DNA structuur en replicatie
Cel
● Zygote
= bevruchte eicel die ontstaat na versmelting 2 voortplantingscellen (eicel en zaadcel)
→ hierna volgt differentiatie tot weefsels en organen
→ bepaald door erfelijkheidscode in celkern
→ diameter meeste menselijke cellen: 25 micron
● Gemeenschappelijke onderdelen dierlijke cellen:
1. celmembraan: zorgt voor selectieve uitwisseling tussen binnenste van cel en omgeving
2. cytoplasma: daarin gebeuren alle stofwisselingsprocessen
3. nucleus / celkern: bevat erfelijke materiaal
●
● Celmembraan = dun vliesje van 7 tot 10 nanometer
→ dubbele laag vetmoleculen (fosfolipiden) waar grote eiwitten (proteïnen) tussen zitten
→ meestal aan buitenkant complex geheel van suikermoleculen
→ bevat ionenkanaaltjes die selectief geopend worden
→ omgeven door eiwitten die functioneren als poortwachters voor selectieve uitwisseling
● Cytoplasma = geleiachtige vloeistof van water en diverse moleculen
→ bestaat uit organellen die bepaalde functie hebben in celwerking
→ endoplasmatisch reticulum
= geheel van holten en kanalen waarlangs transport van chemische stoffen verloopt
→ microtubuli
= microscopisch kleine buisjes die soort skelet vormen voor cel
→ golgi-apparaat
= plaats voor verpakking en afscheiding van producten die door cel worden gemaakt
→ vacuolen
= soort holten of blaasjes die verschillende secretieproducten kunnen bevatten
→ lysosomen
= zakjes met enzymen die instaan voor af braak van allerlei stoffen
● Mitochondriën = energiecentrales van cel
→ uitwendig (glad) en inwendig (scherpe plooien) membraan
→ eiwitten zorgen voor oxidatieprocessen voor productie ATP (adenosinetrifosfaat)
→ ATP = moleculen die scheikundige energie bevatten onder zeer geconcentreerde vorm
1
,● Ribosomen
→ belangrijke rol bij omzetting van erfelijke code in lichaamseigenschappen
→ sommigen bewegen vrij en anderen zitten vast op endoplasmatisch reticulum
→ 2 delen die losgekoppeld kunnen worden om erfelijk materiaal door te laten
● Centriolen = 2 cilindervormige bundeltjes microtubuli die loodrecht op elkaar staan
→ samen aangeduid als centrosoom
● Nucleus / celkern
→ bevat kernplasma
→ kernmembraan als afscherming van cytoplasma met kernporiën
→ meeste cellen hebben 1 celkern
→ bevat chromatinedraadjes die dragers zijn van erfelijk materiaal
→ verandert in chromosomen voor deling en dan barst cel open en komen die vrij
→ karyogram / chromosomenkaart = geordend overzicht van alle chromosomen uit celkern
● Prokaryote cel
→ kleine cel: 1 μm
→ geen kernmembraan
→ circulair chromosoom
→ DNA: 1-5 x 106 nucleotiden
→ geen cytoskelet
→ geen organellen
● Eukaryote cel
→ grotere cel: 10-100 μm
→ wel kernmembraan
→ lineaire chromosomen
→ DNA: 1-5 x 109 nucleotiden
→ wel cytoskelet
→ wel organellen
● Bouwstenen van cel:
1. H2O
2. suikers (sacchariden) → polysacchariden
3. vetzuren → vetten
4. aminozuren → eiwitten
5. basen → nucleotiden → nucleïnezuren (DNA of RNA)
● Bouwstenen nucleotide:
base (pyrimidine of purine) + pentose + fosfaat
→ pyrimidines: cytosine (C), thymine (T) bij DNA en uracil (U) bij RNA
→ purines: adenine (A) en guanine (G)
● Verschil DNA en RNA: zuurstof bij tweede koolstofatoom
→
2
,Uitzicht van erfelijke materia
●
● Chromatine tijdens werkingsfase van cel
→ chromatinedraad: 46 in menselijke celkern
→ bestaat uit erfelijke materiaal en eiwitten
→ niet apart zichtbaar maar vormt onontwarbaar kluwen
● Soorten chromatine tijdens interfase van cel:
1. euchromatine: losser opgerold omdat er meerdere genen liggen die actief tot expressie komen
2. heterochromatine: sterker gecondenseerd en bestaat uit DNA waar minder genen liggen
→ 1. constitutief heterochromatine: komt nooit tot expressie
→ vooral rond centromeer en bevat veel repetitief DNA
