Alle levende cellen hebben dynamiek. Het meest essentiële van het in
leven houden van een cel is de energiehuishouding. Er zijn heel veel
genen betrokken bij het coderen van transporteiwitten. Hoe complexer
een organsimen hoe meer transportsystemen hij in zijn cel heeft dus
hoe meer genen, hoe langer het genoom.
Chemotaxis: proces waarbij cellen zich verplaatsen als reactie op een
chemische prikkel. Er bestaat positieve chemotaxis, cellen bewegen dan naar een
plek met hoge concentratie chemische stof. En negatieve chemotaxis, cellen
bewegen dan naar een plek met lage concentratie van de chemische stof.
Endosymbiose: een organsimen die in een ander organismen leeft waarbij beide
organismen profiteren.
Het ontstaan van de eukaryotische cel: de Archaea bacterie nam ooit een
aerobe bacterie op die zuurstof gebruikte voor energieproductie (aerobe
dissimilatie), deze leefde in symbiose. Vervolgens ging deze prokaryoten cel zich
vergroten en vergroten tot er te veel inhoud was ten op zichtte van het
membraan oppervlak. Het plasmamembraan ging zich naar binnen vouwen om
zo meet oppervlakte te krijgen. Hieruit ontstonden de organellen zoals de kern,
het ER en het Golgi-systeem. Later nam deze vroege eukaryotische cel bacteriën
op die in endosymbiose gingen leven en uiteindelijk diende als mitochondrium en
in plantencellen de plastiden.
Lichtmicroscoop: worden beperkt in de resolutie door dat de resolutie wordt
beperkt door de golflengte van zichtbaar licht. Wanneer de golflengte te groot is
in verhouding tot de structuur die je probeert te zien, zullen de details van dat
object niet meer goed waarneembaar zijn.
Fluorescentie microscoop: het is nog steeds een lichtmicroscoop alleen
werden bepaalde onderdelen van de cel fluoriserend gemaakt zodat ze goed te
onderscheiden waren van elkaar. Het nadeel was alleen dat cellen nog altijd
doodbleven aangezien het toevoegen van die fluorescentie alleen kon als de
membranen kapot waren.
Elektronenmicroscoop: het grote voordeel was dat de elektronenmicroscoop
ervoor zorgde dat je geen last meer had van de resolutie waardoor we veel
verder in konden zoomen. Dit kwam omdat de resolutie afhangt van de golflengte
van elektronen en die is zo klein dat er geen probleem ontstaat. Het enige nadeel
is dat het materiaal dat je bekijkt nog altijd dood is. Water moet uit een weefsel
voordat het kan worden bekeken doormiddel van elektronen. En dit verpest hele
structuren in de cel.
Cryo-elektronen microscoop: het is nog steeds een elektronenmicroscoop
alleen wordt het water in de cel op een bepaalde manier bevroren dat het wel
kan worden bekeken onder de microscoop. Het enige nadeel blijft dat het
materiaal dood moet zijn want je vriest het letterlijk dood.
Super resolutie microscoop: je laat niet alle fluoriserende moleculen in 1x
oplichten maar je activeert er een paar tegelijk. Hiermee kom je de precieze
locatie van elk oplichtend punt te weten. Door al deze punten samen te voegen
,krijg je een heel gedetailleerd beeld. Het nadeel was alleen dat cellen nog altijd
doodbleven aangezien het toevoegen van die fluorescentie alleen kon als de
membranen kapot waren. Niet alleen de resolutie is super goed maar de tijd
waarin je dit kan meten is in milliseconde waardoor de dynamiek van een cel
enorm goed te zien is.
Minimum resolveble distance: Dit is de minimale afstand tussen twee punten
waarop ze van elkaar te onderscheiden zijn. Onthoud dat dit voor een
lichtmicroscoop 200 nm is, voor een elektronenmicroscoop 0,12 nm, super
resolutie microscoop 10 nm.
Serendipiteit: de grootste ontdekkingen worden gedaan terwijl men eigenlijk
zocht naar iets anders. Het vinden van het GFP-gen is hier een mooi voorbeeld
van.
Luminescentie eiwit: is een eiwit dat licht kan maken.
Fluorescentie eiwit: is een eiwit dat licht kan gebruiken om er een andere kleur
van te maken.
Calmoduline (CaM): luminescentie eiwit dat aan het GFP-gen gebonden zit
samen met een ander eiwit genaamd M13. Wanneer calmoduline aan het GFP
gebonden zit is het GFP-gen inactief en kan het dus geen groen licht uitstralen.
Wanneer Calcium aan calmoduline bindt gaat het een complex aan met M13 en
dit maakt het GFP-gen actief.
