biologie van de cel (de cel)

welke soorten microscopen zijn er ?                                                                                   

je hebt een licht en een elektronen microscoop. Een lichtmicroscoop zal tot een mitochondriën kunnen waarnemen. Maar een elektronenmicroscoop kan tot proteïnen. Er zijn ook nog twee soorten elektronenmicroscopen, een transmissie (2D beelden) en een scanning (3D beelden).

Hoe werkt cel fractionering ?                                                                                                   

Bij cel fractionering wil je de celorganellen apart kunnen bestuderen, hiervoor moeten ze eerst gesplitst worden. Als eerst gaan we de cel homogeniseren, mixen waardoor de cel zelf kapot zal gaan maar de organellen niet. Vervolgens gaan we centrifugeren, hierdoor kunnen we de celorganellen scheiden op basis van hoe groot ze zijn. Na het centrifugeren zal de oplossing 2 lagen hebben, de onderste laag met de zware deeltje noemt het pellet, de bovenste en lichtere laag noemt het supermatant, die gaan we opnieuw in de centrifuge steken.

Wat zijn de verschillen tussen een prokaryoot en eukaryoot ? 

Een prokaryoten cel heeft geen nucleus, geen celorganellen en is kleiner. Een eukaryoten cel heeft wel een nucleus en ook celorganellen, en is veel groter. In een prokaryoten cel is het cytoplasma gebonden aan het plasmamembraan.

Wat zijn de gelijkenissen tussen een prokaryoot en eukaryoot ?                              

Ze hebben allebei wel chromatine, een celmembraan, cytoplasma en ribosomen.

Waarom is een eicel veel groter dan de andere cellen ?                                        

Als een cel te groot is dan is er minder contactoppervlak, waardoor de stofuitwisselingen trager zullen zijn. In een eicel moet er geen stofuitwisselingen plaats vinden dus maakt dat niet uit.

Zijn er ook eukaryoten cellen zonder nucleus ?                                                                    

ja, de rode bloedcel is een uitzondering. Deze heeft geen nucleus zodat die meer plaats heeft voor hemoglobine, omdat een rode bloedcel relatief niet lang leeft is een kern toch overbodig.

Wat is het verschil tussen het ruw ER en het glad ER ?                                                    

Het rER zal altijd zorgen voor de eiwitsynthese terwijl de functies van het sER afhankelijk zijn van het type cel. Het rER bevind zich dichter tegen de nucleus en bevat ribosomen.

Wat is het verschil tussen vrij en gebonden ribosomen ?                                       

Vrije ribosomen zitten vrij in het cytosol en maken proteïnen voor in de cel. De gebonden ribosomen hangen meestal aan het ruw ER, en zullen proteïnen maken voor buiten de cel.

Leg de endosymbiose theorie uit ?                                                                              

Dat is de theorie die bewijst dat een mitochondriën en chloroplast ooit een aparte cel waren die opgeslokt is. Vroeger was O2 giftig. Pas vanaf een cel via fagocytose een cyanobacterie heeft opgenomen konden cellen O2 verwerken en gebruiken. Omdat de cyanobacterie veel voordelen had bleef de cel deze bijhouden i.p.v. deze af te breken. Hetzelfde geld voor de mitochondriën. Er zijn drie grootte argumenten die deze theorie bevestigen. Ze hebben beide een dubbel membraan, één zal afkomstig zijn van hun oorspronkelijk membraan, het andere is afkomstig van de cel die aan fagocytose deed. Vervolgens hebben ze een circulair DNA, net zoals een bacterie, omdat ze ooit een bacterie waren. En als laatste kunnen ze zichzelf splitsen, net zoals een bacterie.

Wat zijn de drie types van het cytoskelet ?                                                        

Microtubuli deze bestaan uit alfa en bèta tubules. Het zijn buisjes waaraan motorproteïnen kunnen binden, zo zorgen ze voor beweging. Ze zorgen ook voor de celdeling en het begeleiden van vesicles. Microfilamenten bestaan uit actine, ze zorgen voor de communicatie tussen de cel en het ECM, en ook voor celbeweging. Intermediare filamenten deze bestaan uit keratine en kunnen niet bewegen ze zijn het ‘echt’ cytoskelet.

