4A - Thema 2 - Cellen
2.1 Nanotechnologie
‘Nano’ komt van nanometer (1 nm) is 0,000 000 001 of 10-9 meter. Het celmembraan scheidt
inwendige van de cel van omgeving. Stoffen kunnen via het celmembraan de cel in of uit
m.b.v. eiwitten. Om cellen te begrijpen kan nanotechnologie nodig zijn. Zo kunnen ook
afwijkende cellen gevonden worden, zoals er bij een kanker een gezwel (tumor) wordt
gevormd die los kunnen raken en zo uitzaaien.
2.2 Cellen bekijken
Er wordt een preparaat van de cellen gemaakt om ze te bekijken met een microscoop. Bij
lichtmicroscopen valt er licht door het preparaat. Het object in het preparaat is erg dun. Met
preparaatklemmen wordt het preparaat vastgezet. De vergroting is gelijk aan de vergroting
van het oculair vermenigvuldigd met de vergroting van het objectief.
Voor sterkere vergrotingen wordt een elektronenmicroscoop gebruikt. Er zijn twee soorten:
- Een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) stuurt elektronen op het object af die er
doorheen gaan. Dit geeft tweedimensionaal beeld.
- Een scanningelektronenmicroscoop (SEM) tast het object af met elektronen waarbij
ze worden teruggekaatst. Hierbij kan men diepte zien en ontstaat een
driedimensionaal beeld.
2.3 Plantaardige en dierlijke cellen
De buitenste laag is het celmembraan dat grotendeels bestaat uit vetmoleculen. Hiermee
wordt het inwendige van de cel, het cytoplasma (celplasma), gescheiden van het uitwendige
milieu. Cytoplasma bestaat uit water met organellen en opgelost stoffen. Bij plantaardige
cellen ligt om het celmembraan nog een celwand. In het cytoplasma ligt de celkern, met als
buitenste laag het kernmembraan. In de kern bevinden zich de chromosomen.
Veel plantaardige cellen bevatten een vacuole, omgeven door het vacuolemembraan. Het
cytoplasma is dan een dunne laag. De vacuole zorgt voor stevigheid en soms kleur. In het
cytoplasma zitten soms plastiden, die een groep organellen vormen. Er zijn drie typen:
chloroplasten (bladgroenkorrels), chromoplasten (kleurstofkorrels) en leukoplasten (zoals
zetmeelkorrels). Sommigen kunnen overgaan in andere (bij bijvoorbeeld fruitrijping).
2.4 Weefsels en organen
Cellen van een organisme zijn ontstaan uit één cel, bij mensen de bevruchte eicel. Cellen
zoals deze die nog niet (volledig) gespecialiseerd zijn, heten stamcellen. Deze kunnen zich
tot een specifiek celtype ontwikkelen. Er zijn embryonale stamcellen (van een embryo) en
adulte (volwassen) stamcellen (in organen zoals het beenmerg).
, Een groep cellen met dezelfde vorm en functie heet een weefsel. Voorbeelden zijn
zenuwweefsel, dekweefsel (epitheel), bindweefsel en spierweefsel (de vorm hangt samen
met de functie). Tussen cellen ligt soms tussencelstof (zoals de celwand of kalkzouten)
voor versteviging of juist voor vervorming. Het soort tussencelstof hangt samen met de
functie van het weefsel.
Een orgaan is een deel van een individu met een of meer functies. Een organenstelsel
bestaat uit een aantal organen die samen een bepaalde functie uitoefenen (zoals het
vertering- of bloedvatenstelsel).
2.5 Celorganellen
De celkern bevat kernplasma en het DNA dat de erfelijke informatie bevat. Kernporiën in
het kernmembraan bestaan uit een groep eiwitten die het transport van stoffen in en uit de
kern regelen.
In het cytoplasma bevindt zich het endoplasmatisch reticulum (ER), een netwerk van
dubbele membranen met holten en kanaaltjes. Het vervult een functie bij transport van
moleculen binnen de cel. Op de membranen zitten ribosomen, kleine bolvormige
organellen, die ook vrij in het cytoplasma voorkomen. Ribosomen zorgen samen met
boodschappermoleculen voor de eiwitsynthese.
