Genen en Cellen Hoorcollege 1
Bij ziekte gaat een stapje in een chemisch/moleculair proces fout. Tegen ziekte worden
vaccinaties gemaakt. Dit is in een driehoek weergegeven → product <> populatie <>
persoon ←
mRNA→
Komt in het cytoplasma terecht en kan dus niet het DNA aantasten. Dit wordt hierna gelijk
getransleerd in eiwitten.
Waarom wordt je niet onvruchtbaar van een mRNA vaccinatie →
Vaccin activeert het afweersysteem, deze is specifiek op het spike eiwit gericht op corona
(na de vaccinatie). Deze spike eiwitten lijken wel op elkaar maar dit zorgt er niet voor dat de
placenta aangevallen wordt.
De opstelling van een dierlijke- en plantencel. Plantencel heeft extra: celwand, centrale
vacuole en chloroplasten. Deze drie dingen niet in de dierlijke cel.
Een cel is de basis van een levend organisme, zonder cel is het geen levend organisme te
noemen. Nieuwe cellen kunnen voortkomen uit ouder-cellen (celdeling).
Alle organisme (en dus cellen):
- Uit dezelfde moleculen
- Hebben metabolisme (opbouw/anabolisme en afbraak/katabolisme van moleculen
door enzymen/eiwitten) en energie gebruiken
- Hebben interactie met milieu
- Ze willen homeostase (balans in zijn omgeving, regulatie metabolisme, stress
response)
, - Ze hebben allemaal DNA
- Ze hebben groei en ontwikkeling
- Ze staan onder invloed van evolutie
Eigenschappen gecodeerd in het genoom (bepaald wat een cel kan)
- Overervend (aan dochtercellen)
- Coderen voor eiwitten
- Eiwitten voeren cellulaire processen uit
Variatie ontstaat door mutaties, wanneer de cel hierdoor een voordeel heeft kan dit
evolutionair blijven.
2 manieren van evolutie
Verticale evolutie
- doorgeven aan nageslacht
- veranderde soorten uit voorouders
- natuurlijke selectie door de omgeving
- langzaam proces
Horizontale evolutie (niet bij grote organisme/meercelligen amper)
- uitwisseling genen tussen soorten
- zeldzaam in hogere organisme → vooral bij bacteriën
- snel proces
Horizontale overdracht kan zorgen voor resistentie van bacteriën tegen antibiotica
bijvoorbeeld.
Prokaryote cel
- Bacteriën
- Archaea (niet voor deze studie)
Bevat DNA, ribosomen, en enzymen (in het cytoplasma)
Eukaryote cel
- Planten/Schimmels
- Dieren
Bevat een kern (nucleus), organellen en DNA (in nucleus)
De nucleus bevat ook nog een nucleolus, waarin het ribosomale RNA gemaakt. Dit gaat de
kern uit en wordt opgenomen in de ribosomen in de cel. De ribosomen maken eiwitten die
worden gebruikt om de functies in de cel te laten verlopen.
Proteoom: verzameling eiwitten aanwezig in de cel
Genoom: bevat de genen die coderen voor eiwitten, maar alleen de nodige eiwitten worden
gemaakt. De verzameling eiwitten die een cel op een bepaald moment bevat wordt het
proteoom genoemd. Alle cellen hebben hetzelfde genoom maar ze kunnen een andere
proteoom hebben.
,Genen en Cellen Hoorcollege 2
Een cel is opgebouwd uit atomen, die gecombineerd zijn tot moleculen die gecombineerd
zijn tot macromoleculen, deze zijn op te delen in 4 klassen
- Koolhydraten (energiebron en stevigheid)
- Vetten en lipiden (vorming van membranen)
- Nucleïnezuren DNA en RNA strengen (genetische processen genoom en aflezen
genoom)
- Eiwitten (celstructuur en reguleren van chemische reacties)
Aanleggen van chemische verbindingen is een leidende functie
- Eiwit bestaat uit aminozuren
- Eiwit functioneert al het gevouwen is (door chemische verbindingen)
Energie komt vrij bij verbreken van chemische verbindingen
- ATP geeft energie als het wordt omgezet in ADP + Pi (phosfaat)
Er zijn 92 verschillende atomen opgedeeld in het periodiek systeem, niet elk element komt
even vaak voor. Een cel is vooral opgebouwd uit C, O, H en N (koolstof, zuurstof, waterstof
en stikstof).
