H4 Cellen in Werking De bouw van cellen

Presentatie over: "H4 Cellen in Werking De bouw van cellen"— Transcript van de presentatie:

1 H4 Cellen in Werking De bouw van cellen
De functie en werking van organellen Eiwitsynthese Bouw en functie Celmembraan Overeenkomsten en verschillen tussen planten- en dierencellen Bouw bacteriën Virussen zijn geen cellen

2 Klieren maken sappen, bijvoorbeeld zweet, speeksel en traanvocht.
Hiervoor halen kliercellen de grondstoffen uit het bloed. Je hebt endocriene klieren en exocriene klieren: Endocriene klieren geven hun product (hormonen) af aan het bloed. Zij hebben geen afvoerbuisjes Exocriene klieren geven hun product af via een buisje dat naar een bepaalde plaats leidt.

3 Meercellige organismen hebben verschillende typen cellen in hun lichaam, met ieder een eigen specialisatie en bouw. Elke cel vertoont levenskenmerken. Cellen moeten nauw samenwerken om in leven te blijven en het lichaam in leven te houden. Ieder heeft zijn taak. Organen werken samen, cellen werken samen en organellen werken samen. Cellen wisselen stoffen uit met hun omgeving

4 Celorganellen Een celorganel is een klein celonderdeel met een specifieke taak of taken Er zijn veel verschillende soorten organellen. Voor dit jaar moet je in ieder geval die op de volgende dia’s uit je hoofd leren.

5 Je kunt cellen vergelijken met minifabriekjes met:
Toegangspoort (celmembraan) Regelcentrum (kern), Generator voor energie (mitochondrium), Productiemachines (ribosomen), Transportband (endoplastmatisch reticulum), Verpakkingsmateriaal (lysosoom), Sorteercentrum (golgisysteem), enz.

6 Celorganellen 1: lysosoom 2: celmembraan 3: mitochondrium
4: ruw endoplasmatisch reticulum 5: grondplasma 6: kernmembraan 7: kernporie 8: kernplasma 9: kernlichaampje 10: ribosomen 11: Golgi-apparaat Verder heb je bij planten ook nog : Celwand Vacuolen (niet alleen bij planten) Chromoplasten (kleurstofkorrels), Chloroplasten (bladgroenkorrels) Leucoplasten (zetmeelkorrels)

7 Celstructuur Functie Celmembraan (bestaat uit fosfolipiden, eiwitten en cholesterol) Toegangspoort van de cel. Hierdoor is actief en passief transport mogelijk. Bevat eiwitpoorten. Wordt verderop nog besproken (2.4) Kern Regelt alles wat er in een cel gebeurt. Bevat het DNA in de vorm van chromosomen en kernplasma. Heeft een dubbele kernmembraan met poriën Ribosoom (vrij of ER gebonden) Bolvormig olrganel. Voor Eiwitsynthese. Hier wordt het mRNA afgelezen en met behulp van t-RNA worden Aminozuren gekoppeld tot ketens. (Ruw) Endoplasmatisch Reticulum Snelweg. Hier worden aminozuren ‘opgevouwen’ tot eiwitten (tertiaire structuur). Deze eiwitten worden gelabeld en via blaasjes die afsnoeren vervoert naar golgi-systeem

8 Vacuole Voedselvacuole*: vervoer/opslag voedsel Kloppende vacuole*: uitscheiden van overtollig water (pantoffeldiertje) Centrale vacuole**: celstevigheid door turgordruk Centrale vacuole: opslagplaats van gifstoffen en kleurstoffen (anthocyaan) Centrale vacuole: celexpansie en celstrekking Mitochondrium Energiecentrale: vorming van ATP. Boonvormig. Heeft dubbele membraan die van binnen sterk geplooid is. C6H12O6 (glucose) + 6O CO2 + 6H2O + ATP ATP ADP + Pi + energie Grote Centrale Vacuole (planten) Zorgt voor stevigheid door bij turgor druk uit te oefenen op de celwand Opslag van zouten, suikers , afvalstoffen, basen en soms kleurstoffen

