Bio
Module 1: De cel
1. De prokaryote cel
1.1. Inleiding
Prokaryote cellen
- Klein en minder complex
- Bacteriën en archaea
- Eender welke omgeving
1.2. Kenmerken van een prokaryote cel
- Geen celkern of celorganellen
- DNA vrij in cytoplasma: gebied = nucleo
- Plasmiden: kleine extra stukjes DNA
- Celwand: stevigheid en vorm
Uit peptidoglycaan
Bescherming tegen omgevingsfactoren
- Celmembraan: plaats waar stoffen in en uit cel worden getransporteerd
Uit dubbele laag fosfolipiden
Bevat eiwitten als kanalen om moleculen te vervoeren
- Ribosomen: eiwitsynthese: DNA-replicatie
- Flagel: staart die cel doet voortbewegen
- Fimbri: haarachtige structuren voor hechting
2. De eukaryote cel
2.1. Inleiding
Eukaryote cellen
- Vormen basis van complexe levensvormen
- Celkern en celorganellen
2.2. Eukaryote cel
- Celmembraan
o Flexibel en semipermeabel
o Barrière naar buitenwereld
o Opgebouwd uit dubbele fosfolipidenlaag met cholesterol
o Eiwitten voor transport en signaaloverdracht
o Soms suikers op buitenste laag voor cel herkenning = glycocalyx
- Cytoplasma
o Cytosol (vloeistof) en celorganellen
o Constante pH
- Celkern:
o Bevat DNA: georganiseerd in chromosomen
o Dubbel membraan = kernmembraan
Bevat poriën
o Nucleolus: bouw van ribosoom onderdelen
- Ribosomen: eiwitsynthese
- Centriolenpaar: 2 staafjes loodrecht op elkaar
o Opgebouwd uit microtubuli
o Verdeling genetisch materiaal bij celdeling
- Endoplasmatisch reticulum
o Glad ER: lipidensynthese
o Ruw ER: synthese en transport van eiwitten
Ribosomen aan buitenkant gehecht
, - Golgiapparaat: afwerking eiwitten en lipiden
o Opgebouwd uit afgeplatte membranen: cisternen
o Blaasjes gevuld met eiwitten worden afgesnoerd: vesikels
o Transport naar uiteindelijke bestemming
- Lysosomen:
o Blaasjes opgebouwd uit enkelvoudig lipidenmembaan
o Enzymen: afbraak van onbruikbare structuren binnen de cel
o Autofagie: vertering van bacteriën en oude organellen
o Lage pH
- Mitochondrion
o Productie ATP
o Dubbel membraan
▪ Buitenste glad, binnenste geplooid in cristae om oppervlakte te vergroten
o Matrix: binnenste ruimte
Bevat enzymen voor celademhaling
- Cytoskelet: netwerk van eiwitvezels
o Vorm van cel ondersteunt
o Maakt interne processen mogelijk
o Bewegelijkheid
o 3 typen filamenten
▪ Microtubuli: holle buizen
▪ Intermediaire filamenten: lange strengen
▪ Microfilamenten: twee om elkaar gewikkelde strengen
2.3. Plantencel
- Wel celwand: bestaat uit cellulose
Structurele ondersteuning en bescherming
- Plastiden:
o Opslag van zetmeel
o Productie kleurstof
o Chloroplasten: fotosynthese
▪ Dubbel lipidenmembraan
▪ Binnenste ruimte = thylakoid
▪ Bevat afgeplatte zakken met chlorofyl (absorbeert lichtenergie)
- Vacuolen: met vloeistof gevulde blaasjes
o Handhaven osmotische druk
o Opslag voeding en afvalstoffen
o Behouden van celvorm
o Dierlijke cellen: kleine, meerdere vacuolen
- Geen centriolen
3. Eenheidsmembraan
3.1. Componenten van een eenheidsmembraan
- Lipiden
o Fosfolipiden
o Cholesterol
Amfipatische moleculen
o Dubbellaag van fosfolipiden met staarten naar elkaar toe gericht
Cholesterol ertussen
- Proteïnen
o Perifere membraaneiwitten: met één kant van membraan verbonden
o Transmembranaire eiwitten: gaan door membraan
- Polysachariden bij dierlijke cellen: vormen glycocalyx
3.2. Eigenschappen en functie van een eenheidsmembraan
Eigenschappen
, - Vloeibaar: beweegbare componenten
- Selectief permeabel
