Hoofdstuk 7 celstructuur en functie
Fundamentele eenheid van het leven = de cel
Concept 7.1
Microscopie, drie belangrijke aspecten
- Vergroting
o Ratio tussen de echte grootte en die
van het beeld
- Resolutie (oplossend vermogen
o Scherpte
o Minimum afstand tussen 2 punten die los van elkaar gezien
kunnen worden
- Contrast
o Zichtbare verschillen in helderheid tussen verschillende
structuren
Licht microscopie soorten
1. Brightfield (helderveld) microscoop
o Ongekleurd
o Gekleurd
2. Fase-contrast
o Verschillen in dichtheid → verschillen in contrast
3. Differentieel interferentie contrast
o 3D weergave
4. Fluorescentie microscopie
o Met gebruik van fluorescentie markers
5. Confocale microscopie
o Gebruik van laser i.p.v. lamp
o Optische coupe (plakje)
6. Deconvolutie
o Meerdere optische coupes maken
o Digitaal uit-focus licht verwijderen
7. Super-resolutie microscopie
o Individuele fluorescente moleculen weergeven
Elektronen microscopie (EM), cellen gaan dood, door koude temp en vacuum
8. Scanning EM
o Oppervlakte weergeven
9. Transmissie EM
o Coupe, wat er in structuren zit
Celfractionering
- Scheiden van onderdelen van de cel
o Homogeniseren
o Differentieel centrifugeren (steeds harder)
▪ Scheiden op basis van grootte, Van groot naar klein
• Kernen
• Mitochondria
• Microsomen
, • Ribosomen
- Bv. Onderzoeken of bepaalde eiwitten in een bepaald organel voorkomen
- Na het afdraaien van iets heb je het neergeslagen materiaal onderin de buis, dat is de
pellet. De vloeistof die erboven staat is de supernatant.
Concept 7.2
Prokaryoten vs. Eukaryoten cellen
- Eigenschappen die alle cellen hebben
o Plasma membraan
o Cytosol, vloeistof
o Chromosomen
o Ribosomen, Een structuur van eiwitten en RNA die
eiwitten synthetiseren
- Prokaryoten cellen
o Geen kern
o DNA in een regio genaamd nucleoid
o Geen membraan omgeven organellen
o Cellen in het domein bacterie en Archaea
- Eukaryoten cellen
o DNA in kern omgeven door dubbel membraan
o Membraan omgeven organellen
o Over het algemeen groter
o Planten hebben chloroplasten en celwand
Compartimentalisatie
- Plasmembraan
o Selectieve barrière die genoeg zuurstof, nutriënten en
afval laat passeren
o Membraan gebonden processen
o Bij groter worden cel neemt oppervlakte relatief af, en inhoud toe
o Oplossing: compartimenten
- Voordelen compartimentalisatie
o Bij gelijke hoeveelheid stof hogere concentratie
o Verschillende milieus specifiek voor functie organel
▪ Bijvoorbeeld lage pH in lysosomen
o Meer membranen voor membraangebonden processen
▪ Bijvoorbeeld productie ATP met H+ gradient
Concept 7.2
De Celkern
- Bevat merendeel van de genen, rest in mitochondriën
o DNA in chromosomen
o Chromosoom: DNA met eiwitten → chromatine
- Grootste organel
- Nucleolus
o Synthese van ribosomaal RNA
o In elkaar zetten ribosomen
, ▪ rRNA met eiwit
- Omgeven door Kernenvelop (nuclear envelope)
o Dubbel membraan (2x lipide bilaag)
o Kern lamina
▪ Binnenkant kernenvelop
▪ Geeft kern vorm, als soort stijger/geraamte
▪ Bestaande uit intermediare filamenten
o “Nuclear pore complex”
▪ Poorten voor celkern
• Export en import
▪ Gereguleerd transport
Ribosomen
- Zijn eiwitfabriekjes
- Bestaande uit rRNA en eiwit
- Maken eiwit op 2 locaties
o In het cytosol (vrije ribosomen) eiwitten voor
▪ Cytosel en kern
▪ Mitochondien, chloroplast en perosicomen
o Op het ER-membraan of op kernenvelop eiwit voor
▪ Membranen
▪ Secretie
▪ In de endomembraan ruimte (ER, golgi, etc)
Concept 7.4
Het endomembraan systeem
- Bestaat uit