9 Chromoplast*** Productie en opslag voor bloem- of vruchtkleur Caroteen (oranjerood) Xanthofyl (geel/orange) De felle kleuren dienen om dieren te lokken, voor verspreiding van zaden of bevruchting van de bloem Leukoplast (amyloplast) *** Productie en opslag van zetmeel ( voorbeeld: amyloplast of zetmeelkorrel) Chloroplast*** Plaats van fotosynthese: omzetting van licht-energie in chemische bindingsenergie. 6CO2 + 6H2O + lichtenergie  C6H12O6 + 6O2 Zit in groene delen van de plant Golgisysteem Bestaat uit dictyosomen, schijfvormige onderdelen die op stapels liggen en waar langs de zijkanten blaasjes afsnoeren en invoegen. Voor de opslag en vorming van stoffen Lysosomen Blaasjes gevormd door het Golgisysteem. Bevat enzymen.

10 Celskelet Geraamte van een cel. Geeft vorm en stevigheid Bestaat uit eiwitdraden. Niet star, wordt afgebroken en weer opgebouwd, zodat cellen van vorm kunnen veranderen en kunnen bewegen. Hierdoor verplaatsen organellen zich. Ook functie bij celdeling (H4) Celwand (niet bij dierlijke cel) Zorgt voor stevigheid mbv Turgor Zie verdere dia voor meer informatie over Celwand

11 * kleine vacuole in dierlijke cel,
** grote centrale vacuole in plantaardige cel ***Chloroplasten, chromoplasten en leukoplasten behoren tot de plastiden. De verschillende plastiden kunnen in elkaar overgaan. Bijvoorbeeld: een chloroplast gaat over in een chromoplast bij het rijpen van vruchten (tomaat) en een amyloplast in een chloroplast als een aardappel deels boven de grond ligt.

12 PLASTIDEN chloroplast proplastide chromoplast leukoplast amyloplast Vacuole blaasje (omgeven door een vacuolemembraan) gevuld met water, zouten, zuren/basen, kleurstoffen. Protoplasma cytoplasma (omgeven door celmembraan): water + zouten, eitwitten en vetachtige stoffen. Kernplasma (omgeven door een kernmembraan). Intercellulaire ruimten holten tussen celwanden, gevuld met lucht

13 Celwand Celwand is opgebouwd uit een aantal lagen (zie schematische tekening hieronder) c = celmembraan 1 = middenlamel: opgebouwd uit pectine (volledig doorlaatbaar) 2 = primaire celwand: opgebouwd uit cellulose (volledig doorlaatbaar) 3 = secundaire celwand: opgebouwd uit houtstoffen + eventueel kurkstoffen (volledig ondoorlaatbaar) 1 + 2: altijd aanwezig 3: soms aanwezig (bast van boom) c c

14 Cellulaire Energie ATP (Adenine-Tri-Phosphaat) = energierijke verbinding. Is meestal de energiebron van je cellen. Soort opgeladen batterij ADP (Adenine-Di-Phosphaat) = voorloper van ATP. Energiearmere verbinding, batterij is leeg. De omzetting van ADP naar ATP gebeurt in de mitochondriën. Hiervoor is energie nodig dat uit de verbranding van glucose gehaald wordt.

15 4.3 Transport bij Cellen

16 Het Celmembraan De grens tussen celinhoud en omgeving.
Bestaat uit een dubbellaag van fosfolipiden (Staarten zijn hydrofoob, de koppen zijn hydrofiel Grote beweeglijkheid, soort van vloeibaar Er zitten eiwitten en cholesterol in. Deze eiwitten kunnen er dwars doorheen lopen, of aan een van de zijden uitsteken.