GFP: is een eiwit die blauw licht kan absorberen om er vervolgens groen licht
van te maken. Het GFP-gen wordt in de wetenschap veel gebruikt. Het wordt
gebruikt om te kijken of er in een omgeving calcium aanwezig is of niet. Maar het
werd ook gebruikt als fusie-gen. Hierbij werd het GFP-gen achter of voor het gen
van een bepaald eiwit gezet. Zo ontstaat er een met GFP gebonden eiwit, die je
nu volledig kan volgen.
Flourofoor: dit is het fluoriserende deel van het GFP-eiwit die door een bèta-
barrel (kannetje) wordt omgeven en daardoor wordt beschermd. Het flourofoor
bevat aminozuren die in staat zijn groen licht uit te stralen als je er blauw licht op
schijnt.
Promotor analyse: neem een willekeurig gen en knip deze eruit, plak het GFP-
gen op deze plaats. Let hierbij op dat je de promotor op zijn plek laat zitten, deze
promotor zou nu het GFP-gen gaan reguleren. De promotor van een bepaald gen
werk zodra het organsimen groen kleurt.
Organoïden: stamcellen kweken om zo kleine miniatuurversies van menselijke
organen te creëren. Het nadeel hiervan is dat er vaak een orgaan nagebootst
wordt zonder dat het interacties heeft met ander weefsels, dit is in het echt
natuurlijk wel zo.
Regeneratie: wanneer een staart van een vis beschadigd raakt over eraf gaat
zijn er immuncellen ineen visje die de staart als het ware opnieuw maken.
Zwancellen: het zijn cellen die essentieel zijn om de zenuwcellen te isoleren en
zo de elektrische impulsen door de cel heen te kunnen laten gaan.
, Dierencellen en schimmelcellen bevatten mitochondriën om uit chemische
energie hun energie te halen. Plantencellen bevatten zowel chloroplasten als
mitochondriën om uit lichtenergie hun energie te halen en deze vervolgens af te
breken tot ATP. Bacteriën en archaea hebben geen van beide maar vertonen
vergelijkbare processen om hun energie te verkrijgen.
Mitochondriën: energiecentrales van de cel. In de mitochondriën vinden
processen plaats zoals de oxidatie van pyruvaat, citroenzuurcyclus en de
oxidatieve fosfolysering. Mitochondriën hebben hun eigen DNA en kunnen
zichzelf repliceren (dus hebben ook een eigen translatie systeem) volgens een
proces dat lijkt op de binaire deling van bacteriën. Dit gebeurt wanneer er meer
vraag is naar ATP in de cel.
Precursor eiwit: zijn onvoltooide eiwitten die later nog hun uiteindelijke functie
toegeregend krijgen. Een voorbeeld hiervan zijn eiwitten die mitochondriën nodig
hebben om zichzelf te kunnen delen. Aangezien de mitochondriën een deel van
hun DNA, met daarin een eiwit die nodig is voor celdeling, aan de celkern
gegeven hebben moet het translatiesysteem van de cel deze eiwitten vormen.
Vervolgens worden ze getransporteerd maar de mitochondriën waar hun functie
pas toegerekend krijgen en de mitochondriën zich kunnen delen.
Citroenzuurcyclus (Krebs): uit al het pyruvaat wat de citroenzuurcyclus binnen
komt als acetyl-CoA wordt er 3 NADH, 1 FADH2 en 1 ATP gegenereerd. Hierbij
komt er per Acetyl-CoA molecuul twee CO2 moleculen vrij, omdat de stoffen in de
cyclus worden geoxideerd.
Elektronentransportketen (ETC): de elektronen die zijn opgevangen door
NADH en FADH2 in de vorige stappen worden overgedragen aan de ETC. Hierin
worden de hoge energie elektronen doorgegeven aan verschillende moleculen,
hier komt energie bij vrij. Uiteindelijk bevatten de elektronen amper nog energie
en worden ze overgedragen aan de eind acceptor, namelijk 02. Zuurstof wordt
dan gereduceerd tot H20.
Chemieosmose: de energie die is geleverd door de energietransport keten
wordt gebruikt om protonen door het binnen membraan van de mitochondriën de
intermembranaire ruimte in te pompen. Hierdoor ontstaat er een protonen
gradiënt over het membraan. De protonen willen weer terug de matrix instromen
en dit doen ze door een membraaneiwit ATP-synthase volgens hun
elektrochemisch gradiënt. Hierdoor wordt ATP gegenereerd.
ATP-synthase: protonen komen binnen via de stator. Vervolgens komen ze
terecht op de bindingsplekken op de rotor. De rotor veranderd van vorm door
deze binding en begint te draaien. De internal rot bevindt zich onder de rotor en
draait mee, dit activeert de katalytische knop gebruikt de energie die door de
protonenstroom wordt gegenereerd om ATP te genereren.
leven houden van een cel is de energiehuishouding. Er zijn heel veel
genen betrokken bij het coderen van transporteiwitten. Hoe complexer
een organsimen hoe meer transportsystemen hij in zijn cel heeft dus
hoe meer genen, hoe langer het genoom.
