1 stuk DNA-molecuul met de informatie voor het maken van een eiwit heet een gen. Eiwitproductie start in cellen bij het DNA in de celkern. Elke cel heeft een systeem om de gen-informatie te kopiëren.
Opent DNA op de plaats van het gen, dan maakt de cel een RNA-molecuul (molecuul dat de info voor 1 eiwit van de kern naar de ribosomen in het grondplasma brengt) van 1 DNA-streng. Het gevormde RNA-molecuul verlaat de celkern, waarna een ribosoom de code afleest.
Voor het maken van een eiwit leest een ribosoom groepjes van drie opeenvolgende stikstofbasen van het RNA (bron 6, Binas 71E). Die drie basen vormen een codon, de informatie voor één aminozuur. Het aflezen begint altijd bij het startcodon AUG (Binas 71G). Het ribosoom koppelt al die aminozuren aan elkaar tot een lange ketting. Het aflezen van het RNA eindigt bij UAA, UAG of UGA. Die coderen voor geen enkel aminozuur; het zijn de stopcodons (Binas 71G). Elk groepje van 3 stikstofbasen codeert voor 1 aminozuur. Alle aan elkaar gekoppelde aminozuren vormen samen een eiwitketen.
Niet-coderend DNA is het gedeelte van je DNA zonder genen (junk-DNA, 95%).
DNA-moleculen zijn niet stabiel. Dagelijks treden er veranderingen op. Zo’n verandering is een mutatie (verandering in DNA-molecuul). Een verandering in 1 basenpaar heet een puntmutatie. In het eiwit kan daardoor een ander aminozuur terechtkomen. Dit kan de werking van het eiwit beïnvloeden. Gelukkig herstelt een cel de meeste ‘fouten’ zelf.
Mensen met Down syndroom hebben een genoommutatie: het aantal DNA-moleculen per cel is gewijzigd.
Samenvatting:
DNA heeft genen en niet-coderende delen. RNA-moleculen brengen de code voor een eiwit naar een ribosoom, dat voor elk codon één aminozuur aan de eiwitketen rijgt. Door een puntmutatie kan een ander eiwit ontstaan. Door een genoommutatie wijzigt het aantal chromosomen.
Cellen delen om slijtage op te vangen en groei mogelijk te maken. Ter voorbereiding op zo’n deling verdubbelt het DNA. Dat is een van de fasen van de celcyclus (delingsproces, een vast patroon in het leven van cel). Binas 76A
- G₁-fase De cel groeit en maakt eiwitten ter voorbereiding van de S-fase.
- S-fase Elk DNA-molecuul verdubbelt. Hierdoor kunnen beide dochtercellen de complete erfelijke informatie krijgen.
- G₂-fase De cel groeit, maakt organellen en eiwitten om de mitose goed te laten verlopen.
- M-fase (mitose) De cel verdeelt het DNA in twee identieke delen. Elk deel is de basis voor de celkern van een dochtercel.
G en S samen heetten interfase.
Het kopiëren van het DNA als voorbereiding op de celdeling, gebeurt tijdens de S-fase. Tijdens de S-fase van de celcyclus verbreken de bindingen tussen A-T en C-G. beide DNA-strengen gaan uiteen als een ritssluiting. Een nieuwe DNA-streng ontstaat doordat losse A, C, G en T ’s uit de celkern aan de vrije T, G, C en A ’s van de oude strengen koppelen. Elke stikstofbase neemt een suikermolecuul en een fosfaatgroep mee, die de zijkant van de touwladder vormen. Het resultaat is twee complete, identieke DNA-moleculen.
Replicatie is de verdubbeling van een DNA-molecuul in 2 identieke DNA-moleculen.
Na de replicatie kan de cel delen. Beide dochtercellen krijgen daarbij een van de twee identieke DNA-moleculen: zij krijgen beide exact dezelfde informatie.
Elke lichaamscel heeft precies hetzelfde DNA, maar niet elke cel maakt dezelfde eiwitten. Elk type cel is gespecialiseerd en maakt eigen eiwitten. Die specialisatie (ontwikkeling van een cel tot een bepaalde functie door het activeren van bepaalde genen, terwijl andere ongebruikt blijven) houdt in dat een cel alleen bepaalde genen activeert, terwijl andere ongebruikt blijven. De keuze voor een bepaalde specialisatie gebeurt vlak na de celdeling.
