DNA en eiwitten

Doelgroepen

Deze samenvatting bevat onderdelen uit de subdomeinen B1 ‘Eiwitsynthese’ en E1: ‘DNA-replicatie’. Dit onderwerp is onderdeel van het schoolexamen, maar wordt als voorkennis beschouwd bij het centraal examen.

Het belangrijkste bestanddeel van chromosomen is DNA
- Bestaat uit twee om elkaar gedraaide ketens van nucleotiden: de dubbele helix
- Een nucleotide is weer opgebouwd uit:

  • Het suikermolecuul desoxyribose
  • Een fosfaatgroep
  • Een stikstofbase: adenine, thymine, cytosine of guanine.

- De stikstofbasen van de twee ketens vormen altijd dezelfde paren:

  • Adenine en thymine
  • Guanine en cytosine

DNA-replicatie: verdubbeling van het DNA voorafgaand aan celdeling

  • Het DNA-molecuul despiraliseert
  • De basenparen worden verbroken, er ontstaan twee enkele strengen DNA
  • DNA-polymerase maakt twee nieuwe nucleotidenketens op basis van de enkele strengen volgens de regels van basenparing
  • Als beide strengen volledig zijn aangevuld, zijn er twee identieke chromatiden ontstaan.

Het DNA vormt de genetische code voor het maken van eiwitten.Een groot deel van het DNA bestaat echter uit niet-coderend DNA: hiervan wordt geen informatie gebruikt voor het maken van eiwitten.

  • Een afgebakend stukje van de nucleotidenketen is een gen.
  • Drie opeenvolgende basen in een gen coderen voor één aminozuur
  • Bij transcriptie in de kern wordt de DNA-code gekopieerd naar mRNA
  • Bij translatie in het cytoplasma koppelen ribosomen aminozuren tot een polypeptide op basis van het mRNA
  • De polypeptide vouwt zich tot een werkend eiwit door waterstofbruggen en zwavelbruggen.
  • Het eiwit blijft in het cytoplasma of wordt uitgescheiden door de cel
  • De activiteit van een eiwit bepaalt een erfelijk kenmerk.

Een mutatie is een verandering in de genetische code

  • Kan spontaan ontstaan door fouten bij DNA-replicatie
  • Kan worden veroorzaakt door straling of mutagene stoffen
  • Verandert soms ook het eiwit waar een gen voor codeert en dus een erfelijk kenmerk
  • Dit kan het functioneren van het individu veranderen (bijvoorbeeld door ziekte)
  • Als een mutatie tot uiting komt in het fenotype noemen we het individu een mutant
  • Mutatie kan alleen tot uiting komen als:
  • Hij voorkomt in de zygote óf in één of beide geslachtscellen die samensmelten tot de zygote en:
  • De mutatie is dominant óf komt tweemaal voor in recessieve vorm.

Oefenvragen

Vraag 1. Merrie baart haar eigen kloon - vraag 1

Een Italiaanse merrie heeft haar eigen kloon gebaard. Het veulen is gegroeid uit een huidcel van haar kloonmoeder. Daarmee is voor het eerst een paard gekloond en – wat meer bijzonder is – het is ook voor het eerst dat een kloonmoeder draagmoeder van haar eigen kloon is. De moeder van het gekloonde veulen is dus tegelijkertijd de oudere tweelingzus van het jonge dier. Bij de moderne kloneringstechnieken implanteert men een kern, met daarin de erfelijke eigenschappen die men wil hebben, in een cel, waarvan men verwacht dat die kan uitgroeien tot een volwaardige nakomeling.
-naar: artikel NRC Handelsblad, 7 augustus 2003


Het veulen is gegroeid door een deel van een jonge huidcel van haar moeder te combineren met een deel van een paardeneicel. De eicel werd gehaald uit de eierstok van een pas overleden paard. Uit de combinatie van delen van de huidcel en de eicel kan in het laboratorium een embryo groeien dat in een draagmoeder kan worden geplaatst. 


Welk van de onderstaande afbeeldingen geeft de hierboven beschreven kloneringstechniek het beste weer?


