BGZ2021 Leven in Evenwicht uitwerking alle taken
Uitgebreide samenvatting van relevante hoofdstukken uit Silverthorn met
aanvul ende opmerkingen van de tutor in het rood aangegeven!
Uitwerking taak 1 TAAK 1 DE BASIS VAN BESTAAN
Probleemstelling:
Wat is een cel en waar bestaat het uit? Leerdoelen:
1. Uit welke onderdelen bestaat een (dierlijke) cel? (functies van onderdelen)
2. Hoe verloopt de celcyclus?
a. Mitose
b. Meiose
3. Hoe komt een cel aan zijn energie?
4. Hoe ontstaat een mutatie en wat zijn de gevolgen? (wat gebeurt er in een
kankercel?)
a. Controlepunten, wat gebeurt hier?
Literatuur:
Silverthorn hoofdstuk 3 en 4 1. Uit welke onderdelen bestaat een (dierlijke) cel? (functies van onderdelen)
Cel:
Functionele eenheid van levend organisme
Bestaat uit nucleus, cytoplasma en celmembraan
Celmembraan (plasmamembraan, plasmalemma,
buitenste wand):
Dunne laag van vetten dat een barrière en
opening vormt tussen de intracellulaire vloeistof
en de externe omgeving scheidt de cel van
de omgeving controleert de beweging van
materiaal tussen binnenkant en buitenkant van
de cel door het openen en sluiten van gates
gemaakt van eiwitten
Dubbele laag van fosfolipiden (polaire/hydrofiele
kop, apolaire/hydrofobe staart: glycerol
ruggengraat met 2 vetzuren en fosfaatgroep)
met eiwitmoleculen erin
Micellen: druppels van fosfolipiden vertering van vetten
Liposomen: in het centrum water (wateroplosbare stoffen kunnen zich in het
centrum bevinden)
Sfingolipiden: kop van fosfolipiden of glycolipiden
Cholesterol: membraan impermeabel maken
Integrale eiwitten: strak gebonden tegen het membraan
Perifere eiwitten: binden zich aan andere membraaneiwitten
Transmembraan eiwitten: membraan spanning eiwitten
Functies:
1) Fysieke isolatie: barrière tussen intracellulaire vloeistof en extracel ulaire
vloeistof (omgeving)
2) Regulatie van de uitwisseling met de omgeving/milieu (transport): regelt
ingang van ionen en nutriënten, eliminatie van cellulaire verspil ing en de
vrijlating van producten uit de cel
3) Communicatie tussen cel en omgeving/milieu: eiwitten zorgen voor
herkenning en reactie op moleculen of veranderingen in omgeving
4) Structuur: eiwitten zorgen voor cytoskelet (celstructuur behouden). Cel-cel
verbindingen/junctions en verbindingen tussen cel en extracel ulaire matrix
Intracellulaire componenten:
Cytoplasma (gehele inwendig milieu):
Bevat al het materiaal binnen het celmembraan behalve de nucleus 4
onderdelen:
1) Cytosol/intracellulaire vloeistof: opgeloste nutriënten, eiwitten, ionen en
afvalproducten (de andere 3 onderdelen zijn hierin opgelost)
2) Insluitingen cel (inclusions): onderdelen van onoplosbare materialen
3) Oplosbare eiwitvezels: vormen cytoskelet
o Microvil i: vergroten oppervlakte cel (gestimuleerd door
microfilamenten)
o Microfilamenten: vormen netwerk binnen celmembraan
o Microtubuli: grootste cytoskelet vezel
o Tussenliggende filamenten: bevatten myosine en keratine
o Cytoskelet: flexibele driedimensionale structuur dat zich
uitbreidt bij het cytoplasma
1. Vorm van de cel
2. Inwendige organisatie (stabiliseren de positie van
organellen)
3. Intracel ulair transport: transport van materialen in de
cel en binnen het cytoplasma
4. Cel en samenvoegen tot weefsel
informatieoverdracht van de ene cel naar de andere
cel
5. Beweging (cilia, flagel a, motoreiwitten: opgeslagen
energie omzetten in beweging, ATP)
4) Organel en – kleine organen (geïntegreerd systeem, membraangebonden
structuur): subcel ulaire compartimenten gescheiden van het cytosol door
fosfolipiden
o Blaasjes in het cytoplasma:
-Lysosomen: kleine opslag blaasjes gebruiken enzymen voor afbraak
bacteriën of oude organel en
-Peroxisomen: kleinere opslag blaasjes dan lysosomen: bevatten
enzymen afbraak vetzuren, vreemde/toxische moleculen
-Centriolen: gemaakt van microtubuli zorgen voor DNA beweging
tijdens celdeling
o Mitochondriën: bolvormig/el ipsvormig organel met een dubbele wand
dat zorgt voor twee aparte compartimenten (matrix en
buitenmembraan). Matrix bevat enzymen, ribosomen, granules, eigen
DNA (mitochondriaal DNA). Binnenmatrix: omgeven door membraan
cristae plooien groot oppervlakte voor oxidatieve fosforylering
(wand matrix). Intermembraan ruimte (ligt tussen
binnenmembraan/matrix en buitenmembraan): speelt een belangrijke rol
in ATP productie (zorgen voor energie) genereren meeste ATP.
