CELBIOLOGIE
College 1: Cellen en Celorganellen
Celtheorie:
- Cellen zijn de bouwstenen van alle levende organismen
- Alle levende organismen bestaan uit één of meer cellen
- Cellen ontstaan uit andere cellen
- De activiteit van een organisme wordt bepaald door de totale activiteit van alle cellen
- Metabolische en biochemische processen vinden plaats in cellen
- Erfelijke informatie is opgeslagen in het DNA (chromosomen) en wordt door transcriptie en
translatie vertaald in eiwitten
- Alle cellen van vergelijkbare soorten hebben dezelfde chemische samenstelling
Prokaryoten: Bacteriën of Archaea (oerbacterie):
- Klein → geen intracellulaire organisatie en nauwelijks membranen en geen kern en
organellen
- Celwand
- Meestal eencellig
- Grote diversiteit
- Cyanobacterie: primaire producenten, maken wat toxines
- Beperkte intercellulaire organisatie
• DNA: nucleoid, geen kernmembraan → wel wat organisatie, niet veel
• Geen organellen
Cyanobacteriën:
- Hebben de radiatie van heterotrofe organismen mogelijk gemaakt
- Hebben hun fotosynthesesysteem doorgegeven aan eukaryote cellen
- Alleen een aantal prokaryoten, waaronder wat cyanobacteria, kunnen stikstof fixeren →
ammoniak produceren (dit kunnen eukaryoten niet)
- Hebben de concentratie O2 in de atmosfeer verhoogd
- Zorgen voor ozon (O3) productie → houdt UV straling tegen
- Hebben veel koolstofdioxide uit de lucht gehaald en er suikers en andere koolwaterstoffen
van gemaakt → gaat broeikaseffect tegen, lagere temperatuur op aarde
Van prokaryoot van eukaryoot:
Theorieën over hoe dit kan:
- Je hebt DNA en een membraan in een prokaryoot
- Prokaryoot ontwikkelt membraaninsnoeringen waarop ook ribosomen komen te liggen
- Als die membraaninsnoeringen loslaten van het plasmamembraan dan heb je een systeem
van membranen in de cel → endomembraansysteem
- Endomembraansysteem daar liggen ribosomen op en omsluit het DNA, waardoor je een
kernmembraan hebt gekregen
,Endosymbiontentheorie: door de opname van verschillen prokaryoten zijn mitochondriën en
chloroplasten ontstaan.
Bewijs:
- Dubbele unitmembranen
- Eigen nucleoiden met prokaryotische genen
- Delen hetzelfde als bacteria
- Eigen ribosomen
- Allerlei overgangsvormen
- Dubbele en driedubbele endosymbionten
Symbiont: zat eerst buiten de cel en werd zo aangepast dat deze binnen het celmembraan (in het
cytoplasma) kon leven. Bijv.: mitochondria en chloroplasten hebben hun eigen DNA. Hierdoor heb je
ook eukaryote cellen die kunnen fotosynthetiseren, want cyanobacteriën zijn opgenomen.
Lichtmicroscopie:
Resolutie: de minimale afstand waarbij 2 punten van elkaar gescheiden zijn. Is uit te rekenen met
deze formule:
λ= golflengte van het licht
n= brekingsindex materie
nsinα = op het objectief → ook wel numerieke apertuur N.A. (hoe dicht je lens bij het preparaat zit)
Visualisatietechnieken van cellen:
Contrastering:
- Kleurstoffen toevoegen die plaatselijk licht absorberen (kunnen ook specifieke kleurstoffen
zijn)
- Faseverschillen van licht converteren naar intensiteitsverschillen (licht-donker)
(Epi)fluorescentiemicroscopie: visualisatie van fluorescerende stoffen die aan een specifiek
onderdeel van de cel binden. Je kunt hiermee dingen laten oplichten in een cel die je normaal niet
zou zien.
