Biologie thema 2 DNA
Paragraaf 1 de bouw en functie van DNA
DNA bevat de informatie voor de erfelijke eigenschappen van een levende cel. Het DNA bepaalt de
functie van een cel en levert de instructies waarmee ribosomen in de cel verschillende soorten
eiwitten kunnen synthetiseren.
Het geheel aan erfelijke informatie in een el van een organisme noem je het genoom.
- Bij eukaryoten al het kernDNA en het DNA in celorganellen: DNA in mitochondriën
(mtDNA) en DNA in bladgroenkorrels.
- Bij prokaryoten al het DNA dat los in het cytoplasma van de cel voorkomt vormt het
genoom. Prokaryoten hebben een circulair DNA-molecuul. Sommige prokaryoten bezitten
plasmiden: korte stukjes circulair DNA
Een DNA-molecuul is een nucleïnezuur. DNA bestaat uit twee ketens van aan elkaar
gekoppelde nucleotiden, die in een dubbele spiraal (helix) om elkaar heen gewonden
liggen. Een nucleotide is opgebouwd uit monosacharide desoxyribose, een
fosfaatgroep en een stikstofbase. In DNA komen vier stikstofbasen voor: adenine (A),
thymine (T), cytosine (C) en guanine (G)
Twee nucleotideketens worden met elkaar verbonden door basenparing. Elke stikstofbase
heeft een vaste bindingspartner: A-T, G-C. hierdoor ontstaat dubbelstrengs DNA. In een
nucleotideketen wisselen monosachariden en fosfaatgroepen elkaar af. De stikstofbasen steken
er aan de zijkant uit
Bij eukaryoten is het DNA in de celkern verdeeld over verschillende chromosomen. Elk
chromosoom bestaat uit een enkel, zeer lange dubbelstrengs DNA-molecuul dat rond eiwitten is
gewikkeld.
Sequentie = de volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt
Gen = een deel van een DNA-molecuul dat de code (DNA-sequentie) bevat waarmee ribosomen een
of meer eiwitten kunnen synthetiseren.
Bij sommige eukaryoten bestaat maar een klein deel van het DNA in een cel uit genen. Het overige
DNA dat niet voor eiwitten codeert noem je niet-coderend DNA. Delen van het niet-coderend DNA
bestaan uit repetitief DNA (=herhalingen van korte nucleotidesequenties). Het codeert voor andere
moleculen die een regulerende functie hebben bij de synthese van eiwitten. Een deel van het niet-
coderend DNA bestaat uit genen die hun functie hebben verloren
Paragraaf 2 DNA-replicatie
Het kopiëren (de replicatie) van het DNA vindt plaats tijdens de S-fase van de celcyclus. De DNA-
replicatie begint met het verbreken van de verbindingen tussen de basenparen van een DNA-
molecuul. Vervolgens verdwijnt de helixstructuur en gaan de twee strengen van het DNA-molecuul
uit elkaar.
In het kernplasma komen vrije DNA-nucleotiden voor. Het enzym DNA-polymerase schuift langs een
enkelvoudige keten en verbindt deze vrije nucleotiden met de vrijgekomen basen in het DNA-
molecuul (A-T, C-G). Aan elke originele nucleotideketen ontstaat een nieuwe nucleotideketen
, De replicatie vindt plaats langs het gehele DNA-molecuul, met uitzondering van het
centromeer. Doordat deze plek de verbinding in het DNA nog niet worden verbroken,
bestaat het chromosoom uit twee chromariden die vastzitten met een centromeer.
Elke chromatide bestaat na replicatie uit een oude en een nieuw nucleotideketen.
Telomeren bestaat uit niet-coderend, repetitief DNA aan de uiteinden van een DNA-molecuul dat is
ingekapseld in beschermde eiwitten en moet voorkomen dat de genen in het DNA worden
beschadigd; bij elke celdeling wordt een telomeer korter.
Bij de mens kan een cel zich na ongeveer vijftig celdelingen niet meer delen en ondergaat dan
celdood
De levensduur van de cellen van een organisme hangt af van de lengte van de telomeren en de
snelheid waarmee ze korter worden. Dit is bepalend voor de snelheid waarmee een organisme
veroudert
Voor DNA-analyse bepaal je de nucleotidesequentie van het genoom of van een deel van het DNA
van een organisme. Het bepalen van de nucleotidevolgorde van DAN heet sequensen.
De variatie in de DNA-sequenties bij organismen van één soort kan o.a. informatie geven over
afkomst en het risico op bepaalde lichamelijke of geestelijke ziekten.
