Summary
Samenvatting Celbiologie
- Course
- Institution
Samenvatting Celbiologie
[Show more]
Seller
Follow
BrentUGent
Reviews received
Content preview
Celbiologie 2021-2022 Amelia HajnusHoofdstuk 1: De oorsprong van het leven
Inleiding
Biosfeer = water (hydro), lucht (atmo), aarde (litho), 1% aardmassa
Cel = de kleinste, georganiseerde levende eenheid binnen een organisme, die dankzij een ingewikkeld metabolisme min of
meer onafhankelijk kan bestaan in een fysiologische omgeving en die in staat is tot beweging, groei en deling door mitose
Theorieën ontstaan van leven:
1. Generatio spontanea
= dode materie kan worden omgevormd tot levende materie wanneer er bepaalde ethers in terecht komen
- Aristoteles: rottingsproces, organismen ontstaan spontaan
- Weerlegging F. Redi: rot vlees bedekken > vlees trekt vliegen aan (niet spontaan)
2. Biogenese
= leven kan enkel ontstaan uit andere levende materie, maar hoe dit “eerste leven” er dan kwam was in deze theorie
onduidelijk
- L. Pasteur: leven uit leven
3. Vitalisme
= organismen zijn levend omdat ze gevuld zijn met speciale krachten (ethers) die niet levende materie levend kunnen
maken
Microscoop:
Hooke, micrographia
- Cellen: gelijkenissen tussen structuren in kurk en monniken
- 30x
Van Leeuwenhoek (17de E)
- observatie kleine org. of structuren
M. Schleiden & T. Schwann (19de E), de celtheorie
- de cel is de basiseenheid van het leven
- alle organismen zijn samengesteld uit 1 of meerdere cellen
- R. Virchow: cellen kunnen enkel ontstaan door deling van bestaande cellen
Gevonden:
- hebben beperkte samenstelling
- org. materiaal ontwikkelt uit oersoep
- vorming aerobe conditie
- ontwikkeling compartimenten en organellen
Ontstaan van het leven
Ontstaan van de aarde
0u: ontstaan aarde 16u: meercellige eukaryoten
3u: eerste prokaryoten, einde meteorietinslagen 20u: dieren en planten
5u30: fotosynthese 22u50-23u40: dinosauriërs
12u: zuurstof in de atmosfeer 20s voor 12u: eerste mens
1
,Celbiologie 2021-2022 Amelia Hajnus
Ontstaan van de atmosfeer
Oersoep = mengsel van gesteente in vaste-vloeibare vorm
Eerst: geen atmosfeer, oersoep en meteorietinslagen, veel elektrische ontladingen en stormen
Belangrijke stappen vorming leven:
chem. elementen + anorg. verbindingen → eenvoudige org. verbindingen → polymeren → moleculen die zelf
replicerend zijn
Abiogenese: oorsprong van het leven
Leven op aarde is ontstaan uit niet-levende materie
- cellen 90% org. verbindingen
- org. verbindingen vaak uit C, N en H
Hypothese 1: oersoep
CH4 en NH3 als bronnen voor org C en N
Oersoep: CH4, CO2, H2O, H2S, N2, H2 (geen O2)
Oeratmosfeer: geen org. moleculen
Miller & Urey: oersoep nabootsen in labo
Doel: anorg. > org.
Opstelling: kolf 1 opgewarmd water blootgesteld aan elek. ontlading → bliksem
kolf 2 oersoep samenstelling
week laten draaien
Resultaat: 10-15% C in org. verbindingen, 2% AZ, lipide, suikers
Geen nucleotiden, nucleosiden
Bedenkingen:
uitgaan van reducerende oeratmo. (geen O2) → bewezen noch reducerend noch oxideren
nu: oxiderende atmo., onttrekken e-
aannemen: reducerend atmo. in bepaalde niches
waarschijnlijke samenstelling anders (vooral N2 en CO2)
oxidatiegraad: anorg: N -3, C -4
org: N -3, C -1
Hypothese 2: iron-sulphur theory van Wachtershauser
CO2 als bron voor org C, geisers
Synthese van org. moleculen plaatsgevonden onder water, in nabijheid van geisers
H2S: in aardkorst, bij onderwater geisers
Cruciale reactie: H2S + FeS → 2H+ + 2e- + E
2H+ + 2e- + E → HCOOH (mierenzuur) - e- gebruikt om CO2 te reduceren
Eerste bacteriën:
bv. Thermoproteus, Methanococcus, Desulfuromonadales
primitieve org. die nog steeds in extreme condities leven bij onderwater
geisers
deden aan anoxygene fotosynthese: op basis van e- overdracht komende van
H2S:
= fotosynthese waar geen O2 wordt gevormd
2
,Celbiologie 2021-2022 Amelia Hajnus
Hypothese 3: meteoriet
Meteorieten als transporteurs van biomoleculen
In ruimtenevels: tot 140 verschillende org. moleculen
Meegevoerde C + N2 in atmo. → HCN
Oxidatiestatus: HCN leunt dicht aan die van elementen in meeste org. moleculen
Vorming HCN → vorming AZ, vetzuren, etc.
