Cellen samenvatting

Cellen
Hoofdstuk 1: opbouw van de cel
Ontstaan van de celtheorie
Galileo  Hooke  Leeuwenhoek

Schwann en Schleiden hadden contact  ontdekte repetitieve structuren

- Cellen zijn de basisbouwstenen voor alle leven
- Er is niets kleiner dat leeft dan een cel
- Virchow: alle cellen komen uit cellen  reproductie

Cellen hebben zeer diverse vorm en functies

- Huidmondjes
- Spiercellen
o Ontstaan door fusie van vele cellen, vele kernen
- Kankercel
- E. Colli
- Gistcel
- Macrofagen
- Neuronen
- Spermatozoa
- Vetcel
- Eicel
- Epitheel van de darmcel
- …

Cellulaire diversiteit
Fylogenetische stamboom

- Evolutionaire verwantschap o.b.v. moleculaire criteria
- Minst ontwikkeld  meest ontwikkeld
- Prokaryoten (meestal 1-cellig) en eukaryoten (meestal meercellig)
- Extremofielen of archaea zoeken extremen op, te zien aan de naam

Prokaryoten vs. Eukaryoten

- Veel minder complexe celstructuren in prokaryoten dan in eukaryoten
o Eukaryoten werken met veel organellen
- Eukaryoten > prokaryoten

,Gemeenschappelijke kenmerken

- Identiteit: afgesloten van de omgeving
o Afgesloten van buitenwereld dankzij membraan
 Selectieve barrière  proteïnen met verschillende functies
 Geeft sterkte
- Sterk gelokaliseerde activiteiten  organisatie
o Organellen om interferentie te ontwijken
o Elk organel heeft een eigen functie
 Kern = centrale computer
 Bevat DNA en een semipermeabel membraan
 DNA moet extreem compact opgerold worden
- Groei: een cel kan selectief materiaal opnemen en accumuleren
- Metabolisme
o Proteïne vrij in cytoplasma of in een lopende band gestoken om naar buiten de cel
getransporteerd te worden  endomembraan systeem, begint bij het E.R.
- Reproductie
o DNA wordt verdubbeld en overgedragen naar dochtercellen
- Centraal dogma: informatie onder de vorm van DNA  selectief afgeschreven als RNA 
Vertaald naar proteïnen
- Biochemie: alle cellen gebruiken dezelfde basisbouwstenen
- Respons: een cel kan reageren op externe stimuli

De groep van prokaryoten bestaat uit 2 klassen:

- Bacteriën
- Archae: komen voor in extreme leefgebieden

Eukaryote celstructuur
Het plasmamembraan
- Beschermt en omsluit de celinhoud
- Bevat een dubbele lipidenmembraan
o Opgebouwd uit fosfolipiden en proteïnen (amfipatische moleculen)
- Selectieve filter maar ook in staat actief een concentratiegradiënt te creëren
- Membraanproteïnen om specifieke moleculen te creëren

Celkern
- Centrum van alle cellulaire activiteit: bevat het DNA en het apparaat voor RNA-synthese
- Chromosomen en/of DNA-sequenties in gelokaliseerde sub-volumes
- In interfase (= buiten de periode van celdeling): kernlichaampjes
o Meest prominente = nucleoli: verantwoordelijk voor de synthese van de ribosomen
- Omgeven door een dubbele lipide kernmembraan
o Buitenste laag is continu met het RER
o Nucleaire poriën voor selectieve uitwisseling van celmateriaal

,Het cytoskelet
- Intern netwerk van proteïnen, staat in voor de specifieke vorm en krachtweerstand
- Microtubuli
o Dikke holle buisjes
o Stut: geven vorm aan grote structurele element en positionering van organellen
- Actinefilamenten
o Beweging van de cel en gespecialiseerde celstructuren (trilharen)
- Intermediaire filament
o Functie in het weerstaan van mechanische stress
- Dynamische structuur: microfilamenten en microtubuli worden constant afgebroken en weer
opgebouwd
- Soort van kabelbaan voor het transport van geïnternaliseerde of te secreteren vesikels

Ribosomen
- Faciliteren de synthese van eiwitten: rijgen aminozuren in een welbepaalde volgorde tot een
specifiek eiwit
- 2 ongelijke subeenheden met verschillende sedimentatie coëfficiënt (Svedberg eenheid)
o 40s subunit bindt het mRNA en initieert de aanmaak van het eiwit
o 60s subunit houdt de aangroeiende eiwitketen vast
- Komen vrij voor of in het RER dan worden de ketens tijdens de aanmaak onmiddellijk naar
het lumen van het ER verplaatst = cotranslationele translocatie
o Ook in mitochondriën en chloroplasten voor organelspecifieke synthese
- Verschillende ribosomen op eenzelfde mRNA = polysoom

Het endoplasmatisch reticulum
- Tubulair membranair netwerk vlakbij de kern opgebouwd uit tubulaire membranen of
cisternae
- Startpunt van de membraansynthese
- Ruw gedeelte
o Bedekt met ribosomen
o Belangrijke rol in eiwitsynthese, -modificatie en -maturatie
- Glad gedeelte
o Belangrijke metabole functie en speelt een rol in ontgifting

Het Golgi-apparaat
- Groepje afgeplatte cisternen omgeven door een membraan
- Transporteert pas gesynthetiseerde eiwitten naar de juiste plaats in de cel
- Dynamisch systeem  kan snel herstructureren
- Eiwitten worden verder gemodificeerd
- Daadwerkelijk transport d.m.v. afsnoering van membraanvesikels

, Lysosomen
- Staat in voor cellulaire vertering en zijn zure vesikels met een breed spectrum aan
afbraakenzymen
- Grote partikels worden na internalisatie door fagocytose naar het lysosoom geleid
- Kleinere moleculen zoals toxines kunnen na pinocytose of receptor-gemedieerde endocytose
belanden in het lysosoom
- Beschadigde organellen belanden hier door autofagie

Peroxisomen
- Belangrijk bij de vertering van vetten
- Hoge concentratie aan vetzuurverterende enzymen
- Afbraak van waterstofperoxide

Het mitochodrion
- Vrij grote dynamische structuren en staan in voor celademhaling en ATP-productie
- Respiratie = uiteindelijke afbraak van C3 moleculen tot water en CO2 met verbruik van
zuurstof
- Locatie en hoeveelheid hangt af van de functie van de cel
- Dubbel membraan
o Buitenste is relatief homogeen
o Binnenste is zeer sterk ingeplooid  hoe meer ademhalig, hoe prominenter de
invaginaties
- Eigen genoom maar sommige eiwitten zijn gecodeerd door het nucleair genoom
- Endosymbiont-hypothese: mitochondriën vinden hun oorsprong in een type proteobacteriën
dat in nauw symbioseverband met de oercel leefde

De chloroplast
- Eigen structuur en eigen DNA
- Stammen ook af van een type cyanobacteriën
- Enkel in planten voor fotosynthese

Signaaltransductie
= pathway

- Stap 1: ontvangst van het signaal door een cytoplasmatische of membraangebonden
receptor
- Stap 2: intracellulaire communicatie
- Stap 3: effectieve celrespons
o Snel: directe modificatie van reeds aanwezige proteïnen
o Traag: wijzigingen in het genexpressie programma en downstream proteïne synthese
o Beide programma’s kunnen simultaan geactiveerd worden
- Gebruik van een beperkt aantal schakelaars om moleculen te activeren of deactiveren