Celbiologie
H1: Cellulaire architectuur en morfologie
1. Eigenschappen van cellen
1.1 Celdeling
Cellen variëren in algemene karakteristieken
• Complexiteit van organisatie
• Moleculaire componenten
• Grootte en vorm
• Specialisatie
We kunnen de cellen indelen in verschillende types van cellulaire organisatie
• Moleculair → DNA, RNA, eiwitten, suikers, lipiden …
• Morfologisch → groot, klein, bol, kubus, vertakt …
• Functioneel → contractie, secretie, communicatie, metabolisme …
In de celbiologie kijken we naar al deze niveaus te samen, we kijken naar al de verschillende aspecten om te
begrijpen hoe zo een cel functioneert.
De huidige indeling van levensvormen: bacteria <-> archaea <-> eukarya
3 levensdomeinen
Probleem: te simpele indeling
• Te sterke nadruk op morfologische karakteristiek: +/- kern
• Houdt geen rekening met moleculaire/functionele diversiteit van “prokaryoten”
Grootte aanwezigheid van de kern,
Belangrijkste onderscheid zit in de ribosomen en het aantal eiwitten en rRNA’s dat is het enige element dat
verschillend is tussen de 3 levensvormen.
,Alle deze drie verschillende levensvormen zijn ooit ontstaan vanuit 1 oercel,
In deze cursus zullen we enkel kijken naar eukaryote cellen
1.2 Celgrootte
Variaties in celgrootte: micrometer schaal
Dus bacteria – archaea tussen 1 µm – 5 µm (gemiddeld)
Eukaryote cellen 10 µm – 100 µm (gemiddeld)
Waarom is een eukaryote cel niet een cm groot? Het heeft heel veel consequenties
De micrometer schaal is ideaal voor de cellulaire functie en dit voor deze 3 redenen:
- Allereerst is de oppervlakte/ volume verhouding een heel belangrijk aspect, oppervlakte volume
verhouding bepaald de capaciteit van het membraantransport. Als die te veel afneemt, neemt ook
de capaciteit van membraantransport af.
- 2e aspect is diffusiesnelheid van moleculen, hoe groter de cel, hoe langer het zal duren voordat een
stofje in het centrum van de cel belandt.
- En dan voldoende hoge concentraties van moleculen bepalen de snelheid van de enzymatische
reacties die plaatsvinden.
OPPERVLAKTE/VOLUME VERHOUDING
We hebben een cel die een bepaald volume heeft, hoe groter deze cel wordt hoe meer er uitgewisseld
moet worden. Hoe meer er opgenomen moet worden om die cel ‘gelukkig” te houden. Hoe meer er ook
uitgescheiden moet worden (meer afvalstoffen) en dat gebeurd thv het plasmamembraan. Het oppervlakte
van een cel, die bepaalt dus die transportcapaciteit, hoe groter de oppervlakte (met het interne van de cel
met de extracellulaire ruimte) dus het oppervlakte van de cel bepaald dus ook de communicatie capaciteit
met signaalmolecule van buiten
Dus je hebt op je membraan verschillende receptoren zitten die signalen kunnen opvangen van buitenaf,
die kunnen communiceren. En hoe groter dat is, hoe meer van die receptoren daar aanwezig kunnen zijn
dus op die manier zie je dat de oppervlakte al 2 belangrijke dingen bepaald
Hoe groter het volume wordt, hoe kleiner de volume verhouding is
De microvilli zorgen ervoor dat er een grotere oppervlakte is.
° microvilli in cellen met absorptiefunctie
° vergroten van membraanoppervlak door uitstulpingen
,DIFFUSSIESNELHEID VAN MOLECULEN
Moleculen bewegen in het cytoplasma door diffusie (passief proces van hoge conc. naar lage). Hoe groter
de afstand, hoe langer de diffusietijd (tijd die nodig is voor een stofje om van de ene kant naar de andere te
gaan). Kleinere cel is dus ideaal want anders zou glucose te lang overdoen om tot de kern bv. te geraken.