o Kernenvelop
o ER
o Golgi
o Lysosomen
o Vacuolen
o Plasma membraan
- Deze zijn gekoppeld via blaasjes (vesicles), bi-laag omgeven
Endoplasmatisch Reticulum (ER)
- Meer dan de helft van membranen in cel is ER
- Verbonden met kernenvelop
- 2 typen ER
o Glad ER (smooth ER, SER)
▪ Geen Ribosomen
▪ Synthese van lipiden
• vetzuren, fosfolidpide, steroide
▪ Metabolisme koolhydraten
• glucose-6-P → glucose
▪ Opslag van calcium ionen
▪ Ontgifting
• door het er aanzetten van hydrofiele groepen m.n. in
levercellen door induceerbare enzymen
, o Ruw ER (rough ER, RER)
▪ Oppervlakte gebonden door
ribosomen
▪ Synthese van sercetie eiwitten
• hormonen,
extracellulaire matrix
▪ Synthese van
membraaneiwitten
• receptoren, transporteiwitten
▪ Modificatie van eiwitten
• glycosylatie → glycoproteinen
• zwavelburggen (tussen cysteïnes)
▪ Productie membranen
• fosfolipiden en membraaneiwitten toevoegen
▪ Distributie transport blaasjes
• gemaakte eiwitten op transport in blaasje
Golgi apparaat
- Distributie centrum
o Een stapel platte zakjes (cisternae)
o Cis-zijde ontvangt vesicles van het RER
o Trans-zijde verstuurd vesicles met gesorteerde producten
- Modificeren producten van ER
o Bv. Suikergroepen glycoproteinen
- Productie macrmoleculen zoals polysachariden
Lysosomen
- Lysosomen, blaasjes met hydrolytische enzymen die macromoleculen afbreken
- Enzymen RER → Golgi → lysosoom
- Zuur micromilieu (pH 5,5)
o Lysomale enzymen laag pH optimum, en werken dus ook alleen
in lage pH hierdoor niet in ander systeem
- Fagocytose
o Lysosoom fuseert met ge-endocyteerde voedsel vacuole en
breekt moleculen af
- Autofagie
o Lysosoom fuseert met vescicle met beschadigd organel
Vacuolen
- Vacuoles zijn grote blaasjes afkomstoig van endomembraan systeem
- Verschillende types/functies
o Contractile vacuoles
▪ Organsimen in (zoet)water om water te lozen
o Voedsel vacuole
▪ Gevormd door fagocytose
o Centrale vacuole (plantencellen)
▪ Opslag organische moleculen en water
Concept 7.5
Fundamentele eenheid van het leven = de cel
Concept 7.1
Microscopie, drie belangrijke aspecten
- Vergroting
o Ratio tussen de echte grootte en die
van het beeld
- Resolutie (oplossend vermogen
o Scherpte
o Minimum afstand tussen 2 punten die los van elkaar gezien
kunnen worden
- Contrast
o Zichtbare verschillen in helderheid tussen verschillende
structuren
Licht microscopie soorten
1. Brightfield (helderveld) microscoop
o Ongekleurd
o Gekleurd
2. Fase-contrast
o Verschillen in dichtheid → verschillen in contrast
3. Differentieel interferentie contrast
o 3D weergave
4. Fluorescentie microscopie
o Met gebruik van fluorescentie markers
5. Confocale microscopie
o Gebruik van laser i.p.v. lamp
o Optische coupe (plakje)
6. Deconvolutie
o Meerdere optische coupes maken
o Digitaal uit-focus licht verwijderen
7. Super-resolutie microscopie
o Individuele fluorescente moleculen weergeven
Elektronen microscopie (EM), cellen gaan dood, door koude temp en vacuum
8. Scanning EM
o Oppervlakte weergeven
9. Transmissie EM
o Coupe, wat er in structuren zit
Celfractionering
- Scheiden van onderdelen van de cel
o Homogeniseren
o Differentieel centrifugeren (steeds harder)
▪ Scheiden op basis van grootte, Van groot naar klein
• Kernen
• Mitochondria
• Microsomen
, • Ribosomen
- Bv. Onderzoeken of bepaalde eiwitten in een bepaald organel voorkomen
- Na het afdraaien van iets heb je het neergeslagen materiaal onderin de buis, dat is de
pellet. De vloeistof die erboven staat is de supernatant.
