Samenvatting Biochemie En Moleculaire Biologie: deel Moleculaire biologie

MOLECULAIRE BIOLOGIE
SAMENVATTING

H1
Definitie van leven
- Componenten
• Bewegen
• Energieopname en -verbruik
• Groei
• Voortplanting
• Interpretatie van prikkels
• Communicatie
o Tussen cellen en organismen
• Afgescheiden
o Door celmembranen en celwanden
• Samenstelling
o Biomoleculen
§ In levende organismen
§ Eiwitten
§ Suikers
§ Nucleïnezuren (DNA/RNA)
§ Lipiden
- Levenloze dingen
• Bevat 1 component

Cel
- Dé eenheid van leven
- Afgescheiden van omgeving
- Heeft georganiseerde opbouw
• Door wisselwerking biomoleculen
- Prokaryoot
• Geen celkern
- Eukaryoot
• Wel celkern

Genen
- Bevatten informatie
- Coderen voor erfelijke eigenschappen

Studies
- Mendel
• Eerste studie voor genen
• Uitkomsten
o Eigenschappen zijn overerfbaar
o Elke cel (=individu) bevat 2 gekoppelde genen
§ Met meerdere allelen
o Dominant, recessief of intermediair
- Garrod
• Beschreef alkaptonurie
o Zeldzame aandoening
o Erfelijk (recessief)
o Bevatten defect gen
§ Hierdoor defect enzym
§ Voor afbraak homogentisinezuur


1

, • Urine bij baby’s
o Oxideert aan de lucht
o Wordt zwart
o Kan ook met kraakbeen

Scheiding van biomoleculen
- Homogenaat (1e stap)
• Componenten komen in oplossing
• Manieren
o Mechanisch breken
§ Bv. sonicatie
o Breken cellen open
o Door geluidsgolven
o Detergenten
§ Oplossen dubbele celmembraan
- Centrifuge (2e stap)
• Centrifugale kracht
o Naar beneden gericht
• Pellet
o Onderaan
o Zwaarste/dense als eerst neerslaan
o Bv. organellen
• Supernatans
o Bovenaan
o Bv. cytosol
• Snelheid, afhankelijk van
o Vorm/volume
o Massa
o Centrifugesnelheid
• Soorten
o Differentiële ultracentrifugatie
§ Verloop
o Homogenisatie " filteren " grote brokstukken worden verwijderd "
centrifuge met lage rotatiesnelheid " supernatans opnieuw centrifugeren
met hogere rotatiesnelheid
§ Dus
o Vaker centrifugeren
o Hoger toerental
· Grote g-krachten
o Densiteitscentrifugatie
§ Maakt gebruik van
o Verschil in dichtheid/densiteit
§ Verloop
o Aanmaak van oplossing met verschillende concentraties aan glucose
· Onderaan hoogste concentratie
· Mengen niet door verschil in densiteit
o Aanbrengen celhomogenaat
· Centrifuge " celorganellen gaan naar dezelfde densiteit van sucrose
als zichzelf
§ CsCl
o Cesiumchloride
o Functie
· Meten van kleine densiteitsverschillen
o Verloop
· Centrifuge bij hoge rotatiesnelheid " CsCl zakt naar beneden "
ontstaan van densiteitsgradiënt




2

,Welk biomolecule codeert?
- Het experiment van Griffith (1941)
• Erfelijke eigenschappen
o Zitten in DNA
• Verloop
o Vergelijking van 2 stammen van S. pneumoniae
o S-stam: gladde/smooth vorm
§ Veroorzaakt longontsteking
§ Bij proefdieren
§ S-stam " r-stam " = ruwe vorm " veroorzaakt géén longontsteking
o Homogenaat van S-stam
§ Toevoegen aan bacteriën van R-stam " in muizen " wel longontsteking "
bacteriën kunnen dragers van eigenschappen opnemen uit omgeving " =
transformatie
o Fracties van homogenaat
§ Bv. RNA, eiwitten, DNA, vetten en koolwaterstoffen
§ Fracties apart mengen met R-stam " inspuiten bij muizen " DNA: R-stam
transformeren naar S-vorm
- Het Hershey-Chase experiment (1952)
• DNA (32P) bevat informatie over bouwstenen van bacteriofagen
• Verloop
o E. coli + bacteriofagen 5 min. mengen " toevoeging 32P " wordt ingebouwd in
DNA van nieuwe bacteriofagen " schudden " centrifugatie
Radioactief fosfaat
o E. coli + bacteriofagen 5 min. mengen " toevoeging 35S " wordt ingebouwd in
eiwitten van nieuwe bacteriofagen
Radioactief zwavel
o Resultaat
§ Pallet
o E. colli
32
o P
§ Supernatans
o Bacteriofagen
35
o S
• Bacteriofagen
o = parasieten/virussen van bacteriën
o Faagpartikel, bestaat uit
§ Nucleïnezuurmolecuul
o Ingepakt in eiwitmantel
§ Bevat andere eiwitten
o Die betrokken zijn bij infectie van bacterie
o Na infectie
§ Aanmaak nieuwe faagpartikels

Deoxyribonucleïnezuur (DNA)
- Polymeer
- Bestaat uit
• Desoxyribose (suiker)
o Pentose
§ Van β-D-ribose
o Fosfodiesterbinding
§ Tussen ribosen
§ 5’ C via fosfaatgroep aan 3’C
• Fosfaatgroep
o Aan 5’
o Fosfo-anhydride binding



3

, §Binding tussen de 3 fosfaatgroepen
§dNTP
o Deoxyribonucleoside-tri-fosfaten
o NTPs
§ Ribose niet gedeoxyleerd
§ Overdrager van energie
§ Bv. ATP
• Basen
o Lage conc. in cellen
o Purines
§ A+G
§ Dubbele ring
o Pyrimidines
§ T+C
§ Enkele ring
o Nucleosides
§ Nucleosidebinding
o Base verbonden aan ribose
· C1 suikerrest met N9 van purines en N1 pyrimidines
o =N- β-glycosidische binding
§ Soorten
o Adenosine
o Guanosine
o Thymidine
o Cytidine
o Uridine
o Nucleotiden
§ P-groep aan 5’ C
§ Hoge conc. in cellen
- Andere basen en nucleotiden
• Cyclische vormen
o Bv. cAMP
§ = 3’-5’-fosforzuurester van adenosine
§ = cyclisch adenosine monofosfaat
§ Signaalmoleculen
§ Concentratie, bepaald door
¨ Enzymen die het aanmaken
¨ Enzymen die het afbreken
§ Reactie
¨ Bij hormoon binden aan receptor " receptor veranderd van vorm "
enzym in cel wordt geactiveerd " adenylaatcyclase " α-fosfaat van ATP
verbindt met OH-3 uiteinde van eigen ribose " cAMP " toevoegen cAMP
fosfodiestaerase " fosfodiester wordt verbroken " AMP
• Cafeïne
o Purine en pyrimidine analoog
o Inhibitor van fosfodiesterase
§ Versterkt effect van cAMP
• Viagra
Niet kennen
o Inhibitor van fosfodiesterase
§ Versterkt effect van cGMP
• Basen en eiwitten
o Intracellulair gemethyleerd
o S-adenosyl-methionine
§ Bevat donor methylgroep
• Azidothymidine (AZT)
o 3’-azido-2’-deoxythymidine
o Gebruik bij


4