Na een celcyclus gaat een van beide dochtercellen specialiseren, de andere cel gaat in rust (G0-fase).
Samenvatting:
Na celdeling is dankzij de replicatie het DNA van beide dochtercellen identiek. Door specialisatie maakt elk type cel eigen eiwitten.
Paragraaf 3
Groei (een netwerk van eiwitdraden die beide polen van een cel verbinden met het centromeer van elk chromosoom) komt tot stand door celdeling. Celdeling zorgt voor vervanging en groei. Het is ook nodig voor herstel. Na de celdeling kunnen de dochtercellen specialiseren of komen ze tijdelijk in rust. Zelfs na de groei vinden nog talloze celdelingen plaats. Niet alle cellen leven even lang.
Om te voorkomen dat DNA-moleculen in de knoop raken, zijn ze rond kleine eiwitten gewonden. Aan het begin van de M-fase rollen beide DNA-moleculen sterk op en ontstaan zichtbare chromosomen, elk met 2 chromatiden die zijn verbonden in een centromeer. Dat is de bindingsplaats van de 2 identieke chromatiden, die bij de celdeling als laatste deelt. Elk chromosoom bestaat uit twee identieke DNA-moleculen. Die twee helften van het chromosoom zijn de twee chromatiden (een van beide identieke helften van een verdubbeld DNA-molecuul, verbonden in het centromeer).
De M-fase van de celcyclus kent vier stappen:
- profase (Rond de kern ontstaat een spoelfiguur, een netwerk van eiwitdraden. Die eiwitdraden verbinden beide polen van een cel met het centromeer van elk chromosoom. Het kernmembraan verdwijnt)
- metafase (De opgerolde chromosomen komen in het midden van de cel te liggen)
- anafase (De eiwitdraden verkorten. Zij trekken van twee kanten aan het centromeer van het chromosoom, waardoor het splitst. Eén chromatide (vanaf nu weer chromosoom) met daarin een van beide DNA ketens gaat naar de ene kant van de cel; de andere met daarin een identieke DNA-keten gaat naar de andere kant)
- telofase (Elke kant verliezen de 46 chromosomen hun opgerolde structuur: zij veranderen in 46 lange DNA-ketens. Rond beide groepen chromosomen komt een kernmembraan)
De verdeling van de chromatiden over twee dochterkernen heet mitose. Aan het eind van de mitose verdeelt de cel de organellen over beide cel helften. Dan splitst de cel in twee identieke dochtercellen: de celdeling is een feit.
Samenvatting:
Celdelingen maken groei en herstel mogelijk. Voordat een cel deelt, verdubbelt het DNA en ontstaan chromosomen met twee identieke chromatiden. Tijdens een mitose verdeelt de cel de chromatiden over de twee celhelften zodat twee identieke dochtercellen ontstaan.
Genen met informatie voor eiwitten die processen van cellen afremmen of stimuleren, zoals de celdeling, heten regelgenen. Een gecontroleerde zelfdood (het sterven van een cel als na controle blijkt dat het DNA onherstelbaar beschadigd is) voorkomt schade aan het organisme. Zijn er geen fouten, dan start de mitose. Die controle op fouten gebeurd bijv. in de G2-fase. De cel wordt dan gecontroleerd op fouten in het verdubbelde DNA. Vindt een cel een onherstelbare fout, dan sterft die cel.
Pas als alle eiwitdraden bevestigd zijn aan de centromeren, splitsen de chromosomen.
In regelgenen kan een celdeling verstoord raken: cellen gaan ongecontroleerd delen. Er ontstaat dan een tumor, een gezwel van cellen. Een tumor is goedaardig, wanneer het gezwel langzaam groeit en is ingesloten door bindweefsel. Bij sommige tumoren dringen woekerende cellen de omliggende weefsels binnen en beschadigen de organen. Zo’n tumor is kwaadaardig: een kanker.
Kankercellen kunnen via het bloed of de lymfe in andere organen terechtkomen. Daar kunnen de kankercellen uitgroeien tot een nieuwe tumor. Dit zijn uitzaaiingen.
Roken, alcoholgebruik of zonnen kan de kans op een tumor verhogen. De precieze oorzaak van kanker is moeilijk te achterhalen. Operaties, bestraling, chemotherapie en hormoontherapie zijn manieren om kanker te bestrijden. De stoffen die artsen bij chemotherapie gebruiken, beïnvloeden de mitose van de kankercellen. Helaas tasten die stoffen ook cellen aan die gecontroleerd delen. Er kunnen dan ernstige bijwerkingen optreden, zoals bloedarmoede en slechte opname van voedingsstoffen in de darm.