Blaasjes (met eiwitten) snoeren zich van het ER af en versmelten vaak met het
golgisysteem. Dit bestaat uit opeengestapelde platte blaasjes en hier krijgen eiwitten hun
uiteindelijke vorm. Van het golgisysteem snoeren zich ook blaasjes af die soms versmelten
met het celmembraan en eiwitten buiten de cel afgeven. Het afgeven van stoffen door cellen
heet secretie. Andere blaasjes, zoals lysosomen (bevatten stofafbrekende enzymen)
blijven in de cel.
Mitochondriën (één mitochondrium) zijn bolvormige organellen met een dubbel membraan,
waarvan de binnenste sterk geplooid is (dus groot oppervlak). Hierin vinden reacties plaats
waarbij energie vrijkomt. In het celplasma worden eiwitten, vetten en koolhydraten
afgebroken tot pyrodruivenzuur dat wordt opgenomen door mitochondriën. Via een aantal
reacties wordt het met zuurstof afgebroken tot energie, koolstofdioxide en water. De energie
wordt tijdelijk opgeslagen in ATP (adeninetrifosfaat).
Chloroplasten bezitten een dubbel membraan en zijn gevuld met membranen die lijken op
platte blaasjes gestapeld als munten. Hierop liggen enzymen voor fotosynthese.
Bij de endosymbiosetheorie worden de overeenkomsten verklaard voor de deling en bouw
van het celmembraan van prokaryotische organismen en mitochondriën en plastiden. Aërobe
organismen hebben zuurstof nodig.
Celmembranen bestaan uit een dubbele laag fosfolipiden. Dit zijn vetachtige stoffen
waarvan de ene kant hydrofiel (in water oplosbaar) is met een fosfaatgroep en de andere
kant hydrofoob (waterafstotend) met twee lange koolstofketens. De ene keten is afkomstig
van een verzadigd vetzuur-molecuul en de andere van een onverzadigd (die heeft een knik).
Het membraan bevat veel eiwitten voor transport. Ook bevat het cholesterol voor de
stevigheid. Het opnemen en afgeven van veel stoffen wordt gereguleerd door de eiwitten.
Celmembranen zijn selectief permeabel: sommige stoffen worden wel doorgelaten en
andere niet.
2.1 Nanotechnologie
‘Nano’ komt van nanometer (1 nm) is 0,000 000 001 of 10-9 meter. Het celmembraan scheidt
inwendige van de cel van omgeving. Stoffen kunnen via het celmembraan de cel in of uit
m.b.v. eiwitten. Om cellen te begrijpen kan nanotechnologie nodig zijn. Zo kunnen ook
afwijkende cellen gevonden worden, zoals er bij een kanker een gezwel (tumor) wordt
gevormd die los kunnen raken en zo uitzaaien.
2.2 Cellen bekijken
Er wordt een preparaat van de cellen gemaakt om ze te bekijken met een microscoop. Bij
lichtmicroscopen valt er licht door het preparaat. Het object in het preparaat is erg dun. Met
preparaatklemmen wordt het preparaat vastgezet. De vergroting is gelijk aan de vergroting
van het oculair vermenigvuldigd met de vergroting van het objectief.
Voor sterkere vergrotingen wordt een elektronenmicroscoop gebruikt. Er zijn twee soorten:
- Een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) stuurt elektronen op het object af die er
doorheen gaan. Dit geeft tweedimensionaal beeld.
- Een scanningelektronenmicroscoop (SEM) tast het object af met elektronen waarbij
ze worden teruggekaatst. Hierbij kan men diepte zien en ontstaat een
driedimensionaal beeld.
2.3 Plantaardige en dierlijke cellen
De buitenste laag is het celmembraan dat grotendeels bestaat uit vetmoleculen. Hiermee
wordt het inwendige van de cel, het cytoplasma (celplasma), gescheiden van het uitwendige
milieu. Cytoplasma bestaat uit water met organellen en opgelost stoffen. Bij plantaardige
cellen ligt om het celmembraan nog een celwand. In het cytoplasma ligt de celkern, met als
buitenste laag het kernmembraan. In de kern bevinden zich de chromosomen.
