Samenvatting Cellen
Hoofdstuk 1: Van het lichaam tot de cel
1.1 : overgeslagen
1.2 : overgeslagen
1.3 Cellulaire diversiteit
De relevantie van celbiologie
Ziekte en therapie: elke ziekte start bij gedereguleerde cel (bv. kanker)
Voeding: manipuleren van cellen bv. gist (bier/brood), ook op plantenniveau (resistent maken tegen
bv. droogte)
Duurzame economie: cellen ingezet in afbraak/recyclage -> bact. worden aangepast om dingen aan
te maken/ af te breken
Celbiologie: multidisciplinaire wetenschap
Biochemie (compositie)
Cytologie (structuur) celbiologie
Genetica (programma)
Gemiddelde celgrootte: ongeveer 20µm
De celtheorie
Eerste microscopen droegen bij tot ontdekking cel: Robert Hooke en Anthonie van Leeuwenhoek
1665: Robert Hooke bestudeerde kleine honingraatachtige compartimenten in kurk -> ‘cellula’ (kleine
kamer) -> waren geen echte cellen, maar lege celwanden van dood plantenweefsel
Vergroting microscoop (30x) was te klein om interne organisatie cellen te bestuderen
Van Leeuwenhoek: bestudeerde en beschreef levende cellen met vergrotingen tot 300x
Pas meer dan een eeuw later was de optica (met ontwikkeling van samengestelde microscopen) en
wetenschappelijk denken voldoende geëvolueerd om inzicht te verwerven in ware relevantie van cel
1839: fundamentele gelijkenis tussen planten- en dierenweefsel -> theorie door Theodor Schwann en
Matthias Schleiden -> DE CELTHEORIE
Principes van de celtheorie:
1) Alle organismen zijn opgebouwd uit cellen
2) De cel is de structurele basisbouwsteen van alle organismen
3) Alle cellen vinden hun oorsprong in reeds bestaande cellen
Gemeenschappelijke kenmerken van cellen:
1) Identiteit: afgesloten van omgeving
, 2) Biochemie: alle cellen zelfde basisbouwstenen, macromoleculen en supramoleculaire
complexen
3) Groei en metabolisme: opname, afbraak en vorming complexe moleculen
4) Respons: in staat te reageren op externe stimuli (oa door beweging)
5) Reproductie: verdelen verdubbeld genetisch materiaal naar dochtercellen
6) Informatiestroom: cel slaat info op onder vorm van DNA (blauwdruk), die wordt selectief
afgeschreven als mRNA (de boodschapper), die op haar beurt vertaald wordt in proteïnen
(de uitvoerders)
Types van cellen
2 fundamentele types: prokaryoten en eukaryoten
eukaryoten: membraanomsloten celkern en membraanomsloten organellen
zie tabel vgl. p. 7
moleculaire criteria tonen evolutionair verwantschap
prokaryoten
- bacteriën
- archaea (komen voor in extreme leefgebieden: extremofielen)
lijken op structuur en metabolisme meest op bact. en op replicatie, transcriptie,
translatie meest op eukaryoten
vermoedelijk stammen de 3 groepen van eenzelfde oercel af
1.4 De eukaryote celstructuur
- sterk georganiseerd en gecompartimentaliseerd
- plasmamembraan scheidt interne cellulaire milieu (= cytoplasma) af van buitenwereld
- bevat membraangebonden structuren (= organellen)
- cellen in te delen in 4 domeinen: structuur, informatie, materiaal of energie
- eukaryoten verschillen slechts in enkele organellen: plantencel vs dierlijke cel
planten: chloroplasten (fotosyntese) + vacuole (water opzuigen voor celspanning) +
celwand
Plasmamembraan definieert de cel
- Beschermt en omsluit celinhoud
- Dubbele lipidenlaag met glycoproteïnen (fosfolipiden + proteïnen -> beiden ampfipatisch)
- Selectief membraan + kan actief conc. gradiënt creëeren mbv pompen en kanalen
- Membraanproteïnen kunnen moleculen herkennen en internaliseren + maken interactie
