Biologie hoofdstuk 2
2.1 menselijke en dierlijke cellen
Structuur en eigenschappen
Om overzicht te houden over alle relaties hebben biologen een indeling in organisatieniveaus
gemaakt. Een organisatieniveau is een structuur met een duidelijke samenhang tussen de
onderdelen. Die niveaus staan met elkaar in verband. Door verschillende eigenschappen samen te
voegen ontstaat er een nieuwe eigenschap. Zo’n nieuwe eigenschap noem je een emergente
eigenschap.
Organisatieniveaus
Bij onderzoek van patiënten is het bestuderen van het ‘bloedbeeld’ belangrijk. Ook hier zijn de
organisatieniveaus nauw met elkaar verbonden. Biologen kennen de volgende organisatieniveaus.
- Molecuul: een verbinding tussen 2 of meer atomen, die kleinste scheikundige bouwstoffen
die er bestaan.
- Organel: een onderdeel van een cel met een bepaalde functie.
- Weefsel: een groep cellen met eenzelfde bouw en functie.
- Orgaan: bestaat uit verschillende weefsels die samenwerken aan een taak.
- Orgaanstelsel: bestaat uit alle organen die aan dezelfde taak werken.
- Organisme: een levend wezen
- Populatie: een groep soortgenoten in een bepaald gebied
- Ecosysteem: een begrensd gebied met organismen die relaties hebben met elkaar en met de
levenloze natuur.
- Systeem aarde: omvat alle ecosystemen van de planeet.
Eigenschappen van het leven
Een menselijk lichaam telt miljarden cellen, die allemaal stoffen opnemen, groeien, delen, bewegen
en reageren op veranderingen. Je noemt deze eigenschappen levenskenmerken. Cellen hebben alle
levenskenmerken. Je kunt een leven een emergente eigenschap noemen.
De buitenkant van cellen
Net als alle andere cellen hebben witte bloedcellen aan de buitenkant van de cel een celmembraan,
dat bestaat uit fosfolipiden en eiwitten. Fosfolipiden zijn vetachtige stoffen met een fosfaatgroep.
Cholesterol remt de beweeglijkheid van een celmembraan af. Alle stoffen die de cel in- en uitgaan,
passeren het celmembraan. Dat gaat niet zomaar. Alleen koolstofdioxide (CO 2) en zuurstof (O2) en
vetachtige stoffen gaan er makkelijk door. Andere stoffen passeren het celmembraan via de
transporteiwitten. Naast transporteiwitten bevat een celmembraan ook receptoreiwitten. Die
kunnen aan de buitenzijde van de cel dat contact maken met specifieke stoffen, bijvoorbeeld
hormonen. Door dat contact start er een proces zonder dat de boodschapper de cel binnenkomt
De inhoud van cellen
Het celmembraan omringt het cytoplasma. Dat is het grondplasma tezamen met de organellen. Het
grondplasma bestaat voor een groot deel uit water en opgeloste stoffen. Hierin vinden de chemische
reacties plaats. Met een elektronenmicroscoop zijn in het grondplasma organellen te zien.
- De celkern bevat DNA, grote moleculen met informatie voor het maken van eiwit
- De ribosomen maken eiwitten met behulp van informatie afkomstig uit het DNA. Sommige
bevinden zich in het grondplasma, anderen zijn verbonden aan het endoplasmatisch
reticulum.
- De membranen van het endoplasmatisch reticulum vormen een netwerk van buizen in het
grondplasma, waar eiwitten zich doorheen verplaatsen.
, - Het Golgisysteem ontvangt eiwitten vanuit het ER. Het Golgi-systeem bestaat uit een aantal
platte membraanzakken die de eiwitten sorteren en ze verplaatsen in de transportblaasjes.
- Transportblaasjes vervoeren eiwitten naar verschillende plaatsen in de cel
- Lysosomen zijn blaasjes met enzymen die grote deeltjes in de cel verteren en oude
organellen afbreken.
- Mitochondriën zijn langwerpige organellen, opgebouwd uit 2 membranen: een glad
buitenmembraan en een sterk geplooid binnenmembraan. De mitochondriën breken kleine
koolhydraten en vetzuren af. Daarbij vormen ze energierijke stoffen, die de cel voor haar
activiteiten gebruikt.
Naast deze organellen bezitten cellen een celskelet. Dit bestaat uit een groot aantal eiwitdraden die
overal in het grondplasma voorkomen. De eiwitdraden geven de cel vorm en langs deze eiwitdraden
bewegen transportblaasjes op weg naar hun bestemming.
2.2 DNA en specialisatie van cellen
Bouw en functie van eiwitten
Bij vrijwel alle levensprocessen zijn eiwitten betrokken. Je cellen gebruiken ze als bouwstof,
afweerstof, transportmiddel of hormoon. Eiwitten beïnvloeden ook je eigenschappen. Ze bepalen je
bloedgroep, je spierkracht, je afweer tegen ziektes en zelfs je karakter. Er zijn 20 verschillende
aminozuren beschikbaar. Daar maken je cellen duizenden verschillende eiwitten van. In elke cel zijn
40.000 typen eiwitten aanwezig.