17 Receptoren Aan de buitenkant van de membraaneiwitten zitten vaak koolhydraatketens. Dit zijn receptoren Elke receptor bindt met één bepaalde stof en de cel reageert dan met een specifieke reactie die hoort bij die stof. Elke cel heeft veel receptoren. Deze kunnen per celtype verschillen, afhankelijk van de functie van de cel.

18 Transport in een cel Passief transport via diffusie; kleine moleculen, zonder elektrische lading bewegen zich van een hoge concentratie naar een lage concentratie (diffusie). Gefaciliteerd transport via eiwitpoorten met de concentratie mee is ook passief. Tegen de concentratie is moet actief. Als er geen concentratieverschil is (isotoon) ontstaat er een evenwicht. Er gaan dan net zoveel deeltjes de cel uit als er in gaan.

19 Diffusie = evenredige verspreiding van moleculen over de beschikbare ruimte (van hoge concentratie naar lage concentratie) Permeabel membraan = volledig doorlaatbaar

20 Water en glucose moleculen kunnen door het membraan heen bewegen
Water en glucose moleculen kunnen door het membraan heen bewegen. Er zullen steeds meer glucose moleculen naar rechts gaan

21 Nu is er een evenredige verspreiding van moleculen over de beschikbare ruimte. Nu is er evenwicht is gaan er evenveel moleculen glucose beide kanten op door het membraan. De concentratie is nu aan beide kanten 3% geworden. Diffusie kost geen energie. Dit noemen we passief transport

22 Osmose Osmose = Diffusie van water door een semi-permeabel of selectief permeabel membraan naar de kant met de hoogste osmotische waarde Semi-Permeabel membraan = alleen watertransport door membraan, dus geen opgeloste stoffen Osmotische waarde = aantal opgeloste deeltjes per volume-eenheid (let op: NaCl valt in water uiteen in het ion Na+ en Cl-) Ook osmose kost geen energie, dus passief transport

23 In de rechter bak zit 9% glucose oplossing, in de linker een 3%

24 Aangezien de glucose moleculen niet door het semi-permeabele membraan kunnen kan er alleen transport van water plaatsvinden. Water gaat van de kant met de laagste osmotische waarde naar de hoogste osmotische waarde

25 Er zal steeds meer water naar rechts worden verplaatst
Er zal steeds meer water naar rechts worden verplaatst. De waterkolom zal stijgen. Er ontstaat evenwicht als de zwaartekracht die de verhoogde waterkolom naar beneden duwt gelijk is aan de druk die het water uitoefent op de membraan.

26 Osmotische waarde Een oplossing is hypotoon ten opzichte van een andere oplossing, wanneer de osmotische waarde lager is. Een oplossing is hypertoon ten opzichte van een andere oplossing, wanneer de osmotische waarde hoger is Hebben twee oplossingen een gelijke osmotische waarde, dan zijn ze isotoon

27 Actief transport Geladen deeltjes en groter moleculen en transport tegen de concentratieverval in, kunnen alleen door actief transport een celmembraan passeren. In de celmembraan zitten speciale membraanpoorten (eiwitten) waarmee een cel regelt welke deeltjes worden opgenomen en afgegeven. Werken als moleculaire pompen Actief transport kost de cel energie (ATP nodig)

28

29 Membranen bewegen Witte bloedcellen en ééncelligen verplaatsen zich door de celmembraan te vervormen. Exocytose: Membraanbolletjes versmelten met de celmembraan en lozen hun inhoud. Bij moleculen die te groot zijn om door de membraan te gaan Endocytose: via instulping in celmembraan ontstaat een blaasje dat vaak iets van buiten de cel heeft ingesloten. Ook bij te grote moleculen Membranen sluiten zich vanzelf en houden zo de celinhoud bij elkaar.

