samenvatting biolgie DNA vwo 6

Biologie - DNA

Paragraaf 1 DNA compact verpakt in chromosomen
Alle mensen hebben in de kern van elke lichaamscel 46 moleculen DNA (deoxyribonucleïnezuur).
DNA moleculen zijn dubbelstrengs en het molecuul is gedraaid in een dubbele helix.
Deoxyribonucleotiden zijn de bouwstenen van DNA-moleculen. Ze bestaan uit een fosfaatgroep,
een suikergroep (deoxyribose) en een nucleïnebase (stikstofbase). In een DNA-molecuul is steeds
de fosfaatgroep van het vijfde C-atoom van een deoxyribonucleotide verbonden met het derde C-
atoom van een naastgelegen deoxyribonucleotide. Het uiteinde van de steng waar de
hydroxylgroep vrij blijft is het derde einde. Het uiteinde met een vrij fosfaatgroep het vijfde einde.
De richting an biedt strengen is tegengesteld. Daardoor ligt het vijfde einde van de ene streng
naast het derde einde van de andere. De fosfaatgroepen vormen samen met de suikermoleculen
de ruggengraat van het DNA. Daartussen zitten de gekoppelde nucleïnebasen. In DNA komen vier
verschillende nucleïnebasen voor: adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T). Ze zijn
verbonden via waterstofbruggen. Tussen A en T zijn er twee H-bruggen en tussen C en G zijn er
drie. Door deze vaste basenparen zijn beide strengen in een DNA-molecuul complementair. Dit
betekent dat ze elkaar precies aanvullen. De volgorde van de nucleïnebasen in een gen levert de
genetische code voor een erfelijke eigenschap. Mutaties in een gen leiden tot veranderingen in de
genetische informatie en dus tot varianten van een gen: allelen.
Het DNA in een celkern is beschermd door eiwitten. Daardoor krijgen bepaalde gevaarlijke stoffen
minder kans het DNA te beschadigen. Een belangrijke rol daarbij spelen de verpakkingseiwitten
van het DNA, histonen. Steeds is een streng van 146 basenparen van het DNA twee keer om een
bol gewikkeld, die bestaat uit acht histonen. Een extra los H1-histon houdt het geheel als een
veiligheidsspeld bijeen. Dat lukt goed, doordat de zure fosfaatgroepen van het DNA hechten aan
de basische histonen. De structuren die ontstaan heten nucleosomen. Door bindingen tussen de
histonen van de verschillende nucleosomen ontstaat een dikke draad. De chromatinedraad
spiraliseert verder tot een compacte spiraal die samen met de spiralen van andere chromosomen
het chromatine in de kern vormt. Hierdoor past het lange DNA toch in de celkern. Het
samenpakken van chromatinedraden tot compacte chromosomen tijdens een mitose voorkomt
dat chromatinedraden van de verschillende DNA-moleculen met elkaar verstrikt raken en in
stukken breken.
Chromatidendraden kunnen zowel dicht als ruimtelijk verpakt zijn in een celkern. Door de open
structuur van de chromatidendraden in de lichte gebieden is de genetische informatie voor het
aanmaken van een eiwit makkelijk af te lezen. De genen in de ruimtelijke gebieden kunnen tot
expressie komen. In het midden van de celkern van een eukaryoot ligt ook een kernlichaampje.
Dit is een actieve plek rond kernDNA waar de genen zich bevinden met informatie voor het
vormen van ribosomaal RNA (rRNA). In het kernlichaampje ontstaan uit rRNA en ribosomale
eiwitten de ribosomen die in het grondplasma nodig zijn bij de translatie.
In het centromeer en aan de uiteinden, de telomeren, is de een chromatinedraad altijd sterk
gespiraliseerd. In deze gebieden liggen geen genen. Dit is niet niet-coderend DNA en het regelt de
activiteit van genen.
Mitochondriaal DNA (mtDNA) is DNA in de mitochondria en is cirkelvormig. Op het mtDNA liggen
37 genen, waarvan 13 informatie bevatten voor de vorming van enzymen nodig bij de laatste stap
van de dissimilatie van glucose, de oxidatieve fosforylering. Het mtDNA heeft zo’n tien keer meer
kans op een mutatie dan het DNA in de celkern. Dat komt doordat tijdens de oxidatieve
fosforylering als bijproduct reactieve zuurstofmoleculen ontstaan. Organen die veel energie
verbruiken verouderen daarom ook eerder. Bij te veel mutaties kunnen cellen namelijk geen
energie meer vrijmaken.