H2: Celstructuur- en functie:
LEGENDE:
1. Het bestuderen van cellen vormt de basis om inzicht te verwerven in de fysiologie van de
mens
1.1. Het bestuderen van celen
1.2. Een overzicht van cel anatomie
2. Het plasmamembraan scheidt de cel van zijn uitwendige milieu en vervult verschillende
functies
2.1. Membraanlipiden
2.2. Membraaneiwitten
2.3. Membraankoolhydraten
3. Diffusie en filtratie zijn passieve transportmechanismen die bijdragen aan het
membraantransport
3.1. Diffusie
3.1.1. Diffusie door plasmamembranen
3.1.2. Osmose: een speciaal type diffusie
3.2. Filtratie
4. Door dragerstoffen gemedieerd transport en vesiculair transport dragen ook bij aan het
transport over het plasmamembraan
4.1. Door dragerstoffen gemedieerd transport
4.1.1. Gefaciliteerde diffusie
4.1.2. Actief transport
4.2. Vesiculair transport
4.2.1. Endocytose
4.2.2. Exocytose
5. Organellen in het cytoplasma vervullen specifieke functies
5.1. Het cytosol
5.2. De organellen (9)
6. De celkern bevat DNA en enzymen die noodzakelijk zijn om processen in de cel aan te sturen
6.1. Structuur en inhoud van de celkern
6.2. Informatieopslag in de celkern
7. DNA stuurt de eiwitsynthese, de celstructuur en de cel functie aan
7.1. Transcriptie
7.2. Translatie
8. De levenscyclus van de cel bestaat uit de interfase, de mitose en de cytokinese
8.1. Interfase
8.2. Mitose
8.3. Cytokinese
9. Tumoren en kanker worden gekenmerkt door afwijkende celgroei en celdeling
1
,10. Cel differentiatie is specialisatie van cellen als gevolg van activering of onderdrukking van
genen
1. Het bestuderen van cellen vormt de basis om inzicht te verwerven in de
fysiologie van de mens:
Zoals atomen de basisbouwstenen van moleculen zijn, vormen cellen de
fundamentele eenheden van het menselijk lichaam. De celtheorie, ontwikkeld
door biologen, bestaat uit vier kernconcepten:
- Alle planten en dieren bestaan uit cellen
- Cellen zijn de kleinste functionele eenheden van het leven
- Nieuwe cellen ontstaan door deling van bestaande cellen
- In elke cel wordt de homeostase gehandhaafd.
Het handhaven van homeostase in het lichaam vereist de samenwerking van
diverse celtypen, die verschillen in grootte en vorm. Er zijn biljoenen cellen die
structuur en functies in stand houden, waardoor we bijvoorbeeld kunnen
rennen of denken. Het begrijpen van de bouw en werking van cellen is
essentieel voor het begrijpen van het menselijk lichaam.
Celleer, of cytologie, bestudeert deze cellen. Variatie tussen cellen is groot;
bijvoorbeeld, rode bloedcellen bevatten geen mitochondriën, terwijl
hartspiercellen verbonden zijn via intercalaire schijven. Cellen bevinden zich in
een waterig milieu, wat belangrijk is voor de uitwisseling van stoffen en het
behoud van homeostase. De plasmamembraan zorgt voor isolatie en scheiding
tussen het intra- en extracellulaire milieu. Het cytoplasma omvat de kern, het
cytosol en organellen.
Kortom, cellen zijn de bouwstenen van alle levende wezens, kleinste
functionele eenheden, ontstaan door deling, en gekenmerkt door het
handhaven van een stabiel intern milieu.
2
, 1.1. Het bestuderen van cellen:
Celleer of Cytologie bestudeert de structuur en functie van cellen. Na 1950
hebben nieuwe technologische ontwikkelingen geleid tot belangrijke inzichten
in de celfysiologie en de regulatie van homeostase, mede dankzij
geavanceerdere instrumenten en experimentele technieken in biologie,
scheikunde en natuurkunde. De twee belangrijkste methoden om cellen en
weefsels te onderzoeken zijn lichtmicroscopie en elektronenmicroscopie. Voor
1950 werden cellen vooral met een lichtmicroscoop bekeken, die met glazen
lenzen circa 1000x vergroot. Hierbij werden dunne sneden van weefsels
gebruikt, en de foto’s worden microfoto’s genoemd. Echter, fijne intracellulaire
details waren te klein om met lichtmicroscopie te zien. Dit probleem werd
opgelost met elektronenmicroscopie, waarbij elektronen in plaats van licht
worden gebruikt. Transmissie-elektronenmicroscopie toont ultrastructuren van
celmembranen en intracellulaire onderdelen in dunne sneden, terwijl scanning-
elektronenmicroscopie (SEM) een driedimensionaal, oppervlaktesgewijs beeld
geeft van cellen en extracellulaire structuren.
1.2. Een overzicht van cel anatomie:
De ‘typische’ cel wordt vergeleken met de ‘gemiddelde’ mens: net zoals zulke
beschrijvingen de grote individuele verschillen tussen mensen verhullen, is een
model cel slechts een representatie met gemeenschappelijke kenmerken, niet
een exacte vertegenwoordiger van een specifiek celtype. In de onderstaande
afbeelding wordt een overzicht gegeven van de structuren en functies van
celonderdelen, waar we later dieper op ingaan. We starten met het
plasmamembraan, dat de inhoud van de cel, het cytoplasma, scheidt van de
waterige extracellulaire omgeving. Vervolgens bespreken we hoe de cel
communiceert met deze omgeving, bestuderen we de functies van
gespecialiseerde celstructuren, en eindigen met de uitleg over celdeling.
