Biologie

Biologie 

Hoofdstuk 1 Celleer 

Vanderschaeve_EurAc_2011

Overzicht hoofdstuk 

• Cel als basiseenheid van de levende 

wezens 

• Bouwstenen van levende wezens 

• Enzymen 


De cel als basiseenheid van de 

levende wezens 


Antonie Van Leeuwenhoek 

(1632-1723) 

Vanderschaeve_EurAc_2011 

• Observeerde cellen 

met handgemaakte 

microscoop 

• Spiervezels, cellen 

uit bloed, zaadcellen

Zaadcellen met elektronenmicroscoop 

X 12000 


Moderne celtheorie 

• Alle levende wezens zijn opgebouwd uit cellen 

• Cellen hebben een vergelijkbare basisstructuur 

• Cellen bevatten de erfelijke informatie: hoe een 

levend wezen functioneert, ligt vast in de cel 

• Cellen ontstaan uit andere cellen 

• Chemische samenstelling van cellen is hetzelfde 


http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20030611_pantoffeldiertje02 


15 m 2 m 

50 cm 


macroscopisch 

5 cm 

microscopisch 

1 mm 

50 µm



Hierarchie in de materie 



Moleculen 


• Opgebouwd uit atomen 

• Ingedeeld in anorganisch 

en organisch 

• Macromoleculen zijn 

belangrijke 

structuurelementen in 

cellen en hun organellen 

• Bvb suikers, vetten en 

eiwitten



Cel onder de lichtmicroscoop 


dierlijke cel versus plantaardige 

cel 


Lichtmicroscopisch beeld 


Dierlijke cellen: 

wangslijmvliescellen 

mens 

Plantencellen: 

opperhuid ajuinrok

Schema plantencel 


• 1 celwand 

• 2 celmembraan 

• 3 celplasma 

• 4 tonoplast 

• 5 vacuole 

• 6 celkern 

• 7 bladgroenkorrel

Zichtbaar met lichtmicroscoop 

• Celwand bij plantencellen 

• Celmembraan bij dierlijke cellen 

• Celplasma 

• Celkern 

• Plastiden (bv bladgroenkorrels) 

• Vacuole bij plantencellen 


Vacuole 


Beeld met lichtmicroscoop

Plastiden 


Details met de 

elektronenmicroscoop 


• bij plantencellen 

Celwand 

• vorm en stevigheid cel 

• niet-levende grenslaag 

• middenlamel uit pectine 

• primaire, secundaire en tertiaire wand uit 

cellulose 



Structuur celwand 


Plasmodesmata 


• cytoplasma-armpjes 

• verbinden twee 

plantencellen 

• doorheen celwand 

• bij plantencellen

Celmembraan 


• Levende grenslaag 

• Bepaalt wat er wel en niet de cel binnenkomt of uitgaat 

• Opgebouwd uit 

– Fosfolipiden 

– Cholesterol 

– Eiwitten 


Celplasma 


Celkern 

Cytoplasma, mitochondria, endoplasmatisch reticulum, 

en ribosomen ook zichtbaar 


Celkern 


• Directiekamer van 

de cel 

• Bevat DNA 

• Begrensd door een 

dubbel membraan 

met poriën voor 

uitwisseling van 

stoffen 

• Kernlichaampje(s)

Ribosomen 


Ribosomen uit levercel 

X 173 440 

Ribosomen 


• Op ribosomen 

gebeurt de synthese 

van eiwitten die een 

cel nodig heeft

Endoplasmatisch reticulum 


Ruw ER Glad ER 

Intercellulair transport Intercellulair transport 

Ribosomen voor synthese 

van eiwitten 


Geen ribosomen

Golgi apparaat 


• animatie golgi apparaat 

• In dierlijke cellen: sekretie eiwitten, 

antilichamen, neurotransmitters 

• In plantencellen: sekretie 

celwandmateriaal, etherische olie 


Plastiden 


De chloroplast is een plastide dat enkel in plantencellen 

voorkomt 

Het is de plaats waar de fotosynthese gebeurt 


Mitochondriën 


spiercel mitochondrium x 190 920 

In spiercellen komen veel mitochondriën voor: energievoorziening! 




