Informatie

4.3: Eukaryote cellen - biologie


4.3: eukaryote cellen

4.3 Eukaryotische cellen

Heb je ooit de uitdrukking "vorm volgt functie" gehoord? Het is een filosofie die in veel industrieën wordt toegepast. In de architectuur betekent dit dat gebouwen moeten worden gebouwd om de activiteiten die erin worden uitgevoerd te ondersteunen. Er moet bijvoorbeeld een wolkenkrabber worden gebouwd met meerdere liftbanken en een ziekenhuis moet zo worden gebouwd dat de eerste hulp gemakkelijk toegankelijk is.

Onze natuurlijke wereld maakt ook gebruik van het principe van vormvolgende functie, vooral in de celbiologie, en dit zal duidelijk worden als we eukaryote cellen onderzoeken (Figuur). In tegenstelling tot prokaryotische cellen hebben eukaryote cellen: 1) een membraangebonden kern 2) talrijke membraangebonden organellen zoals het endoplasmatisch reticulum, het Golgi-apparaat, chloroplasten, mitochondriën en andere en 3) verschillende, staafvormige chromosomen. Omdat de kern van een eukaryote cel is omgeven door een membraan, wordt vaak gezegd dat het een 'echte kern' heeft. Het woord 'organel' betekent 'klein orgaan' en, zoals eerder vermeld, hebben organellen gespecialiseerde cellulaire functies, net zoals de organen van uw lichaam gespecialiseerde functies hebben.

Op dit punt zou het u duidelijk moeten zijn dat eukaryote cellen een complexere structuur hebben dan prokaryotische cellen. Organellen maken het mogelijk om verschillende functies in verschillende delen van de cel te compartimenteren. Laten we, voordat we ons tot organellen wenden, eerst twee belangrijke componenten van de cel onderzoeken: het plasmamembraan en het cytoplasma.

Deze figuren tonen de belangrijkste organellen en andere celcomponenten van (a) een typische dierlijke cel en (b) een typische eukaryote plantencel. De plantencel heeft een celwand, chloroplasten, plastiden en een centrale vacuole-structuren die niet in dierlijke cellen worden gevonden. Plantencellen hebben geen lysosomen of centrosomen.

Als de nucleolus zijn functie niet zou kunnen uitoefenen, welke andere cellulaire organellen zouden dan worden aangetast?


Oxidatieve fosforylering

Je hebt zojuist gelezen over twee routes in glucosekatabolisme - glycolyse en de citroenzuurcyclus - die ATP genereren. Het grootste deel van het ATP dat tijdens het aerobe katabolisme van glucose wordt gegenereerd, wordt echter niet rechtstreeks door deze routes gegenereerd. Het is eerder afgeleid van een proces dat begint met het passeren van elektronen door een reeks chemische reacties naar een laatste elektronenacceptor, zuurstof. Deze reacties vinden plaats in gespecialiseerde eiwitcomplexen die zich in het binnenmembraan van de mitochondriën van eukaryote organismen en op het binnenste deel van het celmembraan van prokaryotische organismen. De energie van de elektronen wordt geoogst en gebruikt om a . te genereren elektrochemische gradiënt over het binnenste mitochondriale membraan. De potentiële energie van deze gradiënt wordt gebruikt om ATP . te genereren. Het geheel van dit proces wordt oxidatieve fosforylering genoemd.

De elektronentransportketen (Figuur 4.19 een) is het laatste onderdeel van aerobe ademhaling en is het enige deel van het metabolisme dat zuurstof uit de lucht gebruikt. Hiervoor diffundeert zuurstof continu in planten. Bij dieren komt zuurstof het lichaam binnen via de luchtwegen. Elektronentransport is een reeks chemische reacties die lijkt op een emmerbrigade, in die zin dat elektronen snel van de ene component naar de volgende worden doorgegeven, naar het eindpunt van de keten waar zuurstof de laatste elektronenacceptor is en water wordt geproduceerd. Er zijn vier complexen samengesteld uit eiwitten, gelabeld I tot en met IV in figuur 4.19 C, en de aggregatie van deze vier complexen, samen met bijbehorende mobiele, accessoire elektronendragers, wordt de elektronentransportketen genoemd. De elektronentransportketen is in meerdere exemplaren aanwezig in het binnenste mitochondriale membraan van eukaryoten en in het plasmamembraan van prokaryoten. Bij elke overdracht van een elektron door de elektronentransportketen verliest het elektron energie, maar bij sommige overdrachten wordt de energie opgeslagen als potentiële energie door het te gebruiken om waterstofionen over het binnenste mitochondriale membraan in de intermembraanruimte te pompen, waardoor een elektrochemische gradiënt ontstaat .

