PowerPoint-presentatie

2 DNA
©JasperOut.nl
2.1 Bouw en functie van DNA
2 DNA
©JasperOut.nl
Soorten DNA
Het DNA in je cellen bevat de informatie voor erfelijke eigenschappen.
Het totaal van al deze informatie noemen we het genoom.
Elke cel in je lichaam heeft, net als bij alle andere meercellige organisme, het
zelfde genoom. Het DNA dat deze erfelijke eigenschappen bevat bevindt zich
onder meer in je celkern (kernDNA) en mitochondriën (mtDNA) en bij planten
ook in de chloroplasten.
Het kernDNA ligt in de kern verdeeld over de verschillende chromosomen. De chromosomen
bestaan op hun beurt uit genen (die informatie voor de eiwitsynthese bevatten) en niet-coderend
DNA wat een regulerende functie heeft bij de eiwitsynthese.
Bij organisme zonder celkern (prokaryoten) ligt het DNA los in de cel in de vorm van een cirkel.
Sommige prokaryoten hebben ook hele korte stukjes circulair DNA, de plasmiden.
2.1
DNA
Bouw en functie van DNA
©JasperOut.nl
DNA-molecuul
Ieder chromosoom bevat een DNA-molecuul, een DNA-molecuul is een nucleïnezuur dat bestaat uit
twee ketens van aan elkaar gekoppelde nucleotiden.
De twee nucleotideketens worden aan elkaar verbonden door vaste basenparing:
A (adenine)
C (cytosine)
T (thymine)
G (guanine)
De twee ketens liggen in een helixstructuur om elkaar heen, dat wil zeggen dat ze in een dubbele
spiraal opgedraaid liggen rondom eiwitten (ook de eiwitten maken deel uit van het chromosoom).
2.1
DNA
Bouw en functie van DNA
©JasperOut.nl
DNA-molecuul
Zie BINAS tabel 71 voor de
bouw van een DNA-molecuul
2.1
DNA
Bouw en functie van DNA
©JasperOut.nl
2.2 DNA-replicatie
2 DNA
©JasperOut.nl
Celcyclus
Tijdens de celcyclus moeten de chromosomen in een cel worden
gekopieerd zodat deze verdeeld kunnen worden over de
dochtercellen die tijdens de mitose ontstaan. De chromosomen in
beide cellen moeten exact het zelfde DNA bevatten.
Hiervoor vindt tijdens de S-fase van de celcyclus de DNA-replicatie
plaats.
Bij de DNA-replicatie worden beide strengen van het DNA-molecuul
van elkaar los gemaakt door de verbinding tussen de basenparen te
verbreken. Uiteindelijk wordt van elke streng een nieuwe DNAmolecuul gemaakt.
2.2
DNA
DNA-replicatie
Celcyclus
Mitose
G1-Fase
G2-Fase
S-Fase
©JasperOut.nl
DNA-replicatie
De replicatie begint met het verbreken van de basenparen, de helixstructuur van het DNA-molecuul
verdwijnt en de beide strengen van het DNA-molecuul gaan uit elkaar.
Na deze eerste stap liggen in beide strengen alle nucleotiden dus vrij om een nieuwe binding aan te
gaan. In het kernplasma bevinden zich vrije DNA-nucleotiden, deze kunnen zich met behulp van het
enzym DNA-polymerase binden aan de nucleotiden in de streng.
Omdat adenine zich altijd aan thymine bindt en cytosine aan guanine ontstaan er twee identieke
nucleotidenketens.
De DNA-polymerase beweegt zich in beide strengen in een
andere richting. In de ene streng van links naar rechts, dit
enzym kan dus aan een stuk door bewegen. Het andere
enzym beweegt van rechts naar links en start telkens weer
opnieuw wanneer hij bij een compleet stuk DNA-molecuul
aan komt.
2.2
DNA
DNA-replicatie
©JasperOut.nl
DNA-replicatie
2.2
DNA
DNA-replicatie
Zie BINAS tabel 71D
voor de DNA-replicatie
©JasperOut.nl
Chromatiden
De DNA-replicatie vindt plaats langs het hele DNA-molecuul, behalve bij het centromeer.
Hier blijven de verbindingen bestaan en blijven de beide strengen aan elkaar verbonden.
Zodra de DNA-replicatie voltooid is bestaat het chromosoom uit twee chromatiden die beide bij het
centromeer aan elkaar verbonden zitten.
De beide chromatiden bevatten de zelfde genen en de zelfde erfelijke informatie.
Tijdens de mitose worden de beide chromatiden van elkaar gescheiden en worden elk één
chromosoom in een dochtercel.
2.2
DNA
DNA-replicatie
©JasperOut.nl
2.3 Eiwitsynthese
2 DNA
©JasperOut.nl
RNA
RNA is een ‘boodschapper-molecuul’ dat de code van een gen overbrengt naar de ribosomen in het
cytoplasma. Met behulp van de code van een specifiek gen kan een ribosoom een eiwit synthetiseren.
In een RNA (Ribonucleïnezuur) molecuul bevinden zich drie dezelfde stikstofbasen als in het DNA;
Guanine (G), Cytosine (C) en Adenine (A).