mogelijk met extracellulaire omgeving en andere cellen
Cellen herkennen elkaar mbv sacharideketens die uit opp. steken
Celkern is het informatiecentrum
Kern: cellulaire activiteit
- Omsluit erfelijk materiaal
DNA wordt sterk verpakt en opgevouwen en verdeeld tussen dochtercellen tijdens
mitose
- mRNA = boodschapper -> vertaalt genen in functionele eigenschappen (proteïnen)
, - sterk georganiseerd
- bevat kernlichaampjes/nuclear bodies -> nucleoli
zorgen voor synthese van ribosomen (RNA bevattende partikels, essentieel voor
eiwitsynthese)
- omgeven door dubbel lipide kernmembraan
buitenste verbonden met RER
bevat poriën voor uitwisseling moleculen
Ribosomen staan in voor de synthese van eiwitten
- zijn geen organellen want hebben GEEN membraan
- bestaan uit 2 ongelijke subeenheden, met verschillende sedimentaire coëfficiënt (uitgedrukt
in Svedberg eenheid)
40S: bindt het mRNA en initieert aanmaak eiwit
60S: houdt aangroeiende eiwitketen vast
- vrij in cytoplasma OF gebonden aan RER
- gebonden aan RER? Dan doen ze aan co-translationele translocatie (= verplaatsen van
peptideketens tijdens de aanmaak naar het lumen van het ER)
- komen ook voor in mitochondriën en chloroplasten
- polysoom = verschillende ribosomen die assembleren op 1 mRNA (lijkt op parelsnoer)
Mitochondriën en chloroplasten voorzien energie
Mitochondriën
- vrij groot
- staan in voor celademhaling (respiratie = uiteindelijke afbraak van complexe
koolstofmoleculen tot water en CO2 met verbruik van zuurstof) en de productie van ATP
- aantal en locatie hangt af van de functie van de cel
- dubbel membraan!!
Binnenste bevat instulpingen = cristae
- Hoe meer ademhaling er moet gebeuren, hoe belangrijker cristae zijn
Vanbinnen: matrix
- Heeft eigen circulair genoom (dus kunnen sommige eiwitten zelf coderen)
Chloroplasten
- ALLEEN IN PLANTENCEL
- Staan in voor fotosynthese
H2O + CO2 -> glucose (energie (ATP)) + O2 (onder invloed van licht)
- Kan aan fotosynthese doen door chlorofyl (= pigment dat zonnelicht absorbeert)
Bevindt zich in thylakoïden (afgeplatte zakjes in de grana van de chloroplasten)
- Dubben membraan!!
- Eigen, circulair DNA
Endosymbiont theorie
- Theorie die zegt dat chloroplasten en mitochondriën hun oorsprong vinden in types oerbact.
(proteobact. -> cyanobact.) die in symbioseverband leefden met een primitieve voorloper
van de eukaryote cel
, - Proto-eukaryote cel heeft dan deze voorlopers opgenomen door fagocytose
Het endomembraansysteem vervaardigt proteïnen voor diverse
bestemmingen
= netwerk van organellen die met elkaar communiceren via kleine membraan omsloten vesikels
Functie: synthese en voorbereiding van proteïnen voor secretie
Onderdelen: ER, Golgi-apparaat, Lysosomen
ER
- Membraannetwerk vlakbij kern
- Ruw (met ribosomen) en glad gedeelte
- Startpunt van membraansynthese (lipiden en proteïnen) en synthese van gesecreteerde
proteïnen
- RER: functie in eiwitsynthese, -maturatie, -modificatie
- SER: metabole functie, rol in ontgifting van vetoplosbare metabolieten
Golgi apparaat
- Bestaat uit afgeplatte cisternen omgeven door een membraan
- Zorgt dat pas gesynthetiseerde eiwitten naar de juiste plaats worden vervoerd
- Eiwitten worden er verder verwerkt door oa verwijdering of additie van suikerresidu’s
- Transport van en naar golgi gebeurt door afsnoering van membraanvesikels
Lysosomen
- Staan in voor cellulaire vertering
- Degraderen opgenomen en cel-eigen materiaal
- Zure vesikels met dubbel membraan!!
