4V 2.4 DNA: het besturingssysteem van de cel

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

2.4 DNA

Deze les:

- Bouw DNA

- Transcriptie

- Translatie

- Oefenen

Doel en begrippen 2.4

12. Je beschrijft de bouw van DNA en de DNA-code voor eiwitten

13. Je beschrijft waarin (de bouw van) RNA verschilt met (die van) DNA en je vertaalt de DNA-code naar RNA-code en andersom

14. Je vertaalt de RNA-code naar aminozuren en andersom en je beschrijft de vorming en de afwerking van eiwitten door organellen

DNA, Dubbelstrengs DNA, Dubbele helix/Helixstructuur, Nucleotiden, Fosfaatgroep, Deoxyribose, Stikstofbase, Basenparing, Basenvolgorde, Complementaire streng, Chromosomen, Gen, Genetische code, Mutatie, mRNA, Enkelstrengs DNA, Matrijsstreng (template), Coderende streng, Transcriptie, Translatie, Codons, Startcodon, Stopcodon, Tripletcode, Aminozuur, Eiwit.

Cellen

- Meer dan celkern, cytoplasma en celmembraan!

- Maken eiwitten, stoffen betrokken zijn bij alle levensprocessen. 

- De bouwstenen voor eiwitten zijn 20 aminozuren.

Waar in de cel ligt de bouwinstructie voor het maken van eiwitten?

Dubbele helix-structuur 

Backbone van fosfaatgroep (PO4) afgewisseld met een suiker (desoxyribose)                     (zie BINAS 71C)

DNA-

molecuul

(nucleïnezuur)

Nucleotide: kleinste bouwsteen van DNA

Bestaat uit 1 fosfaatgroep, 1 suiker en 1 stikstofbase

DNA-

molecuul

(nucleïnezuur)

Vier verschillende stikstofbasen: 

Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C), Guanine (G)

Combinaties A=T en C≡G (baseparing)

De ene streng is complementair (tegenovergesteld) aan de andere.

DNA

Welke basen zitten in de complementaire streng van ATGGT?

Eiwitproductie

1. Eiwitproductie begint in de celkern. Een stukje DNA (gen) bevat de bouwinstructie voor een eiwit

2. Dit stukje wordt gekopieerd in de vorm van een mRNA molecuul (transcriptie)

3. Via de kern poriën reist het mRNA molecuul vervolgens naar het cytoplasma

4. Een ribosoom “leest” het mRNA- molecuul en koppelt dan aminozuren aan elkaar volgens de bouwinstructie (translatie)

Transcriptie: DNA naar RNA

Een stuk DNA dat codeert voor één eiwit (eigenschap) is een gen.

De volgorde van stikstofbasen (A,T,C,G) in dat stuk DNA is de code voor het maken van het eiwit.

Eiwitten bestaan uit een keten van aminozuren. Er zijn 20 verschillende aminozuren.    (zie BINAS 67H1)

Als het eiwit moet worden gemaakt wordt eerst van het gen een kopie gemaakt --> mRNA

Transcriptie: DNA naar mRNA

mRNA is enkelstrengs

mRNA heeft Uracil (U) i.p.v. Thymine (T) als stikstofbase

Tegenover de A wordt een U ingebouwd en tegenover T een A

Bij C een G en bij G een C

Transcriptie: DNA naar mRNA

Bij het maken van mRNA wordt de de matrijsstreng (template) van DNA afgelezen, het mRNA is daarom complementair aan de matrijsstreng.

Het basenvolgorde in mRNA is dus een gelijk aan de ándere DNA streng: de coderende streng.

In een gen heeft de matrijsstreng de volgende DNA-code:
TTG-TCC-AAG-AAT-CCG-TAA.

Wat is het mRNA kopie van dit gen?

In een gen heeft de coderende streng de volgende DNA-code:
TAC-GGC-ACG-CGC-AAT-TCT.

Wat is het mRNA kopie van dit gen?

Translatie: mRNA naar eiwit

Het mRNA verlaat de kern (via een kernporie) naar het cytoplasma en bindt aan een ribosoom.

Het ribosoom leest het mRNA in steeds 3 stikstofbasen tegelijk (triplet/ codon).

RNA naar eiwit: translatie

Translatie begint altijd bij een AUG code (het startcodon). Hiermee wordt een methionine aminozuur ingebouwd.

Er zijn een paar mogelijke stopcodons waarmee de translatie stopt.

Translatie: RNA naar eiwit

Transcriptie en translatie

Kraak de code!

Vertaal de mRNA code naar eiwit:

AAC-AGG-UUC-UUA-GGC-AUU 

Goede antwoord:

Asparagine - Arginine - Phenylalanine - 

Leucine - Glycine  - Isoleucine

Translatie m.b.v. BINAS 71G 

1

2

3

BINAS 71G

Wat is het startcodon? Voor welk aminozuur codeert het?

Welke stopcodons zijn er?

Probeer het zelf!

Wat is de aminozuurvolgorde als:

- De DNA matrijsstreng TAC-GAG-CGA-ATC-AGT is?

- De DNA coderende streng ATG-CCG-ACG-AGC-TAA is?

- De DNA matrijsstreng GGC-TAC-CTA-GTT-ACT is?

Wat gebeurd er na translatie met de aminozuurketen (polypeptide)?

Opdrachten

- Nakijken huiswerk 3.3 en 3.4 (welke bespreken?)

- Maken 2.4 opdr. 54 t/m 64 (= huiswerk)

Opbouw verslag/Beoordeling

- Titelpagina

- Inhoudsopgave

- Theorie

- Onderzoeksvraag en hypothese

- Materiaal en methode

- Resultaten

- Conclusie

- Discussie

- Bronnen (APA)

Inleveren op woensdag 28 sept!