2. facultatief heterochromatine: komt soms tot expressie
● Omvorming chromatine tot chromosomen:
1. exacte kopie gemaakt van elke chromatinedraad (chromatiden)
→ zodat 2 gevormde cellen over dezelfde erfelijke info beschikken
→ verbonden via centromeer
2. chromatiden ondergaan sterke vormverandering
→ rond histonen (eiwitten) gedraaid en in elkaar gewrongen
● Soorten cellen op basis van chromosomen:
1. diploide cel = cel met van elk chromosoom 2 exemplaren (homologe chromosomen)
2. haploide cel = cel met van elk chromosoom 1 exemplaar
→ enkel bij voortplantingscellen
●
● Homologe chromosomen: 2 equivalente sets van 23 verschillende paren
→ 1 set afkomstig van moeder en ander van vader
→ geen identieke maar soortgelijke informatie
3
, ● Soorten chromosomen:
1. autosomen (44): chromosomen die geen verschil maken tussen man en vrouw
2. geslachtschromosomen (2): X- en Y-chromosoom
→ pseudo-autosomale regio’s = gebieden met dezelfde soort informatie in geslachtschromosomen
Karyogram / chromosomenkaart
● Chromosomenkaart / karyogram:
● Ordeningscriteria:
1. lengte van elk chromosoom
→ per paar gerangschikt van groot naar klein
→ geslachtschromosomen apart weg gezet
2. positie van centromeer
→ korte p-arm en lange q-arm
● Positie van centromeer:
● Aanhangsel / satelliet bij acrocentrische chromosomen
= stukjes erfelijk materiaal die via insnoering met rest van chromosoom verbonden zijn
● Banden
= donkere en lichtere stroken van variërende breedtes
→ 1. heterochromatine (donkere banden)
= erfelijk materiaal dat niet echt gebruikt wordt (sterk opgerold)
→ sommige stroken permanent en andere op bepaalde momenten
2. euchromatine (lichtere banden)
= echt coderende erfelijke informatie (minder opgerold)
→ elke band een eigen identificatienummer
● Karyotype / chromosoomformule
= aantal chromosomen, letters geslachtschromosomen, eventuele afwijkingen
DNA structuur
4
Cel
● Zygote
= bevruchte eicel die ontstaat na versmelting 2 voortplantingscellen (eicel en zaadcel)
→ hierna volgt differentiatie tot weefsels en organen
→ bepaald door erfelijkheidscode in celkern
→ diameter meeste menselijke cellen: 25 micron
● Gemeenschappelijke onderdelen dierlijke cellen:
1. celmembraan: zorgt voor selectieve uitwisseling tussen binnenste van cel en omgeving
2. cytoplasma: daarin gebeuren alle stofwisselingsprocessen
3. nucleus / celkern: bevat erfelijke materiaal
●
● Celmembraan = dun vliesje van 7 tot 10 nanometer
→ dubbele laag vetmoleculen (fosfolipiden) waar grote eiwitten (proteïnen) tussen zitten
→ meestal aan buitenkant complex geheel van suikermoleculen
→ bevat ionenkanaaltjes die selectief geopend worden
→ omgeven door eiwitten die functioneren als poortwachters voor selectieve uitwisseling
● Cytoplasma = geleiachtige vloeistof van water en diverse moleculen
→ bestaat uit organellen die bepaalde functie hebben in celwerking
→ endoplasmatisch reticulum
= geheel van holten en kanalen waarlangs transport van chemische stoffen verloopt
→ microtubuli
= microscopisch kleine buisjes die soort skelet vormen voor cel
→ golgi-apparaat
= plaats voor verpakking en afscheiding van producten die door cel worden gemaakt
→ vacuolen
= soort holten of blaasjes die verschillende secretieproducten kunnen bevatten
→ lysosomen
= zakjes met enzymen die instaan voor af braak van allerlei stoffen
● Mitochondriën = energiecentrales van cel
→ uitwendig (glad) en inwendig (scherpe plooien) membraan
→ eiwitten zorgen voor oxidatieprocessen voor productie ATP (adenosinetrifosfaat)
→ ATP = moleculen die scheikundige energie bevatten onder zeer geconcentreerde vorm
1
,● Ribosomen
→ belangrijke rol bij omzetting van erfelijke code in lichaamseigenschappen
→ sommigen bewegen vrij en anderen zitten vast op endoplasmatisch reticulum