Exocytose 

• Transportblaasjes (afkomstig van Golgiapparaat) 

fuseren met het plasmamembraan 

en geven hun inhoud af buiten de cel. 


Sekretie en extracellulaire vertering 


1. Celmembraan 

2. Sekretie 

3. Rijpe sekreetkorrel 

4. Concentrerende 

vacuole 

5. Trans-kant van GA 

6. Ribosomen op ER 

7. Eiwit binnen ER

Endocytose 

• Deeltjes worden binnen de cel gebracht nadat ze 

omgeven zijn door het celmembraan. 

• Voedselvacuole! 


Auto- en heterofagie 


Nieuwe evolutie 

• In de microscopie van cellen! 

• Eigenschappen van membranen: 



Fluorescentie-microscopie 

Celonderdelen 

zichtbaar 

gemaakt met groen 

fluorescerend proteïne

fluorescentie 

• eigenschap van sommige stoffen om licht 

uit te zenden als gevolg van, en uitsluitend 

tijdens, de absorptie van licht van een 

andere bron 

• golflengte van uitgezonden licht is langer 

dan golflengte geabsorbeerde licht 

• fluorescentiemicroscoop 


• Rood: celkern 

• Groen: Cadherine= eiwit in celmembraan; rol bij 

adhesie van cellen 


• Geel: celkern 

• Groen: microtubuli 


Synthese: functie van celorganellen 

• celkern = directiekamer 

• ribosomen = syntheseplaats 

• endoplasmatisch reticulum = transport 

binnen de cel 

• golgi-apparaat = concentratie en 

verpakking 

• lysosoom = afvalverwerking in cel 

• mitochondrium = energiecentrale 



Plantencel als osmotisch systeem 

• Wat is diffusie? 

• Wat is osmose? 

• In welke omstandigheden vindt er osmose 

plaats in plantencellen? 


Wat is diffusie? 

• 2 gascontainers zijn van 

elkaar gescheiden 

• moleculen bewegen en 

botsen tegen de 

scheiding 


• als scheiding verwijderd 

wordt verspreiden de 

moleculen zich over de 

volledige container

• spontaan 

• concentratieverschil 

• in gas 

• in vloeistof 

Wat is diffusie 

• indien membraan aanwezig: permeabel 

voor alle deeltjes 


Wat is osmose 


• 2 oplossingen van 

eenzelfde stof 

• semipermeabel 

membraan 

• water verplaatst zich 

van lage concentratie 

opgeloste stof naar 

hoge

Wat is osmose 

• diffusie van water door semipermeabel 

membraan 

• twee waterige oplossingen van 

verschillende concentratie 

• membraan ondoorlaatbaar voor opgeloste 

stof 


Osmotische waarde 

• Wordt bepaald door de concentratie aan 

opgeloste stof 

• Veel opgeloste stof = hoge osmotische 

waarde 

• Weinig opgeloste stof = lage osmotische 

waarde 


Vergelijken van osmotische waarden 

• hypertoon: een oplossing is hypertoon t.o.v. een 

andere oplossing als ze meer opgeloste stof dan 

die andere oplossing bevat 

• isotoon: een oplossing is isotoon t.o.v. een andere 

oplossing als ze evenveel opgeloste stof als die 

andere oplossing bevat 

• hypotoon: een oplossing is hypotoon t.o.v. een 

andere oplossing als ze minder opgeloste stof dan 

die andere oplossing bevat 


Semipermeabele membranen in de 

• celmembraan 

• tonoplast 

cel 

• !!! cellulose-celwand is permeabel voor de 

meeste stoffen!!! 