Figuur 4.19 (a) De elektronentransportketen is een set moleculen die een reeks oxidatie-reductiereacties ondersteunt. (b) ATP-synthase is een complexe, moleculaire machine die een H+-gradiënt gebruikt om ATP uit ADP te regenereren. (c) Chemiosmosis is afhankelijk van de potentiële energie die wordt geleverd door de H + -gradiënt over het membraan.

Cyanide remt cytochroom-c-oxidase, een onderdeel van de elektronentransportketen. Als er cyanidevergiftiging optreedt, zou u dan verwachten dat de pH van de intermembraanruimte zal toenemen of afnemen? Welk effect zou cyanide hebben op de ATP-synthese?

Elektronen van NADH en FADH2 worden doorgegeven aan eiwitcomplexen in de elektronentransportketen. Terwijl ze van het ene complex naar het andere gaan (er zijn er in totaal vier), verliezen de elektronen energie en een deel van die energie wordt gebruikt om waterstofionen van de mitochondriale matrix naar de intermembrane ruimte te pompen. In het vierde eiwitcomplex worden de elektronen geaccepteerd door zuurstof, de terminale acceptor. De zuurstof met zijn extra elektronen combineert vervolgens met twee waterstofionen, waardoor de elektrochemische gradiënt verder wordt verbeterd, om water te vormen. Als er geen zuurstof in het mitochondrion aanwezig zou zijn, zouden de elektronen niet uit het systeem kunnen worden verwijderd en zou de hele elektronentransportketen een back-up maken en stoppen. De mitochondriën zouden op deze manier geen nieuwe ATP kunnen genereren en de cel zou uiteindelijk sterven door gebrek aan energie. Dit is de reden waarom we moeten ademen om nieuwe zuurstof op te nemen.

In de elektronentransportketen wordt de vrije energie uit de zojuist beschreven reeks reacties gebruikt om waterstofionen over het membraan te pompen. De ongelijke verdeling van H + -ionen over het membraan zorgt voor een elektrochemische gradiënt, dankzij de positieve lading van de H + -ionen en hun hogere concentratie aan één kant van het membraan.

Waterstofionen diffunderen door het binnenmembraan via een integraal membraaneiwit genaamd ATP-synthase (Figuur 4.19 B). Dit complexe eiwit werkt als een kleine generator, die wordt gedraaid door de kracht van de waterstofionen die er doorheen diffunderen, langs hun elektrochemische gradiënt van de intermembrane ruimte, waar veel wederzijds afstotende waterstofionen zijn, naar de matrix, waar er maar weinig zijn. Het draaien van de onderdelen van deze moleculaire machine regenereert ATP uit ADP. Deze stroom waterstofionen door het membraan door ATP-synthase wordt chemiosmosis genoemd.

Chemiosmosis (Figuur 4.19 C) wordt gebruikt om 90 procent van de ATP te genereren die wordt gemaakt tijdens aerobe glucosekatabolisme. Het resultaat van de reacties is de productie van ATP uit de energie van de elektronen verwijderd uit waterstofatomen. Deze atomen maakten oorspronkelijk deel uit van een glucosemolecuul. Aan het einde van het elektronentransportsysteem worden de elektronen gebruikt om een ​​zuurstofmolecuul te reduceren tot zuurstofionen. De extra elektronen op de zuurstofionen trekken waterstofionen (protonen) aan uit het omringende medium en er ontstaat water. De elektronentransportketen en de productie van ATP door chemiosmosis worden gezamenlijk oxidatieve fosforylering genoemd.


