Celbiologie
Extracurriculair vak msc. geneeskunde
LUMC
,Cursusinformatie
• Molecular Biology of the Cell, Alberts et al, 7th or 6th ed
• Prof Dr H Spaink
• De colleges worden gegeven in zaal C4/5 van het Gorlaeus gebouw.
• Voor een goed begrip van de stof is het noodzakelijk de colleges te volgen en de bijgeleverde
Powerpoint presentaties te bestuderen. Indien na de colleges de stof nog niet duidelijk is dan
wordt het noodzakelijk de behandelde stof te bestuderen uit het leerboek
• Hier geld dat je in principe alle details die in de figuren staan moet kunnen herkennen en
plaatsten in een context van de Powerpoints ook als het niet nadrukkelijk in het college is
verteld.
• Het tentamen is multiple choice in ANS. De aanbevolen manier om voor het tentamen te
studeren: Volg alle colleges, ga vervolgens door de Powerpoint presentaties en indien het niet
duidelijk is bestudeerd uit het boek de behandelde stof. Bij het bestuderen van de figuren van
de Powerpoint presentaties kun je oefenen door je bij ieder element af te vragen of je snapt
waar het voor dient, of in andere woorden waarom het in de plaatjes staat afgebeeld in verband
met een algemeen principe. Hieronder staat het schema van behandelde onderwerpen.
Alhoewel dit niet is aangegeven vallen sommige onderwerpen over meerdere colleges
INHOUD
College 1:
Inleiding celbiologie
College 2:
Geschiedenis en microscopie
College 3:
Energiehuishouding
College 4:
Membranen, kern
College 5:
Endomembraan systeem, exo/endocytose
College 6:
Extracellulaire matrix, junctions, weefsels
College 7:
Cytoskelet
College 8:
Signaling, celdeling en kanker
2
,College 1: Inleiding celbiologie
➢ Wat is leven?
Wat is een levende cel?
Beschrijvende definitie = wat noemen wij een levende cel?
Filosofische definitie =
Wat is leven?
Wat zijn algemene principes? Bv. organisme bestaat uit cellen, maar moet dit altijd uit cellen
bestaan?
Exacte verklaring in biologie =
Welke mechanismen minimaal nodig?
Hoe is leven chemisch ontstaan?
Beschrijving:
Geschiedenis
Eind 19e eeuw: leven bestaat uit delende cellen. Makkelijkste definitie van een levend iets
• Cellen kunnen zich delen Celdeling in gist, langzaamgroeiend = francia
• Virussen kunnen zich niet delen T4, Pvx, Adeno, Influenza
(Gastheer om te vermenigvuldigen, dan dus virus geen leven? Maar… levend organisme want
virussen kunnen veel complexer zijn dan je denkt.
o Maar virussen kunnen relatief groot zijn e.g. Mini virus
SArs-cov-2 = 80-130 nm
• Het eerste leven was veel eenvoudiger dan de huidige virussen
o Het grootste virus ooit heeft bijna duizend genen.
o Een virus is ook leven dus, andere criteria dan alleen wel/niet kunnen delen
• Cellen zijn veelvormig
o Uit vorm kun je niet zo snel concluderen of iets leeft of niet, alleen uit vorm kun je niet
afleiden
Protozoa voorbeeld
Variatie in protozoa
3
, Cellen
• kunnen bewegen, chemotaxis
• organismen kunnen bestaan uit meerdere cellen: vb. vroege ontwikkeling zebravis (favoriet
doc) → na 24 u al een klein zebravisje! (! Voor medicijn ontwikkeling)
• kunnen differentiëren (sommigen kunnen zich vervolgens nooit meer delen => neuron) sommige
neuronen kunnen als kind daarna al niet meer delen, neuron wel levende cel.
Wat noemen wij een levende cel als je denkt aan functies?
• zijn intern dynamisch (moleculaire actieve stromingen (kost energie))
o arabidopsis cel
o e. coli heeft ook dynamiek
• kunnen doodgaan (niet meer levend) wanneer is iets dood?
o door slijtage (soms moeilijk te meten, e.g. maar sporenvorming is slaaptoestand, niet
dood). → hier kom je achter door naar stromingen te kijken.
o door geprog celdood (apoptose) zeer belangrijk principe in meercellige organismen,
vaak hogere organismen maar ook bij simpele cellen (!)
Apoptose belangrijk bij kankervorming, tumorcellen gericht in apoptose laten gaan.
College’s nemen toe in moeilijkheidsgraad
Zonder dynamiek is er niets, geen leven mogelijk.
TT vraag vb: Wat is de minst nuttige eigenschap die te gebruiken is om een levende cel te
definiëren?
