Summary
Hulp nodig? Lees deze samenvatting om goed voorbereid te zijn op je toets!
- Course
- Level
Deze samenvatting bevat de hoofdstukken 2, 3 en 5,4 van de stof op 10voorbiologie.
[Show more]
Seller
Follow
merlebreukink
Content preview
Bio stof Hoofdstuk 2
Hoofdstuk 3
Hoofdstuk 5 paragraaf 4
§2.0
Cellen: bouw en functie
Robert Hooke zag in 1665 - dankzij de uitvinding van de microscoop - celwanden in kurk. Het duurde echter tot
het begin van de twintigste eeuw voordat de cel onderwerp werd van uitgebreid biologisch onderzoek. Men
gaat ervan uit dat alle organismen zijn opgebouwd uit cellen (dit is de celtheorie). Het aantal cellen waaruit een
organisme bestaat, hangt onder andere af van het soort organisme. Er zijn organismen die uit slechts een
enkele cel bestaan, zoals bacteriën, maar de meeste organismen zijn meercellig. De mens is ook meercellig en
bestaat uit vele biljoenen cellen (1000 miljard = 1 biljoen). De cel wordt binnen de biologie als kleinst levende
eenheid gezien, omdat deze levenskenmerken vertoont: groei en ontwikkeling, stofwisseling en reproductie.
§2.1
Celonderzoek met de microscoop
Microscopen zijn onmisbaar voor het goed bestuderen van celstructuren. Ze worden veel gebruikt in
laboratoria van fabrieken, ziekenhuizen en universiteiten. Dit geldt zowel voor de lichtmicroscoop, die in de
zeventiende eeuw is ontwikkeld, als voor de elektronenmicroscoop die halverwege de twintigste eeuw werd
gebouwd.
Lichtmicroscoop
Met een lichtmicroscoop is het mogelijk om voorwerpen 40 tot 1500x vergroot te bekijken. Bij vergrotingen
van boven de 1000x is het beeld meestal minder scherp. Onder een lichtmicroscoop worden cellen goed
zichtbaar. In erg doorzichtige cellen zijn bepaalde celonderdelen (celorganellen) te zien. Cellen en
celorganellen, in grootte variërend van ongeveer 1 micrometer (0,001 mm) tot 1 mm, zijn nog te
onderscheiden. Van de organellen kunnen het celmembraan, de kern, het celplasma, de vacuole en de
plastiden (zoals bladgroenkorrels) worden waargenomen.
Een pionier in het gebruik van de lichtmicroscoop was de Nederlander Anthonie van Leeuwenhoek (1632-
1723). Hij keek onder andere naar mannelijke geslachtscellen van de mens.
Toen Robert Hooke in 1665 een stukje kurk onder zijn lichtmicroscoop legde (zie figuur 2B), ontdekte hij als
eerste de gelijkenis tussen plantaardig weefsel en honingraten, vandaar de naam 'cellen'. In die tijd kon men
overigens nog niet zoveel met de waarnemingen. Enerzijds was de kwaliteit van de microscopen te slecht om
een duidelijk beeld te krijgen en anderzijds begreep men het verband tussen de vorm en de functie van cellen
niet.
Toch waren er toen al twee ideeën gerijpt om als celtheorie verkondigd te worden:
1. De celwanden van plantencellen zijn de afscheidingsproducten van de eigenlijke levende cellen.
2. Planten en dieren bestaan uit levende cellen.
In 1839 bevestigde de Duitser Schwann definitief dat dierlijke cellen bestonden en hij ontwikkelde daarmee de
celtheorie verder. Door intensief onderzoek is vooral in de twintigste eeuw veel bekend geworden omtrent de
bouw, werking en functie van cellen en met name van de celorganellen daarin. De elektronenmicroscoop heeft
daarbij een belangrijke rol gespeeld.
Elektronenmicroscoop
De elektronenmicroscoop (EM) maakt veel sterkere vergrotingen mogelijk dan de lichtmicroscoop. In de
transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) wordt een elektronenbundel door een voorwerp heen gestuurd. Als
kleuring van de preparaten dienen zouten van zware metalen die aan de organellen hechten. De bundel
passerende elektronen wordt gericht op een fluorescerend scherm, zodat er een elektronenschaduw van het
oorspronkelijke voorwerp ontstaat. Een nadeel van deze techniek is dat het voorwerp niet levend bekeken kan
,worden en dat het beeld een zwart-wit weergave is. Het grote voordeel is dat voorwerpen tot meer dan
1.000.000 maal kunnen worden vergroot. Vooral om details van het inwendige van een cel te bekijken, wordt
een speciale soort elektronenmicroscoop gebruikt, de scanning elektronenmicroscoop (SEM). Met de SEM zijn
vergrotingen van zes miljoen maal verkregen. Bij deze techniek worden uitgezonden elektronen onder vacuüm
op een voorwerp gericht. Cellen of onderdelen daarvan zullen de elektronenbundel door laten, vandaar dat ze
bestoven worden met een heel dun laagje materiaal dat de bundel kan weerkaatsen. De elektronen die
weerkaatst worden, vallen op een elektronensensor. Via versterkers wordt uiteindelijk van dit signaal een
beeld gevormd op een monitor. Structuren met een grootte van 1 nanometer (een duizendste micrometer) zijn
met een elektronenmicroscoop goed zichtbaar te maken. Celonderdelen als ribosomen,
mitochondriën, endoplasmatisch reticulum en lysosomen zijn uitgebreid onderzocht met een EM en SEM.
