Samenvatting van het vak 'De cel: structuur, functie en analyse (Celbiologie)' dat gegeven wordt in de 1ste Bachelor Biomedische Wetenschappen aan de Vrije Universiteit Brussel (VUB)
SAMENVATTING CELBIOLOGIE
1STE BA BIOMEDISCHE WETENSCHAPPEN
2022-2023
Hoofdstuk 1: Inleiding
1.1. Waarom celbiologie
- begrijpen van de basismechanismen van het leven en van de structuur/functie van het organisme
(mens, dier, plant, bacterie)
- begrijpen van de oorzaak van bepaalde ziektes (erfelijk, infecties, complex of multifactorieel: Vb.
kanker, Alzheimer, hartziektes, diabetes)
- ontwikkelen van nieuwe therapieën (Vb. nieuwe drug targets, gen-en celtherapie, regeneratieve
geneeskunde, stemcellen)
- nieuwe toepassingen in biotechnologie
1.2. Historiek
- Robert Hooke (Micrographia)
o microscoop met 30x vergroting → ontdekte structuren in kurk en andere plantenmaterialen
o Introductie van de term: “cellulae” of cel
o Onderzocht geen levende cellen
- Antoni Van Leeuwenhoek
o Onderzocht levende cellen
o Microscoop met 270x vergroting → spermatozoïden, rode bloedcellen, bacteriën (cocci en
spirochetes), embryonale luizen, spiervezels,…
o “animalculi”
- Robert Brown
o Ontdekking van celkern in levend materiaal→ klassieke celtheorie
- Klassieke celtheorie – Mathias Schleiden, Theodore Schwann (gist is oorzaak van fermentatie) en
Rudolf Virchow
o Klassieke celtheorie → Cellen zijn de elementaire bouwstenen van al het leven
• Alle levende organismen bestaan uit één of meerdere cellen
• Nieuwe cellen ontstaan steeds uit voorafbestaande cellen
• Cellen vormen de primaire bouwstenen voor de structuur, fysiologie en organisatie
van levende organismen
• Cellen kunnen beschouwd worden zowel als afzonderlijke eenheden en als
bouwsteen van het organisme als groter geheel
• Cellen ontstaan uit voorafbestaande celllen
- Johann Friedrich Miescher
o Celkern bevat “nucleïne”: eiwit en zuur
- Edward Strasburger en Walther Flemming
o Somatische cellen delen door mitose of kerndeling
- Keith Porter - Albert Claude -Ernest Fullam
o Elektronenmicroscopie van cellen in cultuur
1
, - Albert Claude, Christian De Duve, en Emil Palade (Nobelprijs)
o Ontdekking van van intracellulaire organellen: lysosomen, peroxisomen, en ribosomen (geen
organel)
- Al deze ontdekking zorgde voor de “moderne” interpretatie van de celtheorie (EXAMEN)
o De cel is de fundamentele eenheid van structuur en functie in levende organismen
o Cellen ontstaan uit voorafbestaande cellen door celdeling
o Binnen cellen vinden energieomzettingen plaats (metabolisme)
o Cellen bevatten erfelijk materiaal (DNA) dat overgedragen wordt van cel tot cel gedurende
celdeling
o Cellen hebben een essentieel gelijkaardige biochemische samenstelling en hebben alle
kenmerken van het leven
o Alle levende organismen zijn opgebouwd uit één cel (unicellulair) of uit meerdere cellen
(multicellulair)
o De activiteit van een organisme hangt af van de totale activiteit van onafhankelijke cellen
1.3. Ontstaan en evolutie van de cel (EXAMEN: beschrijf de theorie van hoe een cel is ontstaan)
- Spontane vorming van organische moleculen
- vorming van macromoleculen = polymerisatie van organische moleculen
o RNA katalyseert de polymerisatie van nucleotiden →zelf replicerende RNA moleculen
- Hypothese: protocel
o eerste cel is ontstaan door de omhulling van zelf replicerend RNA in een membraan
bestaande uit fosfolipiden
o Een fosfolipide beschikt over een lange hydrofobe staart
en een hydrofiele kop → spontane reorganisatie in
water: celvormige afscherming van externe omgeving
o omhulling van zelf replicerend RNA + bijhorende
moleculen in een dubbele fosfolipidemembraan = een
eenheid dat in staat is tot zelfproductie en verdere
evolutie (= protocel).
