Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


Cursus 1e semester

Dovnload 156.18 Kb.

Cursus 1e semester



Datum03.10.2018
Grootte156.18 Kb.

Dovnload 156.18 Kb.

Cursus 1e semester


Cursus 1e semester 1

1 De cel 2

1.1 Wat is leven? 2

1.2 De cel als bouwsteen 2

1.3 Elektronenmicroscoop (fig. 1.4 p11) 2

1.4 Enkele cellen nader bekeken 2

1.5 De cel gezien door een elektronenmicroscoop 3

1.6 Een cel aan het werk 8

1.7 Vergelijking plant.- en dierl. cel 9

2 Uitwisseling tussen cel en omgeving 10

2.1 De structuur van het celmembraan 10

2.2 Chemische samenstelling van een cel 12

2.3 Transport door een membraan 14

3 Fotosynthese legt zonne-energie vast 15

3.1 De bouw van een chloroplast 15

3.2 Het fotosyntheseproces 16

3.3 De opslag van fotosyntheseproducten 18

4 De spijsvertering 19

4.1 Overzicht van het METABOLISME 19



1 De cel




1.1 Wat is leven?

- leestekst p 10

==> zich in stand houden en voor nakomelingen zorgen.

1.2 De cel als bouwsteen


- Afmetingen?  microscopisch klein: gemid. 10–40 μm (1 μm = 1.10-6m)

- bacteriën: 1-10 μm

- virussen < bacteriën

- eiwitten en vetten: 1-10 nm (1nm = 1.10-9m)

- atoom = 0,1 nm
Wat is er van een cel zichtbaar met een lichtmicroscoop? (fig. 1.3)

- kern


- celwand

- cytoplasma

- celmembraan

- chloroplasten (= bladgroenkorrels)


1.3 Elektronenmicroscoop (fig. 1.4 p11)


-> beelden fig. 1.1 en 1.2

- zichtbaar: < 200 nm (200 nm = 0,2.10-6m)


1.4 Enkele cellen nader bekeken


Welke cellen / typen organismen ken je nog?

-> Prokaryoten (= bact.)

-> Protisten -> heterotrofe protisten = protozoa

->

-> Fungi = schimmels = zwammen Eukaryoten

->




Vergelijking Plantencel --- Dierlijke cel

- celwand + celmembraan

- celmembraan

- cytoplasma met chloroplasten

(fotosynthese)



- cytoplasma zonder chloroplasten

- 1 of 2 grote vacuolen **

- Vele kleine vacuolen (= blaas gevuld met celvocht)

- tonoplast (= membraan/vlies van vacuole)

- vele tonoplasten

- vacuole en celwand zorgen voor stevige vorm

- grillige vorm


- kern opzij gedrukt door vacuole

- kern meestal in het midden

- kern = NUCLEUS

- kernmembraan

- kernplasma

- kernlichaampje = NUCLEOLUS

- chromatinenetwerk


- kern = NUCLEUS

- idem


- idem

- idem


- idem

- leertekst p. 13




Fig. 1.8: Plantencel

Fig. 1.9: dierlijke cel

- bladgroenkorrels

- kern in het midden

- stevige vorm

- grillige vorm

- regelmatige vorm






1.5 De cel gezien door een elektronenmicroscoop

- In het cytoplasma (= cytosol) bevinden zich organellen = “orgaantjes” v.d. cellen ↓

allemaal begrensd met membraan

onderling contact, onrechtstreeks met kern en via celmembraan met buitenwereld.



1.5.1 Nucleus (p. 20 fig. 1.25)
- kernmembraan:

- dubbel membraan

∟ het buitenste membraan gaat over in het ER - veel kernporiën
- chromatinenetwerk

- in het kernplasma

- bestaat uit DNA en eiwitten

∟ =Desoxyribonucleïnezuur (zuur = acid)

- DNA blijft in de kern

- bevat genetische code (= welke eiwitten je cellen moeten bouwen, ~ “bouwinstructies”)


- aantal chromatinedraden is per soort een constante. (mens: 46)

Opm.: voor de celdeling verdubbelt het aantal chromatinedraden en spreken we van chromosomen. (zie tekening cursus)
- nucleolus / kernlichaampje

