Tip:
Highlight text to annotate it
X
Hi. Ik ben de heer Andersen en in deze podcast ga ik u meenemen op een rondleiding
door de cel. We gaan het hebben over de verschillende soorten cellen en vervolgens hoe de
structuren in een cel passen bij hun functie.
Het eerste dat we echter moeten begrijpen
is de reden waarom cellen klein zijn. De reden waarom cellen klein zijn is omdat het materiaal in een cel beweegt
door middel van een proces genaamd diffusie. Dus zuurstof komt op die manier binnen en kooldioxide verdwijnt
op dezelfde wijze. En dus zou het lang duren voor materiaal diffundeerd in
een cel. En dus wat we kunnen doen, is dat we het volume hetzelfde houden, maar we verhogen
het oppervlak. En nu is de afstand die materiaal af moet leggen relatief
klein. Je zou kunnen denken, waarom zijn cellen niet oneindig klein? Waarom zijn ze
heel erg klein? Nou, de reden is dat het materiaal in een cel, de informatie
in de cel genoemd, zoals het DNA en de machinerie van de cel, moet kunnen passen
in de cel. En dus is er een ideaal volume in grootte voor alle verschillende soorten
cellen die er zijn.
Een ander ding dat ik over cellen wil zeggen is: ze zijn niet saai. Toen ik opgroeide had ik dit
idee dat een cel was als een zak met gelei met een kern erin en
het zou in wezen rondzweven. Dit wordt waarschijnlijk bestendigd doordat de biologie docenten altijd
opdrachten toewijzen met eetbare cellen. Maar als je eigenlijk naar een cel kijkt , is het
ongelooflijk complex. Zij hebben een cytoskelet dat is opgebouwd uit een aantal verschillende macromoleculen.
Het is als een rooster in de cel. En al de organellen passen binnen dat rooster en
het werkt bijna als de monorail. Als materialen verplaatst worden op deze monorail gebruiken ze
motor proteïnen. Geen grapje, ze lopen letterlijk zoals dat op een monorail. En daarom zijn cellen
zo ongelooflijk complex. Maar ze worden vaak verkeerd begrepen en ze waren helemaal
onzichtbaar voor wetenschappers tot de uitvinding van de microscoop. Met andere woorden, we konden ze niet
zien. Als je naar je hand kijkt, dan kunt u geen cellen zien.
En wetenschappers konden ze ook niet zien
en ze wisten niet wat er gaande was totdat de microscoop werd uitgevonden. Er
bestaan twee verschillende types: optische microscopen en elektronen
microscopen. Optische microscopen maken gebruik van licht en lenzen om het beeld te vergroten. Als je ooit
een verrekijker ondersteboven hebt gedraaid en je houdt hem tegen je hand
heb je eigenlijk een eenvoudige microscoop. En dus dat is de manier waarop ze werken.
Bij een elektronenmicroscoop, worden
een aantal magneten gebruikt. En de magneten worden gebruikt om elektronen of door
het monster te laten gaan of reflecteren van het monster. Dus er zijn transmissie en scanning elektronenmicroscopen.
Hoe werkt dit? Nou een goed voorbeeld zou zijn om een grote magneet te nemen en houd deze
dicht bij een oude televisie of computerscherm. Doe dit niet! Als je het doet,
zou het permanent je monitor of beeldscherm van uw computer ruïneren, maar in principe is dit
wat de magneet doet: de baan van de elektronen veranderen en daardoor kunnen we
daadwerkelijk de vergroting verhogen van het object.
Dus hier zijn een paar foto's die zijn genomen met verschillende
elektronenmicroscopen. Dit Paramecium met een optische microscoop, eentje uit een
biologie klas. Deze foto is genomen met een transmissie-elektronenmicroscoop. Dit
zijn kleine virussen. Dit zou een mier waar ik nu naar wijs. Deze twee zijn
dood. Omdat het materiaal, om te bekijken, wordt er een proces gebruikt die het monster doodt.
In feite moet je hier een dunne laag van metaal op afzetten zodat electronen kunnen reflecteren
naar de detector van een scanning elektronenmicroscoop.