- Zelfsluitend: gemaakt gat door bv naald sluit vanzelf
Functies
- Barrière
- Uitwisseling
4. Membraantransportsystemen
4.1. Passief transport
Passief transport: gebeurt spontaan, geen energie nodig
- Diffusie
Netto transport van opgeloste stof van compartiment met hoge concentratie
naar compartiment met lage concentratie
Tot evenwicht
- Osmose
Netto transport van oplosmiddel van compartiment met lage concentratie
opgeloste stof (hypotone oplossing) naar compartiment met hoge
concentratie (hypertone oplossing)
o Cel in hypertone oplossing: cel geeft water af
Cel krimpt
o Cel in hypotone oplossing: cel neemt water op
Cel zwelt
Cellysis: cel springt door te veel opname van water
4.2. Actief transport: energie nodig
Actief transport: energie nodig
- Ionenpomp
o Ondoorlaatbaar membraan voor opgeloste stof
o Concentratiegradiënt over membraan
Opgeloste stof wordt tegen gradiënt in verplaatst
o Pomp aangedreven door energie (ATP)
o Afsplitsing energierijke fosfaatgroep van ATP: levert energie
bv. Natrium/Kalium pomp
- Endocytose/exocytose: grote moleculen die niet door celmembraan passen in en uit cel
krijgen
o Endocytose: instulping rond molecule dat in de cel moet
Afsplitsing van blaasje in cytoplasma: endosoom
Versmelting met lysosoom
Afbraak tot bouwstenen
o Exocytose: blaasje in cel versmelt met plasmamembraan
Inhoud komt buiten cel terecht
Module 2: chemische stoffen in de cel
1. Chemische samenstelling van de cel
1.1. Chemische samenstelling van de mens
- 65% water: in en tussen cellen
- Biomoleculen/ organische C-verbindingen
o Polysachariden
o Proteïnen
o Lipiden
o Nucleïnezuren
- Minerale verbindingen/ anorganische zouten: Na+, K+, Ca2+, …
, 1.2. Belang van water
- Oplosmiddel
- Intra- en extracellulair milieu
- Kan deelnemen aan chemische reacties (bv. hydrolyse)
- Transportmiddel: bloed en lymfe
- Aanwezig in mucus, smeer- of glijmiddel
1.3. Biomoleculen
Aaneenschakeling van bouwstenen: monomeren
Zijn aaneengeschakeld polymeren
1.4. Belang van mineralen
Bv.
- Na+ is vooral buiten cel aanwezig, K+ vooral binnen cel
Gradiënt noodzakelijk voor werking van cel
- Ca+ in botten en tanden
- Fe2+ in rode bloedcellen en hemoglobine
2. Moleculaire bouw en functie van sachariden
2.1. Bouw en functie van monosachariden
- Opgebouwd uit C, O, H
- 3, 5 of 6 C-atomen
Triose, pentose, hexose
Vanaf 5 C-atomen: cyclische structuren
- Glucose: energiebron
- Fructose: omgezet in lichaam tot glucose
2.2. Bouw en functie van disachariden
2 monosachariden gebonden door glycosidische binding
Condensatiereactie met afsplitsing van water
- Maltose: 2 * glucose
Bier
- Sacharose: glucose + fructose
Suikerbiet, suikerriet, esdoorn
- Lactose: galactose + glucose
Melk
2.3. Bouw en functie van polysachariden
- Homopolysachariden: één type monosachariden
- Heteropolysachariden: meerdere types
- Onvertakt/ vertakt
- Opslagvorm van monosachariden of energie / structurele elementen
- Glycogeen: opslag van glucose in bloed
o Sterk vertakt
o Homopolysacharide
- Zetmeel: opslagvorm van energie
o Zetmeelkorrels in plantencellen
- Cellulose in celwand van plantencel: structureel element
- Chitine in uitwendig skelet van insect: structureel element
3. Moleculaire bouw en functie van proteïnen
3.1. Aminozuren: bouwstenen van proteïnen
Centraal C-atoom gebonden aan aminogroep, carboxylgroep, een waterstofatoom
en een restgroep
20 aminozuren: onderscheid door restgroep
Proteïne: lineaire aaneenschakeling van aminozuren