- korrelige materie zonder membraan

- produceert RNA

∟=Ribonucleïnezuur

∟= soort kopie v. DNA dat wel de kern verlaat en zo de genetische code buiten de kern brengt.
1.5.2 ER = endoplasmatisch reticulum

∟= hol, driedimensionaal netwerk van blaasjes, kanalen en “afgeplatte zakken” (= CISTERNEN)


fig. 1.26 – 1.27 – 1.28
ER

glad ER ruw ER

-> SER (smooth) -> RER (rough)

= ER zonder ribosomen = ER bezet met ribosomen ( dichtst bij kern)

||

eiwitfabriekjes (2 subeenheden, zie tekening cursus)


eiwit -> ketens van aminozuren (AZ)

verkl. De ribosomen krijgen de code van het RNA en “weten” dus welke AZ, hoeveel, en in welke volgorde ze deze aan elkaar moeten plakken.

* Functie ER: intracellulair eiwittransport.


* vb. van eiwitten:

- opbouw van spieren

- pigmenten

- enzymen: hulpstoffen die bepaalde processen in het lichaam (bv. spijsvertering) beter laten verlopen.

- bv. speeksel, maagsap

- hormonen: worden geproduceerd door klieren, en worden geloosd in het bloed. Bv. testosteron, oestrogeen, adrenaline, insuline


1.5.3 Golgi-apparaat (= Golgi-complex)
p. 21 fig. 1.29; zie tekening cursus
Van het ER snoeren zich blaasjes af, deze bevatten eiwitten en versmelten met cisternen van het Golgi-apparaat.

p.21 fig. 1.30: Blaasjes snoeren zich vervolgens af v.h. Golgi-apparaat en versmelten met het celmembraan waardoor de inhoud aan de buitenkant van de cel geloosd wordt. = EXOCYTOSE p.29 fig. 2.9


* vb. - lozen van maagsap, speeksel

- afscheiden van hormonen

||

SECRETIE


(<-> EXCRETIE = uitscheiding)

- aanmaak v.e. celwand bij plantaardige cellen, fungi, wieren, prokaryoten. (GEEN dieren; dierlijke cellen: geen celwand)


* tekening cel:

- Primaire celwand: ontstaan door exocytose van cellulose en pectine



- cellulose: polysacharide van glucose

- pectine: plantaardige stof verwant aan polysacharide dat in oplossing een stevige gel vormt.

- Secundaire celwand: de primaire celwand kan verder verdikt worden door nog meer afzettingen van cellulose en pectine en hout- en kurkstoffen.
* functie Golgi: - inpak, stockering en exocytose

- ev. verder afwerking van de eiwitten (geen extra AZ, wel vetstructuren of suikers erbij)


1.5.4 Lysosomen
Dit zijn afgesnoerde blaasjes van het Golgi-apparaat die niet onmiddellijk met het celmembraan versmelten omdat ze afbraakenzymen bezitten.

∟> afbraak van verouderde clorganellen

= intracellulaire vertering = AUTOFAGIE

∟> afbraak van stoffen afkomstig van buiten de cel = HETEROFAGIE


p. 29 fig. 2.7; zie tekening cursus
=> Door cytoplasmastromingen wordt een vreemd deeltje omsloten. Het deeltje dat nu binnen in de cel zit, noemt men een ENDOSOOM.

 ENDOCYTOSE (<-> exocytose)


van vaste stoffen van vloeistoffen

= FAGOCYTOSE = PINOCYTOSE

vb. - amoebe vb. opname van vetdruppels vanuit de dunne darm

(= heterotrofe protist)

- witte bloedcel
=> Het lysosoom versmelt met het endosoom; de afbraakenzymen doen hun werk; de afvalstoffen komen door exocytose buiten de cel.