30 dier/plant/bacterie Tussen cellen van planten, dieren en bacteriën zijn heel veel overeenkomsten. Planten hebben een aantal extra organellen (zie tabel bij 2.3). Bacteriën zijn simpeler van bouw. Ze hebben een celmembraan, celwand (beetje anders dan bij plant), ribosomen, DNA maar geen kern. Het DNA ligt los in het grondplasma.

31 Prokaryoten/Eukaryoten
De eerste organismen op aarde waren prokaryote (zonder kern) bacteriën. Eukaryoten (cellen met kern) ontstaan later. Planten, Dieren en Schimmels zijn eukaryoten.

32 Virussen Pakketje DNA of RNA met membraan eromheen
Kunnen zich niet voorplanten. Ze hebben hiervoor prokaryote of eukaryote cellen nodig. Als een cel besmet is door een virus, zet het virus deze cel aan tot het vermeerderen van het genetisch materiaal van het virus. De gastheercel gaat ten gronde.

33 Turgor (Bij planten) Vacuolevocht bevat veel opgeloste waarde en neemt hierdoor veel water op uit de omgeving d.m.v. diffusie, want Wanneer een celinhoud een hogere osmotische waarde heeft dan de oplossing waarin de cel zich bevindt , gaat er meer water de cel in dan eruit gaat. De vacuole zwelt op en drukt tegen de celwand Die komt onder spanning te staan en probeert terug te veren. Een hoge turgor in de cellen betekent een stevige plant

34 Plasmolyse Leg je plantencellen in een hypertone oplossing (concentratie opgeloste stoffen buiten de cel hoger dan in de cel), dan raken ze water kwijt. De celwand veert terug en de turgor wordt kleiner. Wanneer de cel zoveel water verliest dat de celmembraan los laat van de celwand heet het plasmolyse. Het punt dat de celwand net niet loslaat noem je grensplasmolyse

35

36 Turgor en plasmolyse komt alleen voor bij planten omdat die een celwand hebben.

37 4.4 DNA: Het besturingssysteem

38 Eiwitten Eiwitten zijn belangrijk als bouwstof en het regelen van processen. In DNA zit de informatie voor het maken van eiwitten. DNA kan gebruikt worden voor het opsporen van misdadigers en vaststellen wie de ouders zijn van een kind. Er zitten medische en ethische kanten aan het gebruik van DNA

39 De chromosomen in een celkern bestaat elk uit één groot DNA-molecuul plus een aantal eiwitten.
In het DNA-molecuul ligt in codevorm de erfelijke informatie opgeslagen. Hier is de erfelijke aanleg van een organisme vastgelegd.

40 De Amerikaan James Watson en de Engelsman Francis Crick kregen in 1962 de Nobelprijs voor de ontdekking van de structuur van DNA. Zij beschreven de Dubbele Helix en hoe die was opgebouwd uit een keten van aan elkaar gekoppelde nucleotiden (zie volgende dia). Zij hadden uitgevogeld dat er altijd tegenover een A een T zit v.v. en tegenover een C een G v.v.

41 DNA (Desoxyribo Nucleic Acid)
Bestaat uit een dubbele streng nucleotiden. Eén nucleotide bestaat uit : desoxyribose, één fosfaatgroep en één van de vier stikstofbasen: Adenine, Thymine, Cytosine , Guanine

42 Schematische tekening van de opbouw van DNA
Rechts de dubbele helix, links is de krul eruit gehaald. Je ziet dat tegenover de base Adenine, altijd een Thymine zit en v.v.. Tegenover een Cytosine zit altijd een Guanine en v.v.

43 Chromosomen Het DNA in een menselijke cel is verdeeld over 46 chromosomen. Bij elkaar noem je dit het Genoom De helft is afkomstig van je vader, de andere helft van je moeder. Je hebt elk gen dus twee keer. Een gen is een stukje DNA met informatie over één eiwitmolecule.

