Samenvatting moleculaire biologie deeltoets 2
Hoofdstuk 7, 8, 9, 12, 16, 17, 18
Chapter 7: Cell structure and function
Drie aspecten belangrijk bij microscopie
- vergroting → ratio tussen echte grootte en die van het beeld
- resolutie → scherpte en minimum afstand tussen 2 punten die los van
elkaar gezien kunnen worden
- contrast → zichtbare verschillen in helderheid tussen verschillende
structuren
Brightfield (helderheid) microscoop
- gekleurd en ongekleurd
Fase-contrast microscooop
- als structuren verschillen in dichtheid hebben gaan ze verschillen in
contrast vertonen
Differentieel interferentie contrast
- 3D weergave
Fluorisentie microscopie
- met gebruik van fluorescente markers en UV licht
Confocale microscopie
- laser ipv lamp, want een laser heeft een hele specifieke golflengte
Deconvolutie microscopie
- meerdere optische coupes maken (laagjes bekijken)
- computer maakt van een wazig plaatje een scherp plaatje
Super-resolutie microscopie
- individuele fluorescente moleculen weergeven
Elektronen microscopie (EM)
- scanning EM → oppervlakte weergeven
- transmission EM → maakt coupes (laagjes)
Celfractionering
- scheiden van onderdelen van de cel door middel van differentieel
centrifugeren op basis van grootte (eerst kernen, dan mitochondia, dan
microsomen en dan ribosomen)
- bijv. om te onderzoeken of bepaalde eiwitten in een bepaald organel
voorkomen
Prokaryoten vs eukaryoten
- overeenkomsten: plasma membraan, cytosol, chromosomen, ribosomen
,Prokaryoten
- geen kern
- DNA in een regio genaamd nucleoid
- geen membraan omgeven organellen
- te vinden in domein bacteriën en archaea
Eukaryoten
- DNA in kern omgeven door dubbel membraan
- membraan omgeven organellen
- over het algemeen groter
Compartimentalisatie
- cellen zijn omgeven door een plasma membraan → selectieve barrière die genoeg zuurstof,
nutriënten en afval laat passeren en er zijn veel membraangebonden processen
- Bij groter worden cel neemt oppervlakte relatief af → oplossing: compartimenten (een deel dat
volledig afgesloten is van de rest door een membraan, dus bijna alle organellen voldoen aan dat
standaard: lysosomen, endosomen, ER, golgi, peroxisomen, etc. Een ribosoom wordt echter niet door
een membraan gescheiden van de rest van de cel, dus geen compartiment, maar wel een organel)
- voordelen compartimentalisatie: bij gelijke hoeveelheid stof, hogere concentratie en verschillende
milieus specifiek voor functie organel (bijv. lage pH in lysosomen) en meer membranen voor
membraangebonden processen (bijv. productie van ATP met H+ gradiënt)
De celkern
- bevat merendeel van genen (de rest is in het mitocondriën)
- DNA in chromosomen (DNA met eiwitten → chromatine)
- grootste organel
- nucleolus → synthese van ribosomaal RNA, in elkaar zetten van
ribosomen, rRNA met eiwit
- omgeven door kernenvelop → dubbel membraan (4 enkele lipide-lagen)
en daartussen zit het kern lamina bestaande uit intermediaire filamenten
(geeft kern de ronde vorm en voorkomt inzakking)
- nuclear pore complex → poorten voor celkern (gereguleerde export en import)
Ribosomen
- eiwit-fabriekjes bestaande uit rRNA en eiwit
, - maken eiwit op twee locaties → cytosol (vrije ribosomen, maken
eiwitten voor cytosol, kern, mitochondriën, chloroplasten en
peroxisomen) en op het ER-membraan of kernenvelop (maken eiwitten
voor membranen, secretie en in de endomembraanruimte zoals ER,
golgi etc.)
Endomembraan systeem
- bestaat uit: kernenvelop, ER, golgi, lysosomen, vacuolen en
plasmamembraan
- deze zijn gekoppeld via blaasjes (vesicles)
Endoplasmatisch reticulum
- meer dan de helft van de membranen in de cel is ER
- verbonden met kernenvelop
- 2 typen ER: glad ER (geen ribosomen) en ruw ER (oppervlakte
gebonden door ribosomen
Glad ER (SER)
- synthese van lipiden
- metabolisme koolhydraten (glucose-6-p → glucose)
- opslag van calcium-ionen
- ontgifting → door aanzetten van hydrofiele groepen, met name in de
levercellen door induceerbare enzymen
Ruw ER (RER)
- synthese van secretie-eiwitten (hormonen etc)
- synthese van membraaneiwitten (receptoren, transporteiwitten)
- modificatie van eiwitten (glycoproteïnen en zwavelbruggen)
- productie membranen (fosfolipiden en membraaneiwitten toevoegen)
- distributie transportblaasjes (gemaakte eiwitten op transport zetten naar golgi in
blaasjes)
Golgi apparaat
- distributie centrum
- Stapel platte zakjes (cisternae)
- cis-zijde ontvangt vesicles van het RER
- trans-zijde verstuurt vesicles met gesorteerde producten
- de producten die in het golgi komen worden verder gemodificeerd (bijv.