4.3: Eukaryote cellen - biologie

Een cel is de kleinste eenheid van leven. De meeste cellen zijn zo klein dat ze met het blote oog niet kunnen worden gezien. Daarom gebruiken wetenschappers microscopen om cellen te bestuderen. Elektronenmicroscopen bieden een hogere vergroting, hogere resolutie en meer detail dan lichtmicroscopen. De verenigde celtheorie stelt dat alle organismen zijn samengesteld uit een of meer cellen, de cel de basiseenheid van het leven is en dat nieuwe cellen ontstaan ​​​​uit bestaande cellen.

4.2 Prokaryote cellen

Prokaryoten zijn eencellige organismen van de domeinen Bacteria en Archaea. Alle prokaryoten hebben plasmamembranen, cytoplasma, ribosomen en DNA dat niet membraangebonden is. De meeste hebben peptidoglycaancelwanden en velen hebben polysacharidecapsules. Prokaryote cellen variëren in diameter van 0,1 tot 5,0 m.

Naarmate een cel groter wordt, neemt de verhouding tussen oppervlakte en volume af. Als de cel te groot wordt, zal het plasmamembraan niet voldoende oppervlak hebben om de diffusiesnelheid te ondersteunen die nodig is voor het grotere volume.

4.3 Eukaryotische cellen

Net als een prokaryote cel heeft een eukaryote cel een plasmamembraan, cytoplasma en ribosomen, maar een eukaryote cel is doorgaans groter dan een prokaryote cel, heeft een echte kern (wat betekent dat het DNA is omgeven door een membraan) en heeft andere membraan- gebonden organellen die compartimentering van functies mogelijk maken. Het plasmamembraan is een fosfolipide dubbellaag ingebed met eiwitten. De nucleolus van de kern is de plaats van ribosoomassemblage. Ribosomen worden ofwel gevonden in het cytoplasma of gehecht aan de cytoplasmatische zijde van het plasmamembraan of endoplasmatisch reticulum. Ze voeren eiwitsynthese uit. Mitochondriën nemen deel aan cellulaire ademhaling en zijn verantwoordelijk voor het grootste deel van de ATP die in de cel wordt geproduceerd. Peroxisomen hydrolyseren vetzuren, aminozuren en sommige toxines. Blaasjes en vacuolen zijn opslag- en transportcompartimenten. In plantencellen helpen vacuolen ook macromoleculen af ​​​​te breken.

Dierlijke cellen hebben ook een centrosoom en lysosomen. Het centrosoom heeft twee lichamen die loodrecht op elkaar staan, de centriolen, en heeft een onbekend doel bij celdeling. Lysosomen zijn de spijsverteringsorganellen van dierlijke cellen.

Plantencellen en plantachtige cellen hebben elk een celwand, chloroplasten en een centrale vacuole. De plantencelwand, waarvan het hoofdbestanddeel cellulose is, beschermt de cel, biedt structurele ondersteuning en geeft vorm aan de cel. Fotosynthese vindt plaats in chloroplasten. De centrale vacuole kan uitzetten zonder meer cytoplasma te hoeven produceren.

4.4 Het endomembraansysteem en eiwitten

Het endomembraansysteem omvat de nucleaire envelop, lysosomen, blaasjes, het ER- en Golgi-apparaat, evenals het plasmamembraan. Deze cellulaire componenten werken samen om eiwitten en lipiden die de membranen vormen, te modificeren, te verpakken, te labelen en te transporteren.

Het RER modificeert eiwitten en synthetiseert fosfolipiden die in celmembranen worden gebruikt. De SER synthetiseert koolhydraten, lipiden en steroïde hormonen, houdt zich bezig met de ontgifting van medicijnen en vergiften en slaat calciumionen op. Het sorteren, labelen, verpakken en distribueren van lipiden en eiwitten vindt plaats in het Golgi-apparaat. Lysosomen worden gemaakt door het ontluiken van de membranen van de RER en Golgi. Lysosomen verteren macromoleculen, recyclen versleten organellen en vernietigen ziekteverwekkers.