Veel plantaardige cellen bevatten een vacuole, omgeven door het vacuolemembraan. Het
cytoplasma is dan een dunne laag. De vacuole zorgt voor stevigheid en soms kleur. In het
cytoplasma zitten soms plastiden, die een groep organellen vormen. Er zijn drie typen:
chloroplasten (bladgroenkorrels), chromoplasten (kleurstofkorrels) en leukoplasten (zoals
zetmeelkorrels). Sommigen kunnen overgaan in andere (bij bijvoorbeeld fruitrijping).
2.4 Weefsels en organen
Cellen van een organisme zijn ontstaan uit één cel, bij mensen de bevruchte eicel. Cellen
zoals deze die nog niet (volledig) gespecialiseerd zijn, heten stamcellen. Deze kunnen zich
tot een specifiek celtype ontwikkelen. Er zijn embryonale stamcellen (van een embryo) en
adulte (volwassen) stamcellen (in organen zoals het beenmerg).
, Een groep cellen met dezelfde vorm en functie heet een weefsel. Voorbeelden zijn
zenuwweefsel, dekweefsel (epitheel), bindweefsel en spierweefsel (de vorm hangt samen
met de functie). Tussen cellen ligt soms tussencelstof (zoals de celwand of kalkzouten)
voor versteviging of juist voor vervorming. Het soort tussencelstof hangt samen met de
functie van het weefsel.
Een orgaan is een deel van een individu met een of meer functies. Een organenstelsel
bestaat uit een aantal organen die samen een bepaalde functie uitoefenen (zoals het
vertering- of bloedvatenstelsel).
2.5 Celorganellen
De celkern bevat kernplasma en het DNA dat de erfelijke informatie bevat. Kernporiën in
het kernmembraan bestaan uit een groep eiwitten die het transport van stoffen in en uit de
kern regelen.
In het cytoplasma bevindt zich het endoplasmatisch reticulum (ER), een netwerk van
dubbele membranen met holten en kanaaltjes. Het vervult een functie bij transport van
moleculen binnen de cel. Op de membranen zitten ribosomen, kleine bolvormige
organellen, die ook vrij in het cytoplasma voorkomen. Ribosomen zorgen samen met
boodschappermoleculen voor de eiwitsynthese.
Blaasjes (met eiwitten) snoeren zich van het ER af en versmelten vaak met het
golgisysteem. Dit bestaat uit opeengestapelde platte blaasjes en hier krijgen eiwitten hun
uiteindelijke vorm. Van het golgisysteem snoeren zich ook blaasjes af die soms versmelten
met het celmembraan en eiwitten buiten de cel afgeven. Het afgeven van stoffen door cellen
heet secretie. Andere blaasjes, zoals lysosomen (bevatten stofafbrekende enzymen)
blijven in de cel.
Mitochondriën (één mitochondrium) zijn bolvormige organellen met een dubbel membraan,
waarvan de binnenste sterk geplooid is (dus groot oppervlak). Hierin vinden reacties plaats
waarbij energie vrijkomt. In het celplasma worden eiwitten, vetten en koolhydraten
afgebroken tot pyrodruivenzuur dat wordt opgenomen door mitochondriën. Via een aantal
reacties wordt het met zuurstof afgebroken tot energie, koolstofdioxide en water. De energie
wordt tijdelijk opgeslagen in ATP (adeninetrifosfaat).
Chloroplasten bezitten een dubbel membraan en zijn gevuld met membranen die lijken op
platte blaasjes gestapeld als munten. Hierop liggen enzymen voor fotosynthese.
Bij de endosymbiosetheorie worden de overeenkomsten verklaard voor de deling en bouw
van het celmembraan van prokaryotische organismen en mitochondriën en plastiden. Aërobe
organismen hebben zuurstof nodig.
Celmembranen bestaan uit een dubbele laag fosfolipiden. Dit zijn vetachtige stoffen
waarvan de ene kant hydrofiel (in water oplosbaar) is met een fosfaatgroep en de andere
kant hydrofoob (waterafstotend) met twee lange koolstofketens. De ene keten is afkomstig
van een verzadigd vetzuur-molecuul en de andere van een onverzadigd (die heeft een knik).
Het membraan bevat veel eiwitten voor transport. Ook bevat het cholesterol voor de
stevigheid. Het opnemen en afgeven van veel stoffen wordt gereguleerd door de eiwitten.
Celmembranen zijn selectief permeabel: sommige stoffen worden wel doorgelaten en
andere niet.
