H3: Celstructuur- en functie

Question 1

Uit welke grote onderdelen bestaat een cel?

Answer 1

De cel bestaat uit het celmembraan, het cytoplasma en de celkern. Het celmembraan scheidt de celinhoud van de omgeving. De celinhoud bestaat uit het cytoplasma en de celkern. Het cytoplasma bestaat uit cytosol, intracellulaire vloeistof, en organellen, intracellulaire structuren.

Question 2

Bespreek de chemische bouw van een celmembraan

Answer 2

Een celmembraan bestaat uit membraanlipiden, membraaneiwitten en membraankoolhydraten.

Question 3

Wat is de functie van lipiden in de celmembraan?

Answer 3

Lipiden, en meer specifiek de fosfolipiden, zorgen ervoor dat het celmembraan kan optreden als een selectieve fysieke barrière tussen de omringende extracellulaire vloeistof en het cytoplasma. Een tweede belangrijke lipide is cholesterol, deze verstevigt het plasmamembraan waardoor het minder vloeibaar en minder permeabel (doordringbaar) wordt. Naast fosfolipiden en cholesterol zijn er nog een kleine hoeveelheid andere vetten aanwezig.

Question 4

Wat is de functie van koolhydraten in de celmembraan?

Answer 4

Koolhydraten vormen complexe moleculen met de eiwitten en vetten aan het buitenste oppervlak van het celmembraan. De koolhydraatgedeelten van moleculen, zoals glycoproteïnen en glycolipiden, fungeren als smeermiddel of kleefmiddel voor de cel, ze werken als receptor voor extracellulaire verbindingen en maken deel uit van een herkenningssysteem waarmee wordt voorkomen dat het immuunsysteem de lichaamseigen cellen en weefsels aanvalt.

Question 5

Wat is de functie van eiwitten in de celmembraan?

Answer 5

→ Receptoreiwitten – gevoelig voor specifieke extracellulaire stoffen die zich aan de eiwitten binden, waardoor de activiteiten van de cel worden gewijzigd
→ Kanaaleiwitten – Centrale porie, of kanaal, maakt het mogelijk dat water, ionen en andere opgeloste stoffen het vetgedeelte van het membraan kunnen omzeilen
→ Dragereiwitten: binden zich aan opgeloste stof en vervoeren deze door het plasmamembraan heen
→ Enzymen – Katalyseren reacties in de extracellulaire vloeistof of in de intracellulaire vloeistof
→ Verankeringseiwitten – hechten het plasmamembraan aan andere structuren vast en stabiliseren de positie van de cel
→ Herkenningseiwitten – maken aan het immuunsysteem kenbaar of een cel al dan niet lichaamseigen is en of deze afwijkend of gezond is

Question 6

Welke transportmogelijkheden van stoffen in en uit de cel zijn er?

Answer 6

• Diffusie
• Osmose
• Filtratie
• Gefaciliteerde diffusie
• Actief transport
• Vesiculair transport

Question 7

Bespreek diffusie

Answer 7

PASSIEF
De verplaatsting van de moleculen van opgeloste stoffen in de richting van de lagere concentratie opgeloste stof.
Drijvende kracht = concentratiegradiënt

Question 8

Bespreek osmose

Answer 8

PASSIEF
De verplaatsing van watermoleculen in de richting van de oplossing met de hoogste concentratie opgeloste deeltjes.
Drijvende kracht = concentratiegradiënt

Question 9

Bespreek filtratie

Answer 9

PASSIEF
De verplaatsing van water, meestal met opgeloste stoffen, onder hydrostatische druk.
Drijvende kracht = hydrostatische druk

Question 10

Bespreek gefaciliteerde diffusie (dragereiwit)

Answer 10

PASSIEF
Het te transporteren molecuul bindt zich aan een dragereiwit/ ionenpomp, steeds in de richting van de lagere concentratie opgeloste stof.
Drijvende kracht = concentratiegradiënt

Question 11

Bespreek actief transport (dragereiwit)