VOLDOENDE HOGE CONCENTRATIE VAN MOLECULEN
Enzymen en substraten moeten elkaar kunnen binden en vinden. Een bepaalde concentratie is nodig
zodanig ze zich makkelijk vinden -> hangt af van het volume van de cel. Hier 8x hogere glucose conc. nodig
in een 2x grotere cel.
, 1.3 Bacteria vs eukarya
2. Organellen van eukaryote cellen
2.1 Eukaryote cel
Compartimentalisering wilt zeggen, dat je in de cel verschillende compartimenten hebt, aanwezig zijn,
die een andere samenstelling kunnen hebben, andere pH of ionenconcentratie bv.
Als eerste hebben we de plasmamembraan en deze omgeeft de cel. Dus vormt een scheiding tussen
het intracellulair en extracellulaire milieu. Dat is een lipidedubbellaag en in deze lipide dubbellaag
zitten ook allemaal eiwitten die kunnen communiceren met buiten de cel, die sommige voedingstoffen
kunnen doorlaten of ionen om in de cel te gebruiken.
Dan hebben we de kern, deze wordt niet besproken in dit OPO.
en daarnaast hebben we nog het cytoplasma, en dat is het interne volume van de cel. Alles wat in de
cel zit behalve de kern. Dus het cytoplasma omgeeft de vloeistof die aanwezig is, waar die organellen
in drijven. Maar omvat ook de organellen zelf en het cytoskelet. Als we dan kijken naar wat er aanwezig
is, heb je het cytosol, het cytosol is enkel de vloeistof die in de cel aanwezig is, dus een semifluide
vloeistof. En daarin drijven alle organellen, alle eiwitten, alles wat in de cel zit.
We hebben dan de organellen en deze zijn dan ook weer afgeschermd met een membraan, vormen
dus een compartiment op zich, dus daar hebben we die compartimentalisering voor. Die allemaal
specifieke functies hebben die we nog gaan bespreken.
En dan heb je nog cytoskelet, eiwitten die zorgen voor stabileit van de cel, maar ook voor
communicatie, voor transportmechanismen (zie verder)
H1: Cellulaire architectuur en morfologie
1. Eigenschappen van cellen
1.1 Celdeling
Cellen variëren in algemene karakteristieken
• Complexiteit van organisatie
• Moleculaire componenten
• Grootte en vorm
• Specialisatie
We kunnen de cellen indelen in verschillende types van cellulaire organisatie
• Moleculair → DNA, RNA, eiwitten, suikers, lipiden …
• Morfologisch → groot, klein, bol, kubus, vertakt …
• Functioneel → contractie, secretie, communicatie, metabolisme …
In de celbiologie kijken we naar al deze niveaus te samen, we kijken naar al de verschillende aspecten om te
begrijpen hoe zo een cel functioneert.
De huidige indeling van levensvormen: bacteria <-> archaea <-> eukarya
3 levensdomeinen
Probleem: te simpele indeling
• Te sterke nadruk op morfologische karakteristiek: +/- kern
• Houdt geen rekening met moleculaire/functionele diversiteit van “prokaryoten”
Grootte aanwezigheid van de kern,
Belangrijkste onderscheid zit in de ribosomen en het aantal eiwitten en rRNA’s dat is het enige element dat
verschillend is tussen de 3 levensvormen.
,Alle deze drie verschillende levensvormen zijn ooit ontstaan vanuit 1 oercel,
In deze cursus zullen we enkel kijken naar eukaryote cellen
1.2 Celgrootte
Variaties in celgrootte: micrometer schaal
Dus bacteria – archaea tussen 1 µm – 5 µm (gemiddeld)
Eukaryote cellen 10 µm – 100 µm (gemiddeld)
Waarom is een eukaryote cel niet een cm groot? Het heeft heel veel consequenties
De micrometer schaal is ideaal voor de cellulaire functie en dit voor deze 3 redenen:
- Allereerst is de oppervlakte/ volume verhouding een heel belangrijk aspect, oppervlakte volume
verhouding bepaald de capaciteit van het membraantransport. Als die te veel afneemt, neemt ook
de capaciteit van membraantransport af.