Samenvatting:
Celdeling is een goed gecontroleerd proces. Een tumor ontstaat door een ontregelde celdeling. Een kwaadaardige tumor, kanker, heeft uitzaaiingen naar andere plaatsen in het lichaam.
Paragraaf 4
Bij een transplantatie (vervangen van niet goed functionerende organen of weefsels door organen of weefsels afkomstig van donoren) gebruiken artsen donororganen of -weefsels om een slecht werkend orgaan of weefsel te vervangen. Het gevaar op afstoting (het afstoten van getransplanteerde organen door het afweersysteem) bij een transplantatie is namelijk erg groot. Witte bloedcellen van de patiënt reageren sterk op de vreemde lichaamscellen en breken het donororgaan af. Medicijnen moeten die afstoting voorkomen. Maar die medicijnen zijn vaak een extra belasting voor de ontvanger. Door een verzwakt afweersysteem is die extra kwetsbaar. Het gevaar op afstoting is dan een stuk kleiner als je donororgaan bedekt met cellen van de patiënt zelf. Een kunstmatig gemaakt orgaan is zelfs nog beter. De wachtlijsten voor transplantaties zijn ook ziek lang, wat ook een groot probleem veroorzaakt.
De meeste organen zijn wel lastig te maken want ze bestaan uit meerdere weefsels. Ze maken die organen met stamcellen, omdat ze niet gespecialiseerd zijn en ze hebben het vermogen om te blijven delen. Deze cellen bevinden zich op plaatsen waar de weefsels snel slijten, zoals in de huid en in de darmen. De meeste stamcellen maken maar één type cel. Alleen de eerste cellen van het menselijk embryo kunnen alle andere celtypen vormen.
Samenvatting:
Bij een transplantatie gebruiken artsen donororganen. Er zijn echter weinig donoren en er zijn lange wachtlijsten. Kunstmatig gemaakte weefsels en organen uit stamcellen kunnen de problemen oplossen.
Biotechnologie: gebruik van organismen voor de productie van bepaalde stoffen
Genetisch gemodificeerd: door mensen veranderd DNA
Plasmide: een klein ringvormig DNA-molecuul in bacteriën (wordt nu bijv. insuline door in je lichaam gebracht)
onderzoekers halen stukje DNA uit een cel, daar halen ze het gen voor insuline vanaf. Het gen voor het eiwit insuline wordt via een plasmide in gebracht. Een geschikte bacterie neemt de plasmide op. Na vermeerdering ontstaan veel genetisch gemodificeerde bacteriën met het vermogen menselijk insuline te maken.
Doordat bacteriën makkelijk plasmides opnemen, ontstaat er genetisch gemodificeerde bacteriën (organismen met door mensen gemaakte veranderingen in hun DNA). Zo maak je dus door genetische modificatie medicijnen (uit bacteriën bijv.)
Een patiënt die meer insuline nodigt heeft kan daar ook zelf voor zorgen. Artsen halen stamcellen uit je lichaam en brengen er het gen in voor de productie van insuline. Een arts brengt ze via een injectie bij de patiënt in. Direct geven de cellen insuline af. Omdat het om lichaamseigen materiaal gaat, is er geen risico op afstoting van het weefsel. Het maken van weefsels heet weefseltechnologie.
Samenvatting:
Mensen gebruiken bacteriën om producten, zoals insuline, te maken. Dit is biotechnologie. Via stamcellen van patiënten kunnen artsen weefsels kweken: weefseltechnologie.
Paragraaf 5
Antibioticum: een stof die bacteriën dood
Er zijn veel bacteriën. Bacteriën zijn eencellig, klein en hebben een celwand die om het celmembraan heen zit. Bacteriën hebben geen celkern. Het DNA ligt los in het grondplasma. Ze hebben ook een snelle celcyclus. Bacteriën zijn prokaryoot (eencellig + geen celkern).
De celwand van een bacterie bestaat uit suikers en aminozuren. Antibiotica kan daar makkelijk doorheen. Sommige bacteriën gebruiken flagellen (eiwitdraden) voor voortbeweging. De meeste bacteriën zijn ook heterotroof (organisme dat leeft van organische stoffen), net zoals de meeste dierlijke en menselijke cellen. Niet alle bacteriën zijn ook ‘slecht’. Er bestaan soorten die nuttig kunnen zijn.