<img src="fileadmin/user_upload/images/Illustraties_examenvragen/Merrie_kloon.jpg">


 

Afbeelding P

Afbeelding Q

Afbeelding R

Afbeelding S

Vraag 2. Merrie baart haar eigen kloon - vraag 2

Verschilt de hoeveelheid DNA in de kern van de huidcel met die van de kern van de eicel die gebruikt is bij deze kloneringstechniek?

Ja

Nee

Vraag 3. Maïs - vraag 1

Samen met rijst is maïs, na tarwe, het meest geproduceerde gewas ter wereld. In Nederland wordt de plant hoofdzakelijk verbouwd als korrelmaïs en snijmaïs; ideaal voor vee, maar mensen kunnen er weinig mee. De mens eet de suikermaïs, als maïskolf, als popcorn of verwerkt als maïsmeel (maïzena) in deegwaren zoals tortilla’s. De duizenden verschillende maïsvarianten zijn allemaal voortgekomen uit één oervorm. Factoren die de maïsteelt nadelig beïnvloeden zijn: bladluis, fruitvlieg, maïswortelknobbelaaltje, schade door vogels, vlinderrupsen van maïsboorder (op de kolven) en fosfor- en magnesiumgebrek van de akkers. Op 17 augustus 2005 werd voor het eerst in Nederland de maïswortelkever aangetroffen. Deze keversoort is afkomstig uit Amerika. Door de overheid is direct alarm geslagen. Alle maïstelers in een straal van één km rondom het besmette gebied mogen niet oogsten en moeten hun akkers met een speciaal gewasbeschermingsmiddel behandelen.
- naar Carin Rost, Wereldkolf, Quest, februari 2006, Vraagbaak ministerie van LNV, folder bestrijding maiswortelkever in de gemeente Meerssen, augustus 2005. 


Met welke biologische term wordt de ontwikkeling van de verschillende maïsvarianten door de mens aangeduid?

Vraag 4. Maïs - vraag 2

Omdat maïs zo’n belangrijk voedingsgewas is, wordt op allerlei manieren gepoogd om de opbrengst zo optimaal mogelijk te maken. Aan suikermaïs worden andere eisen gesteld dan aan veevoedermaïs. Daarom zijn er resistente rassen ontwikkeld met DNA dat van andere soorten afkomstig is. Er is resistentie tegen herbiciden (= onkruidverdelgers) en resistentie tegen insectenvraat ingebracht.

Het maïsras dat resistent is tegen herbiciden heeft een gen ingeplant gekregen dat voor een enzym codeert dat het herbicide afbreekt. Bij het maïsras dat resistent is tegen insectenvraat is het Bt-gen van de bacterie Bacillus thuringiensis ingebracht. Dit gen zorgt voor de aanmaak van een eiwit. Zodra er vlinderlarven beginnen te vreten aan de plant, doodt dit eiwit hen onherroepelijk. Over deze vormen van resistentie worden drie uitspraken gedaan:

  1. Bij beide vormen van resistentie is er ten opzichte van het oorspronkelijke genotype van de maïsplant iets veranderd.
  2. Bij beide vormen van resistentie breekt de maïsplant het ongewenste concurrerende organisme af met behulp van een eiwit.
  3. Door beide vormen van resistentie wordt de noodzaak om chemische bestrijdingsmiddelen te gebruiken, verminderd.

Welke van de bovengenoemde uitspraken is of zijn juist?

alleen 1

alleen 2

alleen 3

alleen 1 en 2

alleen 1 en 3

alleen 2 en 3

Vraag 5. Maïs - vraag 3

De resistente rassen dragen een nummer, zodat ze gemakkelijk kunnen worden opgespoord in voedingsmiddelen waarin het maïsproduct is verwerkt. Voorbeelden zijn popcorn, tortilla’s en allerlei soepen en sauzen. Welke stoffen kunnen uitsluitsel geven over het gebruikte ras?

DNA en zetmeel

DNA en eiwit

eiwit en zetmeel

Tags