1 m

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

bruine beer

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

eekhoorn

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

mier

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

nematode

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

mijt

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

menselijke macrofaag, lymfocyte en Streptococcus

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

bacterie

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

rhinovirus

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

hemoglobine

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

DNA

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

waterstofatoom

1 m

1 cm1 mm

10-2

10-3

10-6 1 m

10-9

10-10

1 nm1 A

prokaryote cellen,organellen : 1-10 µm

eukaryote cellen : 1-100 µm

1. Bouw van de cel

1.1. Prokaryote en eukaryote cellen

eukaryotenprokaryoten

bacteria archaea protista plantenfungi dieren

1500 miljoen jaar geleden

prokaryote cel

capsulecelwandcelmembraannucleoide (DNA)

flagel

kernmembraan

cytoplasma

organellen

eukaryote cel

1. Bouw van de cel

1.1. Prokaryote en eukaryote cellen1.1. Prokaryote en eukaryote cellen1.2. De kern

dubbele membraan

porie

dubbele membraan

porie

• aanmaak ribosomen,• regeling eiwitsynthese

chromatine

1. Bouw van de cel

1.1. Prokaryote en eukaryote cellen1.1. Prokaryote en eukaryote cellen1.2. De kern1.2. De kern1.3. De ribosomen

ribosomaal RNA + eiwitten• eiwitsynthese

1. Bouw van de cel

1.1. Prokaryote en eukaryote cellen1.1. Prokaryote en eukaryote cellen1.2. De kern1.2. De kern1.3. De ribosomen1.3. De ribosomen1.4. Het endomembraansysteem

kernmembraan

endoplasmatischreticulum

Golgi-apparaat

plasmamembraan

1. Bouw van de cel


• Het endoplasmatisch reticulum

SER cisternaecisternale

ruimteRER

nucleus

ribosomen

• synthese lipiden• metabolisme koolhydraten• detoxificatie

• transport enombouw eiwitten• aanmaak membranen

1. Bouw van de cel


• Het endoplasmatisch reticulumHet endoplasmatisch reticulum• Het Golgi-apparaat

Golgi-apparaat

cis-zijde

trans-zijde

• ombouw en opslag producten

1. Bouw van de cel


• Het endoplasmatisch reticulumHet endoplasmatisch reticulum• Het Golgi-apparaatHet Golgi-apparaat• Lysosomen

lysosoom

• fagocytose

• autofagie

Christian de Duve

1. Bouw van de cel


• Het endoplasmatisch reticulumHet endoplasmatisch reticulum• Het Golgi-apparaatHet Golgi-apparaat• LysosomenLysosomen• Vacuolen

tonoplast

vacuole

• voedselopslag• pompen• opslag giffen

1. Bouw van de cel

1.1. Prokaryote en eukaryote cellen1.1. Prokaryote en eukaryote cellen1.2. De kern1.2. De kern1.3. De ribosomen1.3. De ribosomen1.4. Het endomembraansysteem1.4. Het endomembraansysteem

• Het endoplasmatisch reticulumHet endoplasmatisch reticulum• Het Golgi-apparaatHet Golgi-apparaat• LysosomenLysosomen• VacuolenVacuolen

1.5. De mitochondria

crista

centrale matrix

intermembraanmatrix

binnenste membraan

buitenste membraan

mitochondrion

mt-DNA

• respiratie

Chlamydomonas : cytoplasmatisch conflict

gefrustreerd mt-DNA

hermafrodieten

mutatie in mt-DNA(ontstaan van mannenkillers)

hermafrodieten en vrouwenmutatiein nucleair DNA

hermafrodieten

mannelijkheid wordtzeldzaam

mutatie innucleair DNA(ontstaan vrouwen-killers)

hermafrodieten, mannen en vrouwen

competitie

mannen en vrouwen

18 ff0 mm

37 ff0 mm

Madame B

1. Bouw van de cel



1.5. De mitochondria1.5. De mitochondria1.6. De plastiden

amyloplasten, chromoplasten, chloroplasten

lumen

thylakoid

dubbele membraan

stroma

granum

• fotosynthese

eukaryotenprokaryoten

bacteria archaea protista plantenfungi dieren

mitochondria

chloroplasten

1. Bouw van de cel



1.5. De mitochondria1.5. De mitochondria1.6. De plastiden1.6. De plastiden1.7. Het cytoskeleton

flagellen (10-200µm)

microtubuli

• beweging

Paramecium

ciliën (2-20µm)

actine

myosine

microfilamenten in spiercellen

1. Bouw van de cel



1.5. De mitochondria1.5. De mitochondria1.6. De plastiden1.6. De plastiden1.7. Het cytoskeleton1.7. Het cytoskeleton1.8. Het plasmamembraan

