Paragraaf 2.1: Cellen leven samen
Suiker, cellen en je lichaam
Glucose is een brandstof die je cellen voor bijna alle activiteiten gebruiken. Na een maaltijd vul je die
brandstof aan met nieuwe glucosemoleculen uit je bloed. Om glucosemoleculen op te kunnen
nemen, hebben de meeste van je cellen insuline nodig. Je bloed vervoert de insuline van de
alvleesklier samen met de glucose uit je darmen naar de cellen, de hoeveelheid glucose in je bloed
daalt. Cellen zijn de basiseenheden van je lichaam, elk levend wezen of organisme bestaat uit een of
meer cellen. Organisatieniveaus zijn de biologische structuren, met een duidelijke samenhang tussen
de onderdelen, waarbij elk niveau voortbouwt op de onderliggende niveaus. De organisatieniveaus
zijn gerangschikt van klein (molecuul) naar groot (systeem Aarde). 9k
Van molecuul naar systeem Aarde
De verschillende organisatieniveaus zijn:
→ Molecuul, een structuur die bestaat uit meerdere atomen en met alle eigenschappen van die
bepaalde stof.
→ Organel, een onderdeel van de cel met een bepaalde taak.
→ Cel, de functionele basiseenheid van elk organisme. Een cel bevat cytoplasma, erfelijk
materiaal (DNA) en is omringd door een membraan.
→ Weefsel, een groep cellen met dezelfde bouw en functie.
→ Orgaan, verschillende weefsels die samenwerken aan een bepaalde taak.
→ Orgaanstelsel, diverse organen die samen een bepaalde taak hebben.
→ Organisme, een levend wezen.
→ Populatie, een groep organismen van dezelfde soort in een bepaald gebied. Alle organismen
met vergelijkbare eigenschappen die zich onderling kunnen voortplanten en vruchtbare
nakomelingen kunnen krijgen, horen tot dezelfde soort.
→ Levensgemeenschap, alle organismen in een bepaald gebied.
→ Ecosysteem, een begrensd gebied waarin organismen met elkaar en met de levenloze natuur
relaties hebben.
→ Systeem Aarde, een dynamisch systeem gevormd door alle fysische, chemische en
biologische processen op aarde en hun onderlinge interacties.
Op elk organisatieniveau is er samenwerking tussen de
onderdelen. Soms ontstaat er door interactie tussen de
onderdelen een eigenschap die je niet direct kunt afleiden uit
de onderdelen. Door de interactie van delen van een
organisatieniveau is een nieuwe eigenschap ontstaan,
zichtbaar op een hoger niveau, zo’n eigenschap noem je een
emergente eigenschap. Cellen en organismen hebben alle
kenmerken, eigenschappen en processen die typisch zijn voor
het leven, zoals we dat op aarde kennen, levenskenmerken.
Zo is elk organisme is opgebouwd uit een of meer cellen en
kan groeien.
,Leven met diabetes
Bij diabetes type 1 zijn bepaalde cellen in de alvleesklier zijn beschadigd. Deze cellen bevinden zich in
kleine groepjes bij elkaar, de zogenaamde eilandjes van Langerhans. De problemen die ontstaan op
celniveau, maken dat de diabetespatiënt allerlei klachten krijgt. Een te laag glucosegehalte heet een
‘hypo’, hierbij helpt het om wat suikers te nuttigen. Een te hoog glucosegehalte in het bloed noem je
een ‘hyper’, waar niet veel tegen valt te doen. Een grote oplossing voor als je diabetes hebt is een
transplantatie van de alvleesklier of een transplantatie van alleen de eilandjes van Langerhans. In
beide gevallen is het noodzakelijk dat de patiënt medicijnen slikt die afstoting tegengaan. Een andere
mogelijke geneeswijze voor sommige suikerpatiënten is het gebruik van stamcellen. Die cellen
hebben het vermogen zich te blijven delen en kunnen differentiëren in gespecialiseerde celtypen. Uit
de dochtercellen kunnen artsen weefsels maken, zoals eilandjes van Langerhans of zenuwweefsel.