- Bevat afbraakenzymen (hydrolases)
- Verschillende wegen naar lysosoom mogelijk
Grote bact.: fagocytose
Kleine moleculen: pinocytose of endocytose
- Autofagie = beschadigde organellen ofzo kunnen met lysosomen fuseren om ernstigere
schade te voorkomen
Peroxisomen staan in voor specifieke detoxificatie
Want defecten leidden tot ernstige aandoeningen
- Staat in voor vertering van vetten
- Bevat hoge conc. aan vetzuurverterende enzymen en vnl betrokken bij afbraak lange-keten
vetzuren
- Staat in voor afbraak waterstofperoxiden
- Plantencellen: geassocieerd met mito en chloroplasten
- Kiemende zaden: glyoxysomen zorgen voor conversie opgeslagen vet naar suikers
Hoofdstuk 1: Van het lichaam tot de cel
1.1 : overgeslagen
1.2 : overgeslagen
1.3 Cellulaire diversiteit
De relevantie van celbiologie
Ziekte en therapie: elke ziekte start bij gedereguleerde cel (bv. kanker)
Voeding: manipuleren van cellen bv. gist (bier/brood), ook op plantenniveau (resistent maken tegen
bv. droogte)
Duurzame economie: cellen ingezet in afbraak/recyclage -> bact. worden aangepast om dingen aan
te maken/ af te breken
Celbiologie: multidisciplinaire wetenschap
Biochemie (compositie)
Cytologie (structuur) celbiologie
Genetica (programma)
Gemiddelde celgrootte: ongeveer 20µm
De celtheorie
Eerste microscopen droegen bij tot ontdekking cel: Robert Hooke en Anthonie van Leeuwenhoek
1665: Robert Hooke bestudeerde kleine honingraatachtige compartimenten in kurk -> ‘cellula’ (kleine
kamer) -> waren geen echte cellen, maar lege celwanden van dood plantenweefsel
Vergroting microscoop (30x) was te klein om interne organisatie cellen te bestuderen
Van Leeuwenhoek: bestudeerde en beschreef levende cellen met vergrotingen tot 300x
Pas meer dan een eeuw later was de optica (met ontwikkeling van samengestelde microscopen) en
wetenschappelijk denken voldoende geëvolueerd om inzicht te verwerven in ware relevantie van cel
1839: fundamentele gelijkenis tussen planten- en dierenweefsel -> theorie door Theodor Schwann en
Matthias Schleiden -> DE CELTHEORIE
Principes van de celtheorie:
1) Alle organismen zijn opgebouwd uit cellen
2) De cel is de structurele basisbouwsteen van alle organismen
3) Alle cellen vinden hun oorsprong in reeds bestaande cellen
Gemeenschappelijke kenmerken van cellen:
1) Identiteit: afgesloten van omgeving
, 2) Biochemie: alle cellen zelfde basisbouwstenen, macromoleculen en supramoleculaire
complexen
3) Groei en metabolisme: opname, afbraak en vorming complexe moleculen
4) Respons: in staat te reageren op externe stimuli (oa door beweging)
5) Reproductie: verdelen verdubbeld genetisch materiaal naar dochtercellen
6) Informatiestroom: cel slaat info op onder vorm van DNA (blauwdruk), die wordt selectief
afgeschreven als mRNA (de boodschapper), die op haar beurt vertaald wordt in proteïnen
(de uitvoerders)
Types van cellen
2 fundamentele types: prokaryoten en eukaryoten
eukaryoten: membraanomsloten celkern en membraanomsloten organellen
zie tabel vgl. p. 7
moleculaire criteria tonen evolutionair verwantschap
prokaryoten
- bacteriën
- archaea (komen voor in extreme leefgebieden: extremofielen)
lijken op structuur en metabolisme meest op bact. en op replicatie, transcriptie,
translatie meest op eukaryoten
vermoedelijk stammen de 3 groepen van eenzelfde oercel af
1.4 De eukaryote celstructuur
- sterk georganiseerd en gecompartimentaliseerd
- plasmamembraan scheidt interne cellulaire milieu (= cytoplasma) af van buitenwereld
- bevat membraangebonden structuren (= organellen)
- cellen in te delen in 4 domeinen: structuur, informatie, materiaal of energie
- eukaryoten verschillen slechts in enkele organellen: plantencel vs dierlijke cel
planten: chloroplasten (fotosyntese) + vacuole (water opzuigen voor celspanning) +
celwand
Plasmamembraan definieert de cel
- Beschermt en omsluit celinhoud
- Dubbele lipidenlaag met glycoproteïnen (fosfolipiden + proteïnen -> beiden ampfipatisch)
- Selectief membraan + kan actief conc. gradiënt creëeren mbv pompen en kanalen
- Membraanproteïnen kunnen moleculen herkennen en internaliseren + maken interactie