44 Op de chromosomen die je van je vader en je moeder hebt gehad, liggen dezelfde genen, maar ze hoeven niet dezelfde allelen te hebben. Zo heb je van beide ouders de informatie voor het kleuren van de iris in het oog gekregen, maar het kan best dat het gen van je moeder het allel voor een bruine iris en van je vader het allel voor een blauwe iris bevat. Samen bepalen deze allelen wat de uiteindelijke kleur van jouw iris wordt.

45 Tijdens de celdeling spiraliseren de chromosomen (rollen op in spiraal vorm). Ze zijn dan zichtbaar onder een microscoop. Een karyogram is een foto gemaakt van alle chromosomen in één cel tijdens de celdeling in paren gerangschikt. In 1989 is men begonnen met het HUGO (Humaan Genoom Organisation) project, waarmee men het hele menselijk genoom in kaart heeft gebracht. In 2000 had men het grotendeel klaar.

46 Eiwitten Je lichaam bevat veel verschillende soorten eiwitten:
Bouweiwitten Transporteiwitten Enzymen Hormonen Bij alle processen in je lichaam zijn eiwitten nodig

47 Er zijn 20 verschillende aminozuren (zie binas tabel 71G
Eiwitten zijn hele grote moleculen en bestaan uit ketens van duizenden aminozuren. Er zijn 20 verschillende aminozuren (zie binas tabel 71G Eiwitten zijn verschillend door: Aantal aminozuren Verschillende aminozuren Volgorde van de aminozuren.

48 De basenvolgorde van het DNA is de code voor de erfelijke informatie in de DNA-moleculen.
Drie opeenvolgende nucleotiden in één streng vormen een triplet/codon waarin de volgorde van drie basen bepalend is voor een bepaald type aminozuur dat wordt gebonden bij de bouw van eiwitten. De volgorde van de tripletten bepaald de uiteindelijke volgorde van de aminozuren in een polypeptide en dus de structuur van het eiwit.

49 RNA Ribo-Nucleic Acid. Komt voor in kern en cytoplasma
Enkele streng nucleotiden. Iedere Nucleotide bevat: een Ribose (een sacharide), fosfaatgroep één stikstofbase (Adenine Uracil, Guanine of Cytosine) Er zij drie typen RNA: Messenger RNA (mRNA) gevormd langs actieve genen in het DNA Transfer RNA (tRNA) Ribosomaal RNA (rRNA)

50 mRNA Functie: Transcriptie (het overnemen van de DNA-code in mRNA codons Verbreking van de basenparing in dubbelstrengs DNA, nadat RNA polymerase (enzym) zich heeft gebonden aan een promotor in het DNA Baseparing van vrije RNA-nucleotiden met de vrije baseneinden in DNA door RNA-Polymerase dat start bij een promotor (vaak begin gen)

51 zie vorige dia Aaneenschakeling van RNA nucleotiden waarde de DNA gencode wordt overgenomen in de codons van de gevormde mRNA streng Verbreking van de basenparing tussen DNA en mRNA Herstel van de dubbele DNA-streng nadat RNA-polymerase is doorgeschoven naar volgende DNA-stuk Transport van mRNA uit de kern naar ribosomen.

52 tRNA Bevat één triplet (anti-codon) dat bepalend is voor het type aminozuur dat kan worden gebonden en meegevoerd. Functies: Koppeling van een bepaald aminozuur (past bij anti-codon Transport van het aminozuur naar een ribosoom waar mRNA aanwezig is

53 Ribosomaal RNA Bevat enzymen voor aaneenschakeling van de door tRNA meegevoerde aminozuurmoleculen Basenparing van een anti-codon van tRNA met het passende mRNA codon Transport van mRNA langs de ribosomen Aaneenschakeling van door tRNA aangevoerde aminozuren Verbreking van bindingen tussen gevormde polypeptideketens met tRNA Verbreking van basenparingen tussen tRNA en mRNA

54 Eiwitsynthese Transcriptie: overzetten van de DNA-code van een gen in een RNA-code. Vindt plaats in de kern Translatie: overzetten van de RNA-code in een specifieke volgorde van aminozuren in een polypeptideketen Koppeling polypeptideketens tot eiwitten met als doel het toevoeging aan cytoplasma (bv enzymen, hemoglobine) of afscheiding door de cel (bv hormonen, verteringsenzymen)

55 Translatie schematisch weergegeven.
Bron:

56 Transcriptie schematisch weergegeven
Langs de coderende keten loopt een enzym. Er wordt mRNA gevormd De transcriptie vindt plaats in de celkern.