1.5.5 Mitochondriën


p. 22 fig. 1.31; 1.32; 1.33; zie tekening cursus.
Functie:

-> Energieproductie d.m.v. verbranding

||

oxidatie



||

celademhaling


1.5.6 Chloroplasten
zie tekening cursus.
Functie: fotosynthese: glucose maken  later pas zetmeel

p. 23 fig. 1.35 , p.39 fig. 3.3 -> 3.6


Opm.: Chloroplasten behoren tot de PLASTIDEN planten + wieren

gekleurd: chloroplasten niet gekleurd

- chloroplasten: “witte” plastiden

chlorofyl = LEUCOPLASTEN
- CHROMOPLASTEN vb. zetmeelkorrels

bv. kroonbladeren = AMYLOPLASTEN

bv. vruchten bv. in aardappels, wortels

opm: rijpende vruchten:

niet rijp: chloroplasten

rijp: chromoplasten


1.5.7 Het CYTOSKELET (enkel dierlijke cellen)
- bestaat uit MICROTUBULI = kleine holle buisjes

+

MICROFILAMENTEN = plaatjes bestaande uit volle buisjes


- Functie: - steun; vormgeving

- beweging: voorb. - cytoplasmastromingen

- spiercellen (p. 22 fig. 1.32)

- zweep- en trilharen

∟= flagel
1.5.8 Het centrosoom (enkel dierlijke cellen)
- zie tekening cursus (verschil centrosoom – centriool)
- Functie: bij celdeling (zie later)

1.6 Een cel aan het werk


∟ = eiwitten maken = eiwitsynthese (zie p. 15 fig. 1.12)

1.7 Vergelijking plant.- en dierl. cel

p. 16 fig. 1.13 – 1.14







Plantaardige cel

Dierlijke cel

Celwand

X

------

celmembraan

X

X

Nucleus

X

X

ER

X

X

Ribosomen

X

X

Golgi-apparaat

X

X

Lysosomen

------

X

Chloroplasten

X

------

Mitochondriën

X

X

Cytoskelet

------

X

Grote vacuole

X

------

Centrosoom

------

X


Opm. - plant. cel: geen lysosomen, geen afval?

 taak wordt overgenomen door de grote vacuole.


- cytoskelet: bij plant. cellen zorgt grote vacuole en celwand voor stevigheid (zie functie cytoskelet)
- autotrofe protisten: (= wieren) hebben cellen vergelijkbaar met plant. cellen: ze hebben chloroplasten, celwanden; ze hebben geen cytoskelet.
- heterotrofe protisten: best vergelijkbaar met dierlijke cellen: ze hebben wel een cytoskelet; geen chloroplasten en geen celwand.
- lysosomen: wetensch. litteratuur onduidelijk: bronnen spreken elkaar tegen.

2 Uitwisseling tussen cel en omgeving




2.1 De structuur van het celmembraan

- zie tekening cursus.


- Meercellige organismen zijn opgebouwd uit gespecialiseerde cellen:

vb. – witte bloedcel: veel lysosomen: afbraak

- hartspiercel: veel mitochondriën: energie

- veel cellen (bv. spiercellen) -------> weefsels (bv. spierweefsels)


orgaan (bv. maag)


stelsel (bv. spijsverteringsstelsel)


organisme
 Er moet transport zijn tussen cellen, en deze gebeurt via het celmembraan:

 = INTERCELLULAIR transport.


p. 26 fig. 2.1; 2.3
- 3 lagen: donker – wit – donker: bouw

eenheidsmembraan = sandwich-model

 brood: eiwitten

beleg: fosfolipiden

---------------------> cholesterol

beleg: fosfolipiden

brood: eiwitten
* fosfolipiden: vetmolecule met fosforzuurrest (H3PO4)

- zie tekening cursus

- kop: polair (zie chemie): wateraantrekkend = HYDROFIEL

- staart: apolair: waterafstotend = HYDROFOOB


* cholesterol: de aantallen cholesterolmoleculen bepalen de stroperigheid en dus de doorlaatbaarheid van een celmembraan.
* eiwitten

- zie tekening cursus


- aan buitenkant: receptoreiwitten (vgl. receptie hotel)

 volgens “sleutel-slot-principe” (zie hoofdstuk 4)

∟> juiste chemische reactie
- aan binnenkant + dwars doorheen: transport- en kanaaleiwitten
* glycocalix  enkel bij dierlijke cellen