Een atoom is het kleinste deeltje die een eigenschap van een element heeft.
- Protonen +
- Elektronen -
- Neutronen 0
Het atoomnummer staat voor het aantal protonen dat zich in de kern van een atoom bevindt.
Dit is af te lezen in het periodiek systeem. Ze staan boven het element.
Waterstof (H) = 1
Koolstof (C) = 6
Zuurstof (O) = 8
Stikstof (N) = 7
De protonen en neutronen bevinden zich in de kern, de elektronen bevinden zich in ringen
eromheen.
Voor een element kunnen verschillende isotopen bestaan. Dit komt door het verschil in het
aantal neutronen.
- Altijd hetzelfde aantal protonen
- Verschillende aantal neutronen (isotopen)
Protonen en neutronen hebben gewicht, elektronen niet. Een isotoop is dus een element
met een ander gewicht dan het ‘gewone’.
Radio Isotopen hebben een instabiele nucleus en vervalt
- Emissie van energie (y straling)
- Emissie van deeltjes (a en b straling)
, Emissie (vrijkomen van energie) zorgt ervoor dat het isotoop verandert in een ander
element, neutronen en protonen worden uitgezonden en het atoomnummer verandert. Het
verval verloop constant (halfwaardetijd).
De halfwaardetijd is de tijd die het kost om de helft van de waarde over te houden. Dit kan
doordat een elektron uit het atoom wordt uitgezonden, en een neutron wordt omgezet in een
proton C (6) wordt (7) dus N, stikstof.
Radio isotopen als tracers
Radio isotopen kunnen in diagnoses gebruikt worden als tracers. Er wordt expres een
radioactief isotoop ingebouwd. Bijvoorbeeld in glucose. Als deze vervalt komt er energie vrij,
die meetbaar is. Ook is het detecteerbaar. Cellen die meer actief zijn, zullen meer glucose
opnemen en dit is te zien op de PET scan.
Een patiënt wordt geïnjecteerd met een tracer en er wordt dmv een pet scan een scan
gemaakt van het hele lichaam. Er wordt gekeken of het molecuul zich ophoopt en waar dit
is. Hoe actiever, hoe beter detecteerbaar. Scanner lokeert lokale straling. Dit is te vergelijken
met normale cellen.
Tumoren kunnen zo gevonden worden want deze zullen veel tracer moleculen opnemen
omdat ze sneldelend zijn. Als je dit vergelijkt met een gezond persoon zullen er verschillen
te zien zijn.
In een niet geladen basis atoom zijn het aantal protonen en elektronen gelijk. Elektronen
draaien om de kern heen en bevinden zich in verschillende schillen. In de 1s kunnen 2
elektronen, in de 2s gaan de volgende aantal elektronen etc. totdat de elektronen op zijn van
het element.
S1 → 2
S2 → 8
De eerste schil
Maximaal 2 elektronen, laagste energie
1 orbital (1 s orbital), 2 elektronen erin
De tweede schil
Maximaal 8 elektronen
4 orbitals (1s en 3p orbitals), 8 elektronen erin
De derde schil
Maximaal 8 elektronen
4 orbitals (1s en 3p orbitals), 8 elektronen erin
De orbitals worden eerst de s orbitals gevuld en daarna de p orbitals die gelijkmatig worden
gevuld. Het s orbital is de ‘normale’ en de p orbitals zijn de losse.
Edelgassen zijn volledig gelukkig, omdat ze volle schillen hebben, ze kunnen hierdoor geen
chemische bindingen aangaan en zullen nergens meer reageren.