Hoe beweegt een cilia ?                                                                                                        

Een cilia bestaat uit doubletten van microfilamenten met daartussen motorproteïnen, als de helft van de motorproteïnen beweegt/wandelen over microfilamenten maakt de cilia een bocht dan zal de andere helft bewegen zo krijg je een zwembeweging.

Wat zijn de onderdelen van de extra cellulaire matrix ?                                                

de ECM bestaat uit collageen (een glycoproteïnen) die via fibronectine verbonden is met een integrin, dat zijn eiwitten die in het plasmamembraan zitten. De integrins maken een verbinding tussen de ECM en de microfilamenten in de cel, wat communicatie mogelijk maakt. Rondom het collageen zit proteoglycan.

Wat zijn de verschillende ‘cel junctions’ ?                                                                      

Dat zijn interacties tussen aaneenliggende cellen, bijvoorbeeld plasmodesmata in een plantencel. Deze verbinden het cytoplasma van cellen, via kanalen in de celwand, dit versnelt het transport. Naast plasmodesmata zijn er ook gap junctions in dierlijke cellen, deze hebben dezelfde functie. Er zijn ook Tigth junctions, wat er voor zorgt dat een aantal cellen dicht opeen gedrukt zijn, zodat onze huidcellen bijvoorbeeld waterdicht zijn. Ook desomsomen zijn een voorbeeld, die bestaan uit intermediaire filamenten en ze zorgen voor stevigheid tussen de cellen.

xtra afbeelding grootte van dingen

leg het verschil uit tussen cytosol en cytoplasma

• Cytosol is de vloeibare matrix binnen de cel waarin organellen zijn ingebed.

• Cytoplasma omvat het cytosol plus alle organellen, exclusief de celkern.

xtra afbeelding bacterie

xtra afbeelding uitzicht van een membraan

afbeelding concent meer hoe kleiner hoe meer opp

afbeelding dierlijke eukaryote cel

afbeelding plantaardige eukaryote cel

geef wat meer uitleg over de celkern

• bevat het grootste deel van genen in cel + grootste organel

• kernmembraan scheidt celkern met cytoplasma

• kernmembraan bestaat uit een dubbellaag (2) dubbele fosfolipidenlagen

• in celkern DNA georganiseerd als chromosomen

• elk chromosoom bevat 1 enkel DNA-molecuul dat is gebonden aan eiwitten, ook wel chromatine genoemd

• chromatine condenseert afzonderlijke chromosomen wanneer een cel zich voorbereidt op celdeling

• nucleolus bevindt in celkern + is de plaats waar ribosomaal RNA wordt gemaakt

wat zijn ribosomen

complexen die bestaan uit ribosomaal RNA en eiwit

• voeren eiwitsynthese uit op 2 plaatsen: in cytosol (vrije ribosomen) of bij RER

waar bestaat het endomembraansysteem uit

▪ Kernmembraan

▪ Endoplasmatisch reticulum

▪ Golgi-apparaat

▪ Lysosomen

▪ Vacuolen

▪ Plasmamembraan

▪ Deze onderdelen zijn ofwel aaneengesloten, ofwel

met elkaar verbonden via transport door vesikels

Het endomembraansysteem speelt een complexe en dynamische rol in de compartimentering van de cel

wat moet je zeker weten van het endoplasmatisch reticulum

Het endoplasmatisch reticulum neemt vaak meer dan de helft van het totale membraan uit van eukaryote cellen

• het Er loopt naadloos over in het kernmembraan

• 2 verschillende soorten => smooth ER en rough ER

wat doet het SER

▪ Synthetiseert lipiden

▪ Verwerkt koolhydraten

▪ Ontgift medicijnen en gifstoffen

▪ Slaat calciumionen op

wat doet het RER

▪ Bevat gebonden ribosomen, die glycoproteïnen afscheiden

(eiwitten die covalent aan koolhydraten zijn gebonden)

▪ Verspreidt transportvesikels, afscheidingsproteïnen

die door membranen worden omgeven

▪ Is een membraanfabriek voor de cel

wat doet het golgi apparaat

bestaat uit afgeplatte membraanzakjes die cisternae worden genoemd

▪ Bewerkt producten van het ER

▪ Produceert bepaalde macromoleculen

▪ Sorteert en verpakt stoffen in transportvesikels

wat is een lysosoom

een door een membraan omgeven zakje met hydrolytische enzymen die macromoleculen kunnen afbreken

