TH 9(H5) - DNA - BS1

• Biologie
• Middelbare school
• havo
• Leerjaar 4

Thema 9 DNA

B1 Bouw en functie van DNA 

planning

is onderdeel van TW1 met thema 1

+ practicum 

Wat weten jullie al over DNA?

Leerdoelen - BS1

begrippen BS1

DNA

genoom

plasmiden

nucleïnezuur 

basenparing

basenpaar

dubbelstrengs DNA

helixsstructuur 

chromosomen

niet-coderend DNA

DNA 

• desoxyribonucleïnezuur
  
• zit in de celkern
  
• bevat de instructies waarmee de ribosomen de eiwitten synthetiseren (produceren)

DNA

genoom 

• geheel aan erfelijke informatie in een cel
• +/- 3,2 miljard bouwstenen (ACTG)

DNA

genoom 

• geheel aan erfelijke informatie in een cel
• +/- 3,2 miljard bouwstenen (ACTG)

DNA - bouwstenen

nucleotiden (naar eerste ontdekking in nucleus)

nucleïnezuur

• monosacharine = suiker: deoxyribose
• fosfaatgroep 
• stikstofbase:

     A = adenine

     T = thymine

     C = cytosine

     G = guanine 

DNA - DesoxyriboNucleicAcid - desoxyribonucleïnezuur

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

Het verschil tussen de 4 bouwstenen is een andere stikstofbase

           A                       C                    T                   G

DNA - bouwstenen

nucleotiden:

aan elkaar gekoppeld

- lange keten - enkelstrengs DNA

Enkelstrengs DNA (ssDNA)

Door verschillende bouwstenen aan elkaar te koppelen ontstaat een lange keten (enkelstrengs DNA). Bij het koppelen wordt de fosfaat aan de desoxyribose (suiker) gekoppeld. De fosfaat en desoxyribose vormen een keten waar                                                  de stikstofbase uitsteken.

     

DNA - bouwstenen

nucleotiden:

aan elkaar gekoppeld

- lange keten - enkelstrengs DNA

- 2 ketens enkelsstrengs DNA worden d.m.v. 

baseparing aan elkaar verbonden 

• A's met T's 
  
• C's met G's 
  

complementaire nucleotiden

DNA - bouwstenen

- 2 ketens enkelsstrengs DNA worden d.m.v. 

baseparing aan elkaar verbonden 

• A's met T's 
  
• C's met G's 

combi's: (BINAS 71)

AT (beide hoekig)

CG(beide rond) 

dubbelstrengs DNA (dsDNA)

De stikstofbase van een enkelstrengs DNA molecuul kunnen binden met stikstof van een ander enkelstrengs DNA molecuul. Dit kan alleen wanneer de basen complementair zijn aan elkaar (tegenovergesteld) oftewel op elkaar passen.

     

Welke nucelotiden zijn complementair aan elkaar?

wat is de complementaire base van:
A (adenine)?

1. C (cytosine)
2. G (guanine)
3. A (adenine)
4. T (thymine)

wat is de complementaire base van:
G (guanine) ?

1. C (cytosine)
2. G (guanine)
3. A (adenine)
4. T (thymine)

wat is de complementaire base van:
T (thymine )?

1. C (cytosine)
2. G (guanine)
3. A (adenine)
4. T (thymine)

wat is de complementaire base van:
C (cytosine)

1. C (cytosine)
2. G (guanine)
3. A (adenine)
4. T (thymine)

wat is complementair aan:
TAGCAT

1. ACGTCT
2. ATCGTA
3. TAGCAT
4. TTCCAA

dubbelstrengs DNA (dsDNA)

Door binding van complementaire stikstofbasen ontstaat dus dsDNA. De vorm die dsDNA aanneemt wordt een helixstructuur genoemd. 

dubbelstrengs DNA (dsDNA)

Vaak wordt dsDNA vereenvoudigt weer gegeven zoals hieronder

DNA

genoom 

• 3,2 miljard bouwstenen (ATCG)
• ATCG naast elkaar = sequentie 

DNA

genoom 

• 3,2 miljard bouwstenen (ATCG)
• ATCG naast elkaar = sequentie 

daarom zijn er stukken die coderen en niet-coderen

• 98,5% is niet-coderend DNA
• 1,5% codeert dus wel = gen

DNA

niet-coderend DNA

• stukken die veel herhaald worden
• repetitief DNA
• heeft wel een functie! 

