Herhaling DNA Bouw en Replicatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Thema 4 DNA

Bs 1 + Bs2 

Bouw en functie van DNA 

DNA-replicatie

Leerdoelen Bs1

• Je kunt de bouw en functie van DNA beschrijven
• Je kent verschillende typen DNA 
• Je weet het verschil tussen coderend DNA en niet-coderend DNA

• DNA
  
• genoom
  
• kernDNA
  
• mtDNA
  
• plasmiden
  
• nucleinezuur
  
• nucleotide
  
• desoxyribose
  
• Adenine (A)
  
• Thymine (T)
  
• Cytosine (C)

• Guanine (G)
  
• enkelstrengs DNA
  
• basenparing
  
• basenpaar
  
• dubbelstrengs DNA
  
• helixstructuur
  
• sequentie
  
• gen
  
• niet-coderend DNA
  
• repetitief DNA

Begrippen B1 De bouw en functie van DNA

Wat is het genoom?

Genoom - 

al het DNA in de cel

Prokaryoot = cel zonder kern, bijvoorbeeld een bacterie

Bij een prokaryoot ligt het DNA in het cytoplasma als een cirkel (circulair DNA). 

Daarnaast bevat een bacterie vaak ook korte stukjes circulair DNA (plasmide). 

Genoom - al het DNA in de cel (2)

Eukaryoot - cel met een kern bijvoorbeeld plant, dier, schimmel

Genoom dierlijke cel:

- kernDNA

- mitochondriaal DNA (mtDNA)

Genoom plantaardige cel:

- kernDNA

- mitochondriaalDNA (mtDNA)

- DNA in bladgroenkorrels

Wat is de juiste volgorde van groot naar klein?

1. chromosoom , gen, nucleotide, base
2. chromosoom, gen, base, nucleotide
3. gen, chromosoom, nucleotide, base
4. gen, chromosoom, nucleotide, base

Mitochondriaal DNA blijkt geschikt te zijn voor DNA onderzoek. Wat kan je te weten komen met dit type DNA

1. Een vader-kind relatie
2. Een moeder-kind relatie
3. Een ouder-kind relatie

DNA structuur

Hoeveel nucleotiden zag in de afbeelding?

1. 4
2. 5
3. 6
4. 10

DNA structuur

DNA - DesoxyriboNucleicAcid - Desoxyribonucleïnezuur

DNA is opgebouwd uit 4 verschillende bouwstenen (nucleotide): A,C,T,G

Elk nucleotide is opgebouwd uit

drie onderdelen:

1. fosfaatgroep

2. desoxyribose (suiker)

3. stikstofbase 

Welk kenmerk van ons erfelijk materiaal is niet universeel bij levende organismen?

1. De aaneenschakeling van desoxyribose en fosfaat
2. De aanwezigheid van 4 basen: A, C, T en G
3. De aanwezigheid van twee complementaire strengen
4. De sequentie van de nucleotiden

Wat betekent het begrip 'sequentie'

1. de volgorde van nucleotiden
2. de volgorde van nucleosomen
3. de volgorde van N-basen
4. de volgorde van genen

DNA fingerprints die gebruikt worden in de rechtszaal lijken een beetje op de streepjescodes zoals je die op produkten in de supermarkten aantreft. Het patroon van de streepjes in een fingerprint komt overeen met

1. de aanwezigheid van DNA-fragmenten van verschillende grootte
2. de volgorde van de genen op bepaalde chromosomen
3. de aanwezigheid van dominante en recessieve allelen voor bepaalde eigenschappen
4. de volgorde van basen in een bepaald gen

DNA-sequentie

• Een DNA-molecuul past in een celkern door de compacte vorm, het is rond histonen gewikkeld. 

• Een aantal histonen met DNA eromheen = nucleosoom. De volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt: de sequentie

niet coderend-DNA heeft

1. geen functie
2. een regulerende functie
3. verslaving tot gevolg
4. een coderende functie

Niet-coderend DNA

• Mens: ongeveer 98,5% van genoom bestaat uit niet-coderend DNA. 
• Dit DNA heeft een regulerende functie
• een deel bestaat uit repetitief DNA (herhalingen van korte nucleotidesequenties)

Op internet staan veel plaatjes van DNA. Heeft de tekenaar van dit plaatje de basen goed getekend?

1. Ja
2. Nee

Aan welke kant van het DNA molecuul bevindt zich het 5' uiteinde?

1. Bij B en D
2. Bij A en D
3. Bij A en C
4. Bij C en D

DNA-replicatie (1)

Celdeling vindt plaats om onder andere cellen te vervangen of te kunnen groeien. Het kopiëren van DNA oftewel DNA-replicatie is nodig tijdens de celdeling, specifieker tijdens de S-fase (zie afbeelding hiernaast). 

