een bepaalde sequentie die synthese van proteïnen
(of RNA) mogelijk maakt, op basis van messenger RNA (mRNA)
RNA:= variant van DNA bestaande uit een lineair, enkelstrengig polymeer van nucleotiden, die zelf
opgebouwd is uit ribose, een fosfaaygroep en een van de vier basen (A, G, C en uracil (U)) FIG P18
Chromatine:= granules en strengen in een niet-delende
cel
Elke cel bevat dezelfde hoeveelheid DNA, met dezelfde
DNA-sequentie
Diploïde:= zelfde genetische variatie komt per nucleus twee keer voor
Chromosomen:= gecondenseerde chromatine voorkomend in delende cellen
Nucleoli:= compacte structuren in de nuclei, niet membraan gebonden
Ribosomen worden aangemaakt in de nucleolus
• Bevinden zich vrij in cytosol of gebonden aan
endoplasmatisch reticulum
• Aanmaak van proteïnen
• Chloroplasten en mitochondriën:= eigen ribosomen
De organisatie van de cel
I. De cel is de basiseenheid van leven
Celtheorie:= cellen zijn de eenheid van het leven en worden gevormd door deling van cellen
• Alle nu bestaande cellen hebben een gemeenschappelijke voorouder
Leven als een open fysicochemisch systeem gebaseerd op een metabolisme en op erfelijk
materiaal
• In staat zichzelf in stand te houden, te groeien, te vermenigvuldigen,… door het uitwisselen van
materie en energie uit de omgeving
Metabolisme:= anabolisme en katabolisme
• Anabolisme: opbouw van de cel door het synthetiseren van grotere moleculen uit verschillende
kleine moleculen, met de kost van energie
• Katabolisme: de afbraak van bepaalde moleculen om energie te winnen
Enzymen als katalysatoren
• Opgebouwd uit proteïnen: lineaire polymeren van aminozuren
Cytoskelet opgebouwd uit structuur proteïnen
Erfelijk materiaal zorgt voor opbouw van specifieke proteïnen
II. De organisatie van cellen en hun grootte laat homeostase toe
Homeostase:= het vermogen om een relatief constante condities te behouden zodat
levensprocessen kunnen plaatsvinden
Afhankelijk van:
1. Grootte van de cel
2. Activiteit van de cel
3. Basisorganisatie van de cel
4. Vorm van de cel
a. De basisorganisatie van elke cel is gelijkaardig
(Cyto)Plasmamembraan: Inhoud van de cel gescheiden houden van de omgeving
• Specifieke barrière: opnemen, opslaan, uitstoten en communiceren met de nabije omgeving
Wat zich in plasmamembraan bevindt
• Prokaryoten:= cytoplasma
• Eukaryoten:= protoplasma := nucleus + cytoplasma
,Celbiologie en Genetica
Organellen in eukaryote cellen
• Specifieke functies: omzetten van verschillende vormen energie tot synthese of omzetting of
transport van cel componenten en structuren
b. De grootte van een cel is gelimiteerd
Beperkte grootte te verklaren door de rol die de plasmamembraan heeft in opname uit de
omgeving en uitscheiding uit de cel
• Plasmamembraan moet groot genoeg zijn voor het opnemen en uitstoten
• Bevat gespecialiseerde proteïnen als pompen
Kritische factor:= verhouding van oppervlakte van een cel met haar volume
Volume stijgt sneller dan het oppervlak, waardoor dat oppervlak niet meer kan voldoen aan de
noden
Opp: y=𝑥 2 → Vol: x=𝑦 3
Een groter volume zorgt voor trager transport
Darmepitheel met microvili: vingervormige uitstulpingen in de membraan zorgen voor
oppervlakte vergroting
III. Twee types cellen liggen aan de basis van alle organismen: de prokaryote en
eukaryote cel
Levende organismen: drie domeinen en zes koninkrijken
• Domeinen:
Prokaryote: bacterie en archea
Eukaryote: eukarya
• Koninkrijken van Eukarya
