4.1 les 2 celbiologie Bacteriën en Celorganellen

• Biologie
• MBO
• Studiejaar 1

Terugblik

Waar hebben we het vorige week over gehad?

Lesdoelen vorige week

- Je herkent de opbouw van een cel, weefsel, orgaan en  orgaanstelsel 

- Je kunt verschillen tussen pro- en eukaryoten benoemen

- Je kunt beschrijven op welke manier een virus zich vermenigvuldigd

Noteer de overeenkomsten en verschillen

1: Overeenkomsten

2: Alleen eukaryoten

3: Alleen prokaryoten

Lesdoelen deze week

 De student kan:

• Beschrijven hoe een bacterie zich voortplant
• De begrippen aereroob, anaeroob, autotroof, heterotroof, extremofiel, en sporevorming uitleggen
• De werking van prionen samenvatten
• De structuur herkennen en de functie van celorganellen benoemen

Bacteriën

• Een bacterie is een heel klein eencellig levend micro-organisme dat zich heel snel kan vermenigvuldigen door celdeling. 

• Exponentiële groei

bacterie kan zich onder de juiste omstandigheden elke 20 minuten delen. 1 bacterie zijn na 5 uur 32,768 bacteriën

Binaire deling:

Dit is de meest voorkomende vorm van voortplanting bij bacteriën. Het proces verloopt als volgt: 

De bacterie groeit en neemt in omvang toe. Het DNA van de bacterie wordt gerepliceerd, waardoor twee identieke kopieën ontstaan. De bacterie verdeelt zijn celinhoud en het dubbele DNA gelijkmatig over de twee delen van de cel. De celmembraan van de bacterie groeit tussen de twee delen en scheidt ze uiteindelijk, waardoor twee individuele dochtercellen ontstaan die genetisch identiek zijn aan de oorspronkelijke cel.

Pathogenen

• Pathogenen/ ziekteverwekkers zijn schadelijke micro-organismen.

• Overgebracht door direct of indirect contact met besmette organismen. 

• Behandeling tegen schadelijke micro-organismen door middel van een antibioticum (tegen bacteriën)

Antibiotica zijn specifiek ontworpen om bacteriën te bestrijden en hebben doorgaans geen effect op virussen, schimmels of parasieten.

Aeroob of anaeroob

• Bijna alle planten en dieren hebben zuurstof nodig
• Bacteriën kunnen aeroob zijn

• Zij hebben zuurstof nodig voor de stofwisseling (energie verkrijgen)

• Of kunnen anaeroob zijn (an=niet,  aer=lucht)
• Geen zuurstof nodig, kan zelfs giftig zijn.

Fermentatieve bacteriën

Er zijn verschillende soorten bacteriën die betrokken zijn bij fermentatieprocessen en die kunnen overleven en groeien in afwezigheid van zuurstof. 

Bijvoorbeeld, Lactobacillus en Streptococcus zijn anaerobe bacteriën die betrokken zijn bij het fermenteren van voedsel zoals yoghurt en zuurkool.

Autotroof en heterotroof

• Auto= Zelf
• Hetero= Anders
• Throphe= voeding

• Een heterotroof organisme heeft voedingstoffen afkomstig van andere organismen nodig om zichzelf op te bouwen/onderhouden.
• Autotrofe organismen zijn niet afhankelijk van andere organismen maar gebruiken anorganische stoffen zoals CO₂ en zonlicht.

Extremofiel

• Organisme dat leeft in extreme omstandigheden, die voor veel andere organismen dodelijk zijn.
• Vaak schimmels, algen, bacteriën en archaea (oerbacteriën).
• Afhankelijk van deze extreme omstandigheden.

yellowstone spring: Eerste extremofielen ontdekt bij 100 graden. Dachten dat 50 graden de max was om te kunnen overleven.

omgevingen met hoge concentraties (voor de meeste organismen) giftige stoffen, bijvoorbeeld zware metalen;

omgekeerd; omgevingen met juist een gebrek aan algemeen benodigde stoffen, meestal zuurstof;

koolstofarme of zelfs koolstofloze omgevingen zoals midden in een rots;

zeer hoge druk zoals in diepzeetroggen

Zuur of basische omgeving

koud, diep onder het ijs. of in vulkanische meren

of diep in de grond.

Beerdiertjes worden beschouwd als de veerkrachtigste en moeilijkst uitroeibare dieren op aarde. Ze overleven extreme temperaturen en kunnen lange tijd zonder voedsel en water. Ze overleven zelfs bij gebrek aan zuurstof en weerstaan hoogenergetische straling.  

Kunnen 10 jaar zonder water en koude tot -273 graden celcius overleven

opmerkelijk boven 37 graden gaan ze al dood

Spore

• Ingekapselde bacterie met DNA opgeslagen
• Als  overlevingsmechanisme

• In rusttoestand, geen celstofwisseling of celdeling
• Kunnen nu barre omstandigheden overleven; droogte, hoge temperaturen, uv-straling, chemicaliën (desinfectie)
• Niet alle bacteriën kunnen het; vb. Bacillus en Clostridium

Schimmelsporen komen uit de bovengrondse vruchten (champignon)

ondergronds mycellium

autoclaaf

Prionen

• Prion is een eiwit in het lichaam dat verkeerd gevouwen is.
• Infectie met prionen veroorzaakt hersenaandoeningen zoals scrapie, Gekkekoeienziekte en ziekte van Kreutzfeldt-Jakob.

Prionen kunnen door de afwijkende vorm niet worden afgebroken door enzymen.

Wanneer normale eiwitten contact maken met prionen, worden zijn ook aangezet tot afwijkende vouwing  --> kettingreactie

Zenuwen worden aangetast , geïnfecteerd organismen krijgt neurologische verschijnselen, met de dood als gevolg.

