Samenvatting biologie Havo 5 Thema 2 DNA
Basisstof 1 de bouw en functie van DNA
Het genoom
Bijna elke cel heeft een celkern met daarin DNA. Het DNA bepaalt de functie van een cel en levert de
instructies waarmee ribosomen in de cel verschillende soorten eiwitten kunnen samenvoegen. De
bouw van de eiwit bepaalt de functie ervan. Sommige bepalen bijv. de kleur of vorm van je haar. Het
geheel van erfelijke informatie in een cel noem je het genoom. Alle cellen in een organisme hebben
hetzelfde genoom. Bij eukaryoten omvat het genoom het DNA in alle chromosomen in de celkern
(kernDNA) en het DNA in mitochondriën (mtDNA) en bladgroenkorrels (afbeelding 1). Mitochondriën
en bladgroenkorrels functioneren onafhankelijk van de cel. Ze gebruiken alleen info uit het DNA. Bij
prokaryoten vormt al het DNA dat los in cytoplasma ligt, het genoom. Prokaryoten hebben een
circulair DNA en sommige bevatten plasmiden; korte stukjes circulair DNA (afbeelding 2)
De bouw van het DNA
Een DNA-molecuul is een nucleïnezuur. Dit komt voor in de celkern en in het cytoplasma. De
nucleotide zijn twee ketens die aan elkaar gekoppeld zijn, die samen het DNA vormen. Een
nucleotide is opgebouwd uit de monosacharide desoxyribose, een fosfaatgroep en een stikstobase
(afbeelding 3!). er zijn 4 soorten stikstofbasen: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G).
Bij het aan elkaar koppelen van nucleotiden gaat desoxyribose een binding aan met de fosfaatgroep
van een ander nucleotide. Zo ontstaat er een lange keten. Die noem je enkelstrengs DNA (afbeelding
4)
De stikstofbasen steken uit aan de zijkant van de keten en kunnen dan 2 DNA-nucleotideketens met
elkaar verbinden. De nucleotideketens verbinden dmv basenparing. Elke stikstofbase heeft een vaste
bindingspartner (basenparen: T-A en G-C). nu ontstaat er een dubbelstrengs DNA en hebben de
ketens een helixstructuur. Alle wezen hebben een dubbelstrengs DNA (afbeelding 5).
Bij eukaryoten is he DNA verdeeld in de celkern over meerdere chromosomen. Elke chromosoom
bestaat uit een enkel lang dubbelstrengs DNA-molecuul. Afhankelijk van de fase van de celcyclus
waarin de cel verkeert, is een DNA-molecuul strakker of losser opgerold. Het DNA is rond een aantal
eiwitten gewikkeld (afbeelding 6). Door lussen en vouwen kan het DNA nog compacter worden
gemaakt.
DNA-sequentie
De volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt noem je de sequentie
(afbeelding 7). Een gen is een deel van een DNA-molecuul (locatie), dat de code bevat waarmee
ribosomen een of meer eiwitten kunnen samenvoegen. Door de variatie in sequentie, kunnen er
verschillende eiwitten worden geproduceerd.
Niet-coderend DNA
Bij sommige eukaryoten bestaat maar een klein deel van het DNA in een cel uit genen. Het overige
DNA codeert niet voor eiwitten en heet daarom niet-coderend DNA. Bij de mens is dat zo’n 98,5%!!
Delen van niet-coderend DNA bestaan uit repetitief DNA. Dat zijn herhalingen van korte
nucleotidesequenties. Maar dit DNA heeft wel een functie; ze coderen voor andere moleculen. Deze
moleculen hebben een regulerende functie bij de synthese van eiwitten.
, Basisstof 2 DNA-replicatie
Replicatie met DNA-polymerase
Het kopiëren van het DNA vind plaats in de S-fase van de celcyclus. De DNA-replicatie berging 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 (afbeelding
12). In het kernplasma komen vrije DNA-nucleotiden voor. Het enzym DNA-polymerase schuift langs
het gespleten DNA (enkelvoudige keten) en verbindt de nucleotiden met de vrijgekomen basen in het
DNA-molecuul. Door de vaste basenparing ontstaan twee identieke DNA-moleculen.
De replicatie vind plaats in het gehele DNA-molecuul, behalve bij het centromeer. Deze plek kan niet
worden gebroken, en daardoor ontstaat het chromosoom uit twee chromatiden. Bij het begin van
mitose (M-fase) worden de chromosomen zichtbaar doordat ze spiraliseren. Ze worden veel korter
en dikker. Tijdens het verloop worden de chromatiden uit elkaar getrokken en worden ze elk een
chromosoom in een dochtercel. (Afbeelding 13) Zo krijgen dochtercellen dezelfde DNA-sequentie als
de moedercel.
Telomeren en veroudering
Het enzym DNA-polymerase kan het uiteinde van een enkelvoudige keten niet repliceren. Het niet-
gekopieerde deel word nar replicatie door het enzym verwijdert, maar zo word het DNA-molecuul
wel steeds korter. Om te voorkomen dat de genen beschadigd worden, zitten aan de uiteinden van
de chromosomen bij eukaryoten tolemeren. Een tolemeer bestaat uit niet-coderend DNA dat is
ingekapseld in beschermende eiwitten. Bij een mens is dit repetitief DNA: TTAGGG (afbeelding 14).
Na ongeveeer 50 keer delen is er nog meer 1/5 deel van het tolemeer over en sterft de cel af.
Sequensen
Voor DNA-analyse gebruik je nucleotidesequentie van het genoom of van een deel van het DNA van
een organisme. Het bepalen van de volgorde van DNA is sequensen. Dit duurt ongeveer 1 dag. Je
gaat de DNA-sequentie nu bestuderen, vergelijken en interpeteren.
