6,6. Samenvatting door een scholier 2492 woorden 31 mei keer beoordeeld HOOFDSTUK 2 CELLEN IN WERKING

Transcriptie

1 Samenvatting door een scholier 2492 woorden 31 mei ,6 15 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Nectar HOOFDSTUK 2 CELLEN IN WERKING In een cel werken verschillende cel onderdelen (organellen) nauw samen om de bestanddelen (eiwitten) van het lichaamssap te maken. De celwand van een planten cel bestaat uit cellulose en is niet verteerbaar voor de mens. 2.1 Klieren in je lijf Klier: klierproduct, functie Traanklier: traanvocht, vochtig houden, oog schoonspoelen oog, beschermt tegen bacteriën Oorsmeerklier: oorsmeer, beschermt oor tegen vuil en bacteriën, houdt trommelvlies soepel Speekselklier: speeksel, beschermt mond, tandvlees en gebit, bevat verteringsenzymen, vergemakkelijkt het inslikken van voedsel Slijmklier: slijm, vangt stofdeeltjes en bacteriën op (luchtwegen) Zweetklier: zweet, speelt een rol bij de afkoeling van het lichaam Melkklier: melk, voeding van een pasgeborene Maagwandklier: maagsap, bevat verteringsenzymen Alvleesklier: alvleessap, bevat verteringsenzymen, regelen suikergehalte in het bloed hormonen Darmwandklier: darmsap, bevat verteringsenzymen Slijmklier: slijm, beschermt tegen ziektekiemen, maakt vagina vochtig voor geslachtsgemeenschap (vagina) Klieren: bestaan uit cellen die klierproducten maken, zoals speeksel, zweet en traanvocht, de stoffen die ze hiervoor nodig hebben halen ze uit je bloed, uiteindelijk komen deze stoffen dus uit je voedsel. De belangrijkste oorzaak van het op gang komen van de speekselproductie is het ruiken met de reukzintuigen in je neus en het proeven met de smaakzintuigen in je tong. Via je klieren raak je water, zouten en eiwitten kwijt. Amylase: speekselenzym, splitst zetmeel in suikers Wanneer je huilt, ga je snotteren omdat het traanvocht dat in de traanbuis terecht komt, in verbinding staat met de neusholte, overtollig traanvocht komt in de neus terecht. zout in voedsel --> darm --> bloedsomloop --> traankliercel --> afvoerbuisje traanvocht Speeksel bevat fluor om afbraak van het tandglazuur te voorkomen en calcium voor de opbouw van het gebit. Speeksel bevat bacteriedodende stoffen omdat veel bacterien via de mond naar binnen komen. Hormoonklieren hebben geen afvoerbuisjes maar geven hun producten af aan het bloed 2.2 Cellen centraal Pagina 1 van 6