3
LEGENDE:
1. Het bestuderen van cellen vormt de basis om inzicht te verwerven in de fysiologie van de
mens
1.1. Het bestuderen van celen
1.2. Een overzicht van cel anatomie
2. Het plasmamembraan scheidt de cel van zijn uitwendige milieu en vervult verschillende
functies
2.1. Membraanlipiden
2.2. Membraaneiwitten
2.3. Membraankoolhydraten
3. Diffusie en filtratie zijn passieve transportmechanismen die bijdragen aan het
membraantransport
3.1. Diffusie
3.1.1. Diffusie door plasmamembranen
3.1.2. Osmose: een speciaal type diffusie
3.2. Filtratie
4. Door dragerstoffen gemedieerd transport en vesiculair transport dragen ook bij aan het
transport over het plasmamembraan
4.1. Door dragerstoffen gemedieerd transport
4.1.1. Gefaciliteerde diffusie
4.1.2. Actief transport
4.2. Vesiculair transport
4.2.1. Endocytose
4.2.2. Exocytose
5. Organellen in het cytoplasma vervullen specifieke functies
5.1. Het cytosol
5.2. De organellen (9)
6. De celkern bevat DNA en enzymen die noodzakelijk zijn om processen in de cel aan te sturen
6.1. Structuur en inhoud van de celkern
6.2. Informatieopslag in de celkern
7. DNA stuurt de eiwitsynthese, de celstructuur en de cel functie aan
7.1. Transcriptie
7.2. Translatie
8. De levenscyclus van de cel bestaat uit de interfase, de mitose en de cytokinese
8.1. Interfase
8.2. Mitose
8.3. Cytokinese
9. Tumoren en kanker worden gekenmerkt door afwijkende celgroei en celdeling
1
,10. Cel differentiatie is specialisatie van cellen als gevolg van activering of onderdrukking van
genen
1. Het bestuderen van cellen vormt de basis om inzicht te verwerven in de
fysiologie van de mens:
Zoals atomen de basisbouwstenen van moleculen zijn, vormen cellen de
fundamentele eenheden van het menselijk lichaam. De celtheorie, ontwikkeld
door biologen, bestaat uit vier kernconcepten:
- Alle planten en dieren bestaan uit cellen
- Cellen zijn de kleinste functionele eenheden van het leven
- Nieuwe cellen ontstaan door deling van bestaande cellen
- In elke cel wordt de homeostase gehandhaafd.
Het handhaven van homeostase in het lichaam vereist de samenwerking van
diverse celtypen, die verschillen in grootte en vorm. Er zijn biljoenen cellen die
structuur en functies in stand houden, waardoor we bijvoorbeeld kunnen
rennen of denken. Het begrijpen van de bouw en werking van cellen is
essentieel voor het begrijpen van het menselijk lichaam.
Celleer, of cytologie, bestudeert deze cellen. Variatie tussen cellen is groot;
bijvoorbeeld, rode bloedcellen bevatten geen mitochondriën, terwijl
hartspiercellen verbonden zijn via intercalaire schijven. Cellen bevinden zich in
een waterig milieu, wat belangrijk is voor de uitwisseling van stoffen en het
behoud van homeostase. De plasmamembraan zorgt voor isolatie en scheiding
tussen het intra- en extracellulaire milieu. Het cytoplasma omvat de kern, het
cytosol en organellen.
Kortom, cellen zijn de bouwstenen van alle levende wezens, kleinste
functionele eenheden, ontstaan door deling, en gekenmerkt door het
handhaven van een stabiel intern milieu.
2
, 1.1. Het bestuderen van cellen:
Celleer of Cytologie bestudeert de structuur en functie van cellen. Na 1950
hebben nieuwe technologische ontwikkelingen geleid tot belangrijke inzichten
in de celfysiologie en de regulatie van homeostase, mede dankzij
geavanceerdere instrumenten en experimentele technieken in biologie,
scheikunde en natuurkunde. De twee belangrijkste methoden om cellen en
weefsels te onderzoeken zijn lichtmicroscopie en elektronenmicroscopie. Voor
1950 werden cellen vooral met een lichtmicroscoop bekeken, die met glazen
lenzen circa 1000x vergroot. Hierbij werden dunne sneden van weefsels
gebruikt, en de foto’s worden microfoto’s genoemd. Echter, fijne intracellulaire
details waren te klein om met lichtmicroscopie te zien. Dit probleem werd
opgelost met elektronenmicroscopie, waarbij elektronen in plaats van licht
worden gebruikt. Transmissie-elektronenmicroscopie toont ultrastructuren van
celmembranen en intracellulaire onderdelen in dunne sneden, terwijl scanning-
elektronenmicroscopie (SEM) een driedimensionaal, oppervlaktesgewijs beeld
geeft van cellen en extracellulaire structuren.
1.2. Een overzicht van cel anatomie:
De ‘typische’ cel wordt vergeleken met de ‘gemiddelde’ mens: net zoals zulke
beschrijvingen de grote individuele verschillen tussen mensen verhullen, is een
model cel slechts een representatie met gemeenschappelijke kenmerken, niet
een exacte vertegenwoordiger van een specifiek celtype. In de onderstaande
afbeelding wordt een overzicht gegeven van de structuren en functies van
celonderdelen, waar we later dieper op ingaan. We starten met het
plasmamembraan, dat de inhoud van de cel, het cytoplasma, scheidt van de
waterige extracellulaire omgeving. Vervolgens bespreken we hoe de cel
communiceert met deze omgeving, bestuderen we de functies van
gespecialiseerde celstructuren, en eindigen met de uitleg over celdeling.
3