De toekomst is dus elektronenmicroscopen, maar nu zijn er ook fluorlicentie
optische microscopen. Daarvoor gebruiken we mooie fluoricerende kleurstoffen die je
zag een op de eerste pagina van deze podcast. En we kunnen materiaal ermee bewerken zodat dat kan blijven
leven. Ik zag zelfs een bewerkt monster deze afgelopen zomer, dat was een live-dead monster. En zo zou je
alle cellen tonen die in leven waren op het ene moment en dood op
een ander moment. Het is echt cool. We krijgen een aantal goede visualisatie van de cel.
Het eerste wat je moet weten is dat er twee
hoofdtypen van cellen. We hebben zogenaamde prokaryote cellen en eukaryote cellen.
Prokaryote cellen hebben geen kern. Ze zijn voordat het ei er was, als we dat woord gebruiken.
Dus er zal geen kern te zijn. Eukaryotische cellen hebben wel een kern.
Welke soorten organismen zijn prokaryoten? Eigenlijk
slechts twee typen bacteriën en de archaea bacteriën,
laat me het correct proberen te spellen, zijn prokaryoten. Eukaryoten zijn
zijn dingen die je kent als levend, die niet zijn microscopisch. Dingen zoals planten, dieren,
schimmel, protisten, dat soort dingen, dat is echt heel groot. De schaal komt niet overeen hier,
want op de juiste schaal zouden de bacteriën even groot zijn als deze mitochondriën.
Ze zijn dus echt heel klein. Maar er is een aantal gelijkenissen tussen de twee. Zoals dat
alle cellen hebben kern materiaal. Dus ze hebben DNA.
Alle cellen hebben een celmembraan rondom, sommigen vormen cytosol aan de binnenzijde
en ze hebben ook ribosomen. Ze kunnen verschillen, maar alle cellen hebben
altijd die dingen.
Als we kijken naar eukaryote cellen, laat me weer terug gaan, dan zien we organellen,
dus organen binnen de cel die je mischien kent. Zoals mitochondriën
een voorbeeld daarvan zijn. En dus in principe zijn prokaryote cellen eenvoudiger, ik praat meer
over hen als ik het over bacteriën heb, maar het grootste deel van de tijd in deze podcast ga ik
praten over eukaryote cellen. Dit zou een dierlijke cel te zijn, kon ik meteen vertellen.
En dus laten een dierlijke cel
bekijken. Dus in principe zijn dit belangrijkste organellen die binnen een cel te vinden zijn: van de kern
helemaal naar beneden naar de centriole. En zal ik er doorheen gaan, en je laten zien
wat wat is en wat ze doen. Aan het eind zou je moeten
kijken hoeveel je van al deze informatie hebt
opgepikt.
Dus laten we beginnen met nummer 1 en dat is de nucleolus. Nucleolus vindt je
in de kern. En ik was vroeger verward over hoe dit werkt. Wat ze doen is
alle chromosomen die zich binnen de kern bevinden, al hun genen
maken ribosomen in een gebied in de kern. Met als resultaat, aangezien er hier veel
eiwitten zijn, wordt het een beetje donkerder wanneer het wordt gekleurd. En
dit is een gebied waar de chromosomen ribosomaal RNA produceren om er ribosomen van te maken.
Zo gaat het: het is een soort van een twee stappen proces. Wat er gebeurt
is in dit gebied wordt ribosomaal RNA geproduceerd, het zal hier uitrollen, en zal het eiwitten bouwen
met ribosomen buiten het cytoplasma en daarna zullen de eiwitten
terug te gaan waar we de montage van de bouwstenen van eiwitten en worden ribosomen.
En dus heb ik gesproken over een heleboel verschillende dingen. Maar wat heb ik bedoelde te zeggen, de
nucleolus is een gebied waar de ribosomen worden samengesteld in de kern.
Als we naar de volgende gaan,
dat is de kern en dat is een van de eerste organellen die ooit ontdekt werd.
Dit is een mooie fluorescerende kleurstof op de kernen. Dus wat is de functie van de kern?
Nou, toen ik opgroeide heb ik altijd gehoord dat het het brein van de cel is. Dat is echt te simpel.