Door stamcellen te isoleren uit de patiënt zelf, bijvoorbeeld uit het beenmerg, is het gevaar op
afstoting heel erg klein.
Actieve cellen in weefsel
Het ontstaan van cellen die verschillen in grootte, vorm en functie. Dit heet celdifferentiatie.
Gedifferentieerde cellen onderscheiden zich door de verschillende eiwitten die ze maken. Voor hun
activiteiten hebben cellen energie nodig. Hoe groter hun inhoud is, des te groter hun
energiebehoefte. Het celmembraan is het oppervlak waar de energierijke stoffen glucose en zuurstof
de cel binnen kunnen komen. De grootte van dat oppervlak is bepalend voor de hoeveelheid glucose
en zuurstof die de cel tegelijk kan opnemen en heeft daarmee invloed op de snelheid van de
energieproductie. Als cellen heel dicht op elkaar gepakte zitten komen glucose en andere stoffen
vanuit de bloedbaan in de weefselvloeistof waar de cellen in liggen en omspoelen de cellen. Het
weefselvloeistof is de omgeving van de cellen, waaruit ze de zuurstof en voedingsstoffen opnemen
en waaraan ze koolstofdioxide en afvalstoffen afgeven. Darmcellen hebben een celmembraan met
veel uitsteeksels, wat zorgt voor een groot opnameoppervlak. Daardoor kunnen de darmcellen veel
stoffen tegelijk uit de darm opnemen. Het voorkomt dat nuttige stoffen ongebruikt in het toilet
belanden.
, Paragraaf 2.2: Cellen
Menselijke en dierlijke cellen (BiNas tabel 79C)
Het lichaam bestaat uit vele cellen die omgeven worden door een celmembraan. Tussen het
celmembraan en de kern bevindt zich het cytoplasma, dat bestaat uit het grondplasma en
organellen. Menselijke en dierlijke cellen zijn heterotroof, ze leven van organische stoffen. Je
lichaam heeft enkele honderden verschillende typen cellen die eiwitten maken. De bouwstenen voor
al die eiwitten zijn aminozuren die afkomstig zijn uit het voedsel dat je verteert. Het bloed vervoert
de aminozuren van je darmen naar je cellen. Dierlijke cellen kunnen de volgende organellen en
onderdelen bevatten:
→ Een celkern is omgeven door een kernmembraan met poriën en bevat DNA-moleculen met
de bouwinstructies om eiwitten te maken. Cellen met een celkern (zoals dierlijke cellen) zijn
eukaryoot.
→ Ribosomen zijn organellen die aminozuren aan elkaar koppelen tot eiwitten. Ze liggen los in
het grondplasma of zijn gebonden aan het endoplasmatisch reticulum.
→ Er zijn twee type endoplasmatisch reticulum (ER), ruw ER (met ribosomen) en glad ER
(zonder ribosomen). Het ruw ER bewerkt en transporteert eiwitten die door de ribosomen
gemaakt zijn. Het glad ER maakt onder andere vetachtige stoffen en maakt giftige stoffen
onschadelijk.
→ Transportblaasjes zijn kleine blaasjes met een membraan die eiwitten vervoeren van het ene
organel naar het andere en naar het celmembraan.
→ Vanuit het ER gaan eiwitten en vetachtige stoffen via transportblaasjes naar het Golgi-
systeem dat de stoffen bewerkt, sorteert en in transportblaasjes verpakt.
→ Mitochondriën breken glucose af met behulp van O2. Dat levert energie (ATP) op voor het
functioneren van een cel.
→ Lysosomen zijn blaasjes met verteringsenzymen afkomstig van het Golgi-systeem. Deze
enzymen kunnen versleten organellen en opgenomen stoffen binnen de cel afbreken.
→ Het celskelet bestaat uit een netwerk van eiwitdraden. Het geeft een cel stevigheid en vorm.
