MODULE 2: CELLULAR STRUCTURES AND FUNCTIONS
1. PROKARYOTEN:
● Extreem resistent: kunnen leven in extreme omstandigheden (bv.
thermofielen in vulkanische bronnen)
● Klein volume → hoge oppervlakte/volume-ratio → efficiënte
stofuitwisseling → snelle groei
● Transcriptie & translatie gekoppeld: eiwitten worden al gemaakt
tijdens het aflezen van DNA
Opm: bij eukaryoten zijn de transcriptie & translatie ontkoppelt
1.1 GENETISCH MATERIAAL
Circulair DNA: Dubbelstrengig, ligt vrij in nucleoid
• Plasmiden: Kleine extra DNA-cirkels met aanvullende genen
• Geen celkern: DNA ligt direct in contact met cytoplasma
• Meestal haploïd (n): Slechts één kopie van elk gen
Mutaties direct zichtbaar → geen tweede gen om
defecten te compenseren
▪ Slechte mutatie → cel sterft
▪ Goede mutatie → directe selectievoordeel →
snelle evolutie
1.3 CELWAND EN CELMEMBRAAN
• Celmembraan
➢ Semipermeabel → laat sommige stoffen door, andere niet
➢ Door osmose stroomt water naar gebieden met hoge concentratie opgeloste stoffen
➢ In bacteriën: veel opgeloste stoffen binnenin → water stroomt naar binnen → turgordruk ontstaat
• Celwand
➢ Nodig om turgordruk tegen te gaan → voorkomt dat de cel barst
➢ Vooral belangrijk bij bacteriën → hoge interne druk door osmose
▪ Gram-positieve bacteriën: dikke peptidoglycaanlaag → sterke wand
▪ Gram-negatieve bacteriën: dunnere wand + buitenmembraan → extra bescherming
1
,1.4 FLAGEL
• Structuur & werking flagel
➢ Stap 1: Vorming van een holle buis met een haakvormige structuur → steekt door membraan en
celwand
➢ Stap 2: Via deze buis worden flagelline-eiwitten naar buiten gepompt → vormen het filame
➢ Stap 3: Nieuwe eiwitten worden aan het uiteinde toegevoegd → verlenging van de flagel
• Beweging flagel (geen spontaan proces)
➢ Aangedreven door een protonengradiënt (H⁺) → energie wordt omgezet in rotatie (archaea gebruiken
ATP, bacteriën E v/d redoxreactie)
➢ Werkt als een propeller → cel beweegt voort
Opm: Enige menselijke cellen met flagellen: spermacellen
Opm: Adhv flagel kan prokaryoot voortbewegen (evolutionair interessant -> moet niet op één plaats blijven)
0. EUKARYOTEN
➔ Verschil plantaardige cel en dierlijke cel (geen celwand, vacuole, chloroplasten, centriolen)
2.1 CELKERN = NUCLEUS
• Heeft een dubbel membraan rond zich (buitenkant gaat over in RER)
1) Laat DNA polymerase door want mRNA moet gemaakt worden (mRNA kan dus ook naar buiten)
2.1.1 DNA IN DE CELKERN
● Structuur en organisatie
➢ Diploïde (2n): twee kopieën van elk gen
● Epigenetica
➢ Euchromatine: toegankelijk → actieve transcriptie
➢ Heterochromatine: dicht opgevouwen → inactief
2
, ● Hoe wordt DNA gecondenseerd tot een chromosoom?
➢ DNA is dubbelstrengig: 2 strengen in dubbele helix
➢ Nucleosoom: DNA wikkelt zich rond histone eiwitten
➢ Solenoïde (30nm vezel): Nucleosomen vormen een spiraalvormige structuur: een compactere vezel
➢ Chromatine-lussen: De solenoïdevezels vormen lussen die vastzitten aan een eiwit-scaffold
→ lussen zorgen voor verdere organisatie
→ meerdere lussen vormen rozetten
➢ Mitotisch chromosoom: Tijdens celdeling worden de rozetten nog verder opgevouwen tot het
herkenbare X-vormige chromosoom
→ zijn volledig gecondenseerd
2.2 RIBOSOMEN
= celorganellen dat eiwitten synthetiseren op basis van mRNA
• opbouw:
1) small subunit → leest mRNA
2) large subunit → koppelt aminozuren tot een eiwit
3) beide zijn opgebouwd uit ribosomaal RNA (rRNA) & eiwitten
4) Subunits worden gesynthetiseerd in de nucleolus
5) Verplaatsen via kernporiën naar het cytoplasma (hier worden ze een functioneel ribosoom)
• 2 soorten
1) Vrije ribosomen → Los in cytoplasma
2) Gebonden ribosomen → zitten aan RER (dubbele fosfolipide laag met ingebedde proteïnen
3
1. PROKARYOTEN:
● Extreem resistent: kunnen leven in extreme omstandigheden (bv.
