Celcyclus
dinsdag 24 maart 2026 15:03
De celcyclus
Eerst alles verdubbelen vooraleer doorgeven, dus neemt dubbel zoveel volume in beslag
+ veel celmateriaal wordt herschikt om een deling te doen
= celcyclus (alle cellen doorlopen dit herhaaldelijk)
Interfas S-fase in de interfase: DNA-replicatie
e → Verst verwijdert van de M-fase door de G-fases (growth-fases of GAP-fases)
○ G1-fase: voorbereiden op de replicatie van het DNA
○ G2-fase: mooi apparaat ontstaat dat het DNA uit elkaar trekt en het sorteert tijdens de
kerndeling van de mitose
DOEL: perfecte kopie van het genoom genereren: DNA-verdubbeling
M-fase = kerndeling of mitose en celsplitsing of cytokinese
(duurt een halfuur tot max. een uur)
DNA-replicatie
Somatische cel heeft 46 chromosomen (2x23) + tijdens de S-fase wil deze perfect verdubbelen, dus het einde van
de S-fase is 92 chromosomen die samen hangen aan centromeer
S-fase duurt slechts 2 tot 3 uur
→ Op verschillende plaatsen tegelijk replicatie ANDERS langdurig proces
→ Lineaire chromosomen ontwinden tijdelijk
• DNA is een dubbele, antiparallele, maar complementaire spiraal: wordt ontwonden
• Nucleotiden ingevuld dmv base-complementariteit
• Deze nucleotiden fuseren met elkaar tot perfecte kopie van het DNA
= replicatievork: waterstofbruggen worden verbroken voor replicatie
Semiconservatieve replicatie
Na replicatie 2 nieuwe dubbele strengen
+ beide strengen bestaan uit een nieuwe en een oude streng
DUS 1 oude streng wordt behouden en wordt meteen gekopieerd
DNA-polymerase vult nucleotiden in obv base-complementariteit
→ Polymeriseert een nieuwe DNA-streng en gebruikt de template-streng om deze in te vullen
→ ENKEL 3' naar 5' bewegen
→ Op 1 streng kan polymerase in 1 keer doorlopen= leading strand (5' naar 3'-streng aangemaakt)
→ Andere streng wordt in stukjes verlengd = lagging strand met Okazaki-fragmenten
Samenspel tussen verschillende enzymen
• DNA-polymerase: verlengen
• Initiator-eiwit vormt startcomplex voor DNA-polymerase
• Helicase: lokale ontwinding helix, maar DNA wil steeds dubbele streng vormen, dus helicase brengt
enkelstrengig bindende eiwitten aan op DNA-streng (=single-stranded binded protein of SSB)
2e probleem: supercoiling of overopwinding
→ Mag niet bij DNA, want anders ernstige breuken
→ DNA-schade en mutaties
→ Enzym topoisomerase: topologie van DNA-streng bewaren door overmatige spanning en supercoiling vóór
de replicatievork te voorkomen (gericht knippen en plakken)
Biomoleculen Pagina 1
, DNA-polymerase heeft beperkingen:
1) Enkel bewegen van 3' naar 5' van DNA polymerase (vormt de streng van 5' naar 3')
2) DNA polymerase kan niet zomaar beginnen
→ Verankering nodig
→ RNA-primer aangemaakt door een RNA-primase
3) DNA-polymerase kan de Okazaki fragmenten niet plakken aan elkaar (wel RNA-moleculen van de primers
wisselen voor DNA-moleculen), maar voor het plakken is DNA ligase noodzakelijk
→ Finaal lagging strand aangemaakt
Volledige replicatie samengevat:
→ Starten replicatie-bubbel met een initiator eiwit
→ DNA-helicase opent streng en SSB nodig om strengen open te houden
→ Topoisomerase om overopwinding tegen te gaan
→ Primase: RNA-primer zetten op DNA voor het starten van de replicatie, zowel op de lagging strand als de
leading strand
→ DNA-polymerase
→ DNA-ligase: plakt Okazaki-fragmenten aan elkaar
PROBLEEM aan uiteinde van lineaire chromosomen (niet bij circulaire)
• Op 5' (van de nieuwe streng) zit altijd een primer VOOR start DNA-polymerase
• Gespecialiseerde enzymen verwijderen deze
• Ontstaan van GAP (gat)
• Stuk waar geen DNA is en geen DNA kan worden gevormd: geen startpunt meer
• Stuk van chromosomen wordt steeds korter
= eindreplicatieprobleem aan 3'-uiteinde
= marginotomie= extremiteiten die verkorten
→ Telomeren aan uiteinde van chromosomen ter bescherming tegen deze verkorting en verlies van essentieel
genmateriaal
→ Telomeren= repetitieve sequenties (TTAGG), maar zelf GEEN genen
→ Vormt een lus aan het uiteinde + specifieke eiwitten die hierop binden = biomaker van veroudering
Als een telomeer uitgeput geraakt, dan gaat het coderende DNA mogelijks verloren
→ Barrière treedt op (Hayflick limiet) waarbij cellen stoppen met delen, indien telomeren te kort
Celen met een kritieke telomeer-verkorting: nemen ander fenotype aan
→ Delen niet meer, wel metabool actief!