4.5 Cytoskelet

Het cytoskelet heeft drie verschillende soorten eiwitelementen. Van smal tot breed zijn dit de microfilamenten (actinefilamenten), intermediaire filamenten en microtubuli. Microfilamenten worden vaak geassocieerd met myosine. Ze geven stijfheid en vorm aan de cel en vergemakkelijken cellulaire bewegingen. Intermediaire filamenten dragen spanning en verankeren de kern en andere organellen op hun plaats. Microtubuli helpen de cel om compressie te weerstaan, dienen als sporen voor motoreiwitten die blaasjes door de cel bewegen en trekken gerepliceerde chromosomen naar tegenovergestelde uiteinden van een delende cel. Ze zijn ook het structurele element van centriolen, flagella en trilharen.

4.6 Verbindingen tussen cellen en cellulaire activiteiten

Dierlijke cellen communiceren via hun extracellulaire matrices en zijn met elkaar verbonden via tight junctions, desmosomen en gap junctions. Plantencellen zijn met elkaar verbonden en communiceren met elkaar via plasmodesmata.

Wanneer eiwitreceptoren op het oppervlak van het plasmamembraan van een dierlijke cel binden aan een stof in de extracellulaire matrix, begint een keten van reacties die de activiteiten die in de cel plaatsvinden, verandert. Plasmodesmata zijn kanalen tussen aangrenzende plantencellen, terwijl gap junctions kanalen zijn tussen aangrenzende dierlijke cellen. Hun structuren zijn echter heel anders. Een tight junction is een waterdichte afdichting tussen twee aangrenzende cellen, terwijl een desmosoom werkt als een puntlas.

  • Je bent hier:  
  • Huis
  • Andover Studieboeken Biologie
  • Openstax Biology voor AP-cursussen (handboek voor Bio58x-reeks)
  • Bio581
  • Hoofdstuk 4 Celstructuur
  • 4.8 Hoofdstuk Samenvatting

Deze tekst is gebaseerd op Openstax Biology for AP Courses, Senior Bijdragende Auteurs Julianne Zedalis, The Bishop's School in La Jolla, CA, John Eggebrecht, Cornell University Bijdragende Auteurs Yael Avissar, Rhode Island College, Jung Choi, Georgia Institute of Technology, Jean DeSaix , Universiteit van North Carolina in Chapel Hill, Vladimir Jurukovski, Suffolk County Community College, Connie Rye, East Mississippi Community College, Robert Wise, University of Wisconsin, Oshkosh

Dit werk is gelicentieerd onder een Creative Commons Naamsvermelding-NietCommercieel 4.0 Unported-licentie, zonder aanvullende beperkingen


Het cytoskelet

Als je alle organellen uit een cel zou verwijderen, zouden het plasmamembraan en het cytoplasma dan de enige componenten zijn die nog over zijn? Nee. Binnen het cytoplasma zouden er nog steeds ionen en organische moleculen zijn, plus a netwerk van eiwitvezels die helpt de vorm van de cel te behouden, bepaalde organellen op specifieke posities vastzet, cytoplasma en blaasjes in de cel laat bewegen en eencellige organismen in staat stelt onafhankelijk te bewegen. Gezamenlijk staat dit netwerk van eiwitvezels bekend als het cytoskelet. Er zijn drie soorten vezels in het cytoskelet: microfilamenten, ook bekend als actinefilamenten, intermediaire filamenten en microtubuli (Figuur 3.10).

Figuur 3.10 Microfilamenten, intermediaire filamenten en microtubuli vormen het cytoskelet van een cel.