§2.2
Celstructuren en hun functie
In het celplasma komt een groot aantal verschillende celstructuren voor die elk een eigen functie binnen de cel
vervullen. In figuur 5 staan de belangrijkste aangegeven. Alle celstructuren die door een membraan omgeven
zijn, noem je organellen. Er is geen verschil in de bouw tussen de membranen rondom cellen, de kern of de
organellen. In de volgende paragrafen worden de belangrijkste organellen behandeld. Op internet vind je veel
informatie over cellen. In de volgende paragrafen geven we steeds een aantal nuttige links.
De celkern
De celkern bevat de erfelijke informatie van een organisme in de vorm van genen. Deze genen bestaan uit DNA
(desoxyribonucleïnezuur). Met de erfelijke informatie bestuurt de kern de celprocessen die moeten
plaatsvinden om het geheel goed te laten functioneren. Er zit ook DNA in het mitochondrium en de
bladgroenkorrel. In het kernmembraan bevinden zich openingen, de kernporiën. Door deze kernporiën kunnen
stoffen de kern binnendringen en verlaten. Het DNA in combinatie met speciale eiwitten (de histonen)
wordt chromatine genoemd. Als de celkern gaat delen, wordt dit chromatine zichtbaar in de vorm van
draadvormige structuren: de chromosomen. Met behulp van een microscoop is het aantal chromosomen van
zo'n delende cel te tellen. Bekijk de animatie op Bioplek. Het aantal chromosomen in een cel is per soort
organisme constant. De soort mens heeft 46 chromosomen in iedere lichaamscel. Deze 46 chromosomen
komen in paren voor, in onze soort dus 23 paren. Alleen in de geslachtscellen komen de chromosomen in
enkelvoud voor. Een menselijke geslachtscel bevat dan ook 23 chromosomen. In het hoofdstuk 'Voortplanting
van mensen' wordt de rol die chromosomen in een cel spelen uitgebreid behandeld. Door een microscoop is
vaak een donkere vlek in de kern te zien: het kernlichaampje (nucleolus). Hierin liggen de genen voor de
aanmaak van de ribosomen.
Celmembranen
Het celmembraan bestaat uit twee lagen van vetmoleculen waaraan fosforgroepen zijn gebonden. Ze
worden fosfolipiden genoemd. Fosfolipiden zijn met de vetgroepen naar binnen gekeerd en zijn
waterafstotend (hydrofoob). De fosforgroepen zijn naar buiten gekeerd en zijn waterminnend (hydrofiel). Door
deze opbouw ontstaat een soepel, vervormbaar en waterafstotend membraan. Het celmembraan scheidt het
inwendige van de cel (het celplasma) van zijn omgeving. In de dubbele fosfolipidenlaag liggen
cholesterolmoleculen en eiwitmoleculen. Sommige eiwitmoleculen dienen voor het stoffentransport de cel in
en uit. Dat zijn membraanporiën ofwel porie-eiwitten. Andere eiwitmoleculen die óf aan de binnenkant van het
membraan óf aan de buitenkant van het membraan liggen, fungeren als receptoren voor bepaalde stoffen,
zoals hormonen, die signalen naar en van de cel doorgeven. Op het oppervlak van celmembranen komen
ook koolhydraten voor. Deze koolhydraten zijn aan de eiwitten en de vetten in het membraan gebonden en
steken buiten het membraanoppervlak uit. Zo’n complex van moleculen heet de glycocalyx. De glycocalyx is
voor elke soort cel kenmerkend. Ze bepaalt hoe de cel er aan de buitenkant uitziet. Door z’n kenmerkende
membraanoppervlak is de cel herkenbaar voor zijn omgeving. Cellen in een weefselkweek stoppen bijvoorbeeld
met delen als ze contact met elkaar maken via de glycocalyx. Dit verschijnsel wordt contactinhibitie genoemd.
In kankercellen gebeurt dit niet, omdat de glycocalyx van de kankercellen niet meer intact is. Vermoedelijk
, herkennen ook de cellen van het afweersysteem indringers specifiek aan de glycocalyx. Veel organellen
bestaan uit membranen met dezelfde bouw als het celmembraan. Dat zijn:
kern, mitochondrium, endoplasmatisch reticulum, golgi-systeem, lysosoom en bij planten ook de plastiden.
