Week 1 leerstof: - gemaakt op basis van RNA. Je hebt de bacteria, ...

Week 1 leerstof:

Het gehele plaatje In dit plaatje zie je de drie koninkrijken. Dit is gemaakt op basis van RNA.Je hebt de bacteria, archaea en de eukarya (eukaryoten).De bacteria en de archaea worden dit blok gezien als micro-organismen. De eencellige dieren in eukarya kan je even vergeten.

Overeenkomsten en verschillen cellen prokaryoten en eukaryoten:

Je hebt cellen met een prokaryotische celstructuur en je hebt cellen met een eukaryotische celstructuur. Cellen die een eukaryotische celstructuur hebben zijn de groep organismen de eukarya De prokaryotische structuur is aanwezig in twee verschillende groepen organismen namelijk bacteria en archaea. Ze hebben geen kern en geen organellen zoals de cel van de eukaryoten dat wel heeft. Ook hebben eukaryoten wel intracellulaire membranen en prokaryoten niet.Een genoom is de volledige set van genen in een cel. Een gen is een segment van DNA dat een eiwit of RNA-molecuul codeert.De genomen van prokaryotische cellen en eukaryotische cellen zijn georganiseerd in structuren genaamd chromosomen. De genomen van bacteria en archaea zijn vaak gesloten

cirkelvormige chromosomen! (Note: dit is dus iets anders dan plasmiden).

Onderdelen:

Celwand – Sommige cellen hebben een celwand die structurele stevigheid aan de cel geeft.Cytoplasmatisch membraan – Een permeabiliteit barrière dat de binnenkant van de cel (cytoplasma) scheidt met de buitenkant van de cel.Cytoplasma (ook wel cytosol genoemd) – De binnenkant van de cel. Het bestaat uit macromoleculen, kleine organische moleculen, meerdere anorganische ionen en ribosomen.Ribosomen – Is de structuur die verantwoordelijk is voor eiwitsynthese.Nucleoïden – De naam van de ophoping van chromosomen in de prokaryotische cel, maar deze plek wordt niet omgeven door een membraan!Plasmiden – Een stukje DNA dat in een rondje zit (circulair DNA). De meeste prokaryotische cellen hebben slechts één chromosoom, maar veel bevatten ook een of meer kleine cirkels van DNA die onderscheiden zijn van dat van het chromosoom, genaamd plasmiden.Plasmiden bestaan vaak uit genen die niet essentieel zijn, maar ze verlenen vaak een speciale eigenschap aan de cel (zoals antibiotica resistentie of unieke metabolisme).

• / 4

Eigenschappen van cellen:

De basisdingen die je als cel moet hebben zijn iets van DNA of een drager van genetisch materiaal, er moet een membraan zijn en er moet een cytoplasma zijn (waarin bijvoorbeeld ribosomen zitten). Ook moet er een metabolisme zijn (stofwisseling). De cel moet zichzelf ook kunnen delen (voor groei). De evolutie bij micro-organismen is heel snel omdat ze korte generaties hebben.Het onderstaande hoef je allemaal niet uit je hoofd te weten maar het is handig voor overzicht.

Eigenschappen van alle cellen:

Structuur: Alle cellen hebben een cytoplasmatisch membraan, cytoplasma, een genoom van DNA en ribosomen.Metabolisme: Alle cellen gebruiken informatie in de vorm van DNA om RNA en eiwitten te maken. Alle cellen absorberen nutrieten, veranderen ze, conserveren energie en scheiden afvalstoffen uit.Groei: Informatie van het DNA wordt dus omgezet tot eiwitten, deze eiwitten verrichten de rest van de processen. Eiwitten worden gebruikt om nutriënten uit te omgeving te gebruiken om nieuwe cellen te maken.Evolutie: Mutaties in het DNA zorgen ervoor dat nieuwe cellen andere eigenschappen hebben. Dit bevorderd evolutie. Fylogenetische bomen (gewoon stambomen eigenlijk) laten zien hoe verschillende soorten verwant zijn aan elkaar door DNA-sequenties te vergelijken.

Eigenschappen van sommige cellen:

Differentiatie: Sommige cellen kunnen nieuwe celstructuren produceren, zoals sporen.Communicatie: Cellen kunnen met elkaar communiceren m.b.v. chemische boodschappers, oftewel communiceren d.m.v. chemische stoffen.Mobiliteit: Sommige cellen kunnen zichzelf laten bewegen, zoals bacteriën die flagella gebruiken.Horizontale gen overdracht: Sommige cellen (vooral bacteriën) kunnen genen aan elkaar afstaan d.m.v. verschillende mechanismen. Bacteriën kunnen hierdoor soms immuniteit aan antibiotica delen met andere bacteriën. (Wordt niet op detail van je verwacht). 2 / 4

De vorm van prokaryotische cellen heeft te maken met de levenswijze. Je hebt veel variatie aan vormen, meestal is de naam van dat type cel ook de naam van de vorm.

