T3 H1: Eiwitsynthese

• Biologie
• Secundair onderwijs

Thema 3, Hoofdstuk 1:

 Eiwitsynthese

Mevr. C. De Bremaecker

Leerstof 5de opfrissen

Wat zijn de bouwstenen van proteïnen?

1. eiwitten
2. glucose
3. aminozuren
4. nucleotiden

Wie wordt bij DNA (!) met wie verbonden door een waterstofbrug?

1. A met G
2. A met T
3. A met C
4. A met U

Wie wordt bij RNA(!) met wie verbonden door een waterstofbrug?

1. A met G
2. A met T
3. A met C
4. A met U

Waar worden de eiwitten effectief gemaakt?

1. In de celkern
2. Buiten de cel
3. In het cytoplasma
4. In het chromosoom

Welke opeenvolgende stappen geven de vorming en afscheiding van een eiwit in een eukaryote cel weer?

1. Golgi blaasjes> Ruw endoplasmatisch reticulum> Golgi apparaat >celmembraan
2. Ruw endoplasmatisch reticulum > Golgi apparaat > Golgi blaasjes > celmembraan
3. Golgi apparaat > Golgi blaasjes > ruw endoplasmatisch reticulum > celmembraan
4. Golgi apparaat > ruw endoplasmatisch reticulum > Golgi apparaat > celmembraan

Wat is de functie van het golgi-apparaat?

1. Het golgi-apparaat sorteert en verpakt eiwitten
2. Het golgi-apparaat produceert hormonen
3. Het golgi-apparaat transporteert zuurstof
4. Het golgi-apparaat produceert energie

Hoeveel van onderstaande celorganellen zijn betrokken bij de productie en/of de excretie van proteïnes door dierlijke cellen? (2022)
centriolen / golgi-apparaat / ribosomen /
ruw endoplasmatisch reticulum

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4

DNA

RNA

Dubbele streng

Enkele streng

Desoxyribose

Ribose

Thymine

Uracil

Kern

Kern & cytoplasma

Waarom moet DNA naar een stuk mRNA gekopiëerd worden?

1.1 De stappen van eiwitsynthese

?

?

?

TRANSCRIPTIE

TRANSLATIE

Wat zijn de voornaamste verschillen tussen prokaryoten en eukaryoten?

verschillen afh. van 

celtype en moment

in alle lichaamscellen gelijk

Wat is een gen?

= sequentie van DNA-nucleotiden die codeert voor één of meerdere eiwitten

(of voor een type RNA)

Welke uitspraak over genexpressie is NIET waar?

1. Iedere celkern van je lichaam bevat precies dezelfde genen
2. Het tot uiting komen van een gen wordt genexpressie genoemd
3. Genen kunnen niet alleen 'aan' of 'uit' staan, maar ook 'harder' of 'zachter'
4. Welke genen 'aan' of 'uit' staan in een bepaald celtype is een willekeurig proces

Wat is genexpressie?

1. het tot uiting komen van een gen
2. het afgelezen worden van een gen
3. het maken van eiwitten op ribosomen
4. het maken van verschillende celtypen

Genexpressie is het tot uiting komen van genen. Hiervoor moet het gen afgelezen worden, en worden vertaald naar een eiwit. Genexpressie zorgt ervoor dat er verschillende celtypen (kunnen) bestaan. 

.... cel heeft ... DNA en ... genexpressie

1. Elke - hetzelfde - andere
2. Elke - ander - andere
3. Bijna elke - hetzelfde - andere
4. Bijna elke - ander -andere

Is bij een muis de genexpressie in een levercel gelijk aan de genexpressie in een longcel?

1. Ja
2. Nee
3. Kan je niet weten

De compactheid van chromatine heeft effect op de genexpressie. Vindt in chromatine met compacte structuur veel of weinig genexpressie plaats? (leg uit)

1. Veel
2. Weinig

Coderend DNA

- DNA sequentie voor het aanmaak van eiwitten

Niet-coderend DNA

-types RNA

- DNA dat niet via transcriptie wordt omgezet naar een eiwit maar eiwitsynthese of DNA-replicatie regelen 

(bv: promotor)

herhaling

1.3 De genetische code

4 soorten nucleotiden want 4 basen (A,C,G,U) 

1 RNA-codon 

codeert 

voor 1 AZ

1.3 De genetische code

mogelijkheid tot 20 verschillende AZ

61 AZcodons?

1.3 De genetische code

1 RNA-codon codeert voor 1 AZ

maar 

1 AZ kan als code 

verschillende 

RNA-codons hebben

GEDEGENERERDE CODE         

1.3 De genetische code

GEDEGENERERDE CODE         

VOORDEEL?