Basisstof 1 de bouw en functie van DNA
Het genoom
Bijna elke cel heeft een celkern met daarin DNA. Het DNA bepaalt de functie van een cel en levert de
instructies waarmee ribosomen in de cel verschillende soorten eiwitten kunnen samenvoegen. De
bouw van de eiwit bepaalt de functie ervan. Sommige bepalen bijv. de kleur of vorm van je haar. Het
geheel van erfelijke informatie in een cel noem je het genoom. Alle cellen in een organisme hebben
hetzelfde genoom. Bij eukaryoten omvat het genoom het DNA in alle chromosomen in de celkern
(kernDNA) en het DNA in mitochondriën (mtDNA) en bladgroenkorrels (afbeelding 1). Mitochondriën
en bladgroenkorrels functioneren onafhankelijk van de cel. Ze gebruiken alleen info uit het DNA. Bij
prokaryoten vormt al het DNA dat los in cytoplasma ligt, het genoom. Prokaryoten hebben een
circulair DNA en sommige bevatten plasmiden; korte stukjes circulair DNA (afbeelding 2)
De bouw van het DNA
Een DNA-molecuul is een nucleïnezuur. Dit komt voor in de celkern en in het cytoplasma. De
nucleotide zijn twee ketens die aan elkaar gekoppeld zijn, die samen het DNA vormen. Een
nucleotide is opgebouwd uit de monosacharide desoxyribose, een fosfaatgroep en een stikstobase
(afbeelding 3!). er zijn 4 soorten stikstofbasen: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G).
Bij het aan elkaar koppelen van nucleotiden gaat desoxyribose een binding aan met de fosfaatgroep
van een ander nucleotide. Zo ontstaat er een lange keten. Die noem je enkelstrengs DNA (afbeelding
4)
De stikstofbasen steken uit aan de zijkant van de keten en kunnen dan 2 DNA-nucleotideketens met
elkaar verbinden. De nucleotideketens verbinden dmv basenparing. Elke stikstofbase heeft een vaste
bindingspartner (basenparen: T-A en G-C). nu ontstaat er een dubbelstrengs DNA en hebben de
ketens een helixstructuur. Alle wezen hebben een dubbelstrengs DNA (afbeelding 5).
Bij eukaryoten is he DNA verdeeld in de celkern over meerdere chromosomen. Elke chromosoom
bestaat uit een enkel lang dubbelstrengs DNA-molecuul. Afhankelijk van de fase van de celcyclus
waarin de cel verkeert, is een DNA-molecuul strakker of losser opgerold. Het DNA is rond een aantal
eiwitten gewikkeld (afbeelding 6). Door lussen en vouwen kan het DNA nog compacter worden
gemaakt.
DNA-sequentie
De volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt noem je de sequentie
(afbeelding 7). Een gen is een deel van een DNA-molecuul (locatie), dat de code bevat waarmee
ribosomen een of meer eiwitten kunnen samenvoegen. Door de variatie in sequentie, kunnen er
verschillende eiwitten worden geproduceerd.
Niet-coderend DNA
Bij sommige eukaryoten bestaat maar een klein deel van het DNA in een cel uit genen. Het overige
DNA codeert niet voor eiwitten en heet daarom niet-coderend DNA. Bij de mens is dat zo’n 98,5%!!
Delen van niet-coderend DNA bestaan uit repetitief DNA. Dat zijn herhalingen van korte
nucleotidesequenties. Maar dit DNA heeft wel een functie; ze coderen voor andere moleculen. Deze
moleculen hebben een regulerende functie bij de synthese van eiwitten.
, Basisstof 2 DNA-replicatie
Replicatie met DNA-polymerase
Het kopiëren van het DNA vind plaats in de S-fase van de celcyclus. De DNA-replicatie berging 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 (afbeelding
12). In het kernplasma komen vrije DNA-nucleotiden voor. Het enzym DNA-polymerase schuift langs
het gespleten DNA (enkelvoudige keten) en verbindt de nucleotiden met de vrijgekomen basen in het
DNA-molecuul. Door de vaste basenparing ontstaan twee identieke DNA-moleculen.
De replicatie vind plaats in het gehele DNA-molecuul, behalve bij het centromeer. Deze plek kan niet
worden gebroken, en daardoor ontstaat het chromosoom uit twee chromatiden. Bij het begin van
mitose (M-fase) worden de chromosomen zichtbaar doordat ze spiraliseren. Ze worden veel korter
en dikker. Tijdens het verloop worden de chromatiden uit elkaar getrokken en worden ze elk een
chromosoom in een dochtercel. (Afbeelding 13) Zo krijgen dochtercellen dezelfde DNA-sequentie als
de moedercel.
Telomeren en veroudering
Het enzym DNA-polymerase kan het uiteinde van een enkelvoudige keten niet repliceren. Het niet-
gekopieerde deel word nar replicatie door het enzym verwijdert, maar zo word het DNA-molecuul
wel steeds korter. Om te voorkomen dat de genen beschadigd worden, zitten aan de uiteinden van
de chromosomen bij eukaryoten tolemeren. Een tolemeer bestaat uit niet-coderend DNA dat is
ingekapseld in beschermende eiwitten. Bij een mens is dit repetitief DNA: TTAGGG (afbeelding 14).
Na ongeveeer 50 keer delen is er nog meer 1/5 deel van het tolemeer over en sterft de cel af.
Sequensen
Voor DNA-analyse gebruik je nucleotidesequentie van het genoom of van een deel van het DNA van
een organisme. Het bepalen van de volgorde van DNA is sequensen. Dit duurt ongeveer 1 dag. Je
gaat de DNA-sequentie nu bestuderen, vergelijken en interpeteren.
