BLOK 1 GROEI EN
ONTWIKKELING
Uitwerking Casus 1-13
Heel, Femke van (Stud. FHML)
,Casus 1: De cel
Wat zijn de belangrijkste structuren van een cel?
Verschillende celorganellen en hun functies:
• Celmembraan: scheiding tussen het interne en externe milieu van een cel
o Opgebouwd uit een dubbele laag fosfolipiden, eiwitten, cholesterol en
koolhydraatketens
o Semi-permeabel: kleine en/of ongeladen moleculen kunnen wel door het
celmembraan heen en andere moleculen niet
• Celkern: bevat DNA in de vorm van chromosomen
o Wordt door een membraan met kernporiën gescheiden van het cytoplasma
▪ Kernporiën zijn openingen waar bijvoorbeeld mRNA doorheen kan
o De kern bevat ook kernlichaampjes (nucleoli)
• Mitochondrium: energiecentrale binnen de cel
o Bestaat uit een dubbele lipiden membraan: een uitwendig ‘glad’ membraan en
een inwendig membraan met uitstulpingen
▪ Deze uitstulpingen vergroten de oppervlakte en verhogen hierdoor de
reactiesnelheid
o Er is een verband tussen het aantal mitochondriën van een cel en de energie
die zij verbruiken: spiercellen bevatten bijvoorbeeld veel meer mitochondriën
dan huidcellen
o In mitochondriën vinden chemische processen plaats voor de productie van
ATP, NADH en FADH2
• Ribosoom: complex van eiwitten en RNA ketens in de cel dat heel belangrijk is voor
de opbouw van eiwitten
o Ribosomen bestaan uit een groot en klein deel
o Ribosomen bevinden zich zowel in de cel als op het ruwe endoplasmatisch
reticulum
• Endoplasmatisch reticulum (ER): netwerk van membranen gelegen in het
cytoplasma, om de celkern heen
o Bestaat uit twee dicht tegen elkaar aan liggende membranen waartussen
holten en kanalen worden gevormd
o De structuur is hetzelfde als die van de celkern
o Ruw ER: bevat ribosomen en heeft daardoor een belangrijke rol in de
eiwitsynthese
, o Glad ER: vervoert stoffen vanuit het ruw ER naar het Golgi-systeem door
middel van het afsnoeren van blaasjes
• Golgi-systeem: hier worden producten afkomstig van het ER bewerkt en
opgeslagen, om vervolgens naar andere systemen gestuurd te worden
o Bestaat uit een stapel platte blaasjes met enige ruimte ertussen
o Vooral cellen die veel producten uitscheiden bevatten veel Golgi-systemen
• Lysosoom: blaasje dat zich in het cytoplasma bevindt en lysosomale eiwitten bevat
o Lysosomale eiwitten breken alles af wat ze tegenkomen, zodat de
afbraakproducten hergebruikt of veilig uitgescheiden kunnen worden
Hoe ziet DNA/RNA eruit?
• DNA is een molecuul (polynucleotide) dat al het erfelijk materiaal van een
organisme bevat
• DNA fungeert als een code die kan worden afgelezen voor de synthese van eiwitten
• Opbouw van DNA:
o DNA bestaat uit nucleïnezuren, opgebouwd uit verschillende nucleotiden
o Nucleotiden zijn opgebouwd uit een suikergroep (desoxyribose), een
fosfaatgroep en een stikstofbase
▪ Er zijn vier verschillende stikstofbasen: cytosine, guanine, adenine
en thymine
▪ Deze basen vormen vaste koppels: cytosine en guanine zijn door
middel van drie waterstofbruggen met elkaar verbonden. Adenine en
thymine zijn met elkaar verbonden door middel van twee
waterstofbruggen
▪ De C-G binding is sterker dan de A-T binding. Door de vorming van
deze bindingen ontstaat de helix-structuur van DNA
▪ De fosfaatgroep en desoxyribose zijn met elkaar verbonden door
middel van een phosphodiester binding
o Een DNA streng bestaat uit twee DNA-moleculen, die een tegengestelde
richting hebben (antiparallel)
▪ De ene streng is in de richting 5’-3’, de andere streng in de richting 3’-
5’
, • DNA zit in de celkern opgeborgen in de vorm van chromosomen
o DNA is gewikkeld om speciale eiwitten genaamd histonen
o Nucleosoom: ‘pakketje’ van histonen met DNA eromheen gewikkeld
o Chromatide: dikke draad om elkaar heen gedraaide nucleosomen
o Chromosoom: streng opgerolde chromatines in een heel compacte structuur
▪ Een mens heeft 23 chromosomenparen, dus 46 chromosomen
• Verschillen tussen RNA en DNA:
o DNA bestaat uit een dubbele streng, RNA uit een enkele streng
o In plaats van thymine bevat RNA uracil
o In plaats van de suikergroep deoxyribose bevat RNA de suikergroep ribose
Hoe werkt DNA replicatie?
