THEMA 1: STRUCTUUR VAN CHROMATINEEN CHROMOSOMEN
1) Prokaryote en eukaryote cellen
prokaryote cel
- geen compartimentering in celorganellen
- DNA is niet opgerold rond proteïnen en ligt los in het cytoplasma
- komt voor bij bacteriën en archaea
eukaryote cel
- compartimentering in celorganellen
- DNA is opgerold rond bepaalde proteïnen (= his-tonen) en samen (DNA +
histonen) komen ze voor als chromatine in de celkern
- komt voor bij alle meercelligen en bij som-mige eencelligen
2) Leven van een cel in een notendop
cel-cyclus:
Een cel kan echter maar beperkt in omvang toenemen; voor werkelijke groei v
an een organisme is vermeerdering van cellen nodig.
Een cel doorloopt een fase waarin ze in omvang toeneemt, daarna deelt ze
zich in twee.
Dat proces, celgroei gevolgd door celdeling.
Bestaat uit:
- Interfase (groeifase)
- een fase van celdeling Zowel in de interfase als tijdens de fase van de celdeling is erveel
metabolische activiteit.
Vooral in de celkern zijn grote veranderingen.
Tijdens de interfase wordt het DNA exact gekopieerd.
Tijdens de celdelingsfase zal het uitzicht van chromatine drastisch wijzigen.
3) Celkern in interfase
3.1 Kernmembraan
het kernmembraan:
In eukaryote cellen is de celkern of nucleus duidelijk afgescheiden van het
cytoplasma door een dubbel membraan: het kernmembraan.
twee membranen bestaan elk uit een fosfolipidendubbellaag.
Het buitenste membraan vormt een doorlopend geheel met het
endoplasmatisch reticulum.
Kernporiën:
worden gevormd door zeer complexe membraanproteïnen die waterrijke
kanalen vormen.
Door die poriën is er uitwisseling van stoffen tussen cytosol en kerninhoud
mogelijk.
Zo moeten proteïnen, die aangemaakt worden in het cytosol, in de celkern
opgenomen worden om daar deel uit te maken van de structuur of om als
enzymen bepaalde reacties te katalyseren. Omgekeerd moeten RNA-
moleculen, die gevormd worden in de celkern, naar het cytosol
getransporteerd worden om daar hun functies uit te voeren.
3.2 Nucleolus (kernlichaampje)
nucleoli of kernlichaampjes:
zijn de aanmaak-plaatsen van ribosomaal RNA (rRNA) dat nodig is voor de
opbouw van ribosomen.
Er is nood aan grote aantallen ribosomen die moeten tussenkomen in de
proteïnesynthese. Ribosomen bestaan niet alleen uit rRNA, maar zijn ook
opgebouwd uit een aantal proteïnen. Ribosomale eiwitten worden in het
cytoplasma gesynthetiseerd en vervolgens naar de kern getransporteerd.
In de nucleolus gebeurt het ineenzetten van rRNA en ribosomale proteïnen tot
twee aparte subeenheden
3.3 Chromatine
Het grootste deel van de kerninhoud is chromatine.
Het is een netwerk van chromatinevezels.
De draadvormige structuren zijn hoofdzakelijk opgebouwd uit DNA en
specifieke proteïnen (=histonen). DNA is genetisch materiaal die informatie
bevat om in cellen proteïnen aan te maken.
3.3.1 Chemische samenstelling van nucleïnezuren
- DNA en RNA behoren tot de nucleïnezuren.
- DNA en RNA zijn dus polynucleotiden.
Elke nucleotide bestaat uit drie aan elkaar gebonden moleculen:
1. een suikermolecule, een monosacharide met 5C-atomen. In DNA is dit
desoxyribose, in RNA ribose.
2. een fosfaatgroep
3. een organische, stikstofhoudende base waarvan er vijf verschillende zijn.
Ze worden met hun eerste letter aangeduid
adenine (A), cytosine (C) guanine (G), thymine (T) en uracil (U)
In DNA komen alleen nucleotiden voor met als base adenine, cytosine,
guanine of thymine.
In RNA komen nucleotiden voor met als basen adenine, cytosine,guanine en
uracil
DNA en RNA verschillen dus in chemische samenstelling door:
- De suikermolecule van de nucleotiden
- de base thymine die in RNA vervangen is door uracil
De C-atomen van de suikermolecule worden genummerd in wijzerzin,
vertrekkend na het O-atoom dus 1', 2', 3', 4' en 5'
In een nucleotide is de base altijd gebonden aan het C-atoom 1' en de
fosfaatgroep aan het C-atoom 5' en C-atoom 3' is een hydroxylgroep (-OH)
Tussen de fosfaatgroep van het ene nucleotide en de 3'-hydroxylgroep van
een ander nucleotide kunnen er bindingen voorkomen, waardoor er lange
ketens van nucleotiden kunnen worden gevormd.
Ze hebben altijd een vrije fosfaatgroep aan het 5'-uiteinde en een
hydroxylgroep aan het 3'-uiteinde.
Vandaar de herkenbare oriëntatie 5' 3' of omgekeerd.
Die oriëntatie is van belang bij de DNA-replicatie.
3.3.2 Ruimtelijke structuur van DNA
DNA is een dubbele helix
DNA is opgebouwd uit twee strengen van nucleotiden. Die vormen twee
suiker-fosfaatruggengraten verbonden door basenparen. De twee strengen
zijn schroefvormig gedraaid rond een denkbeeldige as.
DNA heeft een complementaire structuur
A ligt altijd tegenover T en G ligt altijd tegenover C. Daaruit volgt dat de twee
ketens complementair zijn.
Tussen A en T zijn er twee H-bruggen en tussen G en C zijn er drie H-
bruggen.
DNA heeft een antiparallelle structuur.
Als je de twee ketens van het DNA van boven naar onder bekijkt zijn ze
tegengesteld georiënteerd. De twee ketens zijn antiparallel dat wil zeggen dat
de nucleotiden in de ketens zo gericht zijn dat de linkerstreng 5' 3'
georiënteerd is en de rechterstreng 3' 5'.
DNA is het genetisch materiaal dat de informatie bevat om in cellen proteïnen
aan te maken. Het is de basensequentie die informatie vertegenwoordigt
De complementariteit van de basen zorgt ervoor dat als de basenvolgorde in
één DNA-streng gekend is en de basenvolgorde in de andere streng ook
bekend is.
Die eigenschap vormt de basis voor de exacte replicatie van DNA.
Document Outline
1) Prokaryote en eukaryote cellen
2) Leven van een cel in een notendop
3) Celkern in interfase
3.1 Kernmembraan
3.2 Nucleolus (kernlichaampje)
3.3 Chromatine
4.1 Van chromatine tot chromosomen
4.2 Telomeren
4.3 Eigenschappen van chromosomen
4.4 Karyogram
5.1 Mitochondriaal DNA
5.2 DNA in chloroplasten
5.3 Plasmiden