57 Eiwitsynthese Translatie en Transcriptie zijn ook te zien in de animatie op de link hieronder:

58 4,5 Ongecontroleerde Celgroei

59 Celcyclus Tijdens de interfase (periode tussen delingen) zijn DNA moleculen niet opgerold. De genetische code is dan af te lezen. De periode waarin een cel ontstaat, groeit, actief is en opnieuw deelt noemen we de celcyclus

60 DNA replicatie voor celdeling
Despiralisatie van de dubbelstreng Splitsing van de basenparen door een enzym Aankoppeling van passende vrije DNA-nucleotiden aan de vrijgekomen basen-einden in de DNA-strengen Er ontstaan twee identieke chromatiden als beide enkele strengen weer zijn aangevuld tot dubbele strengen. Beide dubbelstrengen bestaan nu uit een oud en een nieuw gevormde streng.

61 DNA verdubbeling Tegen elke oude streng van het DNA wordt een nieuwe gevormd.

62 Celcylcus (Binas 75A) G1-fase: toename cytoplasma en celorganellen :cel groeit S-fase: het DNA verdubbelt (replicatie). Twee identieke DNA moleculen rollen op tot chromosomen. De twee chromatiden blijven op één punt verbonden = centromeer G2-fase: Groei hoeveelheid cytoplasma, celorganellen. DNA wordt gecontroleerd . M-fase: kerndeling (mitose zie Binas 75B1). Uit de kern ontstaan twee kernen. Celdeling: midden in de cel ontstaat een nieuwe celmembraan die het cytoplasma in tweeën deelt. Bij planten ontstaat hierna nog een celwand. G1-fase (kan heel lang duren), S-fase en G2 fase vinden plaats tijdens de interfase, het tijdsinterval tussen twee kerndelingen.

63 Schematische tekening van de Celcyclus

64 Mitose (Celdeling) 2n-->2n + 2n
Chromosomen bestaan uit DNA plus eiwitmoleculen (daar zit het DNA omheen gewikkeld). Tijdens de mitose gaan de centromeren van elk chromosoom in het midden van de cel liggen. Homologe chromosomen liggen naast elkaar in het equatorvlak. Er ontstaan trekdraden, die van elk chromosoom één chromatide naar de ene kant van de cel (pool) trekken en de andere chromatide naar de andere kant van de cel.

65 Fases van de mitose Profase: Metafase: Anafase
Centriolen gaan naar de polen Kernmembraan verdwijnt Metafase: Chromosomen gaan naast elkaar in equatorvlak liggen Vorming spoelfiguren van trekdraden bij de centromeren Anafase Centromeren delen zich Uiteentrekken van de chromatiden

66 Hierna kan celdeling plaatsvinden.
Telofase Iedere pool krijgt weer 2n chromosomen Chromosomen despiraliseren Ontstaan twee nieuwe kernmembranen Hierna kan celdeling plaatsvinden.

67 Schematisch de mitose

68 Mitose op foto

69 Op de link hieronder staat een animatie waarin de mitose wordt uitgelegd.

70 Na de celdeling Er zijn twee nieuwe cellen ontstaan. Elke cel bezit nu de helft van de organellen en het cytoplasma en heeft een eigen portie DNA omgeven door een kernmembraan. Eén van beide cellen specialiseert zich tot een bepaald type cel (krijgt specifieke bouw en functie) b.v. zenuwcel De andere cel gaat in rustfase en kan zich opnieuw delen wanneer dat nodig is.