Concept 7.2
Prokaryoten vs. Eukaryoten cellen
- Eigenschappen die alle cellen hebben
o Plasma membraan
o Cytosol, vloeistof
o Chromosomen
o Ribosomen, Een structuur van eiwitten en RNA die
eiwitten synthetiseren
- Prokaryoten cellen
o Geen kern
o DNA in een regio genaamd nucleoid
o Geen membraan omgeven organellen
o Cellen in het domein bacterie en Archaea
- Eukaryoten cellen
o DNA in kern omgeven door dubbel membraan
o Membraan omgeven organellen
o Over het algemeen groter
o Planten hebben chloroplasten en celwand
Compartimentalisatie
- Plasmembraan
o Selectieve barrière die genoeg zuurstof, nutriënten en
afval laat passeren
o Membraan gebonden processen
o Bij groter worden cel neemt oppervlakte relatief af, en inhoud toe
o Oplossing: compartimenten
- Voordelen compartimentalisatie
o Bij gelijke hoeveelheid stof hogere concentratie
o Verschillende milieus specifiek voor functie organel
▪ Bijvoorbeeld lage pH in lysosomen
o Meer membranen voor membraangebonden processen
▪ Bijvoorbeeld productie ATP met H+ gradient
Concept 7.2
De Celkern
- Bevat merendeel van de genen, rest in mitochondriën
o DNA in chromosomen
o Chromosoom: DNA met eiwitten → chromatine
- Grootste organel
- Nucleolus
o Synthese van ribosomaal RNA
o In elkaar zetten ribosomen
, ▪ rRNA met eiwit
- Omgeven door Kernenvelop (nuclear envelope)
o Dubbel membraan (2x lipide bilaag)
o Kern lamina
▪ Binnenkant kernenvelop
▪ Geeft kern vorm, als soort stijger/geraamte
▪ Bestaande uit intermediare filamenten
o “Nuclear pore complex”
▪ Poorten voor celkern
• Export en import
▪ Gereguleerd transport
Ribosomen
- Zijn eiwitfabriekjes
- Bestaande uit rRNA en eiwit
- Maken eiwit op 2 locaties
o In het cytosol (vrije ribosomen) eiwitten voor
▪ Cytosel en kern
▪ Mitochondien, chloroplast en perosicomen
o Op het ER-membraan of op kernenvelop eiwit voor
▪ Membranen
▪ Secretie
▪ In de endomembraan ruimte (ER, golgi, etc)
Concept 7.4
Het endomembraan systeem
- Bestaat uit
o Kernenvelop
o ER
o Golgi
o Lysosomen
o Vacuolen
o Plasma membraan
- Deze zijn gekoppeld via blaasjes (vesicles), bi-laag omgeven
Endoplasmatisch Reticulum (ER)
- Meer dan de helft van membranen in cel is ER
- Verbonden met kernenvelop
- 2 typen ER
o Glad ER (smooth ER, SER)
▪ Geen Ribosomen
▪ Synthese van lipiden
• vetzuren, fosfolidpide, steroide
▪ Metabolisme koolhydraten
• glucose-6-P → glucose
▪ Opslag van calcium ionen
▪ Ontgifting
• door het er aanzetten van hydrofiele groepen m.n. in
levercellen door induceerbare enzymen
, o Ruw ER (rough ER, RER)
▪ Oppervlakte gebonden door
ribosomen
▪ Synthese van sercetie eiwitten
• hormonen,
extracellulaire matrix
▪ Synthese van
membraaneiwitten
• receptoren, transporteiwitten
▪ Modificatie van eiwitten
• glycosylatie → glycoproteinen
• zwavelburggen (tussen cysteïnes)
▪ Productie membranen
• fosfolipiden en membraaneiwitten toevoegen
▪ Distributie transport blaasjes
• gemaakte eiwitten op transport in blaasje
Golgi apparaat
- Distributie centrum
o Een stapel platte zakjes (cisternae)
o Cis-zijde ontvangt vesicles van het RER
o Trans-zijde verstuurd vesicles met gesorteerde producten
- Modificeren producten van ER
o Bv. Suikergroepen glycoproteinen
- Productie macrmoleculen zoals polysachariden
Lysosomen
- Lysosomen, blaasjes met hydrolytische enzymen die macromoleculen afbreken
- Enzymen RER → Golgi → lysosoom
- Zuur micromilieu (pH 5,5)
o Lysomale enzymen laag pH optimum, en werken dus ook alleen
in lage pH hierdoor niet in ander systeem
- Fagocytose
o Lysosoom fuseert met ge-endocyteerde voedsel vacuole en
breekt moleculen af
- Autofagie
o Lysosoom fuseert met vescicle met beschadigd organel
Vacuolen
- Vacuoles zijn grote blaasjes afkomstoig van endomembraan systeem
- Verschillende types/functies
o Contractile vacuoles
▪ Organsimen in (zoet)water om water te lozen
o Voedsel vacuole
▪ Gevormd door fagocytose
o Centrale vacuole (plantencellen)
▪ Opslag organische moleculen en water
Concept 7.5
