Je leest:

Wat is een levende cel?

Wat is een levende cel?

Auteur: | 23 december 2015

Zelf leven van de grond af opbouwen. Uit niks meer dan losse moleculen. Scheikundigen proberen het, maar dat is nog niet makkelijk. In een reeks spoedcursussen praat Kennislink je snel bij over hoe je van een knutseldoos met moleculen tot iets kan komen dat op leven lijkt. Deze week: wat is een levende cel?

Na deze cursus begrijp je:

  • Dat al het leven bestaat uit één of meer cellen
  • Wat de kenmerken zijn van een levende cel
  • Uit welke onderdelen een levende cel (minimaal) bestaat
  • Dat een levende cel een chemische reactor is
  • Dat een cel allerlei schijnbaar ongeordende stoffen bevat maar toch een geoliede machine is
Gauchos
Dieren en planten bestaan uit enorm veel cellen.
Shutterstock

Alle levende wezens op aarde hebben gemeen dat ze zijn opgebouwd uit dezelfde bouwblokken: cellen. Sommige levensvormen bestaan uit een enkele cel. De bekendste eencellige wezentjes zijn de bacteriën, die bijvoorbeeld op je huid zitten of in de bodem. Een bacteriecel is een organisme op zichzelf.

Maar het meeste leven is opgebouwd uit enorm veel cellen die met elkaar verbonden zijn. Denk maar aan de bomen in een bos, de vissen in de rivier, de koeien in de wei en de muggen in de lucht. En natuurlijk jijzelf. Ze zijn heel klein dus je kan ze niet zien, maar je lichaam wordt gevormd door biljoenen cellen die met elkaar samenwerken.

Wat alle cellen gemeen hebben

Om elke cel ligt een vliesje dat ervoor zorgt dat de cel een buiten- en een binnenkant heeft. Dat vliesje kan bepaalde moleculen doorlaten van binnen naar buiten en andersom.

Aan de binnenkant van elke cel zwemmen dezelfde soorten moleculen rond. Moleculen als DNA, koolhydraten, vetten en vooral heel veel eiwitten. En in elke cel organiseren die moleculen zich spontaan tot grotere onderdelen, een trucje van de natuur dat zelfassemblage heet. Dankzij al die verschillende moleculen kan een cel blijven functioneren. Ze zorgen ervoor dat de juiste stoffen, die bijvoorbeeld afkomstig zijn uit het broodje kaas dat je at, terechtkomen op de juiste plaats in de cel, bijvoorbeeld bij de bouwplaats voor nieuwe eiwitten.

Een ander kenmerk van een levende cel is dat het kopieën kan maken van zichzelf. Door de verdubbeling van cellen kan één bevruchte eicel uitgroeien tot een volwassen mens.

01 newsimage genomicbackbone
Dit zijn micro-organismen: relatief simpele, eencellige organismen.

Simpel of ingewikkeld

Er is dus veel overeenkomst tussen cellen. Maar er zijn ook verschillen. De ene cel is veel ingewikkelder dan de andere. In de cellen van planten en dieren zitten orgaantjes met allemaal een eigen taak, zoals eiwitten maken, energie maken of afval verwerken. Het erfelijk materiaal, het DNA, ligt opgeslagen in een celkern. Een bacteriecel is veel simpeler: het heeft geen celkern. DNA en andere moleculen drijven gewoon vrij rond in de cel.

Chemische reactor

De ene cel heeft dus wat meer machinerie dan de andere. Maar op het kleinste niveau gebeurt er in elke niets anders dan chemische reacties. Cellen maken voortdurend nieuwe stoffen en ruimen oude stoffen op om hun stofwisseling draaiende te houden. Je moet het zo voor je zien. Het binnenste van een cel zit tjokvol eiwitten en andere moleculen die op elkaar botsen. Tijdens die botsingen ontstaan nieuwe moleculen of worden oude juist afgebroken. Er zijn duizenden stoffen die tegelijkertijd met elkaar reageren! Eigenlijk is een levende cel dus niks anders dan een chemische reactor.

129547 962 1112205632372 dnatolleng
Dit is een enzym dat de dubbele helix uit elkaar trekt zodat het DNA verdubbeld kan worden.
TUDelft/Tremani CC1.0

Geoliede machine

Nu vraag je je vast af: hoe kan een cel iets klaarspelen in die chaotische brij van botsende moleculen? Hoe vinden de juiste moleculen elkaar? De cel is echter helemaal niet zo ongeordend. Cellen kunnen verschillende reacties van elkaar gescheiden houden door de actie van enzymen.

Enzymen zijn eiwitten die in de cel rondzwemmen en aan moleculen binden om chemische reacties sneller te laten verlopen. Het geheim is dat ze heel specifiek zijn. Enzymen binden alleen aan dát molecuul waar ze op passen. Zoals een sleutel maar op één slot past. Ze laten zich niet verwarren als ze in de drukte per ongeluk op een molecuul botsen dat in een andere reactie thuishoort. Daardoor is de cel toch een goed geoliede machine.

1/8

Spoedcursussen

Volg hier de cursus van molecuul tot leven in tekst en film. Gemaakt voor de pagina Leven bouwen met moleculen op Kennislink.nl. Met dank aan het Research Center for Functional Molecular Systems

Pixabay, Darwin Laganzon via CC0
1/8

Spoedcursus: Wat zijn moleculen?

Al het leven om ons heen bestaat uit moleculen. Weet jij wat een molecuul ís en doet? Volg hier de cursus: In tekst In film In infografic

1/8

Spoedcursus: Wat is zelfassemblage?

In de natuur klonteren moleculen spontaan samen, bijvoorbeeld om onderdelen van cellen te bouwen. Weet jij hoe en waarom moleculen dat doen? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Spoedcursus: Wat is katalyse?

Hulpstoffen genaamd katalysatoren zitten overal om je heen. De bekendste is misschien wel de autokatalysator. De natuur maakt ook gebruik van katalyse. Weet jij hoe? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Spoedcursus: Wat is een levende cel?

Alle levende wezens op aarde hebben gemeen dat ze zijn opgebouwd uit dezelfde bouwblokken: cellen. Weet jij uit welke onderdelen een cel bestaat? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Spoedcursus: Hoe is de eerste cel ontstaan?

De eerste cel zou bijna 4 miljard jaar geleden voor het eerst in onze oceaan hebben gezwommen. Weet jij hoe dat allereerste leven ontstaan kan zijn? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Spoedcursus: Hoe bouwen we zelf een levende cel?

Wetenschappers proberen zelf een cel te bouwen. Ze kennen alle benodigde moleculen. Weet jij wat er komt kijken bij het maken van een levende cel? Volg hier de cursus: In tekst In film En test jezelf in de quiz.

1/8

Credits spoedcursussen

Deze cursus is gemaakt voor de pagina Leven bouwen met moleculen op Kennislink.nl Met dank aan het Research Center for Functional Molecular Systems Tekst Mariska van Sprundel en Sanne Deurloo Film Opzet en script: Mariska van Sprundel, Bruno van Wayenburg en Sanne Deurloo Animatie en geluid: Bruno van Wayenburg Stem: Ans Hekkenberg Infografic Bruno van Wayenburg

Dit is de vierde spoedcursus in de reeks ‘Van molecuul tot leven’. Eerder verscheen deel drie: ‘Wat is katalyse?’. Lees en bekijk volgende week deel vijf: ‘Hoe is de eerste cel ontstaan?’

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 23 december 2015

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.