Elektronenmicroscopie:
Geen licht maar een elektronenbundel om preparaat te bekijken. → veel meer inzoomen dan bij een
lichtmicroscoop, tot ongeveer 0,1 nm.
Twee types: Transmissie Elektronen Microscopie (TEM) en Scanning Elektronen Microscopie (SEM)
,Elektronen Licht
Elektronen i.p.v. licht:
- Resolutie wordt niet beperkt tot de golflengte van licht
- Geen kleurstoffen maar zware metalen voor contrast → binden aan specifiek onderdeel in
een cel en geven een verduistering
- Geen glazen lenzen maar magnetische lenzen
TEM: Elektronenbundel valt door het apparaat
- Extreem dunne coupe
- Fixatie en inbedding in kunsthars, vacuüm: alleen dood materiaal → nadeel, niet kijken naar
dynamiek in een cel
- Contrastering door zware metalen die lokaal binden (Bijv. OsO4 → bindt aan lipiden)
• Houdt op die plaats elektronen tegen, waardoor het ophoopt en een donkere vlek
zal vormen
, SEM: Preparaat weerkaatst de
elektronenbundel
- Alleen oppervlaktes en
breukvlakken bekijken
- Soms contrastering door
opdampen zware metalen
- Alleen dood materiaal bekijken
- Je krijgt dus een beeld van
structuren en niet een beeld van
verschillende onderdelen
- De reflecterende elektronen
worden opgevangen en die
genereren een beeld
Eukaryote cel: → planten, dieren & schimmels
- Cytoplasma: alles in een cel dat buiten de kern ligt, inclusief het plasmamembraan
- Organellen: onderdelen van de cel met een specifieke functie, omgeven door het membraan
- Cytosol: het grondplasma, een waterige oplossing met verschillende moleculen, waar de
organellen in liggen
- Cytoskelet: dynamische structuur van draden en buizen, die de cel structureren en voor
transport en beweging zorgt
- Endomembraansysteem: alle door membranen omgeven compartimenten in een cel
College 1: Cellen en Celorganellen
Celtheorie:
- Cellen zijn de bouwstenen van alle levende organismen
- Alle levende organismen bestaan uit één of meer cellen
- Cellen ontstaan uit andere cellen
- De activiteit van een organisme wordt bepaald door de totale activiteit van alle cellen
- Metabolische en biochemische processen vinden plaats in cellen
- Erfelijke informatie is opgeslagen in het DNA (chromosomen) en wordt door transcriptie en
translatie vertaald in eiwitten
- Alle cellen van vergelijkbare soorten hebben dezelfde chemische samenstelling
Prokaryoten: Bacteriën of Archaea (oerbacterie):
- Klein → geen intracellulaire organisatie en nauwelijks membranen en geen kern en
organellen
- Celwand
- Meestal eencellig
- Grote diversiteit
- Cyanobacterie: primaire producenten, maken wat toxines
- Beperkte intercellulaire organisatie
• DNA: nucleoid, geen kernmembraan → wel wat organisatie, niet veel
• Geen organellen
Cyanobacteriën:
- Hebben de radiatie van heterotrofe organismen mogelijk gemaakt
- Hebben hun fotosynthesesysteem doorgegeven aan eukaryote cellen
- Alleen een aantal prokaryoten, waaronder wat cyanobacteria, kunnen stikstof fixeren →
ammoniak produceren (dit kunnen eukaryoten niet)
- Hebben de concentratie O2 in de atmosfeer verhoogd
- Zorgen voor ozon (O3) productie → houdt UV straling tegen
- Hebben veel koolstofdioxide uit de lucht gehaald en er suikers en andere koolwaterstoffen
van gemaakt → gaat broeikaseffect tegen, lagere temperatuur op aarde
Van prokaryoot van eukaryoot:
Theorieën over hoe dit kan:
- Je hebt DNA en een membraan in een prokaryoot
- Prokaryoot ontwikkelt membraaninsnoeringen waarop ook ribosomen komen te liggen
- Als die membraaninsnoeringen loslaten van het plasmamembraan dan heb je een systeem
van membranen in de cel → endomembraansysteem
- Endomembraansysteem daar liggen ribosomen op en omsluit het DNA, waardoor je een
kernmembraan hebt gekregen
,Endosymbiontentheorie: door de opname van verschillen prokaryoten zijn mitochondriën en
chloroplasten ontstaan.