Plasmolyse rode ui 


Plasmolyse rode ui 

a b c 


Tekening plasmolyse 


Plasmolyse waterpest 


Begrippen 

• plasmolyse: verschijnsel waarbij een plantencel 

water verliest door osmose als hij in een 

hypertone oplossing gebracht wordt 

• deplasmolyse: verschijnsel waarbij een 

geplasmolyseerde cel water aanzuigt als hij in 

een hypotone oplossing gebracht wordt 

• turgor: druk die door de celinhoud op de 

celwand wordt uitgeoefend 


• Plasmolyse 

– als er te weinig water voorhanden is in de bodem > 

plant kan geen water meer opnemen > plantencellen 

verliezen water en worden slap 

– Overbemesting: te veel mineralen in bodem > plant 

verliest water aan bodem > plantencellen verliezen 

water en worden slap 

• Deplasmolyse 

– Plant kan terug water opnemen, cellen worden 

turgescent en plant stevig 


Bouwstenen van levende wezens: 

chemische samenstelling van cellen 

• Water 

• Anorganische moleculen 

• Organische moleculen of koolstofverbindingen 


• 5 - 95% 

• Oplosmiddel 

• Transport 

• Bouwstof 

Water 

• Regeling temperatuur 


Anorganische moleculen: 

mineralen 

• Beïnvloeden de samenstelling en de werking 

van cellen 

• Beïnvloeden reacties in cellen 

• Macro-elementen: zijn in grote hoeveelheden 

nodig voor het organisme 

(bvb K, Na, Ca, Fe …) 

• Sporen-elementen: zijn in zeer kleine 

hoeveelheden nodig 

(bvb Mn, Cu, Zn, …) 


Organische moleculen of 

koolstofverbindingen 

• Sachariden of koolhydraten 

• Lipiden of vetten 

• Proteïnen of eiwitten 

• Nucleïnezuren of kernzuren 


Sachariden 

• Monosachariden: bestaan uit één basiseenheid 

• Disachariden: worden gevormd uit de 

aaneenschakeling van twee monosachariden 

• Polysachariden: worden gevormd uit de 

aaneenschakeling van veel monosachariden 

(meestal glucose) 



Disachariden 

• Sacharose = rietsuiker of bietsuiker 

• Lactose = melksuiker 

Lactose zit in melk van alle zoogdieren 

• Maltose = moutsuiker 

Maltose ontstaat bij kieming van gerst → basis 

voor bierbereiding 


• Bietsuiker en rietsuiker: 

sacharose 



• Lactose wordt 

normaalgezien in onze 

dunne darm afgebroken 

tot glucose en galactose 

door het enzym lactase 

• Indien lactase 

ontbreekt: gisting in de 

darmen met gasvorming

Mouten 


• Zetmeel → maltose 

• Maltose wordt door 

enzymen uit 

gistcellen omgezet 

in ethanol

Disachariden 

• Functie van disachariden is 

energielevering 

• Na afbraak (met enzymen en water) 

ontstaan monosachariden 


• Zetmeel 

Polysachariden 

• Dierlijk zetmeel of glycogeen 

• Cellulose 



• Zetmeel zoals in maïs en 

aardappel bestaat uit mengsel 

van amylose en amylopectine 

• Reservestof 

• Na afbraak ontstaat glucose 



• Glycogeen = dierlijk zetmeel 

• Reservestof in lever en spieren 

• Na maaltijd wordt glucose uit het 

bloed opgeslagen als glycogeen: 

door hormoon insuline 

• Tussen de maaltijden, bij 

energiebehoefte, wordt glycogeen 

terug afgebroken tot glucose: 

hormoon adrenaline 


Lipiden 

• Basisbouw is steeds hetzelfde: glycerol 

gebonden op drie vetzuren 

• Doordat de vetzuren verschillen → verschillende 

lipiden 


Lipiden: functie 


• Reservestof/brandstof 

• Bouwstof: fosfolipiden 

in celmembraan 

• Aanbreng van 

essentiele vetzuren 

(linoleenzuur en 

linolzuur)