- glycolipen + gycoproteïnen



|| ||

suikers + vetten suikers + eiwitten


- soort van herkenning voor buurcellen

 elk type cel heeft eigen unieke glycocalix

- beschadiging glycocalix: cellen “herkennen” elkaar niet meer  groei / vermenigvuldiging stopt niet  woekering (kwaadaardig: kankergezwel)


2.2 Chemische samenstelling van een cel

- zie blad (getallen niet kennen)


lichaam = water + droge stof

C-verbindingen mineralen = anorganische zouten (ionen)

- proteïnen Ca, Na, K, Cl, P, Fe, S, Mg

= eiwitten (C,H,N,O)

- lipiden = vetten

- sachariden = suikers

≈ koolhydraten
 Wat maakt koolstof zo speciaal?
zie tekening in cursus + leertekst p. 17

A. Proteïnen


- functies: - opbouw spieren

- enzymen = BIOKATALYSATOREN

- hormonen

- pigmenten

- receptoreiwitten (zie vorige)

- kanaal- en transporteiwitten (zie vorige)

- neurotransmitters

- antistoffen (zie hoofdstuk 7)


- proteïnen = ketens van AZ

- opbouw AZ: zie tekening cursus

- in voeding: - vlees

- peulvruchten

- vis

- eiwit


- zuivelproducten
- leertekst p. 17-18: hoe zijn eiwitten opgebouwd?

B. Sachariden / Suikers


- Opm.: - autotrofe organismen maken uit anorganische verbindingen d.m.v. fotosynthese sachariden.

- wij (heterotrofe organismen) gaan ze verbranden om energie te krijgen.




- vb. glucose = druivensuiker  C6H12O6

- vb. fructose = vruchtensuiker  C6H12O6 HEXOSEN = 6C’s

zelfde brutoformule, verschillende ruimtelijke structuur



- glucose: 6-ring (zie cursus: tekening + soorten glucose + galactose)

- fructose: 5-ring (zie cursus: tekening + soorten fructose)


- voeding: fruit en groenten


  • Disachariden

C6H12O6 + C6H12O6  H2O + C12H22O11 = brutoformule disachariden
- vb. sacharose (= sucrose): riet- of bietsuiker

∟> 1-2 –verbinding tussen α-glucose en β-fructose

- tekeningen + schematische voorstellingen: zie cursus
- vb. maltose : moutsuiker

∟> 1-4 –verbinding van α-glucose en glucose


indien α indien β

 α-maltose  β-maltose


- vb. lactose : melksuiker

∟1-4 – verbinding van β-galactose en glucose


indien α indien β

 α-lactose  β-lactose

- in voeding: - zuivelproducten

- graangewassen (zaden)

- fruit en groenten




  • Polysachariden (“poly-“: minstens 3)

(C6H10O5)n : brutoformule
- vb. zetmeel (= amylose )

- knollen, zaden (noten), wortels

- polysacharide van 1-4 –verbindingen tussen α-glucose

- zie tekeningen en schema’s cursus


- vb. cellulose

- polysacharide van 1-4 –verbindingen tussen β-glucosen

- zie tekeningen en schema’s cursus
Opm. Tussen 2 moleculen wordt een zo kort mogelijke afstand overbrugd. We stellen dit echter wel voor met diagonale bruggen.
- vb. glycogeen: een polysacharide van glucoseverbindingen waarin 1-4 verbindingen en 1-6 verbindingen voorkomen.

 in spieren

 in lever
leertekst p. 18
C. Vetten of lipiden
- functie: - isolatie (lichaamstemperatuur op punt houden)

- energiereserve

- belangrijk bestanddeel van celmembranen: FOSFOLIPIDEN
1 vetmolecule = glycerol + max. 3 vetzuren

∟> COOH groep


tri-alcohol OH-groep

= 3x OH-groep


schema’s opbouw: zie cursus

- vetmolecule met 3 vetzuren = TRIGLYCERIDE

- vetmolecule met 2 vetzuren = DIGLYCERIDE

- vetmolecule met 1 vetzuur = MONOGLYCERIDE


- fosfolipide?

-> diglyceride met fosforzuurrest (= H2PO4)


-> tekening: zie cursus

-> leertekst HB p. 19: wat hebben vetten en fosfolipiden gemeen?