Answer 11

ACTIEF
ATP levert de nodige energie om ionen of moleculen adhv gespecialiseerde dragereiwitten te transporteren naar binnen of naar buiten de cel. Drijvende kracht = ATP

Question 12

Bespreek vesiculair transport

Answer 12

ACTIEF
De te vervoeren stof wordt verpakt in een blaasje en naar binnen (endocytose) of naar buiten (exocytose) de cel getransporteerd
Drijvende kracht = ATP

Question 13

Wat is isotoon? Geef ook een voorbeeld

Answer 13

Isotoon betekent dat er een evenwicht is tussen de intracellulaire vloeistof en de extracellulaire vloeistof. De oplossing veroorzaakt geen netto-watertransport in of uit de cel. Als er 1 watermolecuul binnengaat, gaat er 1 buiten. Bvb een rode bloedcel die mooi zijn vorm behoudt.

Question 14

Wat is hypertoon? Geef ook een voorbeeld

Answer 14

Hypertoon betekent dat er meer water uit de cel gaat dan in de cel. Bvb een rode bloedcel gaat krimpen en droogt uit.

Question 15

Wat is hypotoon? Geef ook een voorbeeld

Answer 15

Hypotoon betekent dat er meer water in de cel gaat dan uit de cel. Bvb een rode bloedcel zwelt op als een ballon.

Question 16

Wat is de functie van het cytoskelet?

Answer 16

Het cytoskelet is een raamwerk van eiwitten en biedt stevigheid en steun. Het biedt ook buigzaamheid & flexibiliteit voor de beweging van cellulaire structuren en stoffen.

Question 17

Wat is de functie van microvilli?

Answer 17

Microvilli zijn uitstulpingen van het membraan en vergroten zo het celoppervlak waardoor absorptie van extracellulaire stoffen beter verloopt.

Question 18

Wat is de functie van centriolen, celia, flagella?

Answer 18

Centriolen zijn kleine organellen die zich verplaatsen binnen de cel, binnen het proces van de celdeling. Cilia (trilharen) zijn organellen die zorgen voor verplaatsing op het celoppervlak (bvb slijmen in de luchtpijp worden zo naar boven gebracht) Flagella (zweepharen) zijn organellen die de cel op z’n geheel kunnen verplaatsen (bvb een zaadcel die zich zelf verplaatst)

Question 19

Wat is de functie van ribosomen en proteasomen?

Answer 19

Ribosomen zijn organellen die eiwitten aanmaken op basis van info die in het DNA ligt opgeslagen. Proteasomen zijn organellen die verantwoordelijk zjin voor de verwijdering en het hergebruik van beschadigde of gedenatureerde eiwitten.

Question 20

Wat is de functie van endoplasmatisch reticulum (Ruw ER - glad ER)?

Answer 20

Het endoplasmatisch reticulum (ER) is een netwerk van intracellulaire membranen verbonden met de wand van de celkern. Het ER heeft volgende functie: synthese, de aanmaak van eiwitten, vetten en koolhydraten.

Het ruw ER bevat ribosomen aan het oppervlak, de eiwitten die hieruit voortkomen gaan het ER binnen, het glad ER bevat geen ribosomen.

Question 21

Wat is de functie van het golgi-apparaat?

Answer 21

Het Golgi-apparaat is een organel die blaasjes met product gemaakt uit het ER ontvangt, verwerkt en volgende producten aflevert: lysosymen met verteringsenzymen, klierblaasjes met klierproduct en blaasjes met stoffen die het celmembraan vernieuwen.

Question 22

Wat is de functie van peroxisomen?

Answer 22

Peroxisomen bevatten verteringsenzymen (ander groep dan lysosomen), ze nemen vetzuren en andere organische verbindingen op en breken deze af. Hierbij worden vrije radicalen gevormd. Vrije radicalen zijn moleculen die heel ractief zijn tov andere eiwitten waardoor ze ook goeie eiwitten kunnen afbreken.

Question 23

Wat is de functie van mitochondrieën?