Bouw en functie DNA
Om een bepaald eiwit te kunnen maken, gebruikt je cel de informatie die in de celkern is opgeslagen
in één van de DNA-moleculen. Een DNA molecuul lijkt op een gedraaide touwladder, de strengen
bestaan uit afwisselend fosfaatgroepen en suikermoleculen van het type deoxyribose. De treden van
de ladder bestaan uit paren stikstofhoudende moleculen, stikstofbasen: Adenine (A), cytosine (C),
guanine (G) en thymine (T). DNA-moleculen bestaan uit twee strengen. De volgorde van de
stikstofbasen in een DNA-streng is belangrijk. Zij vormen de code voor het maken van eiwitten. Een
stuk DNA-molecuul met de informatie voor het maken van een eiwit heet een gen. Mensen hebben
ongeveer 20.000 genen. Zo’n 95% van het DNA bevat geen genen. Dit is niet-coderend DNA
Van DNA naar RNA
Tegen een van beide losse DNA-strengen aan vormt de cel een nieuwe ketting van stikstofbasen: een
RNA-molecuul. DNA en RNA verschillen in 3 eigenschappen
1) RNA-moleculen bestaat uit één streng
2) RNA bevat de stikstofbase Uracil (U) i.p.v thymine (T).
3) RNA bevat de suiker ribose in plaats van deoxyribose
Van RNA naar eiwit
Drie basen vormen een codon, de informatie voor één aminozuur. Het aflezen begint altijd
bij het startcodon AUG. Dit codeert voor het aminozuur methionine (Met). Dan volgen vaak
honderden stikstofbasen die bepalen uit welke aminozuren een eiwit bestaat. Het aflezen
van een RNA eindigt bij UAA, UAG of UGA. Die coderen voor geen enkel aminozuur; het zijn
stopcodons.
Veranderingen in het DNA
Een verandering in het DNA is een mutatie. Vaak gaat het om kleine veranderingen. Bijv. basenpaar
A-T veranderd in C-G. zo’n verandering in één basenpaar heet een puntmutatie. In het eiwit kan
daardoor een ander aminozuur terechtkomen. Ernstig is het wanneer grote stukken DNA verdwijnen,
verdubbelen of omgekeerd in het DNA terechtkomenz. Genen uit die gebieden kunnen hun werking
2.1 menselijke en dierlijke cellen
Structuur en eigenschappen
Om overzicht te houden over alle relaties hebben biologen een indeling in organisatieniveaus
gemaakt. Een organisatieniveau is een structuur met een duidelijke samenhang tussen de
onderdelen. Die niveaus staan met elkaar in verband. Door verschillende eigenschappen samen te
voegen ontstaat er een nieuwe eigenschap. Zo’n nieuwe eigenschap noem je een emergente
eigenschap.
Organisatieniveaus
Bij onderzoek van patiënten is het bestuderen van het ‘bloedbeeld’ belangrijk. Ook hier zijn de
organisatieniveaus nauw met elkaar verbonden. Biologen kennen de volgende organisatieniveaus.
- Molecuul: een verbinding tussen 2 of meer atomen, die kleinste scheikundige bouwstoffen
die er bestaan.
- Organel: een onderdeel van een cel met een bepaalde functie.
- Weefsel: een groep cellen met eenzelfde bouw en functie.
- Orgaan: bestaat uit verschillende weefsels die samenwerken aan een taak.
- Orgaanstelsel: bestaat uit alle organen die aan dezelfde taak werken.
- Organisme: een levend wezen
- Populatie: een groep soortgenoten in een bepaald gebied
- Ecosysteem: een begrensd gebied met organismen die relaties hebben met elkaar en met de
levenloze natuur.
- Systeem aarde: omvat alle ecosystemen van de planeet.
Eigenschappen van het leven
Een menselijk lichaam telt miljarden cellen, die allemaal stoffen opnemen, groeien, delen, bewegen
en reageren op veranderingen. Je noemt deze eigenschappen levenskenmerken. Cellen hebben alle
levenskenmerken. Je kunt een leven een emergente eigenschap noemen.
De buitenkant van cellen
Net als alle andere cellen hebben witte bloedcellen aan de buitenkant van de cel een celmembraan,
dat bestaat uit fosfolipiden en eiwitten. Fosfolipiden zijn vetachtige stoffen met een fosfaatgroep.
