H4 Cel en leven
Biologie 4.1: Levende cellen
Van systeem aarde tot molecuul
Een organisatieniveau is de schaal waarop biologisch onderzoek plaatsvindt (molecuul, populatie,
aarde). Elk organisatieniveau heeft zijn eigen onderzoekstechnieken → celniveau: microscoop.
Een organel is een deel van de cel (structuur) met een bepaalde functie.
Eencellig meercellig
Het volume van een organisme bepaalt de mate van zuurstofbehoefte. Het oppervlak bepaalt de
snelheid van stofwisseling met de omgeving. Hoe groter het organisme, hoe kleiner de oppervlak-
volumeverhouding → volume neemt sneller toe dan het oppervlak.
Eencelligen hebben met hun hele oppervlak direct contact met de omgeving → relatief groot
oppervlak-volumeverhouding. Zuurstofopname is dus geen probleem.
Meercelligen staan niet met alle cellen in direct contact met de omgeving → relatief klein
oppervlak-volumeverhouding. Om toch alle cellen van voldoende zuurstof en voedingsstoffen te
voorzien, zijn er speciale organen met een groot oppervlak voor stofwisseling → darmen, kieuwen,
longen.
Verschillende cellen, weefsels en organen
Alle cellen bij een meercellig organisme zijn ontstaan uit één bevruchte eicel → celdeling.
Bij celdifferentiatie gaan cellen steeds meer verschillen in vorm, grootte en functie. Dit treedt op bij de
ontwikkeling van een meercellig individu. Een weefsel is een groep cellen met dezelfde bouw en functie
→ samenwerking tussen cellen, waardoor verbetering van de celactiviteit.
Zieke cellen
Een ziekte op celniveau bij mensen is diabetes type 1 = cellen van het afweersysteem vallen bepaalde
cellen in de alvleesklier aan, waardoor ze geen insuline meer aanmaken. Insuline is een hormoon dat
het glucosegehalte in het bloed verlaagt. Door insuline nemen cellen glucose op uit het bloed →
suikeropname verstoord. Ziekten op celniveau kunnen doorwerken op andere organisatieniveaus.
Stamcellen
Momenteel kan diabetes type 1 alleen genezen door transplantatie van de alvleesklier of van insuline
producerende cellen. Stamcellen zijn cellen die nog geen functie hebben, waardoor ze nog kunnen
uitgroeien tot andere typen cellen. Volwassen stamcellen zijn zo te beïnvloeden dat ze veranderen in
cellen met een bepaalde functie, zoals het maken van insuline. De stamcelbronnen:
1. Embryo’s: stamcellen die overblijven na en ivf-behandeling. Nadeel: veel kritiek vanuit religie.
2. Navelstreng: stamcellen lijken al sterk op volwassen stamcellen → beperking.
3. Volwassen organen: de stamcellen in je beenmerg en huid.
, H4 Cel en leven
Biologie 4.2: Industrie op miniformaat
Recept voor insuline zit in de celkern
De cellen in je lichaam maken allerlei eiwitten → enzymen, bouwstoffen, hormonen, antistoffen.
De bouwstenen van eiwitten zijn aminozuren. In je darmkanaal worden de plantaardige en dierlijke
eiwitten uit het voedsel verteert tot losse aminozuren.
Het DNA in de celkern bevat bouwinstructies voor een eiwit. De cel maakt van een bepaald stukje DNA
een kopietje in de vorm van een RNA-molecuul. Het RNA gaat via de kernporiën in het kernmembraan
naar de ribosomen. Ribosomen bouwen per codon/triplet (drie stikstofbasen) één aminozuur in.
Dus: ribosomen vormen eiwitten a.d.h.v. mRNA. Het omzetten van DNA naar RNA heet transcriptie.
Endoplasmatisch reticulum (ER)
Het ER is een netwerk van twee membranen met tussenruimte → glad ER: zonder ribosomen, ruw ER:
met ribosomen. Het ER zorgt voor het transport binnen de cel, maar ook van de ene naar de andere cel.