• DNA-replicatie: verschillende stappen
1. Topo-isomerase rolt het DNA af
2. Helicase breekt waterstofbruggen tussen de stikstofbasen, waardoor de twee
DNA-moleculen van elkaar worden losgemaakt
3. Eiwitten gaan op de strengen zitten zodat de strengen niet weer terug aan
elkaar komen
4. Deze scheiding creëert een ‘Y’-vorm, genaamd replicatievork. Deze strengen
fungeren als sjablonen voor het maken van nieuwe strengen DNA
5. Een van de strengen is georiënteerd in de richting van 3’ naar 5’: de leading
strand. De andere streng is georiënteerd in de richting van 5’ naar 3’: de
lagging strand. Hierdoor worden deze strengen op een verschillende manier
gerepliceerd
6. Leading strand: een RNA-primer bindt aan het einde van de leading strand
en fungeert als het startpunt voor DNA-synthese
Lagging strand: Talloze RNA-primers binden op verschillende punten langs de
lagging strand
7. Leading strand: DNA-polymerase bindt zich aan de leading strand en ‘loopt’
vervolgens mee, terwijl hij nieuwe complementaire basen toevoegt aan de
DNA-streng in de richting 5’ naar 3’
Lagging strand: Stukjes DNA, Okazaki-fragmenten, worden vervolgens ook
in de 5’-3’ richting aan de lagging strand toegevoegd
ONTWIKKELING
Uitwerking Casus 1-13
Heel, Femke van (Stud. FHML)
,Casus 1: De cel
Wat zijn de belangrijkste structuren van een cel?
Verschillende celorganellen en hun functies:
• Celmembraan: scheiding tussen het interne en externe milieu van een cel
o Opgebouwd uit een dubbele laag fosfolipiden, eiwitten, cholesterol en
koolhydraatketens
o Semi-permeabel: kleine en/of ongeladen moleculen kunnen wel door het
celmembraan heen en andere moleculen niet
• Celkern: bevat DNA in de vorm van chromosomen
o Wordt door een membraan met kernporiën gescheiden van het cytoplasma
▪ Kernporiën zijn openingen waar bijvoorbeeld mRNA doorheen kan
o De kern bevat ook kernlichaampjes (nucleoli)
• Mitochondrium: energiecentrale binnen de cel
o Bestaat uit een dubbele lipiden membraan: een uitwendig ‘glad’ membraan en
een inwendig membraan met uitstulpingen
▪ Deze uitstulpingen vergroten de oppervlakte en verhogen hierdoor de
reactiesnelheid
o Er is een verband tussen het aantal mitochondriën van een cel en de energie
die zij verbruiken: spiercellen bevatten bijvoorbeeld veel meer mitochondriën
dan huidcellen
o In mitochondriën vinden chemische processen plaats voor de productie van
ATP, NADH en FADH2
• Ribosoom: complex van eiwitten en RNA ketens in de cel dat heel belangrijk is voor
de opbouw van eiwitten
o Ribosomen bestaan uit een groot en klein deel
o Ribosomen bevinden zich zowel in de cel als op het ruwe endoplasmatisch
reticulum
• Endoplasmatisch reticulum (ER): netwerk van membranen gelegen in het
cytoplasma, om de celkern heen
o Bestaat uit twee dicht tegen elkaar aan liggende membranen waartussen
holten en kanalen worden gevormd
o De structuur is hetzelfde als die van de celkern
o Ruw ER: bevat ribosomen en heeft daardoor een belangrijke rol in de
eiwitsynthese
, o Glad ER: vervoert stoffen vanuit het ruw ER naar het Golgi-systeem door
middel van het afsnoeren van blaasjes
• Golgi-systeem: hier worden producten afkomstig van het ER bewerkt en
opgeslagen, om vervolgens naar andere systemen gestuurd te worden
o Bestaat uit een stapel platte blaasjes met enige ruimte ertussen
o Vooral cellen die veel producten uitscheiden bevatten veel Golgi-systemen
• Lysosoom: blaasje dat zich in het cytoplasma bevindt en lysosomale eiwitten bevat
o Lysosomale eiwitten breken alles af wat ze tegenkomen, zodat de
afbraakproducten hergebruikt of veilig uitgescheiden kunnen worden
Hoe ziet DNA/RNA eruit?