Answer 23

Mitochondrieën zijn kleine organellen die energie leveren voor de cel. De meeste cellen vormen deze energie, ATP en andere energierijke verbindingen via de afbraak van koolhydraten, met name glucose.

Question 24

Bespreek de vorming van een eiwit vanaf DNA tot eiwit (transcriptie - translatie).

Answer 24

Voor de vorming van een eiwit heb je eerst het transcriptieproces en dan het translatieproces. Het transcriptieproces heeft als resultaat het recept, het mRNA en het translatieproces heeft als resultaat het aangemaakte eiwit.
Voor transcriptie heb je een enzym (RNA polymerase) nodig die de DNA strengen uit elkaar doet gaan en zich aan het startsignaal (de promoter) van een gen bindt. Dit enzym katalyseert de aanmaak van een mRNA-streng waarbij nucleotiden (codons) worden gebruikt die complementair zijn aan die in het gen. De RNA polymerase verplaatst zich van het ene nucleotide (triplet) naar het volgende in de lengterichting van het gen. Bij elke plaats vormen complementaire RNA nucleotiden (codons) waterstofbruggen met de DNA nucleotiden (tripletten) van het gen. Het enzym RNA polymerase bindt de RNA nucleotiden (codons) aan elkaar tot een streng RNA, het Messenger RNA (mRNA). Als het enzym het einde (terminator) bereikt dan komt het enzym en het mRNA los en bindt het DNA zich terug aan elkaar. Het mRNA verlaat dan de kern (het kan eventueel voor het verlaten van de kern nog worden gewijzigd).
Het translatieproces start wanneer het nieuw gevormde mRNA de celkern verlaat. Eens het mRNA de celkern verlaten heeft gaat het zich binden aan een ribosoom in het cytoplasma. Transfer RNA (tRNA) moleculen voeren aminozuren aan die door het ribosoom worden gebruikt om een eiwit te vormen. Elk tRNA molecuul bevat een anticodon, een triplet van stikstofhoudende basen die complementair is aan een specifiek codon op het mRNA. Het anticodon brengt een aminozuur met zich mee. Het anticodon zal zich aan het codon binden.

Question 25

Wat is een gen?

Answer 25

Een gen is deel van de genetische code van het DNA en is de functionele eenheid van erfelijkheid. Elk gen bestaat uit alle informatie, alle tripletten die nodig zijn voor de vorming van een specfiek eiwit.

Question 26

Bespreek de levenscyclus van een lichaamscel.

Answer 26

INTERFASE
- G1 fase: Normale functies + celgroei, duplicatie van organellen & eiwitsynthese (+/- 8u)
 De cel maakt genoeg organellen en cytosol aan voor 2 functionele cellen
- S fase: DNA-replicatie, synthese van histonen (6-8u)
 De genetische info in de celkern wordt gekopieerd zodat aan elk van de twee te vormen cellen één set dochterchromosomen kan worden gegeven.
- G2 fase: Eiwitsynthese + voltooiing van de replicatie van de centriolen (2-5u)
MITOSE EN CYTOKINESE: 1-3u; de chromosomen van de oorspronkelijke cel worden gescheiden en met een kernmembraan omgeven, zodat 2 identieke kernen ontstaan met elk één set dochterchromosomen. (deling cytoplasma = cytokinese)
- Profase: 2 exemplaren chromosomen worden zichtbaar en de 2 paar centriolen verplaatsen zich naar de tegenovergelegen uiteinden van de cel
- Metafase: de 2 exemplaren chromosomen verplaatsen zich naar de centrale zone, het equatorvlak
- Anafase: de 2 exemplaren chromosomen worden gescheiden in 2 dochterchromosomen en verplaatsen zich elk naar een centriool. Start van de cytokinese waarbij het cytoplasma wordt verdeeld over de 2 dochtercellen.
- Telofase: voorbereiding op de interfase door vorming van de kernmembranen, de kernen worden groter en het DNA ontvouwt zich geleidelijk. Cytokinese loopt verder tot wanneer de nieuwe kernmembranen rond beide dochterellen zijn ontstaan. Na deze fase start de Interfase terug.