Bewijs:
- Dubbele unitmembranen
- Eigen nucleoiden met prokaryotische genen
- Delen hetzelfde als bacteria
- Eigen ribosomen
- Allerlei overgangsvormen
- Dubbele en driedubbele endosymbionten
Symbiont: zat eerst buiten de cel en werd zo aangepast dat deze binnen het celmembraan (in het
cytoplasma) kon leven. Bijv.: mitochondria en chloroplasten hebben hun eigen DNA. Hierdoor heb je
ook eukaryote cellen die kunnen fotosynthetiseren, want cyanobacteriën zijn opgenomen.
Lichtmicroscopie:
Resolutie: de minimale afstand waarbij 2 punten van elkaar gescheiden zijn. Is uit te rekenen met
deze formule:
λ= golflengte van het licht
n= brekingsindex materie
nsinα = op het objectief → ook wel numerieke apertuur N.A. (hoe dicht je lens bij het preparaat zit)
Visualisatietechnieken van cellen:
Contrastering:
- Kleurstoffen toevoegen die plaatselijk licht absorberen (kunnen ook specifieke kleurstoffen
zijn)
- Faseverschillen van licht converteren naar intensiteitsverschillen (licht-donker)
(Epi)fluorescentiemicroscopie: visualisatie van fluorescerende stoffen die aan een specifiek
onderdeel van de cel binden. Je kunt hiermee dingen laten oplichten in een cel die je normaal niet
zou zien.
Elektronenmicroscopie:
Geen licht maar een elektronenbundel om preparaat te bekijken. → veel meer inzoomen dan bij een
lichtmicroscoop, tot ongeveer 0,1 nm.
Twee types: Transmissie Elektronen Microscopie (TEM) en Scanning Elektronen Microscopie (SEM)
,Elektronen Licht
Elektronen i.p.v. licht:
- Resolutie wordt niet beperkt tot de golflengte van licht
- Geen kleurstoffen maar zware metalen voor contrast → binden aan specifiek onderdeel in
een cel en geven een verduistering
- Geen glazen lenzen maar magnetische lenzen
TEM: Elektronenbundel valt door het apparaat
- Extreem dunne coupe
- Fixatie en inbedding in kunsthars, vacuüm: alleen dood materiaal → nadeel, niet kijken naar
dynamiek in een cel
- Contrastering door zware metalen die lokaal binden (Bijv. OsO4 → bindt aan lipiden)
• Houdt op die plaats elektronen tegen, waardoor het ophoopt en een donkere vlek
zal vormen
, SEM: Preparaat weerkaatst de
elektronenbundel
- Alleen oppervlaktes en
breukvlakken bekijken
- Soms contrastering door
opdampen zware metalen
- Alleen dood materiaal bekijken
- Je krijgt dus een beeld van
structuren en niet een beeld van
verschillende onderdelen
- De reflecterende elektronen
worden opgevangen en die
genereren een beeld
Eukaryote cel: → planten, dieren & schimmels
- Cytoplasma: alles in een cel dat buiten de kern ligt, inclusief het plasmamembraan
- Organellen: onderdelen van de cel met een specifieke functie, omgeven door het membraan
- Cytosol: het grondplasma, een waterige oplossing met verschillende moleculen, waar de
organellen in liggen
- Cytoskelet: dynamische structuur van draden en buizen, die de cel structureren en voor
transport en beweging zorgt
- Endomembraansysteem: alle door membranen omgeven compartimenten in een cel