2.3 Transport door een membraan

zie bladen: Diffusie en osmose + actief transport en blaasjestransport


Oefeningen i.v.m. transport door een membraan: zie bladen


3 Fotosynthese legt zonne-energie vast


- Wie? - planten

echte chloroplasten

- wieren


- cyanobacteriën: blauw-groen pigment (voorloper chlorofyl)

3.1 De bouw van een chloroplast

- boek p. 39 + zie vroeger



3.2 Het fotosyntheseproces

6CO2 + 6H2O ---UV + chloroplasten---> C6H12O6 + 6O2

via huid- via wortels energierijke via huidmondjes

mondjes of thallus organische stof

anorg. stoffen

energiearm


Leertekst p. 36
Bladgroen = chlorofyl a en b + CAROTENOÏDEN

(groen) (geel – oranje – rood)


rood (650 nm) en blauw absorberen blauw licht en reflecteren de

(450 nm) licht wordt rest. (groen wordt minder gereflecteerd

geabsorbeerd, het groen dan geel en rood)

licht wordt gereflecteerd.
Opm.: herfst: aantal zonne-uren daalt  chlorofyl niet hersteld en aangemaakt  reflectie groen daalt  reflectie carotenoïden enkel zichtbaar
A. De lichtreactie

∟> onder invloed van juiste golflengte licht

∟> in de thylakoïden en grana v.d. chloroplasten wordt uiteindelijk het licht opgevangen.
- zonnelicht:

∟> FOTOLYSE: splitsing van H2O m.b.v. enzymen onder invloed van lichtenergie.


 2 H2O  O2 + 4 H+ + 4 e-

per molecule H2O  ½ O2 + 2 H+ + 2 e-


Alle pigmenten vangen mee het licht op en geven deze lichtenergie door aan chlorofyl a. Hierdoor geraken per molecule chlorofyl a 2 e- in aangeslagen toestand die in een transfer-keten terechtkomen, waarbij de gedeeltelijke energie van deze e- (zie 1) of de volledige energierijke e- (zie 2) gebruikt worden. De vrijgekomen e-plaatsen in chlorofyl a worden opgevuld door nieuwe e- afkomstig van de fotolyse. Zolang de zon schijnt, geraken chlorofyl a moleculen telkens in aangeslagen.
- transfer-keten

1) FOTOFOSFORYLATIE: opname van een fosfaatgroep m.b.v. energie

onrechtstreeks afkomstig van licht.
H3PO4  H+ + H2PO4-

ADP + P + En. -------> ATP = ADP ~ P (P = H2PO4-)



<---------- = REVERSIBELE reactie (omkeerbare reactie)
ADP = ADENOSINEDIFOSFAAT ( ≈ lege batterij)

ATP = ADENOSINETRIFOSFAAT ( ≈ volle batterij)


Opm.:

* En. = energie van de aangeslagen e-

* ADP ~ P is een energierijke binding.

leestekst p. 36


2) NADPH – productie
NADP+ + 2H+ + 2e- ------> NADPH, H+

≈ lege vrachtwagen <------ ≈ volle vrachtwagen

= H –acceptor ∟> reversibele reactie

welke H+ wordt

vervoerd?

 Fotolyse: H2O  ½ O2 + 2 H+ + 2 e-


- Vermits per glucose 6O2’s worden geproduceerd, gebeurt de fotolyse van H2O per glucose 12x.  12H2O  6O2 + 24 H+ + 24 e-
B. Donkerreactie (gebeurt wel overdag)

∟> dit stuk van de fotosynthese heeft geen UV nodig.

∟> gebeurt in het stroma

(14)CO2 opnemen via huidmondjes (14): isotopen: zie chemie (niet kennen)

+ ATP


+ NADPH

C-ASSIMILATIE (opname)

in de CALVINCYCLUS

 C6H12O6


Samenvatting:
12 H2O + 6 CO2 -------> 6 O2 + C6H12O6 + 6 H2O

3.3 De opslag van fotosyntheseproducten

Fotosynthese: Zonne-energie wordt omgezet in chemische energie die

vastgelegd wordt in energierijke organische verbindingen, bv. glucose.