2
,- Competitie (Darwiniaanse selectie)
o Proto-cellen met zelf-replicerende DNA
ondergaan hogere osmotische stress: ter
compensatie is er transfer van
membraancomponenten afkomstig van
inactieve protocel (25%)
o Proto-cellen met zelf-replicerende DNA hebben een overlevingsvoordeel tov van protocellen
zonder zelf-replicerend DNA (inactieve protocel)
o Interactie tussen RNA en membraan leidt tot essentiële cellulaire eigenschappen: RNA
molecule die zichzelf beter en efficiënter kan repliceren wint in Darwiaanse selectie
o genomic “fitness” (replicatieve eigenschappen) vertaalt zich in (proto)cellulaire “fitness”
(overlevingskans in bepaalde omgeving, voortplanting): RNA replicatie + membraan groei
o evolutionaire unit verplaatst zich van replicerend RNA naar proto-cel niveau
o cellulaire fitness: membraangroei resulteert in trans-membranaire pH gradiënt (H+, energie);
deze energie kan benut worden voor cellulaire processen
o membraan “fitness” vertaalt zich eveneens in (proto)cellulaire fitness: in stand houden en
voortplanten
- Classificatie van levende organisme obv structuur
o Eukaryoten: planten, fungi en dieren
o Prokaryoten: Bacteriën en Archaea
• Kunnen pathologieën veroorzaken (mens en dier): vb. Treponema pallidum (Syfilis)
en Vibrio cholerae (cholera)
• Niet-pathologisch: fotosynthetische bacteriën
• Mycoplasma genitalium
Éen van de kleinste prokaryotische cellen (niet autonoom)
Klein genoom: 477 genen DNA: 580,070 bp (alternative splicing)
leeft “parasitair” in mammalia: omgeving voorziet metabolieten
• M.mycoides (synthetisch DNA)→
M.capricolum (recipiënt, lege bacterie cel)
→M.mycoides (autonoom, voortplanten)
3
, - Endosymbiose hypothese
o Verwerven van intracellulaire organellen
o Eukaryotische organellen geëvolueerd vanuit
geïnternaliseerde prokaryotische cellen
o Oercel (endosymbiont) neemt prokaryotische cel op en leven
samen in symbiose
o aërobische eubacterie → mitochondrie ; fotosynthe sche
eubacterie → chloroplast
- impact van cellulaire fysiologie: fotosynthese heeft atmosfeer gewijzigd
o productie van O2 → 20% in hedensdaagse atmosfeer
1.4. Cellen als experimentele modellen
- Prokaryoten (Escherichia coli, E.coli)
o Staafvormige, anaërobe bacterie in darm van warmbloedige dieren
o Betrokken bij verteren van voedsel
- Unicellulaire (ééncellige) eukaryoten (Saccharomyces cerevisiae (gistcellen) en Dictyostelium
discoideum)
o Gistcellen differentiëren van een diploïde tot een haploïde cel via meiose en sporulatie bij
bv. afwezigheid van nutriënten → reductie/ meiose
o Sporulatie biedt een bescherming aan tegen de veranderende leefomstandigheden
o Haploïde cellen kunnen vervolgens versmelten om zo terug een diploïde cel te vormen
- Multicellulaire eukaryoten (Caenorhabditis elegans(rondworm), Drosophila melanogaster
(fruitvlieg), Danio rerio (zebravis), Xenopus (klauwkikker), Mus musculus (muis), en niethumane
primaten )
o De muis = het model om bepaalde menselijke pathologieën te bestuderen.
o heel wat ziektes en fenotypes die bij zowel de mens als muis voorkomen
- alternative splicing
o aantal nucleotiden in genoom bepaalt niet de complexiteit
o De complexiteit wordt bepaald door non-coding
o gentranscripten worden op verschillende manieren geknipt met telkens een ander proteïne
als resultaat
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller elenacamachoperez. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.95. You're not tied to anything after your purchase.