Bij RNA ontbreekt Thymine, in plaats hiervan bevat een RNA-nucleotide de stikstofbase Uracil (U).
RNA-moleculen zijn slecht enkelstrengs en kunnen de celkern via de kernporiën verlaten richting de
ribosomen.
2.3
DNA
Eiwitsynthese
©JasperOut.nl
RNA transcriptie
Net als bij de DNA-replicatie worden bij de vorming van RNA (RNA-transcriptie) de bindingen tussen
de basenparen van het DNA-molecuul verbroken.
Langs één van de ketens wordt met behulp van het enzym RNA-polymerase een RNA-molecuul
gevormd.
Het vormen van een RNA-molecuul gaat nagenoeg het zelfde als het vormen van een nieuwe DNA
streng bij de DNA-replicatie. Aan elke Cytosine stikstofbase wordt Guanine gekoppeld en aan Guanine
wordt Cytosine gekoppeld.
Aan een Thymine stikstofbase wordt Adenine gekoppeld maar bij de stikstofbase Adenine wordt er
Uracil gekoppeld.
Wanneer het RNA-molecuul klaar is laat het los van het DNA en verlaat de celkern.
2.3
DNA
Eiwitsynthese
©JasperOut.nl
Aminozuren
Elk eiwit in je lichaam is opgebouwd uit aminozuren. In totaal heb je in je lichaam 20 verschillende
soorten aminozuren. De volgorde en het aantal van deze aminozuren bepaald de eigenschappen van het
eiwit.
De code voor de volgorde van de aminozuren ligt in de nucleotidevolgorde van het RNA.
Voor één aminozuur worden drie nucleotiden afgelezen. De volgorde van deze drie nucleotiden (een
codon) bepaald welk aminozuur er door de ribosomen wordt gebruikt voor het eiwit.
Elk RNA molecuul begint met het startcodon (AUG) en eindigt met een van de drie stopcodons (UAA,
UAG, UGA). Wanneer een ribosoom AUG afleest koppelt hij het aminozuur methionine aan het RNA
molecuul en gaat codon voor codon het hele molecuul af tot hij een stopcodon tegen komt. Een
stopcodon codeert niet voor een aminozuur maar zorgt er voor dat het eiwit los gelaten wordt van het
ribosoom.
2.3
DNA
Eiwitsynthese
©JasperOut.nl
2e stikstofbase
Codons
U
A
G
2.3
DNA
Eiwitsynthese
C
A
G
Phe
Ser
Tyr
Cys
U
Phe
Ser
Tyr
Cys
C
Leu
Ser
STOP
STOP
A
Leu
Ser
STOP
Trp
G
Leu
Pro
His
Arg
U
Leu
Pro
His
Arg
C
Leu
Pro
Gln
Arg
A
Leu
Pro
Gln
Arg
G
Ile
Thr
Asn
Ser
U
Ile
Thr
Asn
Ser
C
Ile
Thr
Lys
Arg
A
Met (START)
Thr
Lys
Arg
G
Val
Ala
Asp
Gly
U
Val
Ala
Asp
Gly
C
Val
Ala
Glu
Gly
A
Val
Ala
Glu
Gly
G
3e stikstofbase
1e stikstofbase
C
U
©JasperOut.nl
2e stikstofbase
Aminozuur
zoeken
U
Zoek het aminozuur op dat
past bij het codon GAC
1e stikstofbase
A
G
1
C
2 A
G
Phe
Ser
Tyr
Cys
U
Phe
Ser
Tyr
Cys
C
Leu
Ser
STOP
STOP
A
Leu
Ser
STOP
Trp
G
Leu
Pro
His
Arg
U
Leu
Pro
His
Arg
C
Leu
Pro
Gln
Arg
A
Leu
Pro
Gln
Arg
G
Ile
Thr
Asn
Ser
U
Ile
Thr
Asn
Ser
C
Ile
Thr
Lys
Arg
A
Met (START)
Thr
Lys
Arg
G
Val
Ala
Asp
Gly
U
Val
Ala
Asp
Gly
Val
Ala
Glu
Gly
A
Val
Ala
Glu
Gly
G
3
3e stikstofbase
1) Zoek de G op in de
linker kolom
2) Zoek de A op in de
bovenste rij.
3) Zoek de C op in de
rechter kolom
4) Kijk waar de drie letters
elkaar kruisen
C
U
C
4  Aminozuur is ‘ASP’ (Asparaginezuur)
2.3
DNA
Eiwitsynthese
©JasperOut.nl
Golgisysteem
Zodra de ribosomen het eiwit hebben
losgekoppeld heeft dit eiwit nog niet zijn
definitieve vorm.
Hiervoor wordt het eiwit in een blaasje vervoerd
naar het Golgisysteem. In het Golgisysteem
krijgen de meeste eiwitten hun uiteindelijke
vorm en worden ze functioneel.
Het RNA dat vertaald is tot een eiwit wordt
uiteindelijk weer afgebroken tot vrije
nucleotiden.
2.3
DNA
Eiwitsynthese
©JasperOut.nl
Genexpressie &
2.4
cel differentiatie
2 DNA
©JasperOut.nl
RNA
Cel
2.4
DNA
Genexpressie & Celdifferentiatie
©JasperOut.nl