Vaak afkomstig van Mars
Van eenvoudige organische verbindingen naar polymeren
Realisatie heeft op-concentratie nodig: laat toe dat verschillende enkelvoudige bouwstenen dicht genoeg bij elkaar kunnen
komen om een polymerisatie reactie mogelijk te maken
Hypotheses op-concentratie
Hypothese 1: shallow pools
Het herhaaldelijk bevriezen en ontdooien zorgt voor een op-concentratie van elementen
Hypothese 1: zeolieten en kleimineralen
Groot oppervlakte in vergelijking met volume: groter opp. → meer kans
Hypothese 1: micellen en vesikels
Micellen = enkelvoudige lagen van (fosfo)lipiden
Vesikels = twee lagen van (fosfo)lipiden
staart van vetzuren + kop van koolstof met choline fosforgroep
Conc. binenin groter (op-c) + compartimentering (polymerisatiereacties mogelijk), lijkt op cel
Wat was er eerst: het metabolisme of de genetica
Geprivilegieerde functie = een functie die weggehaald wordt uit zijn biologische context, vervolgens belangrijker wordt
gemaakt en teruggeplaatst in de tijd toen men dacht dat het leven ontstond
→ compartimentering, replicatie, metabolisme
Metabolisme eerst Genetica eerst
Metabolisme = cyclus chem. reacties die E produceren in Leven vereist een informatiedrager
vorm die bruikbaar is voor andere processen RNA > DNA: te vinden in primitieve structuren (virussen)
Eerste metabolische reactie door pioneer organisme maar was onstabiel → ontstaan DNA
Leven vereist energie en materie RNA world
Iron-sulphur world
Bevat genetische info, stockage, uitvoeren eenvoudige
biochem. functies
RNA replicatie + functies uitvoeren → omkapseld in cel
→ mutaties: DNA en proteïnen
3
, Celbiologie 2021-2022 Amelia Hajnus
De endosymbiontentheorie
Het ontstaan van oxygene fotosynthese
Prokaryoten: bacteriën gebruikten S om te reduceren + licht → CO2 reduceren tot KWS (anaeroob proces)
The great oxygenation event/disaster: cyanobacteriën ontstaan (fotosynthese met O2 vorming)
einde van obligaat anaeroob leven
zuurstof zeer reactief, ! schadelijk
Endosymbiontentheorie
= symbiogenese
Verklaart de herkomst van mitochondria en chloroplasten in euk. cellen
Cyanobacterie: eersten die 6 CO2 + 6 H2O + licht → C6H12O6 + 6 O2
In eukaryoten:
Mitochondriën uit α-proteobacteriën
Chloroplasten uit cyanobacteriën (fotoautotroof)
Oercel = LUCA = last universal common ancestor
Theorieën endosymbiontentheorie
De klassieke endosymbiontentheorie
1. ancestrale prok. cel groeit → membraan instulping → instulpingen worden afgesnoerd van buitenzijde →
endomem. structuur
vesiculatie = ontstaan vesikels
2. α-proteobacterie/cyanobacterie treedt binnen via fagocytose
bewijzen: dubbel membraan, verdubbelingsproces, eigen DNA (circulair)
α-prot wisselt materiaal uit met kern → sommige genen die coderen voor mitochondriën liggen in kern DNA →
wordt afhankelijk van eukaryoot
De waterstof hypothese
= Alliantie tussen 2 prokaryoten
Autotrofe methanogene bacterie + heterotrofe α-proteobacterie
(geen org C als bron) (nood aan org C bron)
→ α-prot produceert CO2 en H2 = brandstof methan.bac → synthese CH4 → dichter bij elkaar leven → methan.bac neemt
α-prot op → info uitwisseling → wordt mitochondrion + evolutie tot complexe eukaryoot
Verschil met klassieke: eukaryotische kenmerken achteraf gevormd
Bruikbare energie
ATP Elektronen of reducerend vermogen
afbraak ATP → ADP: +7,3 kcal/mol ATP E transfereren door transfer e-
afbraak ATP → AMP (mono): +E oxidatie = e- wegnemen van een binding
functie: membraantransport, motorproteïnen op reductie = e- toevoegen aan een verbinding
cytoskelet, chem. reacties bv. NADPH, NADH, FAD goed in redox
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 BrentUGent. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.27. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
81113 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now