Foto-autotrofe organismen: PRODUCENTEN (* *)

uitwerpselen en urine + dood organisch materiaal

Heterotrofe org.: dit zijn org. die rechtstreeks of onrechtstreeks afhankelijk zijn v.h. fotosyntheseproces; nl. zij verbruiken de sachariden, proteïnen en lipiden die door de autotrofe org. geproduceerd zijn.

= CONSUMENTEN

spijsvertering

de macromoleculen of polymeren worden afgebroken tot bouwstenen of monomeren (zie hoofdstuk 4)

Deze bouwstenen (bv. glucose) worden naar bloed gebracht, vervolgens naar de cellen waar ze verbrand worden. = OXIDATIE = CELADEMHALING


Bij verbranding komt chemische energie terug vrij en wordt tijdelijk opgeslagen in ATP. (Ook planten verbranden dit)

REDUCENTEN? (fungi + bacteriën)

∟> ook autotroof  niet foto-autotroof, wel CHEMO-AUTOTROOF

chemosynthese: De chemische energie uit de afbraak van anorganische stoffen (vb. NH3 , H2S) wordt gebruikt om vast te leggen in energierijke organische verbindingen, bv. glucose.
O2 O2

stikstof voor eiwitten (*)

NH4+  NH3 NO2- NO3- (goed voor producenten)

nitrietbact. nitraatbact.

H2S: afkomstig van verrotting d.m.v. anaërobe bact.


O2

|

H2S --------> SO42- (*) goed voor producenten



sulfaatbact.


4 De spijsvertering


= afbraak van macromoleculen tot bouwstenen

4.1 Overzicht van het METABOLISME


∟> = geheel van stofwisselingsreacties

↓ ↓


afbraak opbouw

= KATABOLISME = ANABOLISME

↓ ↓

netto: productie En. verbruik En.



bij teveel aan sacharide: omzetting tot lipiden




SACHARIDEN

LIPIDEN

PROTEÏNEN

- afbraak tot monosachariden in spijsverteringsbuis


 absorptie monosachariden in bloed t.h.v. dunne darm
 ombouw in lever tot glucose + verder transport

-> verbranding tot prod. energie = oxidatie (hfdst 5)

-> ombouw tot glycogeen in spieren en lever m.b.v. insuline

-> bij En. behoefte: glycogeenafbraak



- afbraak tot glycerol en VZ in spijsverteringsbuis


 absorptie in het bloed en lymfe (voor lange VZ)

-> onmidd. verbranding tot productie van energie

-> ombouw tot lichaamseigen vetten

-> opstapeling onderhuids




- afbraak tot AZ

 absorptie in bloed
 ombouw tot lichaamseigen eiwitten

Opm. : proteïnen: minder goede energiebron (dienen voor opbouw)


↓ : afbraak: de chemische afbraak van macromoleculen tot bouwstenen is noodzakelijk zodat de bouwstenen getransporteerd kunnen worden door het semipermeabele celmembraan ter hoogte van de dunne darm. Deze afbraak gebeurt d.m.v. enzymen (= lichaamseigen eiwit)


--------------------------------------------

leerstof kerstexamen.




- -

  • 1 De cel
  • 1.3 Elektronenmicroscoop (fig. 1.4 p11) -> beelden fig. 1.1 en 1.2 - zichtbaar: -6 m) 1.4 Enkele cellen nader bekeken
  • 1.5 De cel gezien door een elektronenmicroscoop
  • 1.6 Een cel aan het werk ∟ = eiwitten maken = eiwitsynthese (zie p. 15 fig. 1.12) 1.7 Vergelijking plant.- en dierl. cel
  • 2 Uitwisseling tussen cel en omgeving
  • 2.2 Chemische samenstelling van een cel
  • 2.3 Transport door een membraan
  • 3.1 De bouw van een chloroplast - boek p. 39 + zie vroeger 3.2 Het fotosyntheseproces
  • 3.3 De opslag van fotosyntheseproducten
  • 4.1 Overzicht van het METABOLISME

  • Dovnload 156.18 Kb.