2 Stoffen die je nodig hebt om in leven te blijven zijn: zuurstof en de voedingsstoffen eiwitten, vetten koolhydraten, vitaminen en mineralen. Door samenwerking en specialisatie op verschillende niveaus bijv. tussen organen in je lichaam of organellen in een cel, kan een cel goed functioneren en kunnen stoffen uitgewisseld worden met hun omgeving De cel is de basiseenheid van het leven: een cel kan zelfstandig leven, onderdelen van cellen (organellen) kunnen dat niet. Organellen kunnen dus niet zelfstandig werken, ze werken samen om een cel een activiteit uit te laten voeren. Het is belangrijk dat cellen voortdurend stoffen opnemen omdat een cel bouwstoffen nodig heeft voor de opbouw van stoffen en brandstof/zuurstof nodig heeft voor de dissimilatie (energievoorziening). Eencellige organismen: bestaan uit een zelfstandig functionerende cel, ze leven in een omgeving waaruit ze stoffen opnemen en waaraan ze stoffen afgeven Levenskenmerken: groei, voortplanting, stofwisseling (opnemen, omzetten en afgeven van stoffen), waarnemen van en reageren op veranderingen in de omgeving, bevatten van erfelijk materiaal Cellen van meercellige organismen vormen een samenhangend geheel. Meercellige organismen hebben gespecialiseerde cellen die verschillen in bouw, die cellen werken nauw samen. Cellen van eencelligen halen hun grondstoffen uit hun omgeving. Cellen van meercelligen halen hun grondstoffen ook uit hun omgeving, maar dat is onderdeel van het lichaam. Cellen kunnen alleen stoffen opnemen als deze zijn opgelost in water. 2.3 Industrie op miniformaat Cellen bestaan uit grondplasma (cytoplasma), omgeven door een celmembraan, in het grondplasma zit een kern. Plantaardige cellen hebben ook nog een celwand, vacuole en bladgroenkorrels. Enzymen: eiwitten die werken als biokatalysatoren, ze maken het mogelijk dat de chemische processen bij lichaamstemperatuur toch snel genoeg verlopen, elk enzym kan slechts een chemische reactie activeren De celkern in elke cel bevat het draaiboek voor de aanmaak van eiwitten, dat ligt samen met vele andere bouwinstructies opgeslagen in grote DNA-moleculen in de chromosomen. Van de bouwinstructie wordt een kopie gemaakt (een RNA molecuul) voor de ribosomen die de eiwitten in het grondplasma in elkaar zetten. De bouwstenen voor eiwitten zijn aminozuren, die afkomstig zijn uit eiwitten van je voedsel. In je darmkanaal komen deze grondstoffen vrij bij het verteren van de eiwitten in je voedsel, het bloed verzorgt het transport. Volgens de bouwinstructie uit het DNA koppelen ribosomen de aminozuren aan elkaar tot het juiste eiwit. Losse ribosomen: zitten in het grondplasma, maken eiwitten die in de cel blijven Ribosomen gekoppeld aan ER: ribosomen die gekoppeld zijn aan een speciale transport weg, het endoplasmatisch reticulum ER, maken eiwitten voor de export, in het ER vindt in stappen de afwerking plaats. Enzymen in het ER knippen onnodige delen van de keten aminozuren af en vouwen deze op tot een echt eiwit. Daarna worden de eiwitten naar blaasjes gebracht die zich van het ER afsnoeren, deze blaasjes versmelten met het Golgi-systeem, hier ondergaan de eiwitten nog enkele veranderingen met behulp van enzymen. Aan de celmembraanzijde van het Golgi-systeem, vindt sortering van de eiwitten plaats met behulp van adreslabels. Eiwitten met eenzelfde adreslabel komen terecht in een blaasje. Een deel van de blaasjes bevat stoffen die bestemd zijn voor export (enzymen of hormonen), andere blaasjes zijn lysosomen. Lysosomen: blaasje dat enzymen bevat voor de afbraak van overtollig celmateriaal of door de cel opgenomen stoffen Ribosomen koppelen aminozuren aan elkaar. Enzymen in het ER en Golgi-systeem bewerken de keten tot zijn Pagina 2 van 6

3 definitieve eiwitvorm. Het Golgi-systeem sorteert de eiwitten en verpakt ze. Herkenning vindt plaats door middel van adreslabels. Kernen bevatten een draaiboek voor stoffen die nodig zijn, wanneer stoffen nodig zijn, geeft de kern een opdracht om deze stoffen te maken. Het DNA bevat gegevens over stoffen die een cel moet maken en is dus te beschouwen als een databank voor al die stoffen. De energiebron die je cellen meestal gebruiken is ATP. ATP: is een stof die energie kan opslaan, die energie kan er uit gehaald worden wanneer dat nodig is Cellen laden ATP op door energie uit brandstoffen (zoals glucose) te halen, hiervoor is zuurstof nodig. Mitochondriën: gespecialiseerde organellen die ATP opladen Celskelet: netwerke van verschillende eiwitdraden, geeft de cel vorm en stevigheid, speelt een belangrijke rol bij de beweging van de cel Celskelet wordt voortdurend gesloopt en weer opgebouwd, hierdoor veranderen cellen voortdurend van vorm en verplaatsen organellen zich in het grondplasma. Celactiviteit kost energie. ATP is de energieleverende stof in de cel. ATP ontstaat bij de verbranding. Deze vindt hoofdzakelijk plaats in de mitochondriën. Celkern bevat DNA en regelt de aanmaak van eiwitten Ribosomen maken eiwitten Endoplasmatisch reticulum bewerkt ruwe eiwitten die door de ribosomen gemaakt zijn Golgi-systeem bewerkt de eiwitten nog verder en verpakt ze in blaasjes Lysosomen blaasjes voor export of verteringseiwitten Mitochondriën leveren energie Celskelet geeft de cel vorm en stevigheid, sommige delen ervan zijn betrokken bij de celdeling Het aantal mitochondriën verschilt per celtype. Cellen die veel energie nodig hebben, hebben meer mitochondriën nodig. Bij mensen met suikerziekte nemen de cellen te weinig glucose uit het bloed op, de mitochondriën ondervinden het eerst de gevolgen van het gebrek aan glucose want de mitochondriën hebben glucose nodig voor de dissimilatie, waarbij energie ontstaat. 2.4 Aan de celgrens Lichaamsvreemde cellen zoals bacteriën of een getransplanteerd orgaan roepen meestal afweerreacties van je lichaam op omdat die binnendrings aan de buitenkant herkenbaar zijn en verschillen van de lichaamseigen cellen. Kliercellen nemen stoffen op uit hun omgeving (uit het bloed) en geven er hun producten aan af (aan de afvoerbuisjes). Celmembraan: laagje dat cellen omgeeft, is de grens tussen celinhoud en omgeving, is een actief organel, laat selectief stoffen door, bestaat uit een dubbellaag van fosfolipiden (vetachtige stoffen) waarin zich eiwitten en cholesterol bevinden, de beweeglijkheid van de fosfolipiden is hoog Celmembraan draagt bij aan het in stand houden van het verschil in samenstelling binnen en buiten de cel. Eiwitten zitten op verschillende manieren in het membraan. Receptoren: koolhydraatketens met een antennefunctie aan een eiwit die signalen uit de omgeving opvangt, hieraan kunnen stoffen uit de omgeving koppelen Elke receptor bindt maar een bepaalde stof en de cel reageert daarna op een specifieke manier. Pagina 3 van 6