Langs deze draden verplaatsen organellen zich door de cel.
→ Een centrosoom bestaat uit twee loodrecht op elkaar staande buisjes van eiwitten, de
centriolen. Hieraan hechten zich eiwitdraden die nodig zijn voor de splitsing van DNA-
moleculen bij een celdeling. Het centrosoom komt alleen voor bij menselijke en dierlijke
cellen.
Plantencellen (BiNas tabel 79B)
Een plantencel bevat dezelfde organellen als een dierlijke cel, alleen een centrosoom ontbreekt.
Andere verschillen zijn:
→ Een plantencel is omgeven door een celwand van cellulose. De celwand is geen organel.
→ Plantencellen hebben een grote centrale vacuole, gevuld met water en opgeloste stoffen.
→ De cellen in de groene delen van planten hebben chloroplasten (bladgroenkorrels) in het
grondplasma. Hierin vindt fotosynthese plaats en planten zijn daardoor ook autotrofe
organismen. Ze leven van energierijke stoffen, zoals glucose, die ze zelf kunnen maken uit
anorganische stoffen. Sommige plantencellen hebben ook oranje, rode of gele
kleurstofkorrels in het grondplasma, chromoplasten. Zitten er in het grondplasma
, zetmeelkorrels zonder kleur, dan noem je die amyloplasten. Chloroplasten, chromoplasten
en amyloplasten heten samen plastiden.
Bacteriecellen (BiNas tabel 79A)
Bacteriën zijn de meest voorkomende organismen op aarde, ze zijn vrijwel overal. Bacteriecellen zijn
klein en simpeler gebouwd dan dieren- en plantencellen. Bacteriën zijn prokaryote organismen, ze
hebben geen celkern. Een groot cirkelvormig DNA-molecuul ligt los in het grondplasma. Daarnaast
bezitten bacteriën ook een aantal kleine cirkelvormige DNA-moleculen, plasmiden. Komen twee
bacteriën elkaar tegen, dan kunnen ze plasmiden uitwisselen, zelfs als het geen soortgenoten zijn.
Bacterieel grondplasma bevat ribosomen en blaasjes, andere organellen ontbreken. Rond de cel
bevindt zich celwand die de bacterie bescherming biedt. Sommige soorten hebben rond de celwand
een kapsel, dat dient als een extra beschermingslaag tegen bijvoorbeeld afweerstoffen van mensen.
Sommige bacteriën bezitten flagellen, lange eiwitdraden waarmee ze zich kunnen voortbewegen. Er
zijn veel bacteriesoorten, de meeste zijn heterotroof. Zij leven van energierijke, organische
voedingsstoffen. Gaat dat ten koste van andere organismen, dan is de soort een ziekteverwekker of
voedselbederver. Er zijn ook soorten autotroof zijn. Een aantal bacteriesoorten is nuttig voor
mensen. Zo kunnen sommige bacteriën smaak geven aan het product en sommige bacteriën uit het
darmkanaal zijn nuttig zijn voor de afweer tegen ziektes.
Schimmelcellen
Schimmels zijn heterotroof, ze leven van organische stoffen. Gisten zijn eencellige soorten
schimmels. Bij de afbraak van organische stoffen produceren gisten alcohol en CO2. Meercellige
schimmelsoorten groeien vaak ondergronds als dunne, witte draden. Het zijn eukaryote cellen,
cellen met een celkern. Organellen zoals ER, Golgi-systeem, ribosomen, lysosomen en mitochondriën
zijn aanwezig. De scheiding tussen hun cellen is niet altijd volledig, zodat stoffen gemakkelijk van de
ene naar de andere cel kunnen gaan. Onder vochtige omstandigheden maken zij vruchtlichamen,
paddenstoelen, waarmee ze zich geslachtelijk voortplanten. Schimmelcellen zijn groter dan
bacteriecellen en hun celwand bestaat uit chitine.