Protista
Fungi
Plantae
Animalia
IV. Prokaryote cellen zijn metabolisch divers, eukaryote cellen zijn vescheiden in
morfologie en activiteit
Vijf basisvormen van prokaryote cellen
1. Coccus: bol- tot eivorm
2. Bacili: staafvormig
3. Vibrio: komma vormig
4. Spirochaeten: flexibel spiraalvormig
5. Spirilla: rigide spiraalvormig
Prokaryoten: sterk verschillend metabolisme, gelijkaardige structuren
Eukaryoten: sterk verschillende structuren en activiteiten maar zelfde basismetabolisme
,Celbiologie en Genetica
Multi-cellulaire organismen
• Samen gehouden door extracellulaire matrix
Opgebouwd uit polysachariden en structurele proteïnen (elastine en collageen)
V. Prokaryote cellen zijn structureel eenvoudiger dan eukaryote cellen
Prokaryote cellen bevatten ook:
• Pili:= proteïnevezeltjes die in extreme omstandigheden verschillende functies kunnen
uitvoeren zoals substraat-binding
• Ribosomen:= eiwitsynthese
• Granules:= opslagmateriaal
VI. Eukaryote cellen bevatten organellen
Organellen:= membraan omgeven structuren die betrokken zijn in gespecialiseerde processen in
de cel
• Isoleren van biochemische reacties
• Verhoogt effectieve concentratie van verbindingen waardoor reacties vlotter verlopen
Omzeilen negatieve effecten van celgrootte
Nucleus:= bevat genetische informatie
Nucleoplasme en cytoplasma
Cytosol:= vloeistof van het plasma waarin de organellen ingebed liggen, uitgezonder de nucleus
Eukaryoten hebben een cytoskelet,
Prokaryoten hebben (vaak) een celwand
Endomembraan systeem= complexe en dynamsiche structuur binnen de cel, gekenmerkt door
een gedeelde flux van verschillende verbindingen waaronder de membraan zelf
• Nucleus, endoplasmatisch reticulum, Golgi-apparaat, lysosomen, vesikels en vacuole,
plasmamembraan
• Chloroplasten en mitochondriën behoren er niet toe
, Celbiologie en Genetica
a. De nucleus bevat de genetische informatie
Nucleaire envelop:= twee dicht tegen elkaar gelegen membranen die het nucleoplasma scheiden
van het cytoplasma
Nucleaire poriën:= wanneer de nucleaire envelop met elkaar fusioneert ontstaat er een opening
voor het uitwisselen van materiaal
DNA:= de drager van genetische informatie, een lineair polymeer van nucleotiden Nucleotide
opgebouwd uit: desoxyribose, een fosfaatgroep en één van de vier basen:
Purine-base: Pyrimidine base:
1. Adenine (A) 1. Cytosine (C)
2. Guanine (G) 2. Thymine (T)
• Twee polymeren aan elkaar gebonden door basepaarvorming:= AT of GC
• DNA-sequentie:= volgorde van basen over de strengen die de genetische informatie
opmaakt
• Genen:= gebieden van DNA streng met een bepaalde sequentie die synthese van proteïnen
(of RNA) mogelijk maakt, op basis van messenger RNA (mRNA)
RNA:= variant van DNA bestaande uit een lineair, enkelstrengig polymeer van nucleotiden, die zelf
opgebouwd is uit ribose, een fosfaaygroep en een van de vier basen (A, G, C en uracil (U)) FIG P18
Chromatine:= granules en strengen in een niet-delende
cel
Elke cel bevat dezelfde hoeveelheid DNA, met dezelfde
DNA-sequentie
Diploïde:= zelfde genetische variatie komt per nucleus twee keer voor
Chromosomen:= gecondenseerde chromatine voorkomend in delende cellen
Nucleoli:= compacte structuren in de nuclei, niet membraan gebonden
Ribosomen worden aangemaakt in de nucleolus
• Bevinden zich vrij in cytosol of gebonden aan
endoplasmatisch reticulum
• Aanmaak van proteïnen
• Chloroplasten en mitochondriën:= eigen ribosomen