4 Elke cel heeft een groot aantal receptoren, die receptoren kunnen per celtype verschillen, dat hangt onder andere samen met de functie van een cel. Een biomembraan bestaat uit fosfolipiden, eiwitten en cholesterol. De beweeglijkheid van de moleculen van het membraan is groot. Sommige eiwitten hebben aan de buitenzijde van de cel receptoren waaraan stoffen kunnen hechten. Het celmembraan is de grens tussen celinhoud en de omgeving en houdt bepaalde stoffen tegen en laat andere stoffen door. Het celmembraan bevat receptoren waarmee signalen vanuit de omgeving kunnen worden opgevangen met een specifieke reactie in de cel tot gevolg. De kern, het ER, het Golgi-systeem, lysosomen en de mitochondriën zijn organellen die omgeen zijn door biomembranen. Cellen hebben niet dezelfde receptoren omdat ze niet allemaal hetzelfde moeten doen, cellen zijn gespecialiseerd in het uitvoeren van een of meer taken. Doordat een celmembraan is opgebouwd uit vetachtige stoffen, kunnen in water opgeloste stoffen het celmembraan niet zonder meer passeren. Kleine moleculen zonder elektrische lading (zoals water, zuurstof en koolstofdioxide) kunnen het celmembraan passeren door middel van diffusie. Osmose: watertransport Diffusie: berust op de eigenschap dat moleculen bewegen, hierdoor verplaatsen de deeltjes zich vooral in de richting van de lage concentratie. Voor het doorlaten van ionen (geladen deeltjes) en kleine organische moleculen hebben membranen specifieke transporteiwitten. Transporteiwitten: eiwitten die specifieke kanalen vormen waar deeltjes doorheen kunnen diffunderen. Actief transport: transport dat plaats vindt tegen het concentratieverval in (van lage naar hoge concentratie), deze vorm van transport kost de cel energie (ATP) Exocytose: transport van stoffen waarbij een cel stoffen afscheidt van het celmembraan, de stoffen versmelten met het celmembraan en lozen daarbij hun inhoud. Endocytose: transport van stoffen waarbij grote moleculen en voedseldeeltjes de cel binnenkomen via instulpingen, de stoffen worden in de cel opgenomen doordat het door het celmembraan wordt ingesloten. Exocytose en endocytose zijn mogelijk doordat membranen vloeibaar zijn. Membranen sluiten zich vanzelf en ze blijven de celinhoud afschermen. Ongeladen deeltjes passeren membranen door diffusie. Andere stoffen passeren membranen via eiwitkanalen. Bij actief transport werken de eiwitten als pompen. Door middel van exocytose en endocytose kunnen cellen grote moleculen via membraanbolletjes afgeven of opnemen. In de weefselvloeistof is de concentratie zuurstof hoger dan in het grondplasma doordat in de cel zuurstof wordt verbruikt door de mitochondriën. Daardoor verplaatst zuurstof zich door middel van diffusie vanuit de weefselvloeistof naar het grondplasma. In het grondplasma is de concentratie koolstofdioxide hoger dan in het weefselvloeistof doordat in de cel koolstofdioxide wordt gevormd door de mitochondriën. Daardoor verplaatst koolstofdioxide zich door middel van diffusie vanuit het grondplasma naar de weefselvloeistof. Na endocytose zijn de opgenomen stoffen nog omgeven door een membraan. Pas wanneer de stoffen het membraan gepasserd zijn en in het grondplasma terecht zijn gekomen kan de cel deze stoffen gebruiken. Je kunt stukjes membraan van het ER na enige tijd terugvinden in het celmembraan omdat de blaasjes van het ER Pagina 4 van 6