Overzicht van wat hieronder allemaal besproken gaat worden:

• Het celmembraan bij bacteria en archaea
• Functies van het celmembraan
• Structuur van het celmembraan
• Transportsystemen
• 3 voorbeelden
• De celwand bij Bacteria

Het hele systeem wat het cytoplasma omsluit (wat om een cel heen zit) heet de celenvelop.De celenvelop bestaat uit een serie van gelaagde structuren die het cytoplasma omgeven regelen cellulaire interacties met de externe omgeving.

1. Het celmembraan (cytoplasmatisch membraan) bij bacteria en archaea:

De belangrijkste functies van het celmembraan:

A: Permeabiliteit barrière

Het celmembraan voorkomt passieve lekkage van opgeloste stoffen in of uit de cel. Maar functioneert ook als een gateway voor transport van nutriënten in de cel en afval uit de cel.Doordat het celmembraan impermeabel is moeten de meeste stoffen die de cel inkomen of verlaten getransporteerd worden door transporteiwitten (ook tegen de concentratie gradiënt in) (zie 2. Transportsystemen).

B: Eiwit anchor

Het cytoplasmatisch membraan houdt verschillende eiwitten vast die een reeks belangrijke cellulaire functies katalyseren (helpen bij chemische reacties). (alle paarse dingen in de plaatjes in het celmembraan zijn dus die verankerde eiwitten).!!Alle paarse dingen in komende plaatjes zijn dus de verankerde eiwitten.

C: Energie behoudt/opslag

Het cytoplasmatisch membraan is de plaats van energie behoudt en energie verbruik. Er vindt productie en afvoer van protonmotiveforce plaats. Proton motive force houdt in dat je bijvoorbeeld buiten de cel meer H+ hebt dan binnen de cel, dus dan gaat de H+ de cel in.Hieruit krijg je energie. Zonder het celmembraan heb je dus geen potentiaal.

• / 4

De structuur van het celmembraan: (algemeen)

Meerdere eiwitten zitten vast of ingebouwd in het cytoplasmatisch membraan.Membraaneiwitten hebben meestal hydrofobe delen die de membraan doorkruisen en hydrofiele delen die in contact staan met het cytoplasma of de omgeving. Je hebt twee

verschillende membraaneiwitten:

Integrale membraaneiwitten – Eiwitten die diep in het membraan zitten. Maar wanneer ze volledig door het membraan heen zitten noem je ze transmembraan eiwitten. Deze eiwitten vormen dus ook wel de verbinding tussen het cytoplasma (binnen de cel) en het milieu (buiten de cel).

Perifere membraaneiwitten – Eiwitten die aan een kant van het membraan vast zitten, zij hebben dus een functie aan de binnenkant of de buitenkant van de cel. Sommige perifere membraaneiwitten zijn lipoeiwitten, dat zijn eiwitten die een hydrofobe lipide staart hebben die het eiwit vast houden in het membraan. Andere perifere membraaneiwitten hebben restanten die associëren met de hydrofiele groepen van fosfolipiden.Beide eiwitten werken met elkaar samen in belangrijke cellulaire processen zoals energie metabolisme en transport.

De reden dat membraaneiwitten in het celmembraan blijven vastzitten:

Belangrijk om te snappen is dat eiwitten eigenlijk hele lange aminozuur ketens zijn. Oftewel eiwitten zijn gemaakt van aminozuren.In het plaatje hieronder zijn de paarse dingen dus de eiwitten in het celmembraan. Aan de buitenkant van de eiwitten zitten aminozuren die hydrofiel of hydrofoob zijn. Het ligt aan de plaats van het aminozuur of het hydrofiel of hydrofoob is. Als het aminozuur zich IN het celmembraan bevindt (het gele gedeelte), is het hydrofoob, het bindt dus niet graag aan water en wel graag aan vettige stoffen. Daardoor bindt het dus graag aan de binnenkant van het celmembraan. Als het aminozuur zich BUITEN het celmembraan bevindt (het blauwe), dan is het hydrofiel en bindt het dus graag aan water, en dus de buitenkant van het celmembraan. Hierdoor binden de eiwitten zich dus vast in het celmembraan, omdat het eiwit zich kan binden aan de vettige stoffen in het celmembraan, maar ook aan de buitenkant van het celmembraan aan de waterachtige omgeving.

• / 4