Microfilamenten zijn de dunste van de cytoskeletvezels en functioneren in bewegende cellulaire componenten, bijvoorbeeld tijdens celdeling. Ze behouden ook de structuur van microvilli, de uitgebreide vouwing van het plasmamembraan dat wordt aangetroffen in cellen die zich toeleggen op absorptie. Deze componenten komen ook veel voor in spiercellen en zijn verantwoordelijk voor de samentrekking van spiercellen. Intermediaire filamenten hebben een gemiddelde diameter en hebben structurele functies, zoals het behouden van de vorm van de cel en het verankeren van organellen. Keratine, de verbinding die haar en nagels versterkt, vormt een soort intermediair filament. Microtubuli zijn de dikste van de cytoskeletvezels. Dit zijn holle buizen die snel kunnen oplossen en hervormen. Microtubuli leiden de beweging van organellen en zijn de structuren die chromosomen naar hun polen trekken tijdens celdeling. Ze zijn ook de structurele componenten van flagella en trilharen. In cilia en flagella zijn de microtubuli georganiseerd als een cirkel van negen dubbele microtubuli aan de buitenkant en twee microtubuli in het midden.

Het centrosoom is een gebied nabij de kern van dierlijke cellen dat fungeert als een microtubuli-organiserend centrum. Het bevat een paar centriolen, twee structuren die loodrecht op elkaar staan. Elke centriol is een cilinder van negen tripletten van microtubuli.

Het centrosoom repliceert zichzelf voordat een cel zich deelt, en de centriolen spelen een rol bij het trekken van de gedupliceerde chromosomen naar tegenovergestelde uiteinden van de delende cel. De exacte functie van de centriolen bij celdeling is echter niet duidelijk, aangezien cellen waarvan de centriolen zijn verwijderd, zich nog steeds kunnen delen, en plantencellen, die geen centriolen hebben, zijn in staat tot celdeling.

Flagella en Cilia

Flagella (enkelvoud = flagellum) zijn lange, haarachtige structuren die zich uitstrekken vanaf het plasmamembraan en worden gebruikt om een ​​hele cel te verplaatsen (bijvoorbeeld sperma, Euglena). Indien aanwezig, heeft de cel slechts één flagellum of enkele flagella. Wanneer trilhaartjes (enkelvoud = cilium) aanwezig zijn, zijn ze echter talrijk en strekken ze zich uit over het gehele oppervlak van het plasmamembraan. Het zijn korte, haarachtige structuren die worden gebruikt om hele cellen te verplaatsen (zoals paramecium) of om stoffen langs het buitenoppervlak van de cel te verplaatsen (bijvoorbeeld de trilharen van cellen die de eileiders bekleden en die de eicel naar de baarmoeder verplaatsen, of trilhaartjes die de cellen van de luchtwegen bekleden die deeltjes naar de keel verplaatsen die door slijm zijn opgesloten).


Hoofdstuk 3: Inleiding tot celstructuur en functie

Figuur 3.1 (a) Neusholtecellen (bekeken met een lichtmicroscoop), (b) uiencellen (bekeken met een lichtmicroscoop) en (c) Vibrio tasmaniensis bacteriecellen (bekeken met een scanning elektronenmicroscoop) zijn van heel verschillende organismen , maar ze delen allemaal bepaalde kenmerken van de basiscelstructuur. Sluit je ogen en stel je een bakstenen muur voor. Wat is de basisbouwsteen van die muur? Het is natuurlijk een enkele steen. Net als een bakstenen muur is je lichaam samengesteld uit basisbouwstenen, en de bouwstenen van je lichaam zijn cellen. Men denkt dat een gemiddelde mens 37,2 biljoen cellen heeft.

Je lichaam heeft vele soorten cellen, elk gespecialiseerd voor een specifiek doel. Net zoals een huis is gemaakt van een verscheidenheid aan bouwmaterialen, is het menselijk lichaam opgebouwd uit vele celtypen. Epitheelcellen beschermen bijvoorbeeld het oppervlak van het lichaam en bedekken de organen en lichaamsholten binnenin. Botcellen helpen het lichaam te ondersteunen en te beschermen. Cellen van het immuunsysteem bestrijden binnendringende bacteriën. Bovendien vervoeren rode bloedcellen zuurstof door het lichaam. Elk van deze celtypes speelt een vitale rol tijdens de groei, ontwikkeling en het dagelijkse onderhoud van het lichaam. Ondanks hun enorme variëteit hebben alle cellen echter bepaalde fundamentele kenmerken.