5 zich afsnoeren met eiwitten, deze versmelten met het Golgi-systeem waaruit later lysosomen ontstaan die met het celmembraan versmelten. Patiënten krijgen een infuus van 0.9 % NaCl ipv zuiver water om te voorkomen dat er ongewenste osmose optreedt. 2.5 Cellen in soorten en maten Planten eten niet, de chloroplasten (bladgroenkorrels) maken dit mogelijk omdat zij onder invloed van zonlicht glucose maken. Plantaardige cellen onderscheiden zich van dierlijke door een grote centrale vacuole en chloroplasten (bladgroenkorrels), daaarnaast bevindt zich aan de buitenkant van het celmembraan een elastische celwand. Bacteriën wijken wat bouwplan betreft sterk af van dierlijke en plantaardige cellen, ze zijn eenvoudig van bouw, ze hebben geen celkern en missen de structuren omgeven door een membraan, ze hebben dan ook geen mitochondriën, ER en Golgi-systeem, ze hebben wel een celmembraan, ribosomen en DNA (dat los in het grondplasma zit), aan de buitenkant zit een celwand. Prokaryoten: organismen waarvan de cel geen celkern heeft, wat inhoudt dat het DNA zich niet in een celkern binnen de cel bevindt maar los door de cel zweeft (bacteriën) Eukaryoten: organismen waarvan de cel een celkern en intern membraan hebben (planten en dieren) Virussen: zijn ziekteverwekkers, kunnen zich alleen vermeerderen in en met behulp van cellen van prokaryoten en eukayoten, maakt gebruik van de organellen en enzymen van de gastheercel Microscopen zijn onmisbaar voor het bestuderen van cellen. De verschillen tussen plantaardige en dierlijke cellen zijn minder groot dan die tussen prokaryoten en eukaryoten. Mitochondriën en chloroplasten zijn vermoedelijk ontstaan uit prokaryoten door endosymbiose. Virussen zijn geen cellen. Bacteriën Planten Dieren Celkern - x x Vacuole - x - Chloroplasten - x - Celwand x x x Celmembraan x x - Chloroplasten: organellen die specifiek zijn voor planten, zijn omgeven door een membraan, het inwendige bestaat uit stapels membranen met oa. de stof chlorofyl (bladgroen), maken deel uit van een groep organellen de plastiden Chlorofyl: de stof waarmee een chloroplast lichtenergie opvangt, hierbij ontstaat oa. ATP, daarmee is de energie beschikbaar voor de fotosynthese Bij fotosynthese maken de chloroplasten glucose uit koolstofdioxide en water, hierbij komt zuurstof vrij. Plastiden: groep organellen dat bestaat uit chloroplasten, chromoplastenen amyloplasten, hebben een overeenkomstige structuur en kunnen in elkaar overgaan Chromoplasten: organel dat bestaat uit rode/oranje kleurstofkorrels in bijv. wortels en tomaten Amyloplasten: organel dat bestaat uit kleurloze zetmeelkorrels in bijv. aardappelen Volwassen plantencellen hebben een grote centrale vacuole. Jonge plantencellen hebben meerdere vacuolen die veel water opnemen, hierdoor groeien de cellen vooral in de lengte en ontstaat een grote centrale vacuole. Vacuole: een ruimte omgeven door een membraan, vacuolevocht bevat verschillende stoffen zoals suikers, zouten, afvalstoffen en kleurstoffen Door de aanwezigheid van de vele opgeloste stoffen neemt de vacuole door osmose water uit de omgeving op, de vacuole zwelt op en de elastische celwand komt onder druk te staan, op deze manier zorgt de vacuole voor de Pagina 5 van 6

6 stevigheid van een plantencel. Plantencellen hebben verschillende plastiden en een grote centrale vacuole. De plastiden kunnen in elkaar overgaan. Turgor ontstaat doordat de celwand onder druk van de vacuole komt te staan. In de mitochondriën ontstaat bij de dissimilatie en in de chloroplasten ontstaat bij de fotosynthese ATP. Doordat koolstofdioxide naar de chloroplasten diffundeert neemt de concentratie in het grondplasma af. De cel neemt koolstofdioxide uit de omgeving op. Doordat zuurstof naar het grondplasma diffundeert neemt de concentratie in de chloroplasten af. Door fotosynthese ontstaat weer zuurstof. water + koolstofdioxide + lichtenergie - glucose + zuurstof Als het grondplasma water verliest, neemt de turgor af, hierdoor diffundeert water van de vacuole naar het grondplasma, het volume van de cel vermindert en daardoor verslapt de cel. Pagina 6 van 6