Zelfs uitsteeksels aan sommige cellen, zoals flagellen en ciliën, bestaan uit membranen.
Mitochondriën
In alle cellen bevinden zich mitochondriën. Ze zijn de energieleveranciers in een cel. Hoe actiever de cel, des te
meer mitochondriën. Hun aantal kan dan ook per cel variëren. Ze vermeerderen zich door deling. Zie figuur 8:
mitochondriën bezitten een dubbelmembraan. Het binnenste membraan is sterk naar binnen gestulpt. Deze
instulpingen heten cristae (enkelvoud: crista). De membranen verdelen het mitochondrium in twee inwendige
compartimenten. De ruimte tussen de twee membranen in wordt de intermembraanruimte genoemd. De
ruimte binnen het binnenmembraan heet de matrix. Een groot deel van de verbranding van glucose uit je
voedsel vindt langs de membranen van de matrix plaats. De nodige enzymen liggen er als een soort lopende-
band-systeem op gegroepeerd. Bij de verbranding wordt energie gevormd die wordt vastgelegd in speciale
energiemoleculen: ATP (adenosinetrifosfaat). Hoe meer ATP in de mitochondriën gemaakt wordt, des te
actiever een cel kan zijn. Als eindproducten van de verbranding worden behalve energie de
stoffen koolstofdioxide (CO2) en water (H2O) gevormd. Mitochondriën bezitten hun eigen DNA,
het mitochondriaal DNA, dat informatie bevat om onder meer 13 eiwitten te vormen die betrokken zijn bij de
verbranding (bijvoorbeeld ATP-synthase dat helpt bij de synthese van ATP).
Endoplasmatisch reticulum en ribosomen
Het endoplasmatisch reticulum (ER; endo = binnen, reticulum = netwerk) is een uitgebreid netwerk van
membranen. De membranen van het ER en van de kern lopen in elkaar over. Er zijn twee typen ER: het ruwe
ER en het gladde ER. Aan het ruwe ER zitten veel ribosomen vast, het gladde ER heeft geen ribosomen. Ruw ER
heeft vooral een eiwittransportfunctie. Glad ER speelt - afhankelijk van de celfunctie - een rol bij de aanmaak
van koolhydraten en vetten of ontgifting van de cel. Een ribosoom bestaat niet uit membranen, maar uit
eiwitten en RNA-moleculen (ribosomaal RNA ofwel r-RNA). (Een ribosoom is dus geen organel.) Cellen die veel
eiwitten produceren, bevatten veel ribosomen, soms enkele miljoenen per cel. Ribosomen regelen
de eiwitsynthese. De geproduceerde eiwitten kunnen voor verschillende doeleinden worden gebruikt, zoals de
aanmaak van materiaal (structuureiwitten), het versnellen van omzettingen (enzymen) en het transport van
stoffen door celmembranen (transporteiwitten). De ribosomen in een cel zijn voor het overgrote deel met het
ruwe ER verbonden, een kleiner deel ligt vrij in het celplasma, soms in groepjes als polysomen. Met een
bepaalde kleuringstechniek (Green Fluorescent Protein) is men tegenwoordig in staat om ER ook met hulp van
een lichtmicroscoop in levende cellen zichtbaar te maken.
Golgi-systeem
Het golgi-systeem (ook vaak nog golgi-apparaat genoemd) is een membraansysteem, vernoemd naar de
Italiaan Camillo Golgi, die aan het einde van de negentiende eeuw deze structuur in cellen ontdekte. Blaasjes,
afkomstig uit het ER, worden vaak door het golgi-systeem opgenomen en verder verwerkt (zie figuur 11). Het
golgi-systeem bestaat uit op elkaar gestapelde membranen waaruit door afsnoering aan de zijkanten nieuwe
blaasjes ontstaan. Sommige blaasjes bevatten enzymen en heten dan lysosomen. Andere blaasjes bevatten
stoffen die buiten de cel moeten worden gebracht. De blaasjes bewegen zich naar het celmembraan en
de inhoud wordt buiten de cel gebracht (= secretie). Het golgi-systeem kun je zien als een 'fabriekje' waar
allerlei producten worden aangevoerd om vervolgens na bewerking weer afgevoerd te worden. Eiwitten,
suikers en vetten worden in het golgi-systeem bewerkt tot verbindingen die in de cel op specifieke plaatsen
bruikbaar zijn of die door de cel worden uitgescheiden. Kliercellen hebben daarom een goed ontwikkeld golgi-
systeem. Vanwege de grote variatie aan chemische omzettingen is het golgi-systeem rijk gevuld met veel
verschillende enzymen. Voor ieder type omzetting is namelijk een specifiek enzym nodig.
Lysosomen
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 merlebreukink. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.36. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
66579 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now