Zoek naar kernpunten in hoofdstuk 3

Media Naamsvermelding

  • Afbeelding 3.1
    • Neusholtecel: wijziging van het werk van Ed Uthman, MD
    • Uiencel: wijziging van het werk van Umberto Salvagnin
    • Vibrio tasmaniensis bacteriële cellen: wijziging van het werk van Anthony D'8217Onofrio schaalbalkgegevens van Matt Russell

    Structuur van een ribosoom

    Ribosomen hebben een ongelooflijk vergelijkbare structuur in alle vormen van leven. Wetenschappers schrijven dit toe aan het feit dat het ribosoom een ​​zeer effectieve en efficiënte manier is om eiwitten te synthetiseren. Dus, vroeg in de evolutie van de verschillende levensvormen, werd het ribosoom universeel aangenomen als de methode voor het vertalen van RNA in eiwitten. Ribosomen veranderen daarom weinig tussen verschillende organismen. Ribosomen bestaan ​​uit een grote en kleine subeenheid, die bij translatie samenkomen rond een mRNA-molecuul. Elke subeenheid is een combinatie van eiwitten en RNA, ribosomaal RNA (rRNA) genoemd. Dit rRNA bestaat in verschillende strengen van verschillende lengte en wordt omgeven door de vele eiwitten die een ribosoom vormen. Het rRNA werkt zowel om het mRNA en tRNA in het ribosoom vast te zetten, en als katalysator om de vorming van peptidebindingen tussen aminozuren te versnellen.

    De kleine subeenheid, zoals te zien is in de afbeelding hierboven, helpt het mRNA op zijn plaats te houden terwijl het ribosoom het in eiwit vertaalt. De grotere subeenheid heeft verschillende plaatsen die betrokken zijn bij verschillende delen van het eiwitsyntheseproces. Wanneer het tRNA eerst aan het mRNA bindt, kan de P-plaats aan deze moleculen binden. De P-site is vernoemd naar de polymerisatie, of constructie van polymeren, die daar voorkomt. Conformationele veranderingen treden op in de eiwitten van het ribosoom, waardoor het van vorm verandert tijdens de verschillende stappen van eiwitsynthese. Terwijl aminozuren aan de keten worden toegevoegd, gaan tRNA's van de A-plaats (waar nieuwe aminozuren met tRNA's binnenkomen) naar de P-plaats en uiteindelijk naar de E-plaats (niet afgebeeld), waar ze het ribosoom verlaten zonder hun aminozuur. Het rRNA dat is geassocieerd met het ribosoom helpt zich te hechten aan de tRNA's terwijl ze door het ribosoom bewegen, en het is gebleken dat het de vorming van peptidebindingen helpt katalyseren. Dit RNA staat bekend als a ribozym, of RNA-katalysator.

    Een opmerkelijk verschil tussen prokaryotische en eukaryote ribosomen is de grootte. Ribosomen worden gemeten in Svedberg-eenheden, die een maat zijn voor hoe lang het duurt voordat een molecuul in een centrifuge uit de oplossing bezinkt. Hoe groter het getal, hoe groter het molecuul. Prokaryotische ribosomen zijn typisch 70S- of Svedberg-eenheden. Een eukaryoot ribosoom is meestal 80S. Eukaryote ribosomen zijn groter omdat ze meer eiwitten en meer RNA bevatten. Prokaryote ribosomen bevatten 3 RNA-moleculen, terwijl eukaryote ribosomen 4 RNA-moleculen bevatten. De verschillen zijn subtiel, aangezien de ribosomen van elk op vrijwel dezelfde manier werken.


    Kunstverbinding

    Deze figuren tonen de belangrijkste organellen en andere celcomponenten van (a) een typische dierlijke cel en (b) een typische eukaryote plantencel. De plantencel heeft een celwand, chloroplasten, plastiden en een centrale vacuole en structuren die niet in dierlijke cellen worden gevonden. Plantencellen hebben geen lysosomen of centrosomen.

    Als de nucleolus zijn functie niet zou kunnen uitoefenen, welke andere cellulaire organellen zouden dan worden aangetast?