thermofielen in vulkanische bronnen)
● Klein volume → hoge oppervlakte/volume-ratio → efficiënte
stofuitwisseling → snelle groei
● Transcriptie & translatie gekoppeld: eiwitten worden al gemaakt
tijdens het aflezen van DNA
Opm: bij eukaryoten zijn de transcriptie & translatie ontkoppelt
1.1 GENETISCH MATERIAAL
Circulair DNA: Dubbelstrengig, ligt vrij in nucleoid
• Plasmiden: Kleine extra DNA-cirkels met aanvullende genen
• Geen celkern: DNA ligt direct in contact met cytoplasma
• Meestal haploïd (n): Slechts één kopie van elk gen
Mutaties direct zichtbaar → geen tweede gen om
defecten te compenseren
▪ Slechte mutatie → cel sterft
▪ Goede mutatie → directe selectievoordeel →
snelle evolutie
1.3 CELWAND EN CELMEMBRAAN
• Celmembraan
➢ Semipermeabel → laat sommige stoffen door, andere niet
➢ Door osmose stroomt water naar gebieden met hoge concentratie opgeloste stoffen
➢ In bacteriën: veel opgeloste stoffen binnenin → water stroomt naar binnen → turgordruk ontstaat
• Celwand
➢ Nodig om turgordruk tegen te gaan → voorkomt dat de cel barst
➢ Vooral belangrijk bij bacteriën → hoge interne druk door osmose
▪ Gram-positieve bacteriën: dikke peptidoglycaanlaag → sterke wand
▪ Gram-negatieve bacteriën: dunnere wand + buitenmembraan → extra bescherming
1
,1.4 FLAGEL
• Structuur & werking flagel
➢ Stap 1: Vorming van een holle buis met een haakvormige structuur → steekt door membraan en
celwand
➢ Stap 2: Via deze buis worden flagelline-eiwitten naar buiten gepompt → vormen het filame
➢ Stap 3: Nieuwe eiwitten worden aan het uiteinde toegevoegd → verlenging van de flagel
• Beweging flagel (geen spontaan proces)
➢ Aangedreven door een protonengradiënt (H⁺) → energie wordt omgezet in rotatie (archaea gebruiken
ATP, bacteriën E v/d redoxreactie)
➢ Werkt als een propeller → cel beweegt voort
Opm: Enige menselijke cellen met flagellen: spermacellen
Opm: Adhv flagel kan prokaryoot voortbewegen (evolutionair interessant -> moet niet op één plaats blijven)
0. EUKARYOTEN
➔ Verschil plantaardige cel en dierlijke cel (geen celwand, vacuole, chloroplasten, centriolen)
2.1 CELKERN = NUCLEUS
• Heeft een dubbel membraan rond zich (buitenkant gaat over in RER)
1) Laat DNA polymerase door want mRNA moet gemaakt worden (mRNA kan dus ook naar buiten)
2.1.1 DNA IN DE CELKERN
● Structuur en organisatie
➢ Diploïde (2n): twee kopieën van elk gen
● Epigenetica
➢ Euchromatine: toegankelijk → actieve transcriptie
➢ Heterochromatine: dicht opgevouwen → inactief
2
, ● Hoe wordt DNA gecondenseerd tot een chromosoom?
➢ DNA is dubbelstrengig: 2 strengen in dubbele helix
➢ Nucleosoom: DNA wikkelt zich rond histone eiwitten
➢ Solenoïde (30nm vezel): Nucleosomen vormen een spiraalvormige structuur: een compactere vezel
➢ Chromatine-lussen: De solenoïdevezels vormen lussen die vastzitten aan een eiwit-scaffold
→ lussen zorgen voor verdere organisatie
→ meerdere lussen vormen rozetten
➢ Mitotisch chromosoom: Tijdens celdeling worden de rozetten nog verder opgevouwen tot het
herkenbare X-vormige chromosoom
→ zijn volledig gecondenseerd
2.2 RIBOSOMEN
= celorganellen dat eiwitten synthetiseren op basis van mRNA
• opbouw:
1) small subunit → leest mRNA
2) large subunit → koppelt aminozuren tot een eiwit
3) beide zijn opgebouwd uit ribosomaal RNA (rRNA) & eiwitten
4) Subunits worden gesynthetiseerd in de nucleolus
5) Verplaatsen via kernporiën naar het cytoplasma (hier worden ze een functioneel ribosoom)
• 2 soorten
1) Vrije ribosomen → Los in cytoplasma
2) Gebonden ribosomen → zitten aan RER (dubbele fosfolipide laag met ingebedde proteïnen
3