Module 1: De cel
1. De prokaryote cel
1.1. Inleiding
Prokaryote cellen
- Klein en minder complex
- Bacteriën en archaea
- Eender welke omgeving
1.2. Kenmerken van een prokaryote cel
- Geen celkern of celorganellen
- DNA vrij in cytoplasma: gebied = nucleo
- Plasmiden: kleine extra stukjes DNA
- Celwand: stevigheid en vorm
Uit peptidoglycaan
Bescherming tegen omgevingsfactoren
- Celmembraan: plaats waar stoffen in en uit cel worden getransporteerd
Uit dubbele laag fosfolipiden
Bevat eiwitten als kanalen om moleculen te vervoeren
- Ribosomen: eiwitsynthese: DNA-replicatie
- Flagel: staart die cel doet voortbewegen
- Fimbri: haarachtige structuren voor hechting
2. De eukaryote cel
2.1. Inleiding
Eukaryote cellen
- Vormen basis van complexe levensvormen
- Celkern en celorganellen
2.2. Eukaryote cel
- Celmembraan
o Flexibel en semipermeabel
o Barrière naar buitenwereld
o Opgebouwd uit dubbele fosfolipidenlaag met cholesterol
o Eiwitten voor transport en signaaloverdracht
o Soms suikers op buitenste laag voor cel herkenning = glycocalyx
- Cytoplasma
o Cytosol (vloeistof) en celorganellen
o Constante pH
- Celkern:
o Bevat DNA: georganiseerd in chromosomen
o Dubbel membraan = kernmembraan
Bevat poriën
o Nucleolus: bouw van ribosoom onderdelen
- Ribosomen: eiwitsynthese
- Centriolenpaar: 2 staafjes loodrecht op elkaar
o Opgebouwd uit microtubuli
o Verdeling genetisch materiaal bij celdeling
- Endoplasmatisch reticulum
o Glad ER: lipidensynthese
o Ruw ER: synthese en transport van eiwitten
Ribosomen aan buitenkant gehecht
, - Golgiapparaat: afwerking eiwitten en lipiden
o Opgebouwd uit afgeplatte membranen: cisternen
o Blaasjes gevuld met eiwitten worden afgesnoerd: vesikels
o Transport naar uiteindelijke bestemming
- Lysosomen:
o Blaasjes opgebouwd uit enkelvoudig lipidenmembaan
o Enzymen: afbraak van onbruikbare structuren binnen de cel
o Autofagie: vertering van bacteriën en oude organellen
o Lage pH
- Mitochondrion
o Productie ATP
o Dubbel membraan
▪ Buitenste glad, binnenste geplooid in cristae om oppervlakte te vergroten
o Matrix: binnenste ruimte
Bevat enzymen voor celademhaling
- Cytoskelet: netwerk van eiwitvezels
o Vorm van cel ondersteunt
o Maakt interne processen mogelijk
o Bewegelijkheid
o 3 typen filamenten
▪ Microtubuli: holle buizen
▪ Intermediaire filamenten: lange strengen
▪ Microfilamenten: twee om elkaar gewikkelde strengen
2.3. Plantencel
- Wel celwand: bestaat uit cellulose
Structurele ondersteuning en bescherming
- Plastiden:
o Opslag van zetmeel
o Productie kleurstof
o Chloroplasten: fotosynthese
▪ Dubbel lipidenmembraan
▪ Binnenste ruimte = thylakoid
▪ Bevat afgeplatte zakken met chlorofyl (absorbeert lichtenergie)
- Vacuolen: met vloeistof gevulde blaasjes
o Handhaven osmotische druk
o Opslag voeding en afvalstoffen
o Behouden van celvorm
o Dierlijke cellen: kleine, meerdere vacuolen
- Geen centriolen
3. Eenheidsmembraan
3.1. Componenten van een eenheidsmembraan
- Lipiden
o Fosfolipiden
o Cholesterol
Amfipatische moleculen
o Dubbellaag van fosfolipiden met staarten naar elkaar toe gericht
Cholesterol ertussen
- Proteïnen
o Perifere membraaneiwitten: met één kant van membraan verbonden
o Transmembranaire eiwitten: gaan door membraan
- Polysachariden bij dierlijke cellen: vormen glycocalyx
3.2. Eigenschappen en functie van een eenheidsmembraan
Eigenschappen
, - Vloeibaar: beweegbare componenten
- Selectief permeabel