DNA begint bij een replicatiestartpunt, de waterstofbruggen tussen de basenparen wordt verbroken door het enzym helicase. Als de twee strengen uit elkaar gaan, ontstaat een replicatiebel.

Doelstelling 10, vraag 1
-Bep zegt dat DNA-replicatie plaatsvindt tijdens de interfase.
-Pieter zegt dat na DNA-replicatie een chromosoom uit twee chromatiden bestaat.
Wie heeft (hebben) gelijk?

1. Geen van beiden
2. Alleen Bep
3. Alleen Pieter
4. Beiden

DNA-replicatie (2)

Wanneer helicase de basenparing openbreekt, binden SSBP's (speciale eiwitten) aan de twee strengen. Dit houdt de replicatiebel open. 

Replicatie begint met een primer, waarvan het enzym DNA-polymerase langs de keten kan schuiven en dATP, dTTP, dGTP en dCTP binden. Twee fosfaatgroepen splitsen af en deze geven de energie af voor de binding.

DNA-polymerase heeft een afleesrichting van het 3'-uiteinde naar het 5'-uiteinde. De nieuwe streng wordt dus gemaakt van 5' naar 3'.

DNA-replicatie (3)

De leidende streng (leading strand) is gemaakt. 

Zoals gezegd kan DNA-polymerase alleen van het 3'-5' uiteinde aflezen,  in de andere richting kan DNA-polymerase alleen kleine stukjes DNA (Okazaki fragmenten) synthetiseren.  De RNA primers worden vervangen door DNA-nucleotiden. Het enzym DNA-ligase koppelt ten slotte de Okazaki-fragmenten aan elkaar. Hierdoor wordt de volgende streng (lagging strand) gevormd.

Herhaling Basisstof 2 (3)

DNA-replicatie

Oude keten - nieuwe keten

Paar vragen...

• wat is de functie van de SSBP's?
  
• wat doet primase daar?
  
• hoe heet het enzym dat de Okazaki-fragmenten aan elkaar verbindt? 
• Welke Binas- tabel bevat veel informatie over DNA-replicatie?

71D

Zie plaatje: Hoe noemen we de met 'b' aangegeven lijn van het DNA?

1. Okazaki fragment
2. Lagging strand
3. DNA polymerase III
4. Leading strand

Wat is een primer?

1. Stukje DNA gemaakt door ligase
2. Stukje RNA gemaakt door primase
3. Stukje RNA gemaakt door polymerase
4. Stukje DNA gemaakt door helicase

Wat doet DNA-ligase?

1. De DNA ketens uit elkaar halen
2. De Okazaki fragmenten aan elkaar koppelen
3. Nieuwe nucleotiden inbouwen
4. Startpunt van replicatie

Zet de 7 stappen van replicatie in de juiste volgorde 

1

2

3

4

5

6

7

Primase maakt korte RNA primers die functioneren als startpunt van DNA polymerase

Ligase verbindt alle DNA fragmenten aan elkaar.

RNA-primers worden vervangen door DNA-nucleotiden

replicatie start bij een ori (replicatie startpunt)

single strand binding proteins voorkomen dat het dna weer dubbelstrengs wordt.

Helicase verbreekt de waterstofbruggen en maakt van dsDNA ssDNA

DNA polymerase bindt een primer en verlengd deze aan de 3' uiteinde.

Primase

RNA Primer

SSBP's

DNA-polymerase

Helicase

Okazaki fragment

DNA-ligase

DNA-replicatie (4)

Het DNA-molecuul wordt bij elke celdeling korter.

Om te voorkomen dat de genen in het DNA worden beschadigd, hebben de  chromosomen van eukaryoten telomeren: niet-coderend DNA ('5-TTAGGG-3') dat is ingekapseld in beschermende eiwitten.

Na ongeveer 50 celdelingen is de telomeer zo kort dat de cel zich niet meer kan delen en overgaat tot apoptose (geprogrammeerde celdood).

Wat is niet waar over het telomeer?

1. Celdeling is beperkt door de lengte van telomeren
2. De telomeerlengte kan verlengen tijdens het leven in sommige cellen.
3. Een telomeer bevat coderend DNA
4. Een telomeer is een deel waarin repetitief DNA ligt.

Welke van de onderstaande cellen maken het enzym telomerase?

1. zenuwcellen
2. botcellen
3. beenmergcellen
4. levercellen

Binas 71M2

Welk enzym bij de replicatie komt overeen met de denaturatie bij PCR?