71 Celdifferentiatie Na een deling is een cel nog niet gespecialiseerd. Deze cel kan nog van alles worden, oogcel, levercel, hersencel. Alle cellen bij een mitose ontstaan hebben steeds hetzelfde DNA. Verschillen tussen cellen ontstaan door het aan- en uitschakelen van genen. In het ene celtype zijn andere genen actief dan in een ander celtype Later ontwikkeld zo’n cel zich in een bepaald type = celdifferentiatie. Cellen verschillen in grootte, bouw en de eiwitten die ze maken. Epigentica houdt zich bezig met het onderzoek naar het ontstaan van die verschillende celtypen

72 Celdeterminatie Tijdens de ontwikkeling van een embryo worden cellen gedetermineerd. Ze worden voorbestemd om een bepaald type cel te worden. De differentiatie gebeurt later.

73 Inductie De plaats waar een cel zich bevindt bepaalt mede de determinatie. Welke buurcellen de cel heeft bepaalt wat hij gaat worden. Cellen wisselen stoffen uit met elkaar. Als een cel het contact met zijn buurcellen verliest gaat hij dood door gebrek aan deze stoffen (apoptose) Inductie kan dus leiden tot apoptose (zie volgende dia)

74 Apoptose Geprogrammeerde celdood. Cellen sterven doordat , na een signaal van buitenaf, hun eigen DNA hen daartoe aanzet. Geeft het lichaam vorm tijdens de embryonale stadia (b.v. vorming van vingers). Bij volwassenen heb je ook apoptose (b.v. het afstoten van een deel van het baarmoederslijmvlies bij menstruatie, het afsterven van losse cellen die het contact met hun buren zijn verloren)

75 Telomeren Aan het eind van een chromosoom zit een telomeer (net als een nestel aan een veter). Bij iedere deling van het chromosoom, wordt het telomeer een stukje korter, tot het te kort wordt om nog een keer celdeling mogelijk te maken. Celdood treedt op. Een telomeer is een soort teller die bijhoudt hoe vaak een cel heeft gedeeld. Cellen die een telomeer langer kunnen maken, kunnen vaker delen (b.v. darmcellen en huidcellen). Veel beschadigde of afgestorven cellen leiden tot ouderdomsverschijnselen.

76 Ontregelde celdeling Groei en snelheid van celdeling staan onder invloed van groeihormonen en van plaatselijke factoren zoals verwonding en belasting van organen. Ontregelde groei van cellen: Cellen slaan de rustfase over en blijven zich delen. Deze cellen specialiseren zich niet. Goedaardige gezwellen zijn plaatselijk en verspreiden zich niet. (b.v. een wrat) Kwaadaardige gezwellen (tumor) dringen omliggende weefsels binnen. Kunnen losraken en via het bloed of lymfe uitzaaien (metastaseren) naar een andere plek in het organisme

77 Celcyclus geregeld Celcyclus (bron 14 blz 97 en Binas tabel 76A)
Tijdens G1 fase zijn er stoffen die de celdeling Stimuleren en stoffen die de celdeling remmen. Receptoren op de cel reageren op deze stoffen en schakelen regelgenen in het DNA aan of uit (bron 29 blz 105)

78 Regelgenen Regelgenen remmen of stimuleren celdeling en houden zo de celdeling in bedwang. Cellen hebben reparatiemechanismen om schade te herstellen. Meestal is dat succesvol. Is de schade te groot, dan vernietigd normaal gesproken de cel zichzelf Ongecontroleerde celdeling leidt tot het ontstaan van tumoren

79 Regelgenen Proto-oncogenen: stimuleren celdeling. Coderen voor eiwit die het signaal van de stimulerende receptor overbrengen naar de celkern  DNA verdubbelt zich en de cel gaat delen. Bij mutatie in proto-oncogenen kan een cel deze eiwitten produceren zonder dat de receptor is geactiveerd cel gaat ongecontroleerd delen. Tumor ontstaat. Een ontstpoort proto-oncogen heet een oncogen. Soms worden er dan ook groeifactoren afgegeven aan buurcellen, waardoor die ook gaan delen.