• lysomale enzyme werken het beste in zure omgeving in het lysosoom

• hydrolytische enzymen + lysosomale membranen worden aangemaakt door het ruwe endoplasmatische reticulum en vervolgens overgebracht naar het golgiapparaat voor verdere verwerking

wat is fagocytose

• een lysosoom versmelt met de voedselvacuole en verteert de molecule ( van een andere cel)

• lysosomen gebruiken ook enzymen om de eigen organellen en macromoleculen van de cel te recyclen => dit heet autofagie

xtra afbeelding werking lysosoom

welke functies heeft een vacuole + welke soorten vacuoles zijn er

voedselvacuolen ontstaan door fagocytose

▪ Contractiele vacuolen, die bij veel zoetwaterprotisten voorkomen,

pompen overtollig water uit de cellen

▪ Centrale vacuolen, die in veel volgroeide plantencellen voorkomen,

bevatten organische verbindingen en water

wat speelt er zich in de mitochondrie af

• is de plaats waar celademhaling plaatsvindt en stofwisselingsproces plaatsvindt waarbij zuurstof wordt gebruikt om ATP te produceren

• komen in bijna alle eukaryote cellen voor

• hebben een glad buitenmembraan en een binnenmembraan dat in cristae gevouwen is

• binnenmembraan vormt 2 compartimenten: de intermembraanruimte en de mitochondriale matrix

• sommige metabolische stappen van de celademhaling worden gekatalyseerd in de mitochondriale matrix

• cristae bieden een groot opp voor enzymen die ATP synthetiseren

wat zijn chloroplasten

• komen in planten en algen voor en is de plaats waar fotosynthese plaatsvindt

• bevatten een groen pigment chlorofyl, enzymen en andere moleculen die een rol spelen bij de fotosynthese

structuur chloroplast bestaat uit:

• thylakoïden, membraanachtige zakjes die op elkaar gestapeld zijn en samen een

  granum vormen

  ▪ Stroma, de interne vloeistof

  ▪ De chloroplast behoort tot een groep plantenorganellen die

  plastiden worden genoemd

wat zijn peroxisomen

Peroxisomen zijn kleine, membraangebonden organellen in eukaryote cellen die verantwoordelijk zijn voor verschillende belangrijke metabolische functies, zoals de afbraak van vetzuren en detoxificatie van schadelijke stoffen.

(oxidatieve organellen)

• gespecialiseerde metabolische compartimenten die worden omsloten door een enkel membraan

• ▪ Peroxisomen produceren waterstofperoxide en

  zetten dit om in water

  ▪ Peroxisomen voeren reacties uit met veel verschillende

  functies

  ▪ Hoe peroxisomen zich verhouden tot andere organellen is

  nog onbekend

wat is de rol van het exoskelet

• ondersteuning en beweeglijkheid

• helpt de cel te ondersteunen en haar vorm te behouden

• werkt samen met motoreiwitten om celbeweeglijkheid te bewerkstelligen

• binnenin de cel kunnen blaasjes zich verplaatsen langs banen die door het cytoskelet worden gevormd

