Celorganellen 4VWO 2011/2012 Celmembraan Het celmembraan is het elastische omhulsel van de cel. Bij een dierlijke cel scheidt hij het cytoplasma van de omgeving van de cel. Bij een plantaardige cel is het de grens tussen het cytoplasma en de celwand De eiwitten spelen een grote rol in het transport van stoffen. Aan sommige eiwitten zit een koolhydraatketens. Die zijn bij iedereen anders en zorgen voor bepaalde eigenschappen. Het celmembraan is opgebouwd uit eiwitten en een dubbele laag fosfolipiden. Fosfolipiden bestaan uit een hydrofiele (waterminnende) fosfaatkop en uit hydrofobe vetzuurstaarten. Tussen de fosfolipiden zit cholesterol. Dit zorgt ervoor dat het celmembraan sterker en stabieler is. Functies van het celmembraan Grens vormen tussen de cel en zijn omgeving Samenstelling cytoplasma bepalen door transport van stoffen Uitleg transport door celmembraan Bijv. semipermeabel, actief/passief transport, DNA Plastiden In het cytoplasma van jonge plantencellen komen proplastiden voor. Proplastiden zijn kleine korrels die zich tot plastiden kunnen ontwikkelen. Uit proplastiden kunnen chloroplasten, chromoplasten en leukoplasten ontstaan. Plastiden komen niet voor in dierlijke cellen. -In chloroplasten (bladgroenkorrels) vindt fotosynthese plaats. Fotosynthese is het proces waarbij met behulp van licht glucose wordt gevormd uit water en koolstofdioxide. Zo vangen de bladgroenkorrels het zonlicht op en wordt het verder verwerkt. Hierbij komt zuurstof vrij. Bladgroenkorrels zorgen ook voor de groene kleur van een plant. -Chromoplasten (kleurstofkorrels) bevatten gele en/of rode keurstoffen (pigmenten). felle Gele, oranje en rode kleuren van bloemen en vruchten worden vaak veroorzaakt door deze plastiden. * Choroplasten en chromoplasten kunnen in elkaar overgaan. Bijvoorbeeld wanneer een tomaat rijp wordt, verandert de kleur van groen naar rood. -Leukoplasten kunnen zich ontwikkelen tot chloroplasten, chromoplasten en amyloplasten (zetmeelkorrels). Een leukoplast is een organel in een plantencel dat hoofdzakelijk suiker (glucose) omzet in zetmeel. Een zetmeelkorrel is een leukoplast. Leukoplasten zijn kleurloos. *Een amyloplast is een kleurloze plastide, waarin zetmeel is opgeslagen. Een amyloplast is een gespecialiseerde vorm van een leukoplast. Het zetmeel wordt hoofdzakelijk uit suiker (glucose) gevormd. De Celkern. Waar kun je het organel in de cel vinden? De celkern bevindt zich in het cytoplasma. Maar het wordt wel gescheiden van het cytoplasma door de dubbele kernmembraan. Hoe ziet het organel eruit? De celkern bestaat uit kernplasma. De kern is een bolletje dat wordt omringd door een membraan dat uit twee lagen bestaat. De binnenste laag omvat de kern en loopt over in het buitenmembraan dat op zijn beurt is versmolten met het endoplasmatisch reticulum. In beide kernmembranen zitten poriën waar stoffen doorheen kunnen. Wat is de functie van het organel? Welke rol speelt het organel in de cel? De celkern is het centrale onderdeel van de cel. Het regelt de stofwisselingen die in de cel plaatsvinden. De celkern zorgt ook voor een veilige opslagplaats van het DNA; De genen op het DNA regelen via enzymen de activiteiten in de cel. De celkern biedt de plek waarin het DNA zich tijdens de celdeling kan verdubbelen, zodat na de deling in iedere nieuwe cel dezelfde erfelijke informatie terechtkomt. Eventueel nog speciale kenmerken van het organel. De celkern is naast het mitochondrium, endoplasmatisch reticulum en chloroplast het enige organel met zijn eigen ribosomen. Cellen met een kern zijn meestal groter dan cellen zonder kern. Dieren, planten en schimmels bevatten een celkern. Bacteriën hebben geen kern. Cellen met een kern bevatten organellen. Een cel heeft maar 1 kern. Endoplasmatisch reticulum Het Endoplasmatisch reticulum is een netwerk dat ligt in het cytoplasma, reticulum is letterlijk vertaald netwerk, en endoplasmatisch betekent “in vloeistof”. Het bestaat uit membranen die dicht tegen elkaar aan liggen waartussen holten en kanalen worden gevormd. Het sluit aan op het kernmembraan. Het Endoplasmatisch reticulum is er vooral voor transport van moleculen in de cel. Je hebt een ruw endoplasmatisch reticulum en een glad endoplasmatisch reticulum. Het ruwe endoplasmatisch reticulum De naam zegt het zelf al: ruw. Op dit deel van het endplasmatisch reticulum zitten Ribosomen. Dit zijn bollige organellen, en vandaar de naam ruw endoplasmatisch reticulum. Door de bolletjes is er hier gewoon een wat ruwer oppervlak. Ze zitten voornamelijk de membramen van het endoplasmatisch reticulum De ribosomen zorgen