80 Regelgenen 2 Inductie van buurcellen kan het ontstaan van een tumor remmen tumor-suppressorgenen: coderen voor eiwitten die de celdeling onderdrukken. Deze eiwitten brengen het signaal van de buurcellen (stop met delen) over naar de kern. Deze stopt daardoor met ongeremd delen. Cellen met onherstelbaar DNA beschadiging sterven door het aanschakelen van een zelfmoordgen. Bij de helft van de tumoren is dit zelfmoordgen gemuteerd.

81 Mastergenen Op het DNA van gedetermineerde cellen zitten vaste eiwitten (mastergenen), die als een schakelaar werken. Ze zorgen ervoor dat bepaalde stukken DNA actief zijn en andere niet. Mastergenen besturen de ontwikkeling van organen. Er zijn mastergenen die de activiteit van andere mastergenen regelen De eiwitten die mastergenen maken blijven tijdens de deling op hun plek zitten.

82 Mutaties Mutatie = verandering in DNA. Levert een bijdrage aan de diversiteit in genotypen binnen populaties Puntmutatie  één stikstofbase in de DNA keten is veranderd (b.v. bij sikkelcelanemie). Hierdoor ontstaan meerdere allelen voor één gen. Genmutatie verandering in een gen, meestal in een ongunstig recessief gen, soms in een gunstig gen Chromosoommutatie structuur van een deel van het chromosoom met meerdere genen is gemuteerd(b.v. verkrijgen, verliezen of verplaatsen van chromosoomsegmenten).

83 Mutaties Oorzaken: Straling
Chemische stoffen (carcinogene stoffen /mutagene stoffen) Virussen

84 Genmutatie Kan erfelijk worden doorgegeven als de mutatie in de geslachtscellen zitten. Albinisme: door ontbreken enzym kan het pigment melanine niet worden aangemaakt. Sikkelcelanemie: verkeerd aminozuur in hemoglobine veranderd rode bloedcel in sikkelvorm met verminderde O2 binding als gevolg. Ontstaan van kanker als door mutaties de celdeling niet meer wordt geremd. Met als gevolg een tumor (gezwel) die kwaadaardig wordt genoemd als er kans is op verspreiding van tumorcellen (uitzaaiing)

85 Genmutaties Puntmutatie Insertie Deletie Inversie

86 Chromosoommutaties Isochromosoom Deletie Inversie Duplicatie

87 Genoommutaties

88 Gevolgen van Mutaties Normale lichaamscel -> vaak niet schadelijk
Geslachtscel -> wel schadelijk als het wordt doorgegeven aan het nageslacht Schadelijk als cellen ongeremd gaan delen, met als gevolg een tumor

89 Metastaseren Door mutatie in de genen voor de eiwitten die een cel op zijn plek houden, kan een aantal cellen van een tumor losraken en via bloed en/of lymfe zich verspreiden door het lichaam en ergens anders een nieuwe tumor vormen. Kankercellen stimuleren de groei van haarvaten, waardoor een tumor goed voorzien wordt van zuurstof en voedingsstoffen.

90 Genezen van Kanker Opereren. Verwijderen van de tumor
Bestralen. Met röntgenstralen of radioactieve straling de tumorcellen kapot maken. Chemotherapie. Chemische stoffen doden de actievere tumorcellen sneller dan de lichaamscellen. Doet veel schade aan het lichaam Monoclonale antilichamen therapie (zie hoofdstuk 9) Een combinatie van therapieën is meestal nodig. Sommige vormen van kanker zijn redelijk goed (tijdelijke) te genezen, anderen niet.