Wat zit er in de kern? In principe DNA , het genetisch materiaal van de cel kun
je vinden in de kern en dat bepaalt wat voor soort
cel het gaat worden. Maar zal ook de cel controleren. Met andere woorden:
er worden eiwitten gemaakt. Er worden enzymen gemaakt en als gevolg
daarvan gaan cellen verschillende dingen doen. En dus als je nog wilt denken dat het
het controlecentrum van de cel, dat is oke. Maar een betere manier om er over na te denken is dat daar is
waar het genetisch materiaal zich bevindt. En er zijn ook kleine poriën aan de buitenkant
die belangrijk zij wanneer we het hebben over transcriptie en translatie.
Door die kleine poriën kunnen materialen van binnen en naar
buiten bewegen en vica versa.
Oke. Vervolgens gaan we naar het ribosoom. Toen ik opgroeide beschouwde ik het ribosomen als
kleine puntjes in de cel. Het is een beetje ingewikkelder dan dat. Er zijn twee delen:
een kleine subeenheid beneden en een grote subeenheid aan
de bovenkant. En de messenger-RNA gaat erdoor heen en aan de bovenkant
wordt het transfer-RNA aangevoerd en daarvan worden de eiwitten
gemaaktt. De functie van het ribosoom is om eiwitten te maken. En prokaryote
en eukaryote hebben verschillende ribosomen en dat is hoe sommige van onze antibiotica werken.
Een blaasje is een breed begrip. Een vesicle betekent in feite een membraangebonden container. En ze zijn soms
heel erg klein en soms zijn ze echt heel groot. Dus een vacuole is een
voorbeeld van een vesicle. En ze bewegen materiaal rond, afhankelijk van wat de fuctie is. Een
transport vesicle verplaatst materiaal.
Vervolgens naar het ruw ER of het ruw endoplasmatisch reticulum. Het is eigenlijk
een membraan dat een verlengstuk van de kern is. En je ziet dus dit gevouwen membraan en
het komt uit de kern. Je ziet daar de ribosomen die aan de buitenkant zitten.
Daarom noemen we het ruw ER. Ik zie het als de fabriek
van een cel. Dit membraan op deze manier
met een ribosoom dat op de bovenkant zit. En...
als het messenger-RNA erdoor heen gaat worden eiwitten
gemaakt. En dus is het net een fabriek. Dit is waar alle eiwitten worden gemaakt.
Ook produceert het alle membranen die worden gebruikt in de cel.
Vervolgens gaan we naar het Golgi lichaam.
Net een soort pita brood dat vaak is opgevouwen. Als
we ons afvragen waar deze eiwitten naar toe gaan? Ze zullen worden gemaakt in het endoplasmatisch
reticulum. Vervolgens worden ze verpakt in een kleine transport vesicles en worden dan verplaatst naar het Golgi-apparaat.
Op het Golgi-apparaat worden verdere aanpassingen gedaan. Er worden dingen toegevoegd, zoals koolhydraten
op die eiwitten. Ze worden gereed gemaakt voor transport daarna
gaan ze op hun weg. Dus een andere manier om er over na te denken is dat het is als een UPS. Met andere
woorden een logestiek deel van de cel. Dingen komen aan in een transport-vesicles. Ze gaan
erop uit als een transport-vesicles en ze gaan naar de plaats waar ze nodig zijn binnen
de cel.
Vervolgens hebben we het cytoskelet. Cytoskelet is de structuur in de cel. Het geeft de cel
zijn fysieke structuur. Als een cel rond zwemt zoals
een amoebe gebruikt de cel het cytoskelet ook. Ik gebruik graag
van een analogie. Het is net een soort van een brug. Op een brug zijn
twee dingen. Delen die de brug ondersteunen. Maar er zijn ook
deze hele dunne draden die eraan vastzitten, zoals op de Golden Gate Bridge.
Cellen hebben dus deze twee dingen. We hebben die grote dingen. Die
heten microtubuli en ze zijn gemaakt van een eiwit genaamd tubuline. En dan is er nog
deze hele dunne dingen en die microfilamenten worden genoemd. En wat de grote dingen, de
microtubuli geven compressieve ondersteuning, zoals het gewicht van de brug
wordt ondersteund door deze. En dan die dunne microfilamenten, deze geven trek sterkte.
En dus werkt het zoals de Golden Gate Bridge, maar dan omgekeerd.
Dit is wat het cytoskelet is.
Vervolgens gaan we naar de gladde ER. Wat ontbreekt hier?