1.3 De genetische code

1 startcodon: AUG

3 stopcodons: UAA/UAG/UGA

 Opnieuw AUG RNA-codon      AZ methionine

1.3 De genetische code

Opeenvolging van 3 basen is een triplet. 

Een triplet in het mRNA wordt codon genoemd.

3 basen, een codon codeert voor 1 aminozuur.

Al de 64 codons = genetische code.

AUG = start codon geeft weer waar de translatie kan starten, dit codon codeert ook voor het aminozuur methionine.

UGA, UAA, UAG = stop codons geven weer waar de translatie stopt, deze coderen niet voor een aminozuur.

1.3 De genetische code

Deze code is vrij universeel, in bijna alle organismen coderen dezelfde codons voor dezelfde aminozuren.

VOORDEEL?

1.3 De genetische code

Deze code is vrij universeel, in bijna alle organismen coderen dezelfde codons voor dezelfde aminozuren.

VOORDEEL: Laat toe genen van het ene organisme over te brengen naar het andere.

Van DNA naar aminozuren

2 stappen:

• Transcriptie -> in de kern
  

• Translatie -> in het cytoplasma/cytosol

2.1 Transcriptie van DNA naar pre-mRNA

I. Initiatie

II. Elongatie

III. Terminatie

+

Splicing

INITIATIE

transcriptiefactoren (eiwitten) binden op de promotor (voor het coderend gen)

RNA-polymerase (enzym) bindt aan beide en vormt het

STARTCOMPLEX

ELONGATIE

Binding P-groep (van ATP) aan RNA-polymerase (krijgt E) en komt los van startcomplex

RNA-polymerase beweegt, weg vd promotor langs DNA

Functies RNA-poymerase

• Breekt H-bruggen tussen compl. basen
• Maakt RNA-kopie van template streng = pre-mRNA

Ritsmechanisme zoals in DNA-replicatie

ELONGATIE

Kort na start:

enzymen passen nucleotide aan 5'kant aan = 5'cap

Functies:

•  beschermt tegen afbraak
• rol transport uit celkern

"Death angel"

ELONGATIE

• complementaire basenparing
• De 3'->5' DNA-streng wordt afgelezen = template streng
• aanmaak 5'->3'  mRNA 

TERMINATIE

• Enzymen herkennen pre-mRNA stopsequentie: AAUAAA
• pre-mRNA komt los van DNA
• toevoeging van A-nucleotiden door enzymen: poly-A-staart

Functie? Beschermt tegen afbraak

Transcriptie

RNA-polymerase heeft geen herstelfunctie in tegenstelling tot DNA-polymerase. -> Werkt minder nauwkeurig dan DNA-polymerase.

Compensatie mindere nauwkeurigheid van RNA-polymerase:

• meerdere mRNA's aangemaakt op 1 gen --> bevatten niet allemaal fouten.
• mRNA-molecule heeft kortere levensduur, regelmatig afgebroken en vervangen

ELONGATIE + TERMINATIE

SPLICING van pre-mRNA naar mRNA

• Enzymen herkennen pre-mRNA stopsequentie: AAUAAA
• pre-mRNA komt los van DNA
• toevoeging van A-nucleotiden door enzymen: poly-A-staart

Functie? Beschermt tegen afbraak

SPLICING van pre-mRNA naar mRNA

• snRNA  (small nuclear) & eiwitten = spliceosoom: knippen introns weg    (blijven in celkern)
• op mRNA blijven enkel nog exons (verlaten de cel)

SPLICING

Exons = coderende fragmenten
Introns = niet-coderende fragmenten

Introns worden weg geknipt

en exons worden aan elkaar geplakt via enzymen.

mRNA(met enkel exons!) naar cytosol via kernporiën.

SPLICING

3. Translatie

3. Translatie

3. Translatie

3.1 tRNA

= kleine RNA-molecule

1 zijde: AZ dat bij mRNA-codon hoort

1 zijde: anticodon is complementair en antiparellel met mRNA-codon

Structuur tRNA

• Enkelstrengig RNA
  
• Baseparing op 4 plaatsen
  
• 3 lussen
  
• Triplet in 3’->5’ in lus 2
    = anticodon
  = complementair aan mRNA

Structuur tRNA

Vrije 3' uiteinde = CCA triplet
voor binding AZ.

Functie tRNA: aanbrengen

AZ voor bouw polypeptide.

tRNA-synthetase

3.2 rRNA en ribosomen

P-plaats: 5' mRNA

A-plaats: 3' mRNA

3.3 Verloop van de translatie

I. Initiatie

II. Elongatie

II. Terminatie

I. Initiatie

I. Initiatie

I. Initiatie

II. Elongatie

II. Elongatie

II. Elongatie

II. Elongatie

III. Terminatie

Polysoom = parelsnoer van ribosomen op een mRNA-streng

--> Simultane translatie van eenzelfde mRNA

door meerdere ribosomen