fosfolipidenbilayer

eiwit

intercellular junction

cytoskeleton

mitochondrionperoxysoom

ribosomen

RER

kern

SER

Golgi-apparaat

lysosoom

plasmamembraan

celwand

chloroplast

centralevacuole

plantaardig dierlijk

1.1. Bouw van de celBouw van de cel2. Cellulaire respiratie

+ zuurstof kooldioxide + water + energieorganischemolecule

C6H1206 + 6 O2 6 CO2 + 6 H20 + energie

warmteATP

glycolyse

afbraak van glucosetot pyruvaat

+ 2 ATP

Krebscyclus

verdere afbraak + 2 ATP

NAD+ wordt NADH

electronen-transport-keten

+ 34 ATP

co-enzyme=nicotinamide adenine dinucleotide

CO2

H20

O2

1.1. Bouw van de celBouw van de cel2. Cellulaire respiratie2. Cellulaire respiratie3. Fotosynthese

kooldioxide + water + lichtenergieorganischemolecule

+ zuurstof

6 CO2 + 6 H20 + energie C6H1206 + 6 O2

omzetting van zonne-energie naar chemische

energie vorming NADPH

lichtreacties

met energie uit NADPHwordt CO2 omgezet in

koolhydraten

Calvincyclus

H20

O2

CO2

organischemoleculen

O2

CO2

H2O

1.1. Bouw van de celBouw van de cel2. Cellulaire respiratie2. Cellulaire respiratie3. Fotosynthese3. Fotosynthese4. Eiwitsynthese

1.1. Bouw van de celBouw van de cel2. Cellulaire respiratie2. Cellulaire respiratie3. Fotosynthese3. Fotosynthese4. Eiwitsynthese

one gene - one enzyme

one gene - one proteine

one gene - one polypeptide

RNA-polymerase

Transcriptie

m-RNA

A UC G

= 4

AA AC AG AUCA CC CG CUGA GC GG GUUA UC UG UU

= 16

UUU UCU UAU UGUUUC UCC UAC UGCUUA UCA UAA UGAUUG UCG UAG UGG

CUU CCU CAU CGUCUC CCC CAC CGCCUA CCA CAA CGACUG CCG CAG CGG

AUU ACU AAU AGUAUC ACC AAC AGCAUA ACA AAA AGAAUG ACG AAG AGG

GUU GCU GAU GGUGUC GCC GAC GGCGUA GCA GAA GGAGUG GCG GAG GGG

= 64

UUU Phe UCU Ser UAU Tyr UGU CysUUC Phe UCC Ser UAC Tyr UGC CysUUA Leu UCA Ser UAA stop UGA stopUUG Leu UCG Ser UAG stop UGG Trp

CUU Leu CCU Pro CAU His CGU ArgCUC Leu CCC Pro CAC His CGC ArgCUA Leu CCA Pro CAA Gln CGA ArgCUG Leu CCG Pro CAG Gln CGG Arg

AUU Ile ACU Thr AAU Asn AGU SerAUC Ile ACC Thr AAC Asn AGC SerAUA Ile ACA Thr AAA Lys AGA ArgAUG Met of start ACG Thr AAG Lys AGG Arg

GUU Val GCU Ala GAU Asp GGU GlyGUC Val GCC Ala GAC Asp GGC GlyGUA Val GCA Ala GAA Glu GGA GlyGUG Val GCG Ala GAG Glu GGG Gly

De genetische code (m-RNA)

ARG IN INE

transport-RNA

CGG

anticodon

Translatie

Polyribosomen

ACC AAA CCG AGT

UGG UUU GGC UCA

Trp - Phe - Gly -Ser

DNA

m-RNA

eiwit

transcriptie

translatie

1.1. Bouw van de celBouw van de cel2. Cellulaire respiratie2. Cellulaire respiratie3. Fotosynthese3. Fotosynthese4. Eiwitsynthese4. Eiwitsynthese5. De celcyclus

Amoeba : reproductie door celdeling

rode bloedcellen

200 miljoen/dag(~ 100 ml bloed)

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

19 20 21 22 X Y

Het menselijk genoom

centromeer

p-arm

q-arm

IFNB2 (type interferon)

PSP (fosfoserinefosfatase)

EGFR (receptor voor epidermale

groeifactor)

EPO (erythropoietine, hormoon

voor productie rode bloedcellen)