- 2e aspect is diffusiesnelheid van moleculen, hoe groter de cel, hoe langer het zal duren voordat een
stofje in het centrum van de cel belandt.
- En dan voldoende hoge concentraties van moleculen bepalen de snelheid van de enzymatische
reacties die plaatsvinden.
OPPERVLAKTE/VOLUME VERHOUDING
We hebben een cel die een bepaald volume heeft, hoe groter deze cel wordt hoe meer er uitgewisseld
moet worden. Hoe meer er opgenomen moet worden om die cel ‘gelukkig” te houden. Hoe meer er ook
uitgescheiden moet worden (meer afvalstoffen) en dat gebeurd thv het plasmamembraan. Het oppervlakte
van een cel, die bepaalt dus die transportcapaciteit, hoe groter de oppervlakte (met het interne van de cel
met de extracellulaire ruimte) dus het oppervlakte van de cel bepaald dus ook de communicatie capaciteit
met signaalmolecule van buiten
Dus je hebt op je membraan verschillende receptoren zitten die signalen kunnen opvangen van buitenaf,
die kunnen communiceren. En hoe groter dat is, hoe meer van die receptoren daar aanwezig kunnen zijn
dus op die manier zie je dat de oppervlakte al 2 belangrijke dingen bepaald
Hoe groter het volume wordt, hoe kleiner de volume verhouding is
De microvilli zorgen ervoor dat er een grotere oppervlakte is.
° microvilli in cellen met absorptiefunctie
° vergroten van membraanoppervlak door uitstulpingen
,DIFFUSSIESNELHEID VAN MOLECULEN
Moleculen bewegen in het cytoplasma door diffusie (passief proces van hoge conc. naar lage). Hoe groter
de afstand, hoe langer de diffusietijd (tijd die nodig is voor een stofje om van de ene kant naar de andere te
gaan). Kleinere cel is dus ideaal want anders zou glucose te lang overdoen om tot de kern bv. te geraken.
VOLDOENDE HOGE CONCENTRATIE VAN MOLECULEN
Enzymen en substraten moeten elkaar kunnen binden en vinden. Een bepaalde concentratie is nodig
zodanig ze zich makkelijk vinden -> hangt af van het volume van de cel. Hier 8x hogere glucose conc. nodig
in een 2x grotere cel.
, 1.3 Bacteria vs eukarya
2. Organellen van eukaryote cellen
2.1 Eukaryote cel
Compartimentalisering wilt zeggen, dat je in de cel verschillende compartimenten hebt, aanwezig zijn,
die een andere samenstelling kunnen hebben, andere pH of ionenconcentratie bv.
Als eerste hebben we de plasmamembraan en deze omgeeft de cel. Dus vormt een scheiding tussen
het intracellulair en extracellulaire milieu. Dat is een lipidedubbellaag en in deze lipide dubbellaag
zitten ook allemaal eiwitten die kunnen communiceren met buiten de cel, die sommige voedingstoffen
kunnen doorlaten of ionen om in de cel te gebruiken.
Dan hebben we de kern, deze wordt niet besproken in dit OPO.
en daarnaast hebben we nog het cytoplasma, en dat is het interne volume van de cel. Alles wat in de
cel zit behalve de kern. Dus het cytoplasma omgeeft de vloeistof die aanwezig is, waar die organellen
in drijven. Maar omvat ook de organellen zelf en het cytoskelet. Als we dan kijken naar wat er aanwezig
is, heb je het cytosol, het cytosol is enkel de vloeistof die in de cel aanwezig is, dus een semifluide
vloeistof. En daarin drijven alle organellen, alle eiwitten, alles wat in de cel zit.
We hebben dan de organellen en deze zijn dan ook weer afgeschermd met een membraan, vormen
dus een compartiment op zich, dus daar hebben we die compartimentalisering voor. Die allemaal
specifieke functies hebben die we nog gaan bespreken.
En dan heb je nog cytoskelet, eiwitten die zorgen voor stabileit van de cel, maar ook voor
communicatie, voor transportmechanismen (zie verder)