Het cytoskelet bestaat uit drie hoofdtypen vezels

▪ Microtubuli zijn de dikste van de drie componenten

van het cytoskelet

▪ Microfilamenten, ook wel actinefilamenten genoemd, zijn de

dunste componenten

▪ Intermediaire filamenten zijn vezels met diameters in een

middenbereik

rollen microtubuli, microfilamenten en intermediaire filamenten

wat zijn centrosomen en centriolen

▪ In dierlijke cellen groeien microtubuli uit een

centrosoom in de buurt van de celkern

▪ In dierlijke cellen heeft het centrosoom een paar

centriolen, die elk negen tripletten van microtubuli bevatten

die in een ring zijn gerangschikt

wat zijn cilia en flagellen

▪ Microtubuli sturen het kloppen van flagella en

cilia aan, uitgroeisels die microtubuli bevatten en

uit sommige cellen steken

▪ Veel eencellige eukaryoten worden door

het water voortbewogen door cilia of flagella

▪ Cilia en flagella verschillen in hun kloppatronen

▪ Cilia en flagella hebben een gemeenschappelijke structuur

▪ Een groep microtubuli die is omhuld door een uitloper van

het plasmamembraan

▪ Een basaal lichaam dat het cilium of flagellum verankert

▪ Een motoreiwit, dyneïne genaamd, dat de

buigbewegingen van een cilium of flagellum aandrijft

xtra afbeelding

Dyneïne heeft twee „voeten“ die langs microtubuli „lopen“

▪ De ene voet blijft in contact, terwijl de andere loslaat

en zich een stap verderop weer vasthecht

▪ Door de bewegingen van de voeten buigen de microtubuli

in plaats van te glijden, omdat de microtubuli

op hun plaats worden gehouden

wat weet je van microfilamenten

Microfilamenten zijn vaste staafjes met een diameter van ongeveer 7 nm,

opgebouwd uit een gedraaide dubbele keten van

actine-subeenheden

▪ Een netwerk van microfilamenten helpt de vorm van de cel

in stand te houden

▪ Ze vormen een cortex net binnen het plasmamembraan

om de vorm van de cel te ondersteunen

▪ Bundels microfilamenten vormen de kern van

de microvilli van darmcellen

wat zit er in microfilamenten en wat doet het

Microfilamenten die een rol spelen bij de celmotiliteit

bevatten naast actine ook het eiwit myosine

▪ Cellen kruipen over een oppervlak door

pseudopodia (celuitgroeisels) uit te strekken en

daar naartoe te bewegen

▪ Cytoplasmatische stroming is een cirkelvormige stroming van

cytoplasma binnen cellen, aangedreven door

interacties tussen actine en myosine

wat doen cellen buitenaf gezien van de cel zelf

Extracellulaire componenten en

verbindingen tussen cellen helpen bij het coördineren van

cellulaire activiteiten

▪ De meeste cellen synthetiseren en scheiden stoffen af die zich

buiten het plasmamembraan bevinden

▪ Deze extracellulaire stoffen en structuren spelen

een rol bij een groot aantal cellulaire functies

geef wat je weet over de celwand

De celwand is een extracellulaire structuur die

plantencellen onderscheidt van dierlijke cellen

▪ Prokaryoten, schimmels en sommige eencellige eukaryoten

hebben ook celwanden

▪ De celwand beschermt de plantencel, houdt haar

vorm in stand en voorkomt overmatige opname van water

▪ Plantencelwanden bestaan uit cellulosevezels

die zijn ingebed in andere polysacchariden en eiwitten

Plantencelwanden kunnen uit meerdere lagen bestaan:

▪ Primaire celwand: relatief dun en flexibel

▪ Middenlamel: dunne laag tussen de primaire celwanden

van aangrenzende cellen

▪ Secundaire celwand (in sommige cellen): gevormd

tussen het plasmamembraan en de primaire

celwand

de extracellulaire matrix bij dierlijke cellen

▪ Dierlijke cellen hebben geen celwanden, maar zijn omgeven door een

complexe extracellulaire matrix (ECM)

▪ De ECM bestaat uit glycoproteïnen zoals

collageen, proteoglycanen en fibronectine

▪ ECM-eiwitten binden zich aan receptoreiwitten in het

plasmamembraan, die integrines worden genoemd

De ECM speelt een belangrijke rol in het leven van cellen

▪ De ECM kan het gedrag van een cel reguleren door

via integrines met de cel te communiceren

▪ De ECM rondom een cel kan de activiteit van

genen in de celkern beïnvloeden

▪ Mechanische signalering kan plaatsvinden via veranderingen in het cytoskelet

die chemische signalen in de cel in gang zetten

▪ Aangrenzende cellen in weefsels, organen of orgaansystemen

hechten zich vaak aan elkaar, staan in wisselwerking met elkaar en communiceren

via direct fysiek contact

geef wat je weet over plasmodesmata in plantencellen

▪ Plasmodesmata zijn kanalen die door de celwanden

van planten lopen

▪ Via plasmodesmata kunnen water en kleine opgeloste stoffen

(en soms ook eiwitten en RNA) van

cel naar cel worden overgebracht

afbeelding tight junctions, desmosomen en gap junctions in de dierlijke cel

waarvoor dienen cellen nu eigenlijk

Cellen zijn voor hun functioneren afhankelijk van de integratie van structuren en

organellen

▪ Bijvoorbeeld: het vermogen van een macrofaag om

bacteriën te vernietigen, betreft de gehele cel, waarbij

onderdelen zoals het cytoskelet, de lysosomen

en het plasmamembraan op elkaar worden afgestemd