    Oppervlakte tot volumeverhouding

    Naarmate de verhouding kleiner wordt, duurt het langer voordat items diffunderen.

    Uitleg:

    Wanneer de cel groter wordt, neemt het volume sneller toe dan het oppervlak, omdat het volume in blokjes wordt verdeeld waar het oppervlak in het kwadraat is.

    Wanneer er meer volume en minder oppervlakte is, duurt de diffusie langer en is deze minder effectief. Dit komt omdat er een groter gebied is dat de stof moet ontvangen die wordt verspreid, maar minder gebied voor die stof om daadwerkelijk de cel binnen te gaan.

    dit is eigenlijk de reden waarom cellen zich delen. Wanneer ze te groot worden en het te lang duurt voordat ze materialen door de cel transporteren, verliezen ze hun efficiëntie en delen ze in tweeën om de verhouding tussen oppervlakte en volume te vergroten.

    Antwoord geven:

    De oppervlakte-tot-volumeverhouding (SA:V) beperkt de celgrootte, want hoe groter de cel wordt, hoe kleiner het oppervlak voor zijn grootte.

    Uitleg:

    Dit is belangrijk als je een cel bent die afhankelijk is van diffusie door je celwand om zuurstof, water en voedsel te verkrijgen en kooldioxide en afvalstoffen kwijt te raken.

    Naarmate je groter wordt, kan je buitenkant de behoeften van de binnenkant niet bijhouden.

    We kunnen dit zien met agarblokjes die zijn gedrenkt in NaOH-oplossing.

    De "voedingsstoffen" zijn helemaal naar het midden van de kleinste kubus verspreid, maar de grootste kubus is meestal "uitgehongerd" in het midden.

    Als je een cel bent zoals de grootste kubus, is je SA:V zo klein geworden dat je oppervlakte niet groot genoeg is om voedingsstoffen aan je binnenkant te leveren.

    Op dit punt moet je je verdelen in kleinere cellen of sterven.

    Uw maat wordt dus beperkt door uw SA:V.

    Antwoord geven:

    Je zou de cel als een bol kunnen beschouwen en ze berekenen het gewoon

    Uitleg:

    als je de straal kent, bereken het dan zo
    #(4*pi*r^2)/((4/3)*pi*r^3#
    met r de straal van de cel

    De volgende vraag: hoe zou je deze straal überhaupt meten?

    De meeste cellen zijn bolvormig in suspensie. Dat wil zeggen, wanneer ze vrij in een vloeibaar medium zijn gesuspendeerd, oefenen ze dezelfde krachten uit in alle richtingen, waardoor ze bolvormig worden.

    U kunt een foto maken in een met een camera uitgeruste microscoop met een bekende vergroting en een schaalbalk gebruiken om de celradius te meten. Er zijn ook methoden om dit te automatiseren door middel van beeldverwerking

    Let op: Deze regel is echter niet van toepassing op plantencellen (starre celwand), RBC's (afgeplat) of veel bacteriecellen die een andere vorm behouden. In deze gevallen kun je de cel benaderen als een cilinder, schijf, kubus, enz. en bekende formules gebruiken, of als je toegang hebt tot een confocale microscoop, kun je 'plakjes' krijgen die erg lijken op een CT-scan, en je kunt bouw er een 3D-model van de cel van. Het berekenen van oppervlakte en volume zou hierna niet moeilijk moeten zijn.


    4.3: Eukaryote cellen - biologie

    1. De groei van een meercellig organisme is het resultaat van de deling van oudercellen om genetisch identieke dochtercellen te produceren.

    2. Tijdens de celdeling deelt de kern zich eerst, gevolgd door de deling van de hele cel.



    3. Deling van een kern om twee genetisch identieke kernen te produceren wordt bereikt door het proces van mitose.

    4. Mitose wordt gebruikt bij groei, herstel, ongeslachtelijke voortplanting en klonen van cellen tijdens een immuun
    antwoord.