Cholesterol remt de beweeglijkheid van een celmembraan af. Alle stoffen die de cel in- en uitgaan,
passeren het celmembraan. Dat gaat niet zomaar. Alleen koolstofdioxide (CO 2) en zuurstof (O2) en
vetachtige stoffen gaan er makkelijk door. Andere stoffen passeren het celmembraan via de
transporteiwitten. Naast transporteiwitten bevat een celmembraan ook receptoreiwitten. Die
kunnen aan de buitenzijde van de cel dat contact maken met specifieke stoffen, bijvoorbeeld
hormonen. Door dat contact start er een proces zonder dat de boodschapper de cel binnenkomt
De inhoud van cellen
Het celmembraan omringt het cytoplasma. Dat is het grondplasma tezamen met de organellen. Het
grondplasma bestaat voor een groot deel uit water en opgeloste stoffen. Hierin vinden de chemische
reacties plaats. Met een elektronenmicroscoop zijn in het grondplasma organellen te zien.
- De celkern bevat DNA, grote moleculen met informatie voor het maken van eiwit
- De ribosomen maken eiwitten met behulp van informatie afkomstig uit het DNA. Sommige
bevinden zich in het grondplasma, anderen zijn verbonden aan het endoplasmatisch
reticulum.
- De membranen van het endoplasmatisch reticulum vormen een netwerk van buizen in het
grondplasma, waar eiwitten zich doorheen verplaatsen.
, - Het Golgisysteem ontvangt eiwitten vanuit het ER. Het Golgi-systeem bestaat uit een aantal
platte membraanzakken die de eiwitten sorteren en ze verplaatsen in de transportblaasjes.
- Transportblaasjes vervoeren eiwitten naar verschillende plaatsen in de cel
- Lysosomen zijn blaasjes met enzymen die grote deeltjes in de cel verteren en oude
organellen afbreken.
- Mitochondriën zijn langwerpige organellen, opgebouwd uit 2 membranen: een glad
buitenmembraan en een sterk geplooid binnenmembraan. De mitochondriën breken kleine
koolhydraten en vetzuren af. Daarbij vormen ze energierijke stoffen, die de cel voor haar
activiteiten gebruikt.
Naast deze organellen bezitten cellen een celskelet. Dit bestaat uit een groot aantal eiwitdraden die
overal in het grondplasma voorkomen. De eiwitdraden geven de cel vorm en langs deze eiwitdraden
bewegen transportblaasjes op weg naar hun bestemming.
2.2 DNA en specialisatie van cellen
Bouw en functie van eiwitten
Bij vrijwel alle levensprocessen zijn eiwitten betrokken. Je cellen gebruiken ze als bouwstof,
afweerstof, transportmiddel of hormoon. Eiwitten beïnvloeden ook je eigenschappen. Ze bepalen je
bloedgroep, je spierkracht, je afweer tegen ziektes en zelfs je karakter. Er zijn 20 verschillende
aminozuren beschikbaar. Daar maken je cellen duizenden verschillende eiwitten van. In elke cel zijn
40.000 typen eiwitten aanwezig.
Bouw en functie DNA
Om een bepaald eiwit te kunnen maken, gebruikt je cel de informatie die in de celkern is opgeslagen
in één van de DNA-moleculen. Een DNA molecuul lijkt op een gedraaide touwladder, de strengen
bestaan uit afwisselend fosfaatgroepen en suikermoleculen van het type deoxyribose. De treden van
de ladder bestaan uit paren stikstofhoudende moleculen, stikstofbasen: Adenine (A), cytosine (C),
guanine (G) en thymine (T). DNA-moleculen bestaan uit twee strengen. De volgorde van de
stikstofbasen in een DNA-streng is belangrijk. Zij vormen de code voor het maken van eiwitten. Een
stuk DNA-molecuul met de informatie voor het maken van een eiwit heet een gen. Mensen hebben
ongeveer 20.000 genen. Zo’n 95% van het DNA bevat geen genen. Dit is niet-coderend DNA
Van DNA naar RNA
Tegen een van beide losse DNA-strengen aan vormt de cel een nieuwe ketting van stikstofbasen: een
RNA-molecuul. DNA en RNA verschillen in 3 eigenschappen
1) RNA-moleculen bestaat uit één streng
2) RNA bevat de stikstofbase Uracil (U) i.p.v thymine (T).
3) RNA bevat de suiker ribose in plaats van deoxyribose
Van RNA naar eiwit
Drie basen vormen een codon, de informatie voor één aminozuur. Het aflezen begint altijd
bij het startcodon AUG. Dit codeert voor het aminozuur methionine (Met). Dan volgen vaak
honderden stikstofbasen die bepalen uit welke aminozuren een eiwit bestaat. Het aflezen
van een RNA eindigt bij UAA, UAG of UGA. Die coderen voor geen enkel aminozuur; het zijn
stopcodons.
Veranderingen in het DNA
Een verandering in het DNA is een mutatie. Vaak gaat het om kleine veranderingen. Bijv. basenpaar
A-T veranderd in C-G. zo’n verandering in één basenpaar heet een puntmutatie. In het eiwit kan
daardoor een ander aminozuur terechtkomen. Ernstig is het wanneer grote stukken DNA verdwijnen,
verdubbelen of omgekeerd in het DNA terechtkomenz. Genen uit die gebieden kunnen hun werking