1.Deling Ook een kenmerk van de cel
2.Dynamiek Juist de beste
3.Chemotaxis Beweging v.d. cel
4.Apoptose Ook nuttig, gistcellen en bacteriën ook apoptose
5.Vorm => is niet de oplossing voor lange tijd, want vormen vroeger waren simpel.
• Dynamiek hangt af van van/ aangepast aan wisselende omstandigheden.
o Res => celopbouw is zeer complex. => complexe eiwit netwerken.
o Res => celmetabolisme is zeer complex. => citroenzuurcyclus cruc, een van de meest
definiërende reacties van alle cellen die we kennen, komt terug bij mitochondriën.
Maar complexiteit voornamelijk onbegrepen. Veel gesimplificeerd maar daardoor ook ongeloofwaardige plaatjes.
Alberts m.n. voor begrip en plaatjes voor verduidelijking
Hoe zijn levende cellen ontstaan? Als je echt wil weten wat leven is…
Een aantal niet-religieuze theorieën:
➢ Evolutietheorie 1 Lenski bekende man
Leven kan zich aanpassen aan veranderende omstandigheden door een proces van mutatie en
selectie.
V1: met microben in een testbuis aan te tonen, alg; organismen moeten voortdurend veranderen om
aangepast te blijven bij omstandigheden (parallel: aanpassing tijdens leven)
• Bact. Evolutie is in een testbuis te bestuderen, volgen voor 40.000 generaties, nieuwe mogelijkheden
door snelle genoom sequencing (maakt het mogelijk om evolutie goed te volgen, bijv. de ontwikkeling
van een nieuwe eigenschap om aeroob op citroenzuur te groeien).
➢ Evolutietheorie 2
Alle huidige organismen stammen af van gezamenlijke voorouders.
V1: Geologie
V2: Verwantschap in erfelijke eigenschappen (DNA) en andere principes (bijv. vormen)
V3: Bouwplan eukaryoten (symbiosetheorie) nb plaatje dekt slechts 370 milj jaar evolutie (Haeckel)
• Echter, de eerste cellen waren veel eenvoudiger
Organismen zijn gaan samenleven en hebben taken verdeeld.
Ook nu nog te zien: symbiose en organellen
Endosymbiont theorie: organellen stammen af van endosymbionten.
4
Extracurriculair vak msc. geneeskunde
LUMC
,Cursusinformatie
• Molecular Biology of the Cell, Alberts et al, 7th or 6th ed
• Prof Dr H Spaink
• De colleges worden gegeven in zaal C4/5 van het Gorlaeus gebouw.
• Voor een goed begrip van de stof is het noodzakelijk de colleges te volgen en de bijgeleverde
Powerpoint presentaties te bestuderen. Indien na de colleges de stof nog niet duidelijk is dan
wordt het noodzakelijk de behandelde stof te bestuderen uit het leerboek
• Hier geld dat je in principe alle details die in de figuren staan moet kunnen herkennen en
plaatsten in een context van de Powerpoints ook als het niet nadrukkelijk in het college is
verteld.
• Het tentamen is multiple choice in ANS. De aanbevolen manier om voor het tentamen te
studeren: Volg alle colleges, ga vervolgens door de Powerpoint presentaties en indien het niet
duidelijk is bestudeerd uit het boek de behandelde stof. Bij het bestuderen van de figuren van
de Powerpoint presentaties kun je oefenen door je bij ieder element af te vragen of je snapt
waar het voor dient, of in andere woorden waarom het in de plaatjes staat afgebeeld in verband
met een algemeen principe. Hieronder staat het schema van behandelde onderwerpen.
Alhoewel dit niet is aangegeven vallen sommige onderwerpen over meerdere colleges
INHOUD
College 1:
Inleiding celbiologie
College 2:
Geschiedenis en microscopie
College 3:
Energiehuishouding
College 4:
Membranen, kern
College 5:
Endomembraan systeem, exo/endocytose
College 6:
Extracellulaire matrix, junctions, weefsels
College 7:
Cytoskelet
College 8:
Signaling, celdeling en kanker
2
,College 1: Inleiding celbiologie
➢ Wat is leven?
Wat is een levende cel?
Beschrijvende definitie = wat noemen wij een levende cel?
Filosofische definitie =
Wat is leven?
Wat zijn algemene principes? Bv. organisme bestaat uit cellen, maar moet dit altijd uit cellen
bestaan?
Exacte verklaring in biologie =
Welke mechanismen minimaal nodig?
Hoe is leven chemisch ontstaan?
