Volledige samenvatting en uitwerking van alle studiestof van blok 3 van Diergeneeskunde 'Van Cel tot Weefsel', inclusief de hoorcolleges, werkcolleges, practica, studiewijzer en alle opgegeven stof uit de leerboeken.
Hoorcollege 1 Imaging dimensis
Stof: Alberts: Hoofdstuk 1 blz. 1 t/m 26 tot model organisms en hoofdstuk 4 blz. 146-147.
Bijbehorend: Practicum 1
Hoofdstuk 1 Cellen: de fundamentele units van leven
Alle organismen zijn opgebouwd uit cellen, omgeven door een celmembraan en gevuld met een
waterige oplossing die kunnen repliceren. In hogere organismen vervult elke cel een specifieke
functie en dat is gereguleerd door systemen van cel-cel interactie. Cellen zijn dus de kleinst
functionele units van leven. Celbiologie: de studie van cellen en hun structuur, functie en gedrag.
Eenheid en diversiteit van cellen
Cellen hebben bepaalde dingen (organellen, reacties, mechanismen) gemeen maar zijn ook erg
verschillend. Cellen kunnen verschillen in grootte, vorm en chemische eisen.
Grootte: een bacteriecel is veel en veel kleiner dan een eicel.
Vorm: een zenuwcel heeft een compleet andere vorm dan een plantencel; de eerste heeft lange
uitlopers en de ander is vierkant met een stroeve cellulosewand eromheen.
Chemische eisen: de ene cel heeft zuurstof nodig om te leven en voor de andere is het juist giftig. De
ene cel heeft alleen maar lucht, water en zonlicht nodig en de ander een heel scala aan moleculen.
De verschillen tussen cellen in grootte, vorm en chemische eisen is een reflectie voor de verschillen
in cel functie (de ene cel moet hormonen produceren en de ander juist energie zoals een spiercel).
Soms raakt een cel dusdanig gespecialiseerd dat het geen nakomelingen meer kan maken. In een
hoger organisme is het dan afhankelijk van speciale cellen daarvoor: de eicel en de zaadcel.
Cellen komen opvallen veel overeen vanbinnen.
Alle cellen dragen de erfelijke informatie in DNA in de vorm van genen. De DNA-moleculen zijn
opgebouwd uit vier verschillende nucleotiden en maken een basenvolgorde. Met transscriptie wordt
RNA gemaakt en met translatie wordt een eiwit gemaakt. Deze stroom van informatie heet de
centrale dogma. De eiwitten bepalen het uiterlijk en het gedrag van cellen en zijn in alle organismen
opgebouwd uit dezelfde 20 aminozuren.
Cellen kunnen groeien, reproduceren en reageren op het milieu. Aangezien de cel de kleinst levende
eenheid is, is al het kleinere niet levend.
Virussen zijn compacte pakketten van DNA of RNA omgeven door eiwit. Ze kunnen zich alleen
reproduceren met het reproductiesysteem van de gast cel.
Een cel repliceert het DNA en deelt in tweeën. De dochtercellen hebben precies hetzelfde DNA. Als
er mutaties optreden kan dat drie gevolgen hebben.
1. Het individu heeft een kleinere overlevingskans en kan slechter reproduceren.
2. Het individu heeft een grotere overlevingskans en kan beter reproduceren.
3. Het individu heeft een dezelfde overlevingskans en kan even goed reproduceren.
De struggle of life elimineert de eerste, begunstigt de tweede en tolereert de derde.
Bij sexuele reproductie worden er nieuwe combinaties gemaakt die worden getest op gunstigheid.
Evolutie: het proces waarbij levende organismen steeds veranderen en aanpassen aan het milieu.
Alle cellen zijn afgeleid van één cel 3.5 tot 3.8 biljoen jaar geleden dat het prototype bevatte van alle
universele machientjes die we nu hebben.
,Genoom: het hele pakket van DNA. Het genoom bepaalt de groei en ontwikkeling.
Verschillende cellen brengen verschillende genen tot expressie.
Cellen onder de microscoop
De lichtmicroscoop gebruikt zichtbaar licht voor de oplichting.
De fluorescentiemicroscoop gebruikt fluorescerende labels voor de oplichting.
De elektronenmicroscoop gebruikt bundels van elektronen voor de oplichting.
Cel theorie: alle levende cellen worden gemaakt door groei en deling van al bestaande cellen.