Hoeveelheid mitochondriën gerelateerd aan hoeveel energie de cel
nodig heeft.
o Golgi apparaat/Golgi complex: bestaat uit hol gebogen op elkaar
gestapelde zakjes (cisternae) omgeven door blaasjes speelt een rol bij
eiwitmodificatie (eiwitten vouwen) en verpakking in blaasjes/vesicles
(ontvangt eiwitten gemaakt door het RER)
o Endoplasmatisch Reticulum (ER): netwerk van verbonden membraan
buisjes. 3 functies: synthese, opslag, transport van biomoleculen. Ruw
endoplasmatisch reticulum (RER): bevat ribosomen zorgt voor
eiwitsynthese. Glad endoplasmatisch reticulum (SER): bevat geen
ribosomen zorgt voor synthese vetten en opslag calcium
o Ribosomen: dichte korrels RNA en eiwitten vast bij organel en of vrij in
het cytosol eiwitsynthese voor export uit de cel en zorgt voor vertaling
van RNA
Nucleus/celkern:
Omgeven door dubbel membraan (nucleaire envelop) met poriën om
communicatie tussen de nucleus en het cytosol mogelijk te maken.
Buitenmembraan is verbonden met het membraan van het ER.
Bevat nucleolus (kernlichaam bevatten genen, eiwitten nodig voor RNA
synthese), DNA, RNA
Controlecentrum van de cel, opslagplaats DNA, bouwplan voor eiwitten,
fouten in DNA hersteld, verkeerde werking eiwitten voorkomen, celdeling: DNA
kan zich verdubbelen
Kanker komt voornamelijk voor in de epitheelcel en (delen zich het vaakste,
meeste kans op een fout)
2. Hoe verloopt de celcyclus?
Cellen wisselen tussen perioden van celgroei en celdeling, 2 typen celdeling:
mitose en meiose
Mitose: celdeling in alle lichaamscel en behalve geslachtscel en die resulteert
in twee dochtercel en die identiek zijn aan de moedercel, elke dochtercel
heeft een diploïde set van chromosomen
-DNA replicatie tot twee complete set chromosomen
-Elke set chromosomen gaat naar een andere dochtercel en de dochtercel
scheidt zich
-4 fasen:
1. Profase (46 chromosomen, 92 chromatiden): DNA rolt zich nog meer op
(gecondenseerd/samengetrokken), zichtbaar als chromosomen onder de
microscoop. De gerepliceerde chromosomen vormen zuster chromatiden
verbonden door het centromeer. De chromatiden paren bewegen naar
tegenovergestelde uiteinden van de cel. Mitotisch spoelfiguur, dat bestaat uit
microtubuli, zichtbaar aan de uiteinden van de cel. De celkern verdwijnt.
Ontwikkeling 2 centriolen.
2. Metafase (46 chromosomen, 92 chromatiden): De chromosomen gaan naar
het midden van de cel. Het mitotisch spoelfiguur hecht zich aan het
centromeer van elk chromosoom door middel van trekdraden. De 46
chromosomen gaan op een rijtje in het equatoriaalvlak/metavlak liggen.
3. Anafase (92 chromosomen): de zuster chromatiden worden uit elkaar
getrokken door de trekdraden en bevinden zich aan elke kant van de cel. De
chromatiden zijn nu dus chromosomen.
4. Telofase (elke nieuwe cel bevat 46 chromosomen): spoelfiguur verdwijnt,
nieuwe kern vormt zich rondom de chromosomen, chromosomen ontvouwen,
cytokinese cytoplasma deelt de cel in twee dochter cellen met elk een
diploïd aantal chromosomen, celmembraan vormt zich om de 2 cel en heen
Meiose: celdeling die resulteert in vier dochtercellen die zich ontwikkelen tot
geslachtscel en (spermacel en of eicel en)
-Er vinden eerst mitotische delingen plaats zodat er meer lichaamscellen
worden gevormd
-Meiose 1: chromosomen paren uit elkaar getrokken hetzelfde als mitose
-Meiose 2: chromatiden paren uit elkaar getrokken
-Interfase wordt weggelaten
-1e fase: chromosomen repliceren zich (92 chromatiden). Primaire spermatocyt
of oöcyt bevat dus twee keer zoveel DNA (2 zuster chromatiden verbonden
door het centromeer). Delingen: 4 haploïde
cel en.
-Eerste deling: een primaire gameet deelt in
twee secundaire gameten (secundaire
spermatocyt of oöcyt). Elke secundaire
gameet bevat een autosoom plus een
geslachtschromosoom. Bij vrouwen vormt
zich een eicel en poollichaam
-Tweede deling: zuster chromatiden gaan uit
elkaar. Elke secundaire spermatocyt deelt
zich in twee spermatiden (met 23
chromsomen) om vervolgens spermacellen
te worden. De eicel begint de tweede
deling, de laatste stap van meiose, waarbij
de twee zusterchromatiden zich bewegen
naar de aparte cel en, vindt niet plaats
totdat er bevruchting heeft plaatsgevonden
(ei wordt verwijderd uit het lichaam door ovulatie). Als er bevruchting
plaatsvindt blijft de helft van de zusterchromatiden in de eicel (zygote) en de
andere helft gaat naar een secundaire/tweede poollichaam