→ 2 delen die losgekoppeld kunnen worden om erfelijk materiaal door te laten
● Centriolen = 2 cilindervormige bundeltjes microtubuli die loodrecht op elkaar staan
→ samen aangeduid als centrosoom
● Nucleus / celkern
→ bevat kernplasma
→ kernmembraan als afscherming van cytoplasma met kernporiën
→ meeste cellen hebben 1 celkern
→ bevat chromatinedraadjes die dragers zijn van erfelijk materiaal
→ verandert in chromosomen voor deling en dan barst cel open en komen die vrij
→ karyogram / chromosomenkaart = geordend overzicht van alle chromosomen uit celkern
● Prokaryote cel
→ kleine cel: 1 μm
→ geen kernmembraan
→ circulair chromosoom
→ DNA: 1-5 x 106 nucleotiden
→ geen cytoskelet
→ geen organellen
● Eukaryote cel
→ grotere cel: 10-100 μm
→ wel kernmembraan
→ lineaire chromosomen
→ DNA: 1-5 x 109 nucleotiden
→ wel cytoskelet
→ wel organellen
● Bouwstenen van cel:
1. H2O
2. suikers (sacchariden) → polysacchariden
3. vetzuren → vetten
4. aminozuren → eiwitten
5. basen → nucleotiden → nucleïnezuren (DNA of RNA)
● Bouwstenen nucleotide:
base (pyrimidine of purine) + pentose + fosfaat
→ pyrimidines: cytosine (C), thymine (T) bij DNA en uracil (U) bij RNA
→ purines: adenine (A) en guanine (G)
● Verschil DNA en RNA: zuurstof bij tweede koolstofatoom
→
2
,Uitzicht van erfelijke materia
●
● Chromatine tijdens werkingsfase van cel
→ chromatinedraad: 46 in menselijke celkern
→ bestaat uit erfelijke materiaal en eiwitten
→ niet apart zichtbaar maar vormt onontwarbaar kluwen
● Soorten chromatine tijdens interfase van cel:
1. euchromatine: losser opgerold omdat er meerdere genen liggen die actief tot expressie komen
2. heterochromatine: sterker gecondenseerd en bestaat uit DNA waar minder genen liggen
→ 1. constitutief heterochromatine: komt nooit tot expressie
→ vooral rond centromeer en bevat veel repetitief DNA
2. facultatief heterochromatine: komt soms tot expressie
● Omvorming chromatine tot chromosomen:
1. exacte kopie gemaakt van elke chromatinedraad (chromatiden)
→ zodat 2 gevormde cellen over dezelfde erfelijke info beschikken
→ verbonden via centromeer
2. chromatiden ondergaan sterke vormverandering
→ rond histonen (eiwitten) gedraaid en in elkaar gewrongen
● Soorten cellen op basis van chromosomen:
1. diploide cel = cel met van elk chromosoom 2 exemplaren (homologe chromosomen)
2. haploide cel = cel met van elk chromosoom 1 exemplaar
→ enkel bij voortplantingscellen
●
● Homologe chromosomen: 2 equivalente sets van 23 verschillende paren
→ 1 set afkomstig van moeder en ander van vader
→ geen identieke maar soortgelijke informatie
3
, ● Soorten chromosomen:
1. autosomen (44): chromosomen die geen verschil maken tussen man en vrouw
2. geslachtschromosomen (2): X- en Y-chromosoom
→ pseudo-autosomale regio’s = gebieden met dezelfde soort informatie in geslachtschromosomen
Karyogram / chromosomenkaart
● Chromosomenkaart / karyogram:
● Ordeningscriteria:
1. lengte van elk chromosoom
→ per paar gerangschikt van groot naar klein
→ geslachtschromosomen apart weg gezet
2. positie van centromeer
→ korte p-arm en lange q-arm
● Positie van centromeer:
● Aanhangsel / satelliet bij acrocentrische chromosomen
= stukjes erfelijk materiaal die via insnoering met rest van chromosoom verbonden zijn
● Banden
= donkere en lichtere stroken van variërende breedtes
→ 1. heterochromatine (donkere banden)
= erfelijk materiaal dat niet echt gebruikt wordt (sterk opgerold)
→ sommige stroken permanent en andere op bepaalde momenten
2. euchromatine (lichtere banden)
= echt coderende erfelijke informatie (minder opgerold)
→ elke band een eigen identificatienummer
● Karyotype / chromosoomformule
= aantal chromosomen, letters geslachtschromosomen, eventuele afwijkingen
DNA structuur
4