De enzymen in de tussenruimte van het ruw ER, geven de nieuwe eiwitten hun juiste structuur.
Het glad ER vormt fosfolipiden = vetachtige stoffen voor celmembranen.
Golgi-systeem
In het Golgi-systeem worden eiwitten bewerkt en krijgen ze de juiste vorm, anders kunnen ze niet
werkzaam worden. Het Golgi-systeem verpakt de eiwitten weer in blaasjes en snoert deze af. Het
blaasje versmelten uiteindelijk met het celmembraan, waardoor de eiwitten de cel verlaten
(exocytose).
Dus: Het celmembraan voorkomt het willekeurig uitwisselen van stoffen → bepaalt welke stof de cel
in- of uitgaat. Golgi-systeem = transportsysteem, het bewerkt cellen en snoert de blaasjes af.
Energiecentrales van de cel
De energiebron die cellen meestal gebruiken is ATP = een molecuul waarin de cel energie opslaat.
De mitochondriën zorgen voor de verbranding van glucose, waardoor er ATP vrij komt.
Lysosomen
Lysosomen zijn blaasjes die door het Golgi-systeem worden gevormd en verteringsenzymen bevatten.
Deze enzymen breken versleten organellen af, waarna de cel de afbraakproducten kan hergebruiken of
uitscheiden. Lysosomen breken ook de moleculen af die de cel opneemt via endocytose.
Celskelet
Het celskelet/cytoskelet is een netwerk van verschillende eiwitdraden; het geeft stevigheid en vorm.
Langs het cytoskelet worden stoffen en organellen vervoerd → groeit en krimpt (geen constante vorm).
Centriolen
Centriolen spelen een rol bij de celdeling. Ze verdelen en splitsen met behulp van eiwitdraden de
chromosomen over beide helften → twee dochtercellen. Centriolen zitten alleen in dierlijke cellen.
Biologie 4.1: Levende cellen
Van systeem aarde tot molecuul
Een organisatieniveau is de schaal waarop biologisch onderzoek plaatsvindt (molecuul, populatie,
aarde). Elk organisatieniveau heeft zijn eigen onderzoekstechnieken → celniveau: microscoop.
Een organel is een deel van de cel (structuur) met een bepaalde functie.
Eencellig meercellig
Het volume van een organisme bepaalt de mate van zuurstofbehoefte. Het oppervlak bepaalt de
snelheid van stofwisseling met de omgeving. Hoe groter het organisme, hoe kleiner de oppervlak-
volumeverhouding → volume neemt sneller toe dan het oppervlak.
Eencelligen hebben met hun hele oppervlak direct contact met de omgeving → relatief groot
oppervlak-volumeverhouding. Zuurstofopname is dus geen probleem.
Meercelligen staan niet met alle cellen in direct contact met de omgeving → relatief klein
oppervlak-volumeverhouding. Om toch alle cellen van voldoende zuurstof en voedingsstoffen te
voorzien, zijn er speciale organen met een groot oppervlak voor stofwisseling → darmen, kieuwen,
longen.
Verschillende cellen, weefsels en organen
Alle cellen bij een meercellig organisme zijn ontstaan uit één bevruchte eicel → celdeling.
Bij celdifferentiatie gaan cellen steeds meer verschillen in vorm, grootte en functie. Dit treedt op bij de
ontwikkeling van een meercellig individu. Een weefsel is een groep cellen met dezelfde bouw en functie
→ samenwerking tussen cellen, waardoor verbetering van de celactiviteit.
Zieke cellen
Een ziekte op celniveau bij mensen is diabetes type 1 = cellen van het afweersysteem vallen bepaalde
cellen in de alvleesklier aan, waardoor ze geen insuline meer aanmaken. Insuline is een hormoon dat
het glucosegehalte in het bloed verlaagt. Door insuline nemen cellen glucose op uit het bloed →
suikeropname verstoord. Ziekten op celniveau kunnen doorwerken op andere organisatieniveaus.