mogelijk met extracellulaire omgeving en andere cellen
Cellen herkennen elkaar mbv sacharideketens die uit opp. steken
Celkern is het informatiecentrum
Kern: cellulaire activiteit
- Omsluit erfelijk materiaal
DNA wordt sterk verpakt en opgevouwen en verdeeld tussen dochtercellen tijdens
mitose
- mRNA = boodschapper -> vertaalt genen in functionele eigenschappen (proteïnen)
, - sterk georganiseerd
- bevat kernlichaampjes/nuclear bodies -> nucleoli
zorgen voor synthese van ribosomen (RNA bevattende partikels, essentieel voor
eiwitsynthese)
- omgeven door dubbel lipide kernmembraan
buitenste verbonden met RER
bevat poriën voor uitwisseling moleculen
Ribosomen staan in voor de synthese van eiwitten
- zijn geen organellen want hebben GEEN membraan
- bestaan uit 2 ongelijke subeenheden, met verschillende sedimentaire coëfficiënt (uitgedrukt
in Svedberg eenheid)
40S: bindt het mRNA en initieert aanmaak eiwit
60S: houdt aangroeiende eiwitketen vast
- vrij in cytoplasma OF gebonden aan RER
- gebonden aan RER? Dan doen ze aan co-translationele translocatie (= verplaatsen van
peptideketens tijdens de aanmaak naar het lumen van het ER)
- komen ook voor in mitochondriën en chloroplasten
- polysoom = verschillende ribosomen die assembleren op 1 mRNA (lijkt op parelsnoer)
Mitochondriën en chloroplasten voorzien energie
Mitochondriën
- vrij groot
- staan in voor celademhaling (respiratie = uiteindelijke afbraak van complexe
koolstofmoleculen tot water en CO2 met verbruik van zuurstof) en de productie van ATP
- aantal en locatie hangt af van de functie van de cel
- dubbel membraan!!
Binnenste bevat instulpingen = cristae
- Hoe meer ademhaling er moet gebeuren, hoe belangrijker cristae zijn
Vanbinnen: matrix
- Heeft eigen circulair genoom (dus kunnen sommige eiwitten zelf coderen)
Chloroplasten
- ALLEEN IN PLANTENCEL
- Staan in voor fotosynthese
H2O + CO2 -> glucose (energie (ATP)) + O2 (onder invloed van licht)
- Kan aan fotosynthese doen door chlorofyl (= pigment dat zonnelicht absorbeert)
Bevindt zich in thylakoïden (afgeplatte zakjes in de grana van de chloroplasten)
- Dubben membraan!!
- Eigen, circulair DNA
Endosymbiont theorie
- Theorie die zegt dat chloroplasten en mitochondriën hun oorsprong vinden in types oerbact.
(proteobact. -> cyanobact.) die in symbioseverband leefden met een primitieve voorloper
van de eukaryote cel
, - Proto-eukaryote cel heeft dan deze voorlopers opgenomen door fagocytose
Het endomembraansysteem vervaardigt proteïnen voor diverse
bestemmingen
= netwerk van organellen die met elkaar communiceren via kleine membraan omsloten vesikels
Functie: synthese en voorbereiding van proteïnen voor secretie
Onderdelen: ER, Golgi-apparaat, Lysosomen
ER
- Membraannetwerk vlakbij kern
- Ruw (met ribosomen) en glad gedeelte
- Startpunt van membraansynthese (lipiden en proteïnen) en synthese van gesecreteerde
proteïnen
- RER: functie in eiwitsynthese, -maturatie, -modificatie
- SER: metabole functie, rol in ontgifting van vetoplosbare metabolieten
Golgi apparaat
- Bestaat uit afgeplatte cisternen omgeven door een membraan
- Zorgt dat pas gesynthetiseerde eiwitten naar de juiste plaats worden vervoerd
- Eiwitten worden er verder verwerkt door oa verwijdering of additie van suikerresidu’s
- Transport van en naar golgi gebeurt door afsnoering van membraanvesikels
Lysosomen
- Staan in voor cellulaire vertering
- Degraderen opgenomen en cel-eigen materiaal
- Zure vesikels met dubbel membraan!!
- Bevat afbraakenzymen (hydrolases)
- Verschillende wegen naar lysosoom mogelijk
Grote bact.: fagocytose
Kleine moleculen: pinocytose of endocytose
- Autofagie = beschadigde organellen ofzo kunnen met lysosomen fuseren om ernstigere
schade te voorkomen
Peroxisomen staan in voor specifieke detoxificatie
Want defecten leidden tot ernstige aandoeningen
- Staat in voor vertering van vetten
- Bevat hoge conc. aan vetzuurverterende enzymen en vnl betrokken bij afbraak lange-keten
vetzuren
- Staat in voor afbraak waterstofperoxiden
- Plantencellen: geassocieerd met mito en chloroplasten
- Kiemende zaden: glyoxysomen zorgen voor conversie opgeslagen vet naar suikers