Door DNA-sequenties van verschillende soorten te vergelijken, kan de evolutionaire verwantschap
van soorten worden bepaald
Paragraaf 3 eiwitsynthese
Verschil RNA met DNA
- RNA bestaat uit een enkele streng nucleotiden
- RNA bevat ribose in plaats van desoxyribose bij DNA
- RNA bevat de stikstofbase uracil (U) in plaats van thymine (T) bij DNA
- RNA wordt gevormd langs één keten van een DNA-molecuul
Transcriptie = langs een deel van een nucleotide keten van een DNA-molecuul (een gen) wordt een
RNA-molecuul gevormd. Dit gebeurt op plaatsen in het DNA-molecuul waar genen aan staan en dus
tot expressie komen.
De sequentie van het RNA-molecuul is de code voor de synthese van een eiwit. Bij eukaryoten verlaat
het RNA via kernporiën de celkern om de informatie over te brengen naar een ribosoom in het
cytoplasma of op het endoplasmatisch reticulum. RNA brengt de code van een gen over naar de
ribosomen in het cytoplasma.
De code voor de volgorde van de aminozuren in eiwitten is vastgelegd in de nucleotidesequentie van
het RNA. Voor de code van één aminozuur zijn drie opeenvolgende nucleotiden nodig, codon.
De genetische code is de vertaling van de nucleotidevolgorde in RNA naar aminozuren. TABEL 67H
Er zijn 64 verschillende codon, waaronder één startcodon (AUG): 61 codons coderen voor de
aminozuren, 3 codons geven het einde aan van de eiwitsynthese (de stopcodons). Het is een
stopcodon doordat geen aminozuur kan worden ingebouwd, stopt de eiwitsynthese
Translatie = de vertaling van de nucleotidevolgorde in RNA naar de aminozuurvolgorde van een eiwit
door ribosomen volgens de genetische code. Het ribosoom leest daarbij de nucleotidevolgorde van
elk codon af en voegt steeds het juiste aminozuur toe aan de aminozuurketen.
Als een ribosoom een stuk voorbij het startcodon is, kan er een ander ribosoom binden aan het
startcodon. Zo kunnen er meerdere ribosomen tegelijkertijd zijn gebonden een één RNA-molecuul.
Paragraaf 1 de bouw en functie van DNA
DNA bevat de informatie voor de erfelijke eigenschappen van een levende cel. Het DNA bepaalt de
functie van een cel en levert de instructies waarmee ribosomen in de cel verschillende soorten
eiwitten kunnen synthetiseren.
Het geheel aan erfelijke informatie in een el van een organisme noem je het genoom.
- Bij eukaryoten al het kernDNA en het DNA in celorganellen: DNA in mitochondriën
(mtDNA) en DNA in bladgroenkorrels.
- Bij prokaryoten al het DNA dat los in het cytoplasma van de cel voorkomt vormt het
genoom. Prokaryoten hebben een circulair DNA-molecuul. Sommige prokaryoten bezitten
plasmiden: korte stukjes circulair DNA
Een DNA-molecuul is een nucleïnezuur. DNA bestaat uit twee ketens van aan elkaar
gekoppelde nucleotiden, die in een dubbele spiraal (helix) om elkaar heen gewonden
liggen. Een nucleotide is opgebouwd uit monosacharide desoxyribose, een
fosfaatgroep en een stikstofbase. In DNA komen vier stikstofbasen voor: adenine (A),
thymine (T), cytosine (C) en guanine (G)
Twee nucleotideketens worden met elkaar verbonden door basenparing. Elke stikstofbase
heeft een vaste bindingspartner: A-T, G-C. hierdoor ontstaat dubbelstrengs DNA. In een
nucleotideketen wisselen monosachariden en fosfaatgroepen elkaar af. De stikstofbasen steken
er aan de zijkant uit
Bij eukaryoten is het DNA in de celkern verdeeld over verschillende chromosomen. Elk
chromosoom bestaat uit een enkel, zeer lange dubbelstrengs DNA-molecuul dat rond eiwitten is
gewikkeld.
Sequentie = de volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt
Gen = een deel van een DNA-molecuul dat de code (DNA-sequentie) bevat waarmee ribosomen een
of meer eiwitten kunnen synthetiseren.