→ Senescentie= terminale rusttoestand van cellen
GOED Interne klok voor cellen, zodat geen genetische informatie verloren gaat
SLECHT Alle kiemlijncellen (stamcellen) kunnen blijven delen
→ Mechanisme om verkorting tegen te gaan
→ Telomerase kan telomeer-sequenties terug toevoegen
Niet alle cellen moeten kunnen blijven delen vb. kankercellen (hetzelfde mechanisme reactiveren)
Biomoleculen Pagina 2
dinsdag 24 maart 2026 15:03
De celcyclus
Eerst alles verdubbelen vooraleer doorgeven, dus neemt dubbel zoveel volume in beslag
+ veel celmateriaal wordt herschikt om een deling te doen
= celcyclus (alle cellen doorlopen dit herhaaldelijk)
Interfas S-fase in de interfase: DNA-replicatie
e → Verst verwijdert van de M-fase door de G-fases (growth-fases of GAP-fases)
○ G1-fase: voorbereiden op de replicatie van het DNA
○ G2-fase: mooi apparaat ontstaat dat het DNA uit elkaar trekt en het sorteert tijdens de
kerndeling van de mitose
DOEL: perfecte kopie van het genoom genereren: DNA-verdubbeling
M-fase = kerndeling of mitose en celsplitsing of cytokinese
(duurt een halfuur tot max. een uur)
DNA-replicatie
Somatische cel heeft 46 chromosomen (2x23) + tijdens de S-fase wil deze perfect verdubbelen, dus het einde van
de S-fase is 92 chromosomen die samen hangen aan centromeer
S-fase duurt slechts 2 tot 3 uur
→ Op verschillende plaatsen tegelijk replicatie ANDERS langdurig proces
→ Lineaire chromosomen ontwinden tijdelijk
• DNA is een dubbele, antiparallele, maar complementaire spiraal: wordt ontwonden
• Nucleotiden ingevuld dmv base-complementariteit
• Deze nucleotiden fuseren met elkaar tot perfecte kopie van het DNA
= replicatievork: waterstofbruggen worden verbroken voor replicatie
Semiconservatieve replicatie
Na replicatie 2 nieuwe dubbele strengen
+ beide strengen bestaan uit een nieuwe en een oude streng
DUS 1 oude streng wordt behouden en wordt meteen gekopieerd
DNA-polymerase vult nucleotiden in obv base-complementariteit
→ Polymeriseert een nieuwe DNA-streng en gebruikt de template-streng om deze in te vullen
→ ENKEL 3' naar 5' bewegen
→ Op 1 streng kan polymerase in 1 keer doorlopen= leading strand (5' naar 3'-streng aangemaakt)
→ Andere streng wordt in stukjes verlengd = lagging strand met Okazaki-fragmenten
Samenspel tussen verschillende enzymen
• DNA-polymerase: verlengen
• Initiator-eiwit vormt startcomplex voor DNA-polymerase
• Helicase: lokale ontwinding helix, maar DNA wil steeds dubbele streng vormen, dus helicase brengt
enkelstrengig bindende eiwitten aan op DNA-streng (=single-stranded binded protein of SSB)
2e probleem: supercoiling of overopwinding
→ Mag niet bij DNA, want anders ernstige breuken
→ DNA-schade en mutaties
→ Enzym topoisomerase: topologie van DNA-streng bewaren door overmatige spanning en supercoiling vóór
de replicatievork te voorkomen (gericht knippen en plakken)
Biomoleculen Pagina 1
, DNA-polymerase heeft beperkingen:
1) Enkel bewegen van 3' naar 5' van DNA polymerase (vormt de streng van 5' naar 3')
2) DNA polymerase kan niet zomaar beginnen
→ Verankering nodig
→ RNA-primer aangemaakt door een RNA-primase
3) DNA-polymerase kan de Okazaki fragmenten niet plakken aan elkaar (wel RNA-moleculen van de primers
wisselen voor DNA-moleculen), maar voor het plakken is DNA ligase noodzakelijk
→ Finaal lagging strand aangemaakt
Volledige replicatie samengevat:
→ Starten replicatie-bubbel met een initiator eiwit
→ DNA-helicase opent streng en SSB nodig om strengen open te houden
→ Topoisomerase om overopwinding tegen te gaan
→ Primase: RNA-primer zetten op DNA voor het starten van de replicatie, zowel op de lagging strand als de
leading strand
→ DNA-polymerase
→ DNA-ligase: plakt Okazaki-fragmenten aan elkaar
PROBLEEM aan uiteinde van lineaire chromosomen (niet bij circulaire)
• Op 5' (van de nieuwe streng) zit altijd een primer VOOR start DNA-polymerase
• Gespecialiseerde enzymen verwijderen deze
• Ontstaan van GAP (gat)
• Stuk waar geen DNA is en geen DNA kan worden gevormd: geen startpunt meer
• Stuk van chromosomen wordt steeds korter
= eindreplicatieprobleem aan 3'-uiteinde
= marginotomie= extremiteiten die verkorten
→ Telomeren aan uiteinde van chromosomen ter bescherming tegen deze verkorting en verlies van essentieel
genmateriaal
→ Telomeren= repetitieve sequenties (TTAGG), maar zelf GEEN genen
→ Vormt een lus aan het uiteinde + specifieke eiwitten die hierop binden = biomaker van veroudering
Als een telomeer uitgeput geraakt, dan gaat het coderende DNA mogelijks verloren
→ Barrière treedt op (Hayflick limiet) waarbij cellen stoppen met delen, indien telomeren te kort
Celen met een kritieke telomeer-verkorting: nemen ander fenotype aan
→ Delen niet meer, wel metabool actief!
→ Senescentie= terminale rusttoestand van cellen
GOED Interne klok voor cellen, zodat geen genetische informatie verloren gaat
SLECHT Alle kiemlijncellen (stamcellen) kunnen blijven delen
→ Mechanisme om verkorting tegen te gaan
→ Telomerase kan telomeer-sequenties terug toevoegen
Niet alle cellen moeten kunnen blijven delen vb. kankercellen (hetzelfde mechanisme reactiveren)
Biomoleculen Pagina 2