Proteïnen 


• Eiwitten kunnen 

draadvormig zijn 

zoals collageen 

• Eiwitten kunnen 

bolvormig zijn zoals 

hemoglobine

Proteïnestructuur: overzicht 


Primaire structuur 


• Aaneenschakeling van 

aminozuren 

• 20 verschillende 

aminozuren 

• Volgorde van 

aminozuren in de keten 

is heel belangrijk

Secundaire structuur 


Tertiaire structuur 

• Het eiwit krijgt zijn ruimtelijke vorm door extra bindingen 

• Als er bij de primaire aminozuurketen een aminozuur 

verandert, dan kan ook de tertiaire structuur veranderen 


Bij sikkelcelanemie is er slechts één aminozuur anders in de keten! 


Enkele functies van proteïnen 

• enzymen (lysozym, amylase, katalase, …) 

• transporteiwitten (carriers in celmembraan, hemoglobine) 

• structuureiwitten (collageen, keratine, fibroïne) 

• receptoren (receptor voor acetylcholine) 

• contractiele eiwitten (actine en myosine in spiervezel) 

• eiwitten met beschermende functie (antilichamen, 

fibrinogeen) 


• Wat zijn enzymen? 

Enzymen 

• Experiment: toevoegen van een mespunt 

mangaandioxide aan waterstofperoxide. 

• Waarneming: er vindt een opbruisreactie plaats. 

• Besluit: onder invloed van mangaandioxide valt 

waterstofperoxide sneller uiteen in zuurstofgas 

en water. 


• Een katalysator is een stof die een 

scheikundige reactie versnelt of 

vertraagt zonder bij die reactie verbruikt 

te worden. 

• Een katalysator wordt na de reactie 

onveranderd teruggevonden. 


• Experiment: breng een stukje rauwe 

aardappel in waterstofperoxide. 

• Waarneming: er vindt een opbruisreactie 

plaats. 

• Besluit: aardappel bevat een stof die het 

uiteenvallen van waterstofperoxide 

versnelt. 


Katalase 


• Is een enzym dat in 

alle levende cellen 

aanwezig is 

• Dat is nodig want 

waterstofperoxide 

wordt bij veel 

reacties gevormd en 

is giftig voor de 

cellen

• Experiment: breng een stukje gekookte 

aardappel in waterstofperoxide. 

• Waarneming: er vindt geen opbruisreactie 

plaats. 

• Besluit: koken vernietigt de stof die voor 

de katalysatie zorgt. 




Hoe werken enzymen? 

• Voor elke scheikundige reactie in een 

organisme is een enzym nodig. 

• Een enzym is door zijn vorm aangepast 

aan de stof(fen) waar het op inwerkt. 

• Enzymen zijn eiwitten! 


Sleutel-slot hypothese 






• animatie opbouw 



Enzymen 

• Zorgen ervoor dat reacties snel en bij 

fysiologische omstandigheden kunnen verlopen 

• Zijn specifiek voor een bepaald substraat 

• Werken bij bepaalde temperatuur en 

zuurtegraad 

• Worden (omdat het eiwitten zijn) door hoge 

temperatuur vernietigd 


Experiment 

• Opstelling: van 2 even 

grote stukjes rauwe 

aardappel wordt er 1 in 

HgCl 2 gelegd, het ander 

in zuiver water. 

• Beide stukjes worden 

overgebracht in H 2 O 2 . 

• Enkel bij de aardappel uit 

het water vindt een 

opbruisreactie plaats. 


• Besluit: HgCl 2 is giftig voor levende cellen. 

Het verhindert de enzymwerking. 

• Toepassing: gebruik van HgCl 2 in 

schimmeldodende producten (fungiciden)

Biologie

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?