Biologie periode 2
Basisstof 1
Cellen hebben allemaal verschillende functies, elke cel heeft een celkern met daarin DNA dat erfelijke
eigenschappen bevat. Dit DNA bepaald de functie van een cel en levert instructies aan ribosomen,
die zo weer eiwitten kunnen maken (synthetiseren). De bouw van een eiwit bepaalt de
eigenschappen en functies vaan het eiwit.
Het geheel van erfelijke informatie noem je het genoom. Alle organismen hebben hetzelfde genoom,
bij eukaryoten bevat het genoom DNA in alle chromosomen in de celkern (KernDNA) en het DNA in
mitochondriën (mtDNA) en chloroplasten.
Bij prokaryoten vormt het DNA dat los in het cytoplasma ligt het genoom. Prokaryoten hebben een
circulair DNA-molecuul, sommige bevatten plasmiden: dit zijn kort stukjes circulair DNA. Bouw van DNA
Ene DNA-molecuul is een nulceïnezuur. Deze zuren komen dus zowel
in het cytoplasma als in de celkern voor. DNA bestaat uit twee ketens
van aan elkaar gekoppelde nucleotiden. Een nucleotide is opgebouwd
uit monosacharide desoxyribose, een fosfaatgroep en een stikstof
base. De stikstofbasen die voorkomen zijn A, T, C en G. Desoxyribose heeft altijd 5 c-atomen. De fosfaatgroep zit in het
nucleotiden aan de 5e c-atoom en de stikstof aan de eerste c-atoom.
Bij het aan elkaar koppelen van nucleotiden (polymerisatie) gaat het
3e c-atoom de binding aan met de fosfaatgroep van een ander
nucleïnezuur. De lange keten die zo ontstaat is een polymeer van aan
elkaar gekoppelde monosachariden en fosfaatgroepen.
Hier zie je dat beide uiteinden van dit enkelstrengs DNA-molecuul verschillend zijn. Aan het uiteinde
bevindt zich een fosfaatgroep, ook wel het 5’-uiteinde. Aan het andere uiteinde bevindt zich ene OH-
groep, die aan het 3e c-atoom van desoxyribose vastzit, ook wel het 3’-uiteinde. DNA wordt altijd
vanaf het 3’-uiteinde naar het 5’-uiteinde afgelezen. De stikstofbasen steken aan de zijkant uit en kunnen door basenparing twee DNA-nucleotideketens
met elkaar verbinden, waarbij elke stikstofbasen zijn eigen bindingspartner heeft. A wordt altijd
gevormd met T en C wordt altijd gevormd met G. Deze baseparing komt tot stand door
waterstofbruggen. Door verschillende combinaties van A en T, C en G ontstaat ene verschillende
DNA-code, die iets zegt over de informatie.
In dubbelstrengs DNA-molecuul hebben ketens een helixstructuur (spiraal). Ze lopen in
tegengestelde richtingen, namelijk de ene loopt van 5 naar 3 en de nader van 3 naar 5. Bij eukaryoten is DNA in de celkern verdeeld in verschillende chromosomen. Elk chromosoom
bestaat uit een enkel, lang dubbelstrengs DNA-molecuul. Dit DNA-molecuul past in een celkern
doordat het ene compacte vorm krijgt. Dit DNA is rond een aantal eiwitten gerold en het kan los en
vast opgerold zijn, deze eiwitten noem je ook histonen. Een aantal histonen vormen samen het
eromheen gewikkelde DNA een nucleosoom. Het DNA tussen twee nucleosomen noem je
koppelings-DNA. Door afwisseling van koppelings-DNA en nucleosomen, ontstaat er een soort
kralenketting. Deze kralenketting wordt opgerold tot een spiraal en die weer verder tot een dikkere
draad.
DNA-sequentie
De volgorde waarin nucleotiden zijn gerangschikt, noem je sequentie. Een gen is een deel van DNA
dat een code bevat, waarmee ribosomen eiwitten kunnen synthetiseren. Doordat hier variaties in
ontstaat, ontstaan er ook verschillende soorten eiwitten.
Niet-coderend DNA
Bij eukaryoten bestaat maar een deel van het DNA uit genen. Het overige DNA codeert niet voor
eiwitten (geeft geen opdracht) en dit noem je ook wel niet-coderend DNA. Bij een mens is dit
ongeveer 98,5%. Ook binnen de genen zit niet-coderend DNA, vroeger werd gedacht dat dit niet
coderende DNA nutteloos was en daarom werd het ook wel junk-DNA genoemd. Dat niet-coderende
DNA kan echter wel coderen voor andere moleculen, deze moleculen hebben dan een regelende
functie bij synthese van eiwitten (vorming van eiwitten).
Een deel van het niet coderende DNA bestaat uit repetitief DNA, dit is het herhalen van
nucleotidesequenties. Een ander deel heeft zijn functie verloren door de jaren heen en werkt dus
niet meer.
Basisstof 2
Het kopiëren van DNA (DNA-replicatie) vindt plaats tijdens de S-fase van de celcyclus. In het
kernplasma zitten onder andere de nucleotiden dATP, dTTP, dGTP en dCTP. Ze bestaan uit
desoxyribose (d), een base (a, t, c, g) en uit drie fosfaatgroepen (TP). De bindingen tussen
fosfaatgroepen bevat veel energie, door twee van deze groepen af te splitsen ontstaat energie.