De cellen in een weefsel zitten óf dicht tegen elkaar aan, óf zijn omgeven door extracellulaire
matrix. Cellen zijn 5 tot 20 micrometer groot. Het is moeilijk om de inhoud van de cel te zien omdat
dat klein en transparant is. Je kunt ze kleuren of gebruik maken van verschil in refractie index. De
verschillen in refractie index worden zichtbaar gemaakt met behulp van gespecialiseerde optische
technieken en verdere elektronische verwerking (fase-contrast en interferentie-contrast
lichtmicroscoop).
Met een lichtmicroscoop kun je details zien tot 200 nanometer (de helft van de golflengte van
zichtbaar licht).
Met een fluorescentiemicroscoop kun je details zien tot 20 nanometer, de grootte van een
ribosoom. Een fluorescentiemicroscoop maakt componenten zichtbaar die gemarkt zijn met
fluorescentielabels.
Met een elektronenmicroscoop kun je details zien tot 1 nanometer, de grootte van membranen.
Om een preparaat te maken moet je weefsel fixeren, dus bewaren in een oplossing, inbedden in een
vaste substantie, sectioneren (oftewel snijden in dunne plakjes) en kleuren. Bij
elektronenmicroscopie moeten de plakjes nóg dunner zijn en zijn de cellen sowieso dood.
Organellen: aparte structuren omgeven door een membraan met een specifieke functie.
Er is een plasmamembraan en interne membranen. Dit is transmissie elektronen microscopie.
Scanning elektronenmicroscoop verspreidt elektronen over het oppervlak om dat te bekijken (3D).
Microscopen
Vergroting, contrast en resolutie (oplossend vermogen)!
Lichtmiscroscopie: bright field, geavanceerde lichtmicroscopie (fase-contrast en interferentie-
contrast: fixatie en kleuring niet nodig, levende cellen!), fluorescentiemicroscopie (resolutie 200
nm).Elektronenmicroscopie: transmissie en scanning (resolutie 1 nm).
Lichtmicroscoop
- Tot 200 nanometer (nucleolus)
- Bestudering van ongekleurde (levende) cellen mogelijk.
- Drie dingen zijn nodig:
1. Fel licht op het preparaat door lenzen in een condensor.
2. De preparaten zijn zo dun dat het licht erdoorheen kan.
3. De juiste set van lenzen (objectief en oculair).
Fluorescentiemicroscoop
- Tot 20 nanometer (één ribosoom)
- Het principe: Het licht botst tegen de eerste filter en alleen die golflengtes gaan door die door de
fluorescente kleurstof worden opgenomen. Het wordt geprojecteerd op het gekleurde preparaat.
Het wordt opgenomen. Het preparaat zendt weer licht uit vanuit de fluorescentie kleurstof op een
andere golflengte. Het botst dan tegen een tweede filter en alleen de golflengtes gaan door die door
de fluorescentiekleurstof zijn uitgezonden (en niet het weerkaatste licht van de eerste golflengte).
,Fluorescentie kleurstoffen nemen licht op van een bepaalde golflengte en zenden licht uit op een
andere golflengte. De kleurstoffen binden bepaalde componenten van de cel en onthullen hun
locatie.
Een confocal microscoop is een speciale fluorescentiemicroscoop dat gebruikt maakt van
laserstralen. Ze worden geconcentreerd op één punt op een bepaalde diepte en alleen de stralen
afkomstig van dat punt kunnen de detector passeren. Er kunnen optische secties worden gemaakt
van verschillende dieptes en zo komt een 3D beeld tot stand.
Transmissie elektronenmicroscoop (TEM)
- Tot 1 nanometer (cluster van atomen)
- Uitgevoerd in vacuüm.
- Een elektronenbundel die wordt geconcentreerd door magneten in plaats van lenzen.
- De preparaten worden gekleurd met zware metalen (met veel elektronen) die de elektronen
absorberen of wegkaatsen.
Scanning elektronenmicroscoop (SEM)
- Van 20 tot 3 nanometer
- De preparaten hebben een dun laagje zwaar metaal.
- De hoeveelheid elektronen die weggekaatst wordt op elk opeenvolgende laag van het oppervlak
van het preparaat wordt gemeten door de detector.
H&E Kleuring
Hematoxyline (blauwpaars)
Basische kleurstof, positief geladen, kleurt negatief geladen DNA, RNA en glycoproteïnen met veel
siaalzuur (suiker).
Eosine (rozerood)
Zure kleurstof, negatief geladen, kleurt positief geladen eiwitten.
Het plasmamembraan is 10 nm dik!