Stamcellen
Momenteel kan diabetes type 1 alleen genezen door transplantatie van de alvleesklier of van insuline
producerende cellen. Stamcellen zijn cellen die nog geen functie hebben, waardoor ze nog kunnen
uitgroeien tot andere typen cellen. Volwassen stamcellen zijn zo te beïnvloeden dat ze veranderen in
cellen met een bepaalde functie, zoals het maken van insuline. De stamcelbronnen:
1. Embryo’s: stamcellen die overblijven na en ivf-behandeling. Nadeel: veel kritiek vanuit religie.
2. Navelstreng: stamcellen lijken al sterk op volwassen stamcellen → beperking.
3. Volwassen organen: de stamcellen in je beenmerg en huid.
, H4 Cel en leven
Biologie 4.2: Industrie op miniformaat
Recept voor insuline zit in de celkern
De cellen in je lichaam maken allerlei eiwitten → enzymen, bouwstoffen, hormonen, antistoffen.
De bouwstenen van eiwitten zijn aminozuren. In je darmkanaal worden de plantaardige en dierlijke
eiwitten uit het voedsel verteert tot losse aminozuren.
Het DNA in de celkern bevat bouwinstructies voor een eiwit. De cel maakt van een bepaald stukje DNA
een kopietje in de vorm van een RNA-molecuul. Het RNA gaat via de kernporiën in het kernmembraan
naar de ribosomen. Ribosomen bouwen per codon/triplet (drie stikstofbasen) één aminozuur in.
Dus: ribosomen vormen eiwitten a.d.h.v. mRNA. Het omzetten van DNA naar RNA heet transcriptie.
Endoplasmatisch reticulum (ER)
Het ER is een netwerk van twee membranen met tussenruimte → glad ER: zonder ribosomen, ruw ER:
met ribosomen. Het ER zorgt voor het transport binnen de cel, maar ook van de ene naar de andere cel.
De enzymen in de tussenruimte van het ruw ER, geven de nieuwe eiwitten hun juiste structuur.
Het glad ER vormt fosfolipiden = vetachtige stoffen voor celmembranen.
Golgi-systeem
In het Golgi-systeem worden eiwitten bewerkt en krijgen ze de juiste vorm, anders kunnen ze niet
werkzaam worden. Het Golgi-systeem verpakt de eiwitten weer in blaasjes en snoert deze af. Het
blaasje versmelten uiteindelijk met het celmembraan, waardoor de eiwitten de cel verlaten
(exocytose).
Dus: Het celmembraan voorkomt het willekeurig uitwisselen van stoffen → bepaalt welke stof de cel
in- of uitgaat. Golgi-systeem = transportsysteem, het bewerkt cellen en snoert de blaasjes af.
Energiecentrales van de cel
De energiebron die cellen meestal gebruiken is ATP = een molecuul waarin de cel energie opslaat.
De mitochondriën zorgen voor de verbranding van glucose, waardoor er ATP vrij komt.
Lysosomen
Lysosomen zijn blaasjes die door het Golgi-systeem worden gevormd en verteringsenzymen bevatten.
Deze enzymen breken versleten organellen af, waarna de cel de afbraakproducten kan hergebruiken of
uitscheiden. Lysosomen breken ook de moleculen af die de cel opneemt via endocytose.
Celskelet
Het celskelet/cytoskelet is een netwerk van verschillende eiwitdraden; het geeft stevigheid en vorm.
Langs het cytoskelet worden stoffen en organellen vervoerd → groeit en krimpt (geen constante vorm).
Centriolen
Centriolen spelen een rol bij de celdeling. Ze verdelen en splitsen met behulp van eiwitdraden de
chromosomen over beide helften → twee dochtercellen. Centriolen zitten alleen in dierlijke cellen.