Beschrijving:
Geschiedenis
Eind 19e eeuw: leven bestaat uit delende cellen. Makkelijkste definitie van een levend iets
• Cellen kunnen zich delen Celdeling in gist, langzaamgroeiend = francia
• Virussen kunnen zich niet delen T4, Pvx, Adeno, Influenza
(Gastheer om te vermenigvuldigen, dan dus virus geen leven? Maar… levend organisme want
virussen kunnen veel complexer zijn dan je denkt.
o Maar virussen kunnen relatief groot zijn e.g. Mini virus
SArs-cov-2 = 80-130 nm
• Het eerste leven was veel eenvoudiger dan de huidige virussen
o Het grootste virus ooit heeft bijna duizend genen.
o Een virus is ook leven dus, andere criteria dan alleen wel/niet kunnen delen
• Cellen zijn veelvormig
o Uit vorm kun je niet zo snel concluderen of iets leeft of niet, alleen uit vorm kun je niet
afleiden
Protozoa voorbeeld
Variatie in protozoa
3
, Cellen
• kunnen bewegen, chemotaxis
• organismen kunnen bestaan uit meerdere cellen: vb. vroege ontwikkeling zebravis (favoriet
doc) → na 24 u al een klein zebravisje! (! Voor medicijn ontwikkeling)
• kunnen differentiëren (sommigen kunnen zich vervolgens nooit meer delen => neuron) sommige
neuronen kunnen als kind daarna al niet meer delen, neuron wel levende cel.
Wat noemen wij een levende cel als je denkt aan functies?
• zijn intern dynamisch (moleculaire actieve stromingen (kost energie))
o arabidopsis cel
o e. coli heeft ook dynamiek
• kunnen doodgaan (niet meer levend) wanneer is iets dood?
o door slijtage (soms moeilijk te meten, e.g. maar sporenvorming is slaaptoestand, niet
dood). → hier kom je achter door naar stromingen te kijken.
o door geprog celdood (apoptose) zeer belangrijk principe in meercellige organismen,
vaak hogere organismen maar ook bij simpele cellen (!)
Apoptose belangrijk bij kankervorming, tumorcellen gericht in apoptose laten gaan.
College’s nemen toe in moeilijkheidsgraad
Zonder dynamiek is er niets, geen leven mogelijk.
TT vraag vb: Wat is de minst nuttige eigenschap die te gebruiken is om een levende cel te
definiëren?
1.Deling Ook een kenmerk van de cel
2.Dynamiek Juist de beste
3.Chemotaxis Beweging v.d. cel
4.Apoptose Ook nuttig, gistcellen en bacteriën ook apoptose
5.Vorm => is niet de oplossing voor lange tijd, want vormen vroeger waren simpel.
• Dynamiek hangt af van van/ aangepast aan wisselende omstandigheden.
o Res => celopbouw is zeer complex. => complexe eiwit netwerken.
o Res => celmetabolisme is zeer complex. => citroenzuurcyclus cruc, een van de meest
definiërende reacties van alle cellen die we kennen, komt terug bij mitochondriën.
Maar complexiteit voornamelijk onbegrepen. Veel gesimplificeerd maar daardoor ook ongeloofwaardige plaatjes.
Alberts m.n. voor begrip en plaatjes voor verduidelijking
Hoe zijn levende cellen ontstaan? Als je echt wil weten wat leven is…
Een aantal niet-religieuze theorieën:
➢ Evolutietheorie 1 Lenski bekende man
Leven kan zich aanpassen aan veranderende omstandigheden door een proces van mutatie en
selectie.
V1: met microben in een testbuis aan te tonen, alg; organismen moeten voortdurend veranderen om
aangepast te blijven bij omstandigheden (parallel: aanpassing tijdens leven)
• Bact. Evolutie is in een testbuis te bestuderen, volgen voor 40.000 generaties, nieuwe mogelijkheden
door snelle genoom sequencing (maakt het mogelijk om evolutie goed te volgen, bijv. de ontwikkeling
van een nieuwe eigenschap om aeroob op citroenzuur te groeien).
➢ Evolutietheorie 2
Alle huidige organismen stammen af van gezamenlijke voorouders.
V1: Geologie
V2: Verwantschap in erfelijke eigenschappen (DNA) en andere principes (bijv. vormen)
V3: Bouwplan eukaryoten (symbiosetheorie) nb plaatje dekt slechts 370 milj jaar evolutie (Haeckel)
• Echter, de eerste cellen waren veel eenvoudiger
Organismen zijn gaan samenleven en hebben taken verdeeld.
Ook nu nog te zien: symbiose en organellen
Endosymbiont theorie: organellen stammen af van endosymbionten.
4