     - regulatie

     - bescherming

DNA - waar?

celkern 

• kernDNA 
  

mitochondriën

• mtDNA
  

chloroplasten 

• cDNA 
  

andere plastiden

DNA - waar? + hoe?

celkern - chromosomen 

• kernDNA 
  

mitochondriën - circulair

• mtDNA
  

chloroplasten - circulair

• cDNA 
  

andere plastiden

Genoom - al het DNA in de cel

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

genoom dierlijke cel:

kernDNA

mitochndriaal DNA(mtDNA)

genoom plantaardige cel:

kernDNA 

mitochndriaalDNA (mtDNA)

DNA in bladgroenkorrels

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) 

circulair DNA

mitochondriën en

chloroplasten hebben 

circulair DNA 

net als bepaalde bacteriën

en virussen

• deze kunnen onafhankelijk 
  

     functioneren door eigen DNA! 

DNA in getallen

• Een mens heeft per cel 46 chromosomen
  
• Deze chromosomen bestaan uit 2 meter DNA
  
• Per cel heeft een mens 3 miljard basenparen
  
• Een mens heeft 65.000.000.000.000 cellen
  
• Tussen mensen onderling maar 0,1% variatie in hele genoom (Totale set van erfelijke informatie)
  
• Met chimpansee 2% verschil
  

DNA 

DNA 

hoe past dit in een celkern in de cel? 

DNA in een eukaryoot

opgerold tot:

• helix
• spiraal
• dikke draad
• chromosoom

DNA in een eukaryoot

opgerold tot:

• helix 
• spiraal
• dikke draad
• chromosoom

zo past het in de 

celkern!!

Gen

Niet al het DNA bevat informatie. Een gen is een stukje van een DNA molecuul dat de code bevat (bijv oogkleur) om eiwit van te maken. Veel DNA in de celkern bevat geen code en noemen we niet-coderend DNA

Het DNA bevat informatie (de DNA sequentie) die kan worden omgezet in eiwitten. Met eiwitten kan dan een organel of cel worden gebouwd. Kortom, DNA bevat informatie over de bouwstenen (aminozuren) van eiwitten en dus cellen. 

1. In welke celorganellen van een bladcel bevindt zich het genoom van een tomatenplant? (combinatie)

1. celkern
2. mitochondriën
3. chloroplasten
4. golgi apparaat

2. Elke menselijke cel bevat vele honderden mitochondriën en in elk mitochondrium bevinden zich twee tot tien kopieën van het mtDNA. Het mtDNA bevat genen waarmee mitochondriën eigen eiwitten maken en zichzelf kunnen reproduceren.
-> Kunnen mitochondriën met informatie van het kernDNA worden opgebouwd? Leg je antwoord uit.

2. Elke menselijke cel bevat vele honderden mitochondriën en in elk mitochondrium bevinden zich twee tot tien kopieën van het mtDNA. Het mtDNA bevat genen waarmee mitochondriën eigen eiwitten maken en zichzelf kunnen reproduceren.
-> Van wie is het mtDNA in de cellen van een embryo afkomstig? Leg je antwoord uit.

1. Het mtDNA is afkomstig van de moeder. Het erft over via eicellen en niet via zaadcellen.
2. Het mtDNA is afkomstig van de vader. Het erft over via eicellen en niet via zaadcellen.
3. Het mtDNA is afkomstig van de moeder. Het erft over via zaadcellen en niet via eicellen.
4. Het mtDNA is afkomstig van de vader. Het erft over via zaadcellen en niet via eicellen.

Mitochondriale overerving is kenmerkend voor bepaalde aandoeningen.
-> Waardoor komen deze aandoeningen vaak tot uiting in weefsels en organen die veel energie nodig hebben?

1. mitochondriën spelen een belangrijke rol bij het vrijmaken van energie uit zuurstof
2. chloroplasten spelen een belangrijke rol bij het vrijmaken van energie uit zuurstof
3. mitochondriën spelen een belangrijke rol in de vorming van eiwitten
4. mitochondriën spelen een belangrijke rol bij de opslag van het DNA

huiswerk

maak de opgaven van BS1 1 t/m 10 

vind je het interessant? maak opdracht 11

lees bs2