Ook schimmels zijn heterotroof. Een voorbeeld van een eencellige schimmelsoort is gist. De meercellige schimmelsoorten groeien vaak ondergronds als dunne, witte draden. Schimmels zijn eukaryoot, dat betekend dat hun DNA in de celkern ligt. Schimmels hebben een celwand en ook allerlei organellen die dierlijke cellen ook hebben. Ze hebben ook een vacuole. De wand tussen de cellen van de meercellige schimmelsoorten is vaak gedeeltelijk open, zodat het contact tussen cellen gemakkelijk loopt. Onder vochtige omstandigheden maken schimmels vruchtlichamen, waarmee ze zich geslachtelijk voortplanten. Dat zijn de paddenstoelen. Schimmelcellen zijn groter dan bacteriën. Hun celwand is gemaakt van chitine (aan elkaar gekoppelde eenheden glucose met een stikstofhoudende groep eraan).
Ook schimmels zijn heterotroof. Een voorbeeld van een eencellige schimmelsoort is gist. De meercellige schimmelsoorten groeien vaak ondergronds als dunne, witte draden. Schimmels zijn eukaryoot, dat betekend dat hun DNA in de celkern ligt. Schimmels hebben een celwand en ook allerlei organellen die dierlijke cellen ook hebben. Ze hebben ook een vacuole. De wand tussen de cellen van de meercellige schimmelsoorten is vaak gedeeltelijk open, zodat het contact tussen cellen gemakkelijk loopt. Onder vochtige omstandigheden maken schimmels vruchtlichamen, waarmee ze zich geslachtelijk voortplanten. Dat zijn de paddenstoelen. Schimmelcellen zijn groter dan bacteriën. Hun celwand is gemaakt van chitine (aan elkaar gekoppelde eenheden glucose met een stikstofhoudende groep eraan).
Samenvatting:
Bacteriën zijn eencellige organismen met een celwand. Het zijn prokaryoten. De meeste soorten zijn heterotroof. Schimmels zijn eukaryoten: hun cellen bezitten een celwand en organellen, waaronder een kern. Zij zijn heterotroof.
Plantencellen bevatten een kern, celwand (bestaat uit cellulose opgebouwd uit glucose-eenheden) en andere organellen. Ze hebben naast dezelfde organellen als een dier, ook plastiden (gekleurde organellen in het grondplasma van plantaardige cellen, kunnen in elkaar overgaan). De groene plastide noemen we chloroplast. Dit organel voert fotosynthese uit (licht+CO2+H2O->C6H12O6+O2). Plantencellen hebben ook een grote vacuole (een met water en opgeloste stoffen gevulde blaas). Dit zorgt samen met de celwand voor de stevigheid van een cel. In de vacuole zitten soms kleurstoffen, zoals bijvoorbeeld anthocyanen (rood, paars, blauw). Die geven kleur aan de plant. Chromoplasten (oranje/rood), chloroplasten/bladgroenkorrels (groen+fotosynthese) en opgeloste anthocyanen in de vacuole geven kleur aan planten. Amyloplasten (kleurloze plastiden) zijn opslagplaatsen voor zetmeel. Zetmeel is een reservestof in plantencellen dat bestaat uit aaneengeschakelde glucosemoleculen. Chloroplasten kunnen overgaan in chromoplasten.
Planten zijn autotroof omdat ze zelf organische stoffen kunnen maken uit anorganische stoffen.
Bladcellen maken van de gevormde glucose (uit de fotosynthese) eerst sacharose (Binas 67F2) en transporteren deze suiker naar al hun cellen. Die maken er eiwitten, vetten, zetmeel, cellulose, vitaminen en andere plantenstoffen van. Net als bij dierlijke cellen is glucose ook voor een plantencel brandstof. Mitochondriën in de cellen maken de energie uit de glucosemoleculen vrij.
Samenvatting:
Plantencellen hebben dezelfde onderdelen als dierlijke cellen. Daarnaast bezitten zij plastiden, een grote vacuole en een celwand. Planten zijn autotroof: in hun bladgroenkorrels vormen zij glucose. Glucose is hun brandstof en bouwstof.
REACTIES
:name
:name
:comment
1 seconde geleden