Ontstaan van de Cel en Evolutie

Ontstaan van de cel

• Spontane vorming van organische moleculen leidde tot de ontwikkeling van de cel.
• Polymerisatie van organische moleculen resulteert in de vorming van macromoleculen.
• RNA speelde een cruciale rol als katalysator bij de polymerisatie van nucleotiden, wat leidde tot zelf-replicerende RNA-moleculen.

Protocel Hypothese

• De eerste cel ontstond door omhulling van zelf-replicerend RNA in een fosfolipiden membraan.
• Fosfolipiden hebben een hydrofobe staart en een hydrofiele kop, wat zorgt voor spontane reorganisatie in water en celvormige structuren.
• De omhulling vormt een eenheid die zichzelf kan reproduceren en verder kan evolueren, bekend als protocel.

DNA Synthese en Functie

• Dubbele DNA-strengen vormen een helixstructuur; bindingen tussen baseparen zijn zwak en laten strengen ontbinden zonder het suiker-fosfaat ‘backbone’ te breken.
• DNA-replicatie maakt gebruik van elke streng als template voor de synthese van een complementaire streng.
• De universele basisprincipes houden in dat DNA de genetische informatie bevat die door replicatie en polymerisatie gekopieerd wordt binnen de cel.

Transcriptie en Translatie

• Transcriptie gebruikt segmenten van DNA als template voor de synthese van RNA.
• Translatie maakt gebruik van RNA-moleculen voor de synthese van eiwitten, het primaire product dat DNA-instructies uitvoert.

RNA Kenmerken

• RNA verschilt van DNA door een andere suiker (ribose) en het gebruik van uracil (U) in plaats van thymine (T).
• RNA-transcripten zijn vervangbaar en worden in grote hoeveelheden geproduceerd, terwijl DNA een vast archief van genetische informatie is.

Microscopische Kenmerken

• Numerieke apertuur (N.A.) meet de wijdte van de microscooppupil; een grotere N.A. resulteert in betere zichtbaarheid.
• Resolutie bepaalt de kleinste detail die zichtbaar is; invloed van olie (grotere brekingsindex) in vergelijking met lucht voor optimale lichtdiffusie.

Contrast in Microscopie

• Kleuring verbetert het contrast van specimens door selectieve absorptie van golflengtes.
• Donker-veld microscopie maakt gebruik van zijdelingse verlichting voor het benadrukken van verstrooid licht.
• Fase contrast- en differentiële interferentiemicroscopie maken faseverandering zichtbaar via amplitudeverschillen.

Histologisch Onderzoek

• Histologische coupes zijn nodig omdat weefsels vaak te dik zijn voor directe observatie.
• Fixatie stabiliseert cellen en structuren, bijvoorbeeld door formaldehyde.
• Inbedding en het gebruik van een microtoom creëren dunne sneden voor microscopisch onderzoek.

Fluorescentie Mikroscopie

• Fluorochromen absorberen specifieke golflengtes en stralen weer licht uit een langere golflengte uit.
• Voorbeelden van fluorochromen zijn fluoresceïne (groen) en DAPI (kleurt de nucleus blauw).
• Fluorescente eiwitten, zoals GFP en DsRed, worden gebruikt voor eiwitvisualisatie en genexpressie-analyse.

Cryo-elektronenmicroscopie

• Maakt visualisatie van eiwitten op atomair niveau mogelijk, wat kan leiden tot verbeterd begrip van functies en nieuwe therapieën.

Dit examen behandelt de theorieën over het ontstaan en de evolutie van de cel. Je zult leren over de spontane vorming van organische moleculen, de polymerisatie van nucleotiden door RNA en de hypothese van de protocel. Bereid je voor op vragen over deze fundamentele concepten in de celbiologie.