suikergroepen en glycoproteïnen)
- productie macromoleculen, zoals polysachariden
Lysosomen
- blaasje met hydrolytische enzymen die macromoleculen afbreken
- enzymen RER → golgi → lysosoom
- zuur micromilieu (pH 5,5), dus lysosomale enzymen laag pH optimum
- fagocytosis → lysosoom fuseert met ge-endocyteerde voedsel vacuole en
breekt moleculen af
- autofagie → lysosoom fuseert met vesicle met beschadigd organel
Vacuolen
- zijn grote blaasjes afkomstig van het endomembraansysteem
Hoofdstuk 7, 8, 9, 12, 16, 17, 18
Chapter 7: Cell structure and function
Drie aspecten belangrijk bij microscopie
- vergroting → ratio tussen echte grootte en die van het beeld
- resolutie → scherpte en minimum afstand tussen 2 punten die los van
elkaar gezien kunnen worden
- contrast → zichtbare verschillen in helderheid tussen verschillende
structuren
Brightfield (helderheid) microscoop
- gekleurd en ongekleurd
Fase-contrast microscooop
- als structuren verschillen in dichtheid hebben gaan ze verschillen in
contrast vertonen
Differentieel interferentie contrast
- 3D weergave
Fluorisentie microscopie
- met gebruik van fluorescente markers en UV licht
Confocale microscopie
- laser ipv lamp, want een laser heeft een hele specifieke golflengte
Deconvolutie microscopie
- meerdere optische coupes maken (laagjes bekijken)
- computer maakt van een wazig plaatje een scherp plaatje
Super-resolutie microscopie
- individuele fluorescente moleculen weergeven
Elektronen microscopie (EM)
- scanning EM → oppervlakte weergeven
- transmission EM → maakt coupes (laagjes)
Celfractionering
- scheiden van onderdelen van de cel door middel van differentieel
centrifugeren op basis van grootte (eerst kernen, dan mitochondia, dan
microsomen en dan ribosomen)
- bijv. om te onderzoeken of bepaalde eiwitten in een bepaald organel
voorkomen
Prokaryoten vs eukaryoten
- overeenkomsten: plasma membraan, cytosol, chromosomen, ribosomen
,Prokaryoten
- geen kern
- DNA in een regio genaamd nucleoid
- geen membraan omgeven organellen
- te vinden in domein bacteriën en archaea
Eukaryoten
- DNA in kern omgeven door dubbel membraan
- membraan omgeven organellen
- over het algemeen groter
Compartimentalisatie
- cellen zijn omgeven door een plasma membraan → selectieve barrière die genoeg zuurstof,
nutriënten en afval laat passeren en er zijn veel membraangebonden processen
- Bij groter worden cel neemt oppervlakte relatief af → oplossing: compartimenten (een deel dat
volledig afgesloten is van de rest door een membraan, dus bijna alle organellen voldoen aan dat
standaard: lysosomen, endosomen, ER, golgi, peroxisomen, etc. Een ribosoom wordt echter niet door
een membraan gescheiden van de rest van de cel, dus geen compartiment, maar wel een organel)
- voordelen compartimentalisatie: bij gelijke hoeveelheid stof, hogere concentratie en verschillende
milieus specifiek voor functie organel (bijv. lage pH in lysosomen) en meer membranen voor
membraangebonden processen (bijv. productie van ATP met H+ gradiënt)
De celkern
- bevat merendeel van genen (de rest is in het mitocondriën)
- DNA in chromosomen (DNA met eiwitten → chromatine)
- grootste organel
- nucleolus → synthese van ribosomaal RNA, in elkaar zetten van
ribosomen, rRNA met eiwit
- omgeven door kernenvelop → dubbel membraan (4 enkele lipide-lagen)
en daartussen zit het kern lamina bestaande uit intermediaire filamenten
(geeft kern de ronde vorm en voorkomt inzakking)
- nuclear pore complex → poorten voor celkern (gereguleerde export en import)
Ribosomen
- eiwit-fabriekjes bestaande uit rRNA en eiwit
, - maken eiwit op twee locaties → cytosol (vrije ribosomen, maken
eiwitten voor cytosol, kern, mitochondriën, chloroplasten en
peroxisomen) en op het ER-membraan of kernenvelop (maken eiwitten
voor membranen, secretie en in de endomembraanruimte zoals ER,
golgi etc.)
Endomembraan systeem
- bestaat uit: kernenvelop, ER, golgi, lysosomen, vacuolen en
plasmamembraan
- deze zijn gekoppeld via blaasjes (vesicles)
Endoplasmatisch reticulum
- meer dan de helft van de membranen in de cel is ER
- verbonden met kernenvelop
- 2 typen ER: glad ER (geen ribosomen) en ruw ER (oppervlakte
gebonden door ribosomen
Glad ER (SER)
- synthese van lipiden
- metabolisme koolhydraten (glucose-6-p → glucose)
- opslag van calcium-ionen
- ontgifting → door aanzetten van hydrofiele groepen, met name in de
levercellen door induceerbare enzymen
Ruw ER (RER)
- synthese van secretie-eiwitten (hormonen etc)
- synthese van membraaneiwitten (receptoren, transporteiwitten)
- modificatie van eiwitten (glycoproteïnen en zwavelbruggen)
- productie membranen (fosfolipiden en membraaneiwitten toevoegen)
- distributie transportblaasjes (gemaakte eiwitten op transport zetten naar golgi in
blaasjes)
Golgi apparaat
- distributie centrum
- Stapel platte zakjes (cisternae)
- cis-zijde ontvangt vesicles van het RER
- trans-zijde verstuurt vesicles met gesorteerde producten
- de producten die in het golgi komen worden verder gemodificeerd (bijv.
suikergroepen en glycoproteïnen)
- productie macromoleculen, zoals polysachariden
Lysosomen
- blaasje met hydrolytische enzymen die macromoleculen afbreken
- enzymen RER → golgi → lysosoom
- zuur micromilieu (pH 5,5), dus lysosomale enzymen laag pH optimum
- fagocytosis → lysosoom fuseert met ge-endocyteerde voedsel vacuole en
breekt moleculen af
- autofagie → lysosoom fuseert met vesicle met beschadigd organel
Vacuolen
- zijn grote blaasjes afkomstig van het endomembraansysteem