Celorganellen en hun functies

De celkern

• DNA in de vorm van chromosomen
• Heeft een belangrijke rol van (regel)processen in de cel 
• Aflezen chromosomen in celkern voor het maken van eiwitten.

Verschillende eiwitten hebben verschillende taken in de cel. bijv. communicatie en transport.

Begrippen: 

Endoplasmatisch reticulum (ER)

• Netwerk van dubbele membranen. Liggen dicht tegen elkaar aan en vormen zo kanaaltjes.

• ruw ER en glad ER
• Ruw ER bevat Ribosomen

• Functie: Transport van stoffen richting golgisysteem

Functie: productie van eiwitten in samenwerking met de ribosomen en transport van de ruwe eiwitmoleculen richting het Golgi-apparaat.

Ribosoom: Complex van eiwit en RNA

Ribosomen

Zorgt voor de opbouw van eiwitten

met verschillende doelen, zoals; 

aanmaak van materiaal (structuureiwitten),

versnellen van processen, of transporteren van

stoffen door het celmembraan.

boodschappermoleculen gevorm uit celkern, worden afgelezen in de ribosomen en worden er eiwitten gemaakt

Ribosomen

• Aanwezig op het Ruw endoplasmatisch reticulum

• Drijven los in het cytoplasma

• Zitten op het kernmembraan  (membraan vd celkern)

Golgi-systeem

Golgi-systeem/ golgi-apparaat

Stapel platte blaasjes met ruimte ertussen. 

Functies:

•  Geeft de uiteindelijke vorm aan eiwitten, slaat op voor later transport (pakhuis)

• Secretie --> afgeven aan andere cel, of buiten de cel

• Productie lysosomen --> Blaasjes die worden afgesplitst van het golgi-apparaat. Bevatten enzymen (eiwitten die reacties versnellen)

Lysosomen zijn blaasjes met (spijsverterings)enzymen. Functie: recyclen oude organellen.

Ezymen zijn eiwitten die nodig zijn om grote moleculen van eiwitten, suikers en vetten af te breken tot bruikbare deeltjes

Mitochondrium

Mitochondriën

Enkelvoud: Mitochondrium

Te herkennen aan het dubbele membraan, waarvan eentje sterk geplooid. 

• Zijn in elke cel aanwezig (500 - 2.000 mitochondriën).

Functie: Energie vrijmaken met behulp van zuurstof = verbranding. 

Vrijgemaakte energie wordt gebruikt om onder andere ATP te produceren, dit is een belangrijke energiebron voor veel reacties in de cel.

ATP nodig voor samentrekken van je spieren.

productie van hormonen, enzymen, celherstel, enz..

Plastiden

Komen voor in planten- en algencellen. Chloroplasten / bladgroenkorrels

Functie chloroplasten: Fotosynthese laten plaatsvinden

Chromoplasten spelen rol in aantrekking van insecten

organellen in plantencellen en algen.

Amyloplasten zijn zetmeelkorrels. komen voor in aardappel

Chromoplasten zijn veranderde chloroplasten en geven kleur aan een bloemblad, of een tomaat

Chloroplasten / bladgroenkorrels

Vacuole: Blaasje gevuld met met vocht en opgeloste stoffen

reservestoffen, kleurstoffen, afvalstoffen. Celwand

Vacuole

•  Met vocht gevuld blaasje in plantencellen
• Dierlijke cellen hebben dit niet/ nauwelijks

Vocht bestaat uit: Reservestoffen, afvalstoffen en kan ook kleurstoffen bevatten.

• Celwand en vacuole zorgt samen voor stevigheid bij planten

Celwand en turgor

Turgor: Druk waarmee celplasma tegen de celwand aangedrukt wordt.

Aan de slag

Wat: Ga naar de ELO en download de 

Reader en  de werkblad: 1. Celorganellen 

Hulp: Reader

Klaar: Nakijkblad ophalen, controleren en eventueel verbeteren

Lesdoelen deze week

 De student kan:

• Beschrijven hoe een bacterie zich voortplant
• De begrippen aereroob, anaeroob, autotroof, heterotroof, extremofiel, en sporevorming uitleggen
• De werking van prionen samenvatten
• De structuur herkennen en de functie van celorganellen benoemen

Noem 2 dingen die je vandaag geleerd hebt over de geslachtsorganen,
Noem 1 ding dat je nog wil leren

Passief transport

Kost de cel geen energie:

• Diffusie
• Osmose

Diffusie

Deeltjes verplaatsen van hoge concentratie naar een lagere concentratie. Tot er een evenwicht is bereikt.

Vindt plaats in vloeistoffen en gassen

Vb?

Osmose

Diffusie van water door een semipermeabel membraan.

Osmose

Hoogste osmotische waarde: Waar de concentratie opgeloste deeltjes het hoogst is.

Laagste osmotische waarde: Waar concentratie het laagst is

                                                                                                                       -->

Osmose

Een oplossing met een gelijke osmotische waarde noemen we isotoon. Een oplossing met een hogere osmotische waarde hypertoon en met een lagere osmotische waarde hypotoon.

1. Cel hypotonisch, oplossing hypertonisch

2. Cel hypertonisch, oplossing is hypotonisch

3. cel en oplossing zijn isotonisch (gelijk)

Lesdoelen deze week

 De student kan:

• Beschrijven hoe een bacterie zich voortplant
• De begrippen aereroob, anaeroob, autotroof, heterotroof, extremofiel, en sporevorming uitleggen
• De werking van prionen samenvatten
• De structuur herkennen en de functie van celorganellen benoemen