TCRB (-keten van antigen-

receptor op T-cellen)

chromosoom 7

zusterchromatiden

eicel + zaadcel

zygote

somatische cellen

MITOTISCHE CELCYCLI

gameten

MEIOTSCHE DELING

MITOTISCHE CELCYCLUS

G1-fase

S-fase

G2-fase

mitose

cytokineseM-fase

inter-fase

G2-interfase

centrosomen

chromatine(verdubbeld)

nucleolus kernmembraan

plasma-membraan

spoellichaam centromeer

chromosoom, bestaande uit 2 zusterchromatiden

Profase

centromeer

kinetochoor

zusterchromatiden

homologe chromosomen

Mens : normale vrouw

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

19 20 21 22 X X

fragmentenkernmembraan kinetochoor

microtubulizonder kinetochoor

pool spoellichaampje microtubulusmet kinetochoor

Prometafase

spoellichaampje

metafaseplaat

Metafase

dochterchromosomen

Anafase

insnoering nucleolus

kernmembraan

Telofase &cytokinese

epitheelcellen

levercellen

spiercellen

zenuwcellen

Regulatie van de celcyclus

• celcyclus-controle-systeem

G1

S

G2

G2-checkpoint

M-checkpoint

G1-checkpoint

cycline-dependent kinase

G1

S

G2

G2-checkpoint

CdKCdK

CdK

CdK

cycline

cycline

MPFmaturation promoting factor

cyclinecyclinecy

cline


• celcyclus-controle-systeem• interne signalen

inactivatie anaphase promoting complex(<kinetochoor)


• celcyclus-controle-systeem• interne signalen• externe factoren

• fysische prikkels• chemische prikkels

groeifactoren

vb: PDGF(platelet derived growth factor)

fibroblasten

PDGF

bloedplaatjes

normale fibroblasten getransformeerde fibroblasten

Kanker ... op hol geslagen mitotische delingen

• checkpoints worden genegeerd• ongelimiteerd• klonen• primaire tumor ... bloedvaten- en lymfvatenstelsel ... metastasis

mutatie van gen betrokken in celcyclus

mutatie van proto-oncogen of tumor-suppresor-gen

mitose versnelt

cumulatie DNA-schade

Kanker ... op hol geslagen mitotische delingen

• proto-oncogenen oncogenen

coderen voor • receptoren groeifactor• kinasen• cyclinen

• tumor suppressor genes

inhiberen mitose

vb: retinoblastoma• RB-locus op chromosoom 13 gemuteerd• RB inhibeert mitose• somatische mutatie leidt tot ziekte

oorzaken van kanker

• al wat DNA kan beschadigen (=mutageen)

• straling

Chernobyl : + 17000 kankers‘normaal’ aantal sterftegevallen aan kanker : 513.000.000

• chemicaliën (carcinogenen)

• oxidanten

• al wat mitose stimuleert

• sommige hormonen• oorzaken van chronische ontstekingen

• virussen (vb: papilloma, hepatitis B, C,...)

Lance Armstrong

1 2 3 4 5

6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17 18

19 20 21 22 X Y

Mens : normale man

MEIOTISCHE CELCYCLUS

kernmembraan chromatine

centrosomenInterfase I

Profase Ichiasmata spoellichaam

zusterchromatiden tetrade

centromeer metkinetochoor

microtubulus metafaseplaatMetafase I

homologe chromosomen

segregeren

zusterchromatiden blijven

Anafase I

insnoering

Telofase I &cytokinese

Profase II Metafase II

zusterchromatidenscheiden

Anafase II

Telofase II &cytokinese

19 20 21 22 X X

Downsyndroom (trisomie 21)

Downs syndroom

• John Langdon Down (1866)• Lejeune & Jacobs 1959 : chr 21• mother-age-effect• overexpressie van genen op 21• grote mate van variatie in expressie (afh. allelen, ‘penetratie’)

X X Y

Klinefelters syndroom (XXY)

Klinefelter syndroom

• XXY, XXYY, XXXY,...• 1/500 tot 1/1000• steriliteit• ontwikkeling borsten, weinig atletisch, mindere coördinatie, minder sec. haar• vaak verlegen, stil, kleine taalprob., weinig zelfvertrouwen

4 5

Cri-du-chat syndroom (chromosoom 5 depletie)

Cri-du-chat syndroom

• deletie stuk chromosoom 5• katachtig huilen• laag geboortegewicht, microcefalie, micrognathia• mentale retardatie

Meiose leidt tot genetische variatie

• onafhankelijke segregatie van de chromosomen

2n=4 ............ 4 combinaties mogelijk2n=6 ............ 8 combinaties mogelijk2n=46.......... ca. 8 miljoen combinaties mogelijk

• crossing-over• random bevruchting

8 miljoen x 8 miljoen = 64 miljard combinaties

replicatievork

polymerase

primase

polymerase

polymerase

primase

ligase

1 m

Documents

Transcript of 1 m