- Zelfsluitend: gemaakt gat door bv naald sluit vanzelf
Functies
- Barrière
- Uitwisseling
4. Membraantransportsystemen
4.1. Passief transport
Passief transport: gebeurt spontaan, geen energie nodig
- Diffusie
Netto transport van opgeloste stof van compartiment met hoge concentratie
naar compartiment met lage concentratie
Tot evenwicht
- Osmose
Netto transport van oplosmiddel van compartiment met lage concentratie
opgeloste stof (hypotone oplossing) naar compartiment met hoge
concentratie (hypertone oplossing)
o Cel in hypertone oplossing: cel geeft water af
Cel krimpt
o Cel in hypotone oplossing: cel neemt water op
Cel zwelt
Cellysis: cel springt door te veel opname van water
4.2. Actief transport: energie nodig
Actief transport: energie nodig
- Ionenpomp
o Ondoorlaatbaar membraan voor opgeloste stof
o Concentratiegradiënt over membraan
Opgeloste stof wordt tegen gradiënt in verplaatst
o Pomp aangedreven door energie (ATP)
o Afsplitsing energierijke fosfaatgroep van ATP: levert energie
bv. Natrium/Kalium pomp
- Endocytose/exocytose: grote moleculen die niet door celmembraan passen in en uit cel
krijgen
o Endocytose: instulping rond molecule dat in de cel moet
Afsplitsing van blaasje in cytoplasma: endosoom
Versmelting met lysosoom
Afbraak tot bouwstenen
o Exocytose: blaasje in cel versmelt met plasmamembraan
Inhoud komt buiten cel terecht
Module 2: chemische stoffen in de cel
1. Chemische samenstelling van de cel
1.1. Chemische samenstelling van de mens
- 65% water: in en tussen cellen
- Biomoleculen/ organische C-verbindingen
o Polysachariden
o Proteïnen
o Lipiden
o Nucleïnezuren
- Minerale verbindingen/ anorganische zouten: Na+, K+, Ca2+, …
, 1.2. Belang van water
- Oplosmiddel
- Intra- en extracellulair milieu
- Kan deelnemen aan chemische reacties (bv. hydrolyse)
- Transportmiddel: bloed en lymfe
- Aanwezig in mucus, smeer- of glijmiddel
1.3. Biomoleculen
Aaneenschakeling van bouwstenen: monomeren
Zijn aaneengeschakeld polymeren
1.4. Belang van mineralen
Bv.
- Na+ is vooral buiten cel aanwezig, K+ vooral binnen cel
Gradiënt noodzakelijk voor werking van cel
- Ca+ in botten en tanden
- Fe2+ in rode bloedcellen en hemoglobine
2. Moleculaire bouw en functie van sachariden
2.1. Bouw en functie van monosachariden
- Opgebouwd uit C, O, H
- 3, 5 of 6 C-atomen
Triose, pentose, hexose
Vanaf 5 C-atomen: cyclische structuren
- Glucose: energiebron
- Fructose: omgezet in lichaam tot glucose
2.2. Bouw en functie van disachariden
2 monosachariden gebonden door glycosidische binding
Condensatiereactie met afsplitsing van water
- Maltose: 2 * glucose
Bier
- Sacharose: glucose + fructose
Suikerbiet, suikerriet, esdoorn
- Lactose: galactose + glucose
Melk
2.3. Bouw en functie van polysachariden
- Homopolysachariden: één type monosachariden
- Heteropolysachariden: meerdere types
- Onvertakt/ vertakt
- Opslagvorm van monosachariden of energie / structurele elementen
- Glycogeen: opslag van glucose in bloed
o Sterk vertakt
o Homopolysacharide
- Zetmeel: opslagvorm van energie
o Zetmeelkorrels in plantencellen
- Cellulose in celwand van plantencel: structureel element
- Chitine in uitwendig skelet van insect: structureel element
3. Moleculaire bouw en functie van proteïnen
3.1. Aminozuren: bouwstenen van proteïnen
Centraal C-atoom gebonden aan aminogroep, carboxylgroep, een waterstofatoom
en een restgroep
20 aminozuren: onderscheid door restgroep
Proteïne: lineaire aaneenschakeling van aminozuren