Chemotaxis: proces waarbij cellen zich verplaatsen als reactie op een
chemische prikkel. Er bestaat positieve chemotaxis, cellen bewegen dan naar een
plek met hoge concentratie chemische stof. En negatieve chemotaxis, cellen
bewegen dan naar een plek met lage concentratie van de chemische stof.
Endosymbiose: een organsimen die in een ander organismen leeft waarbij beide
organismen profiteren.
Het ontstaan van de eukaryotische cel: de Archaea bacterie nam ooit een
aerobe bacterie op die zuurstof gebruikte voor energieproductie (aerobe
dissimilatie), deze leefde in symbiose. Vervolgens ging deze prokaryoten cel zich
vergroten en vergroten tot er te veel inhoud was ten op zichtte van het
membraan oppervlak. Het plasmamembraan ging zich naar binnen vouwen om
zo meet oppervlakte te krijgen. Hieruit ontstonden de organellen zoals de kern,
het ER en het Golgi-systeem. Later nam deze vroege eukaryotische cel bacteriën
op die in endosymbiose gingen leven en uiteindelijk diende als mitochondrium en
in plantencellen de plastiden.
Lichtmicroscoop: worden beperkt in de resolutie door dat de resolutie wordt
beperkt door de golflengte van zichtbaar licht. Wanneer de golflengte te groot is
in verhouding tot de structuur die je probeert te zien, zullen de details van dat
object niet meer goed waarneembaar zijn.
Fluorescentie microscoop: het is nog steeds een lichtmicroscoop alleen
werden bepaalde onderdelen van de cel fluoriserend gemaakt zodat ze goed te
onderscheiden waren van elkaar. Het nadeel was alleen dat cellen nog altijd
doodbleven aangezien het toevoegen van die fluorescentie alleen kon als de
membranen kapot waren.
Elektronenmicroscoop: het grote voordeel was dat de elektronenmicroscoop
ervoor zorgde dat je geen last meer had van de resolutie waardoor we veel
verder in konden zoomen. Dit kwam omdat de resolutie afhangt van de golflengte
van elektronen en die is zo klein dat er geen probleem ontstaat. Het enige nadeel
is dat het materiaal dat je bekijkt nog altijd dood is. Water moet uit een weefsel
voordat het kan worden bekeken doormiddel van elektronen. En dit verpest hele
structuren in de cel.
Cryo-elektronen microscoop: het is nog steeds een elektronenmicroscoop
alleen wordt het water in de cel op een bepaalde manier bevroren dat het wel
kan worden bekeken onder de microscoop. Het enige nadeel blijft dat het
materiaal dood moet zijn want je vriest het letterlijk dood.
Super resolutie microscoop: je laat niet alle fluoriserende moleculen in 1x
oplichten maar je activeert er een paar tegelijk. Hiermee kom je de precieze
locatie van elk oplichtend punt te weten. Door al deze punten samen te voegen
,krijg je een heel gedetailleerd beeld. Het nadeel was alleen dat cellen nog altijd
doodbleven aangezien het toevoegen van die fluorescentie alleen kon als de
membranen kapot waren. Niet alleen de resolutie is super goed maar de tijd
waarin je dit kan meten is in milliseconde waardoor de dynamiek van een cel
enorm goed te zien is.
Minimum resolveble distance: Dit is de minimale afstand tussen twee punten
waarop ze van elkaar te onderscheiden zijn. Onthoud dat dit voor een
lichtmicroscoop 200 nm is, voor een elektronenmicroscoop 0,12 nm, super
resolutie microscoop 10 nm.
Serendipiteit: de grootste ontdekkingen worden gedaan terwijl men eigenlijk
zocht naar iets anders. Het vinden van het GFP-gen is hier een mooi voorbeeld
van.
Luminescentie eiwit: is een eiwit dat licht kan maken.
Fluorescentie eiwit: is een eiwit dat licht kan gebruiken om er een andere kleur
van te maken.
Calmoduline (CaM): luminescentie eiwit dat aan het GFP-gen gebonden zit
samen met een ander eiwit genaamd M13. Wanneer calmoduline aan het GFP
gebonden zit is het GFP-gen inactief en kan het dus geen groen licht uitstralen.
Wanneer Calcium aan calmoduline bindt gaat het een complex aan met M13 en
dit maakt het GFP-gen actief.