• DNA is een molecuul (polynucleotide) dat al het erfelijk materiaal van een
organisme bevat
• DNA fungeert als een code die kan worden afgelezen voor de synthese van eiwitten
• Opbouw van DNA:
o DNA bestaat uit nucleïnezuren, opgebouwd uit verschillende nucleotiden
o Nucleotiden zijn opgebouwd uit een suikergroep (desoxyribose), een
fosfaatgroep en een stikstofbase
▪ Er zijn vier verschillende stikstofbasen: cytosine, guanine, adenine
en thymine
▪ Deze basen vormen vaste koppels: cytosine en guanine zijn door
middel van drie waterstofbruggen met elkaar verbonden. Adenine en
thymine zijn met elkaar verbonden door middel van twee
waterstofbruggen
▪ De C-G binding is sterker dan de A-T binding. Door de vorming van
deze bindingen ontstaat de helix-structuur van DNA
▪ De fosfaatgroep en desoxyribose zijn met elkaar verbonden door
middel van een phosphodiester binding
o Een DNA streng bestaat uit twee DNA-moleculen, die een tegengestelde
richting hebben (antiparallel)
▪ De ene streng is in de richting 5’-3’, de andere streng in de richting 3’-
5’
, • DNA zit in de celkern opgeborgen in de vorm van chromosomen
o DNA is gewikkeld om speciale eiwitten genaamd histonen
o Nucleosoom: ‘pakketje’ van histonen met DNA eromheen gewikkeld
o Chromatide: dikke draad om elkaar heen gedraaide nucleosomen
o Chromosoom: streng opgerolde chromatines in een heel compacte structuur
▪ Een mens heeft 23 chromosomenparen, dus 46 chromosomen
• Verschillen tussen RNA en DNA:
o DNA bestaat uit een dubbele streng, RNA uit een enkele streng
o In plaats van thymine bevat RNA uracil
o In plaats van de suikergroep deoxyribose bevat RNA de suikergroep ribose
Hoe werkt DNA replicatie?
• DNA-replicatie: verschillende stappen
1. Topo-isomerase rolt het DNA af
2. Helicase breekt waterstofbruggen tussen de stikstofbasen, waardoor de twee
DNA-moleculen van elkaar worden losgemaakt
3. Eiwitten gaan op de strengen zitten zodat de strengen niet weer terug aan
elkaar komen
4. Deze scheiding creëert een ‘Y’-vorm, genaamd replicatievork. Deze strengen
fungeren als sjablonen voor het maken van nieuwe strengen DNA
5. Een van de strengen is georiënteerd in de richting van 3’ naar 5’: de leading
strand. De andere streng is georiënteerd in de richting van 5’ naar 3’: de
lagging strand. Hierdoor worden deze strengen op een verschillende manier
gerepliceerd
6. Leading strand: een RNA-primer bindt aan het einde van de leading strand
en fungeert als het startpunt voor DNA-synthese
Lagging strand: Talloze RNA-primers binden op verschillende punten langs de
lagging strand
7. Leading strand: DNA-polymerase bindt zich aan de leading strand en ‘loopt’
vervolgens mee, terwijl hij nieuwe complementaire basen toevoegt aan de
DNA-streng in de richting 5’ naar 3’
Lagging strand: Stukjes DNA, Okazaki-fragmenten, worden vervolgens ook
in de 5’-3’ richting aan de lagging strand toegevoegd