    5. Hoewel het een continu proces is, kan mitose gemakshalve worden onderverdeeld in 4 fasen: profase,
    metafase, anafase en telofase. De fase tussen opeenvolgende kern- en celdelingen is
    interfase genoemd. Tijdens de interfase vindt replicatie van DNA plaats, zodat de nieuwe cellen elk identiek DNA hebben.

    6. De periode van de ene celdeling naar de volgende wordt de celcyclus genoemd. Het heeft vier fasen of fasen: G1
    is een groeifase, S (voor synthese) is wanneer het DNA repliceert, G2 is een tweede groeifase en kern- en celdeling. G1, S en G2 staan ​​gezamenlijk bekend als interfase.

    7. In een levenscyclus met seksuele voortplanting hebben de gameten één set chromosomen, een aandoening
    bekend als haploïde. De cel geproduceerd door fusie van de gameten, de zygote, heeft twee sets chromosomen, een aandoening die bekend staat als diploïde. In zo'n levenscyclus is het daarom essentieel dat er een soort nucleaire deling optreedt die het aantal chromosomen van twee sets terugbrengt naar één set. Dit type nucleaire deling wordt meiose genoemd en moet ergens in de levenscyclus vóór de bevruchting plaatsvinden.

    8. Alle cellen in het menselijk lichaam zijn diploïde, behalve de gameten, die haploïde zijn.

    9. Kankers zijn het resultaat van ongecontroleerde celdeling.

    10. Een aantal fysische en chemische factoren kunnen de kans op kanker vergroten. Agenten die zijn
    waarvan bekend is dat ze kanker hebben veroorzaakt, worden beschreven als kankerverwekkend. Voorbeelden zijn asbest (chemisch) en
    ioniserende straling (fysiek).

    11. Bepaalde virussen, zoals het papillomavirus, kunnen kanker veroorzaken. Genetische aanleg of overerving van
    bepaalde gemuteerde genen kunnen ook bijdragen aan het risico op kanker.

    Meerkeuzetest

    1. Wat verklaart waarom organismen mitose gebruiken om nieuwe cellen te produceren voor groei en herstel?

    A Dochtercellen zijn genetisch identiek aan de oudercel.
    B Dochtercellen kunnen zich niet meer delen.
    C Dochtercellen hebben dezelfde genen ingeschakeld als de oudercel.
    D Dochtercellen zien er identiek uit als de oudercel.

    2. Welke gebeurtenis in de mitotische celcyclus zorgt ervoor dat dochtercellen genetisch identiek zijn?

    A Er wordt een spindel gevormd.
    B-DNA repliceert om zusterchromatiden te vormen.
    C Het centriol repliceert.
    D De nucleaire envelop verdwijnt.

    3. De microfoto toont een cel tijdens de mitotische celcyclus.

    Welke van de volgende beschrijft deze cel?

    Een dierlijke cel in anafase van mitose
    B een dierlijke cel in metafase van mitose
    C een plantencel in profase van mitose
    D een plantencel in telofase van mitose

    4. Welke twee processen bij de mens vereisen de productie van dochtercellen die niet genetisch identiek zijn aan de oudercel?

    Een gameetproductie en ongeslachtelijke voortplanting
    Productie en bevruchting van B-gameten
    C groei en bevruchting
    D groei en herstel

    5. Het tumorsuppressorgen, p53, codeert voor een eiwit dat helpt voorkomen dat sommige kankercellen zich vermenigvuldigen. Een ander gen codeert voor een eiwit, RAD51, dat de reparatie van beschadigd DNA stimuleert.
    Welke rij geeft de omstandigheden weer die het meest waarschijnlijk leiden tot ongecontroleerde celdeling van een kankercel?


    6. Welke stelling is juist?

    A Een haploïde cel is een eukaryote cel die slechts één van elk paar homologe chromosomen bevat.
    B Een haploïde cel is een prokaryote cel die één complete set chromosomen bevat.
    C Een diploïde cel is een eukaryote cel die slechts twee chromosomen bevat.
    D Een diploïde cel is een prokaryotische cel die twee complete sets chromosomen bevat.


    Bekijk de video: #9 De endosymbiose theorie (December 2021).