GFP: is een eiwit die blauw licht kan absorberen om er vervolgens groen licht
van te maken. Het GFP-gen wordt in de wetenschap veel gebruikt. Het wordt
gebruikt om te kijken of er in een omgeving calcium aanwezig is of niet. Maar het
werd ook gebruikt als fusie-gen. Hierbij werd het GFP-gen achter of voor het gen
van een bepaald eiwit gezet. Zo ontstaat er een met GFP gebonden eiwit, die je
nu volledig kan volgen.
Flourofoor: dit is het fluoriserende deel van het GFP-eiwit die door een bèta-
barrel (kannetje) wordt omgeven en daardoor wordt beschermd. Het flourofoor
bevat aminozuren die in staat zijn groen licht uit te stralen als je er blauw licht op
schijnt.
Promotor analyse: neem een willekeurig gen en knip deze eruit, plak het GFP-
gen op deze plaats. Let hierbij op dat je de promotor op zijn plek laat zitten, deze
promotor zou nu het GFP-gen gaan reguleren. De promotor van een bepaald gen
werk zodra het organsimen groen kleurt.
Organoïden: stamcellen kweken om zo kleine miniatuurversies van menselijke
organen te creëren. Het nadeel hiervan is dat er vaak een orgaan nagebootst
wordt zonder dat het interacties heeft met ander weefsels, dit is in het echt
natuurlijk wel zo.
Regeneratie: wanneer een staart van een vis beschadigd raakt over eraf gaat
zijn er immuncellen ineen visje die de staart als het ware opnieuw maken.
Zwancellen: het zijn cellen die essentieel zijn om de zenuwcellen te isoleren en
zo de elektrische impulsen door de cel heen te kunnen laten gaan.
, Dierencellen en schimmelcellen bevatten mitochondriën om uit chemische
energie hun energie te halen. Plantencellen bevatten zowel chloroplasten als
mitochondriën om uit lichtenergie hun energie te halen en deze vervolgens af te
breken tot ATP. Bacteriën en archaea hebben geen van beide maar vertonen
vergelijkbare processen om hun energie te verkrijgen.
Mitochondriën: energiecentrales van de cel. In de mitochondriën vinden
processen plaats zoals de oxidatie van pyruvaat, citroenzuurcyclus en de
oxidatieve fosfolysering. Mitochondriën hebben hun eigen DNA en kunnen
zichzelf repliceren (dus hebben ook een eigen translatie systeem) volgens een
proces dat lijkt op de binaire deling van bacteriën. Dit gebeurt wanneer er meer
vraag is naar ATP in de cel.
Precursor eiwit: zijn onvoltooide eiwitten die later nog hun uiteindelijke functie
toegeregend krijgen. Een voorbeeld hiervan zijn eiwitten die mitochondriën nodig
hebben om zichzelf te kunnen delen. Aangezien de mitochondriën een deel van
hun DNA, met daarin een eiwit die nodig is voor celdeling, aan de celkern
gegeven hebben moet het translatiesysteem van de cel deze eiwitten vormen.
Vervolgens worden ze getransporteerd maar de mitochondriën waar hun functie
pas toegerekend krijgen en de mitochondriën zich kunnen delen.
Citroenzuurcyclus (Krebs): uit al het pyruvaat wat de citroenzuurcyclus binnen
komt als acetyl-CoA wordt er 3 NADH, 1 FADH2 en 1 ATP gegenereerd. Hierbij
komt er per Acetyl-CoA molecuul twee CO2 moleculen vrij, omdat de stoffen in de
cyclus worden geoxideerd.
Elektronentransportketen (ETC): de elektronen die zijn opgevangen door
NADH en FADH2 in de vorige stappen worden overgedragen aan de ETC. Hierin
worden de hoge energie elektronen doorgegeven aan verschillende moleculen,
hier komt energie bij vrij. Uiteindelijk bevatten de elektronen amper nog energie
en worden ze overgedragen aan de eind acceptor, namelijk 02. Zuurstof wordt
dan gereduceerd tot H20.
Chemieosmose: de energie die is geleverd door de energietransport keten
wordt gebruikt om protonen door het binnen membraan van de mitochondriën de
intermembranaire ruimte in te pompen. Hierdoor ontstaat er een protonen
gradiënt over het membraan. De protonen willen weer terug de matrix instromen
en dit doen ze door een membraaneiwit ATP-synthase volgens hun
elektrochemisch gradiënt. Hierdoor wordt ATP gegenereerd.
ATP-synthase: protonen komen binnen via de stator. Vervolgens komen ze
terecht op de bindingsplekken op de rotor. De rotor veranderd van vorm door
deze binding en begint te draaien. De internal rot bevindt zich onder de rotor en
draait mee, dit activeert de katalytische knop gebruikt de energie die door de
protonenstroom wordt gegenereerd om ATP te genereren.