voor synthese van eiwitten. De eiwitten die dan gesynthetiseerd zijn, komen terecht in de ruitmes tussen de membramen van het reticulum. De eiwit moleculen die hier zitten hebben dan nog niet hun uiterlijke vorm gekregen. De blaasje scheiden zich vanuit deze plek af en gaan richting het golgi-systeem, waar ze dan wel hun uiteindelijke plaats krijgen. Het ruwe endoplasmatisch reticulum is dus onmisbaar voor de aanmaak van eiwitten en secretie Het gladde endoplasmatisch reticulum Dit deel dien er voor om de eiwitmoleculen door te sturen naar het golgi-systeem. De gladde stukken bevinden zich dan ook meestal tussen het ruwe en het golgi-systeem in. Een andere functie van het gladde endomplasmatisch reticulum is het opslaan van allerlei stoffen zoals calciumionen en lipiden en fosfolipiden. Ook zorgt het voor de detoxificatie van bijvoorbeeld alcohol en drugs. Dit is dus ook waarom het gladde endoplasmatische reticulum goed onwikkeld is op de bijnierschors. Golgi-systeem Celkern, endoplasmatisch reticulum en golgi-apparaat. (1) Celkern. (2) Kernporie. (3) Ruw endoplasmatisch reticulum (RER). (4) Glad endoplasmatisch reticulum (SER, de S komt van Smooth). (5) Ribosoom op het RER. (6) Eiwitten die getransporteerd worden. (7) Transportblaasje. (8) Golgi-apparaat. (9) Cis-kant van het golgiapparaat. (10) Trans-kant van het golgi-apparaat. (11) Cisternen van het golgi-apparaat. (12) Secreetblaasje. (13) Celmembraan. (14) Afgescheiden eiwitten. (15) Cytoplasma. (16) Extracellulaire ruimte. Hoe werkt het? • Eiwitten • Secretie • Exocytose Waar in het lichaam? • Kliercellen • Verteringsstelsel Lysosoom In een dierlijke cel kom je als je goed kijkt allerlei dingen tegen, zoals bijvoorbeeld lysosomen. De lysosomen kun je vergelijken met het maagdarm-stelsel van de mens. Doordat de cel van buiten en van binnen stoffen opneemt ontstaan er blaasjes in de cel. Deze blaasjes smelten samen met de lysosomen, die verterings-enzymen bevatten. Hierdoor verteren de stoffen tot moleculair niveau en gaan dan door het lysosoom-membraan heen. Als ze dan in de cellulaire vloeistof komen, kunnen ze dienen als brandstof. De PH-waarde van een lysosoom is altijd kleiner als die van de cel zelf, omdat lysosomen het beste werken met een laag PH. Meestal is het PH rond de 5 in de lysosomen. Zo zitten er dus vaak erg veel waterstof-ionen in de lysosomen. Dit waterstof is nodig voor een betere reactie van de enzymen met de macro-moleculen die de cel in komen. Dit gaat volgens de volgende reactie: R1R2 + H2O -> R1H + R2OH. Het Mitochondrion Functie: In de mitochondriën zitten de enzymen die nodig zijn voor de afbraak , de verbranding, van suiker en andere grote moleculen met behulp van zuurstof. C6H12O6 (glucose) + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O Tijdens dit proces, ook wel de celademhaling genoemd, komt energie vrij die vastgelegd wordt in de stof ATP. Het ATP verspreidt zich door diffusie door heel de cel en levert energie die nodig is voor allerlei processen in de cel. De enzymen die nodig zijn voor de verbranding zonder zuurstof, gisting, zitten buiten de mitochondriën. Cellen die veel energie nodig hebben bezitten veel mitochondriën. Dit kan verschillen van 1 tot wel duizenden mitochondriën. Dit verschilt per cel omdat de ene cel meer energie nodig heeft dan een andere cel. Denk bijvoorbeeld aan een spiercel, die heeft veel energie nodig. Bouw: Mitochondriën zijn ronde of boonvormige organellen, die bestaan uit een dubbel membraan: het binnenste en het buitenste membraan. Het buitenste membraan bevat veel membraaneiwitten. Deze eiwitten vormen een soort van kanalen die ervoor zorgen dat onder andere het ATP uit het mitochondrion naar de rest van de cel kan. Het binnenste membraan is, zoals je ziet, sterk geplooid. Deze plooien worden cristae genoemd. Ze vergroten de oppervlakte van het binnenste membraan en kunnen daarom ATP produceren. De grootte van het binnenste membraan is variabel en hangt af van de soort cel. Een spiercel heeft bijvoorbeeld meer ATP nodig, dus heeft ook meer cristae. Tussen die 2 membranen zit de intermembrane ruimte. Doordat het buitenste membraan permeabel is voor kleine moleculen, is de concentratie van bijvoorbeeld ionen en suikers in de intermembrane ruimte hetzelfde als in het cytoplasma. Het binnenste membraan is daarentegen niet-permeabel. Ten slotte is er nog de matrix. Dat is de ruimte in het binnenste membraan. De matrix bevat een groot deel van de eiwitten in een mitochondrion. Het bevat ook een geconcentreerd mengsel van honderden enzymen, speciale mitochondriale ribosomen en tRNA’s.