Bij sommige eukaryoten bestaat maar een klein deel van het DNA in een cel uit genen. Het overige
DNA dat niet voor eiwitten codeert noem je niet-coderend DNA. Delen van het niet-coderend DNA
bestaan uit repetitief DNA (=herhalingen van korte nucleotidesequenties). Het codeert voor andere
moleculen die een regulerende functie hebben bij de synthese van eiwitten. Een deel van het niet-
coderend DNA bestaat uit genen die hun functie hebben verloren
Paragraaf 2 DNA-replicatie
Het kopiëren (de replicatie) van het DNA vindt plaats tijdens de S-fase van de celcyclus. De DNA-
replicatie begint met het verbreken van de verbindingen tussen de basenparen van een DNA-
molecuul. Vervolgens verdwijnt de helixstructuur en gaan de twee strengen van het DNA-molecuul
uit elkaar.
In het kernplasma komen vrije DNA-nucleotiden voor. Het enzym DNA-polymerase schuift langs een
enkelvoudige keten en verbindt deze vrije nucleotiden met de vrijgekomen basen in het DNA-
molecuul (A-T, C-G). Aan elke originele nucleotideketen ontstaat een nieuwe nucleotideketen
, De replicatie vindt plaats langs het gehele DNA-molecuul, met uitzondering van het
centromeer. Doordat deze plek de verbinding in het DNA nog niet worden verbroken,
bestaat het chromosoom uit twee chromariden die vastzitten met een centromeer.
Elke chromatide bestaat na replicatie uit een oude en een nieuw nucleotideketen.
Telomeren bestaat uit niet-coderend, repetitief DNA aan de uiteinden van een DNA-molecuul dat is
ingekapseld in beschermde eiwitten en moet voorkomen dat de genen in het DNA worden
beschadigd; bij elke celdeling wordt een telomeer korter.
Bij de mens kan een cel zich na ongeveer vijftig celdelingen niet meer delen en ondergaat dan
celdood
De levensduur van de cellen van een organisme hangt af van de lengte van de telomeren en de
snelheid waarmee ze korter worden. Dit is bepalend voor de snelheid waarmee een organisme
veroudert
Voor DNA-analyse bepaal je de nucleotidesequentie van het genoom of van een deel van het DNA
van een organisme. Het bepalen van de nucleotidevolgorde van DAN heet sequensen.
De variatie in de DNA-sequenties bij organismen van één soort kan o.a. informatie geven over
afkomst en het risico op bepaalde lichamelijke of geestelijke ziekten.
Door DNA-sequenties van verschillende soorten te vergelijken, kan de evolutionaire verwantschap
van soorten worden bepaald
Paragraaf 3 eiwitsynthese
Verschil RNA met DNA
- RNA bestaat uit een enkele streng nucleotiden
- RNA bevat ribose in plaats van desoxyribose bij DNA
- RNA bevat de stikstofbase uracil (U) in plaats van thymine (T) bij DNA
- RNA wordt gevormd langs één keten van een DNA-molecuul
Transcriptie = langs een deel van een nucleotide keten van een DNA-molecuul (een gen) wordt een
RNA-molecuul gevormd. Dit gebeurt op plaatsen in het DNA-molecuul waar genen aan staan en dus
tot expressie komen.
De sequentie van het RNA-molecuul is de code voor de synthese van een eiwit. Bij eukaryoten verlaat
het RNA via kernporiën de celkern om de informatie over te brengen naar een ribosoom in het
cytoplasma of op het endoplasmatisch reticulum. RNA brengt de code van een gen over naar de
ribosomen in het cytoplasma.
De code voor de volgorde van de aminozuren in eiwitten is vastgelegd in de nucleotidesequentie van
het RNA. Voor de code van één aminozuur zijn drie opeenvolgende nucleotiden nodig, codon.
De genetische code is de vertaling van de nucleotidevolgorde in RNA naar aminozuren. TABEL 67H
Er zijn 64 verschillende codon, waaronder één startcodon (AUG): 61 codons coderen voor de
aminozuren, 3 codons geven het einde aan van de eiwitsynthese (de stopcodons). Het is een
stopcodon doordat geen aminozuur kan worden ingebouwd, stopt de eiwitsynthese
Translatie = de vertaling van de nucleotidevolgorde in RNA naar de aminozuurvolgorde van een eiwit
door ribosomen volgens de genetische code. Het ribosoom leest daarbij de nucleotidevolgorde van
elk codon af en voegt steeds het juiste aminozuur toe aan de aminozuurketen.
Als een ribosoom een stuk voorbij het startcodon is, kan er een ander ribosoom binden aan het
startcodon. Zo kunnen er meerdere ribosomen tegelijkertijd zijn gebonden een één RNA-molecuul.