Ribosomen. Wat hier geproduceerd wordt? Voor het grootste deel lipiden zoals cholesterol,
en dat soort dingen. Het is ook heel erg belangrijk voor ontgifting, dus het afbreken van
toxines. En dus als je een alcoholist bent, hopelijk niet, maar hoe meer alcoholisten
drinken hoe meer je lichaam gladde ER gaat bouwen binnen
de cel. Dus je moet steeds meer en meer en meer en meer te drinken.
Vervolgens gaan we naar de mitochondriën. Mitochondriën
is het gebied waar energie wordt gegenereerd. Wat wordt werkelijk gemaakt?
Dat is ATP, in de vorm van ATP. Het heeft in principe een gevouwen membraan binnen
een ander membraan. Het lijkt veel op een bacterie en dat komt omdat wetenschappers denken dat ze onderdeel
werden van onze cellen door endosymbiotic theorie. Met andere woorden, ze werden delen van de cel,
ze produceren ATP voor die cel en dan krijgen ze een plek om te wonen. Is daar enig bewijs
voor? Nou, ze hebben hun eigen DNA dat ze zelf produceren door middel van binaire splijting.
En dit is nu een geaccepteerd biologisch feit.
Nu hebben we de vacuole. Vacuole is
iets dat we bij planten vinden niet bij dieren, in het algemeen zijn vacuolen groot.
In de plantencel is dat voor het opslaan van water, het geeft evenwicht
en druk, die buitenwaartse druk zorgt dat de cel de juiste spanning houdt. Sommige protisten
hebben eigenlijk een contractiele vacuole die water kan pompen uit als ze ook leven in
een zoetwater milieu. Wij hebben ook vacuolen maar ze zijn heel klein in het algemeen
bij dieren en ze worden gebruikt voor endo-en exocytose.
Vervolgens hebben we het cytosol. Cytosol, kun je
beschouwen als de vloeistof met opgeloste stoffen
erin. We dachten altijd dat dat het zo'n beetje was, maar er is ontdekt dat er concentratie
gradiënten binnen de cel zijn. En dus zelfs het cytosol zelf is vrij complex.
Vervolgens naar het lysosoom. De
lysosoom wordt soms beschouwd als de zelfmoordpil voor de cel. Wat zit
erin? Het bevat spijsverteringsenzymen en het bevinden zich binnen
dit membraan. Wat er gebeurt is dat de lysosoom naar een ander
vesicle gaat waar materiaal dat afgebroken moet worden en de spijsverteringsenzymen gaan
naar binnen gaan en breken het af. Of, waar zijn naam aan is ontleent, als het openbarst
zal dit lysosoom de inhoud met spijsverteringsenzymen door de hele cel gaan
en zo de cel doden door het oplossen van de cel. En dus het proces van apoptose, waarbij
de cel zichzelf doodt, komt door lysosomen.
En tenslotte hebben we de centriole. Het centriole is een onderdeel van wat heet de centrosoom. En
ze zijn belangrijk voor positionering binnen de cel. Dus afhankelijk van waar de centriole
is, bepaalt waar de kern zich bevindt en waar de andere delen van
de cel zich bevinden. Het is ook belangrijk als een cel zich deelt. Omdat tijdens deling
de delen migreren naar weerszijden wordt hiermee een as gevormd. En de centriolen
trekken de chromosomen naar beide zijden.
Als we kijken naar hogere planten, die hebben geen centriolen en
daar is de rol enigszins ongedefinieerd.
En ik denk dat we hetzelfde zeggen voor alle andere organellen. We hebben wel een idee
wat ze doen, maar ze doen waarschijnlijk nog veel andere dingen die we niet weten.
En dus dit is waar de podcast wordt eng. Ik ga om al die termen laten verdwijnen
en als je de video op pauze zet, kun je van de lijst opnoemen
wat nummer 1 is? Wat is nummer 2? Wat is nummer 3? Wat is nummer 4? Wat doet nummer 1?
En als je dat niet kan doen, heb je het nog niet begrepen. En als ik werk met kinderen in de klas,
als je probeert om de delen van de cel te leren, soms is het makkelijker
om gewoon te werken met wat flash-kaarten en de flash-kaarten doornemen, want als je het niet weet
op dit moment, dan heb je het nog niet begrepen.
En dat is dus de tour van de cel en ik hoop dat het leuk was en ik hoop dat nuttig was.