Prokaryoten
Prokaryote cellen: geen celcompartimenten, ook geen celkern (bacteriën en archaea)
Eukaryote cellen: celcompartimenten
Prokaryote cellen zijn rond, langwerpig of gespiraliseerd en maar een paar micrometer groot. Ze
hebben een celwand met erbinnen cytoplasma met kringvormig DNA. Ze kunnen zich erg snel
reproduceren en aanpassen aan veranderingen via het genetisch materiaal om bijvoorbeeld
resistent te worden tegen antibiotica.
De meeste prokaryote organismen bestaan uit maar één cel, maar ze kunnen ook ketens en clusters
vormen. Ze zijn chemisch gezien enorm gevarieerd omdat ze alle mogelijke habitats bewonen die er
op aarde mogelijk zijn.
Het mitochondrium is geëvolueerd van een aërobe bacterie. De chloroplast is geëvolueerd van een
bacterie die fotosynthese kon uitvoeren. Planten zijn voor hun opname van N2 afhankelijk van
bacteriën.
Er zijn twee klassen prokaryoten:
Bacteriën: in normale milieus.
Archaea: ook in extreme milieus zoals de (zure anaërobe) maag van een koe waar ze cellulose
afbreken tot methaangas.
, Eukaryoten
Eukaryote cellen zijn groter en eukaryoten kunnen eencellig (amoebe, gist) of meercellig zijn.
Celkern
Organel met twee concentrische membranen, de celkernenvelop, waarin DNA zich bevindt opgerold
in chromosomen. De buitenste laag van de kernenvelop bevat ribosomen. De chromosomen zijn te
zien net voordat een cel zich deelt. De nucleolus maakt ribosomaal RNA.
Mitochondrium
Organel met een ongevouwen buitenste membraan en een sterk gevouwen binnenste membraan
met cristae wat het oppervlak vergroot. Met de centrifuge kun je cel fragmenten scheiden op grootte
en gewicht. Mitochondria produceren ATP met behulp van zuurstof, cellulaire respiratie.
Mitochondria hebben hun eigen DNA dat ze gebruiken om in tweeën te delen. Ze zijn afgeleid van
aërobe bacteriën die een symbiotische relatie aangingen met eukaryote cellen.
Chloroplast
Organel met twee membranen die vanbinnen zijn opgevouwen als stapels munten en het groene
pigment chlorofyl bevatten. Chloroplasten hebben ook hun eigen DNA en zijn ook afgeleid van
bacteriën die fotosynthese konden uitvoeren.
Endoplasmatisch reticulum
Organel bestaande uit platte buisvormige membranen waarin eiwitten worden gemaakt. Dit
onderdeel is sterk vergroot in cellen die gespecialiseerd zijn in de secretie van eiwitten.
Golgi apparaat
Organel bestaande uit dubbelgevouwen membranen waarin eiwitten worden bewerkt en in blaasjes
worden gedaan voor transport naar buiten de cel of naar een ander cel compartiment.
Lysosomen
Organel voor intracellulaire vertering. Voedselmoleculen worden afgebroken net als ongewilde
stoffen die worden gebruikt voor recycling of uit de cel worden gebracht.
Peroxisomen
Organel (blaasje) dat een veilig milieu creëert voor verschillende reacties om waterstofperoxide te
gebruiken om toxische stoffen onschadelijk te maken.
Transportblaasjes
Membraan omsloten blaasjes die stoffen vervoeren binnen de cel tussen organellen.
Endocytose: het innemen van stoffen door het celmembraan door het inwaarts vormen van een
blaasje.
Exocytose: het uitbrengen van stoffen door het celmembraan door het fuseren van een blaasje dat
zijn inhoud vrijlaat.
Cytosol
Cytoplasma zonder alle organellen.
Het is gevuld met opgeloste moleculen waardoor het meer een gel is en hier vinden allerlei
belangrijke reacties plaats.
Cytoskelet
Een systeem van eiwitfilamenten dat dient als structuur voor de cel, lokalisatie voor processen,
snelweg voor moleculen en hulpmiddel bij celdeling. Ze zitten vast aan het celmembraan of een
centraal punt bij de celkern.
Het bestaat uit drie typen filamenten van dun naar dik:
Actine filamenten (spiercellen)
Intermediaire filamenten
Microtubulen (celdeling)
Het cytoplasma is constant in beweging en de cytoskeletfilamenten gaan voortdurend samen en
scheiden weer. Motoreiwitten gebruiken ATP of GTP om organellen, blaasjes en macromoleculen
door het cytoplasma te vervoeren. En moleculen bewegen door thermal motion.
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper echvandoorn. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €5,49. Je zit daarna nergens aan vast.
