4.5. Boekverslag door N woorden 11 april keer beoordeeld. Biologie voor jou BS1

Transcriptie

1 Boekverslag door N woorden 11 april keer beoordeeld Vak Methode Biologie Biologie voor jou BS1 Pigment wordt veroorzaakt door enzymen, oftewel: eiwitten, bestaande uit een groot aantal aan elkaar gekoppelde aminozuren. De eigenschappen en werking van zo n eiwit ligt aan de volgorde en het aantal aminozuren waaruit het eiwitmolecuul bestaat. Welke eiwitten in ribosomen van een cel worden gesynthetiseerd, wordt bepaald door de chromosomen in de celkern. Één chromosoom bevat één zeer lange molecuul van de stof DNA die om de eiwitmoleculen is gevouwen. DNA is een dubbele spiraal met elke keten vele duizenden aan elkaar gekoppelde nucleotiden (deze bestaat weer uit een fosfaatgroep, desoxyribose en een stikstofbase). Er zijn vier soorten stikstofbasen: adenine (A) thymine (T) cytosine (C) guanine (G) De basenparing bestaat uit A&T en C&G één gen bestaat uit honderden nucleotiden, in specifieke volgorde gerangschikt. BS2 Nieuwe cellen ontstaan door mitose (kerndeling) en celdeling. Door plasmagroei worden de twee dochtercellen elk net zo groot als de oorspronkelijke moedercel. De periode tussen twee mitosen wordt interfase genoemd. Hierin is een chromosoom een langgerekte dunne draad. bij DNA- replicatie kopieert deze draad zichzelf door breking van het DNA, die vervolgens met vrije nucleotiden in de kernplasma weer een nieuwe DNA- draad vormen en de DNA- moleculen zijn identiek aan elkaar. Het chromosoom bestaat uit twee identieke delen: chromatiden. Het punt waar zij aan elkaar vastzitten heet centromeer. De chromatiden spiraliseren. Tijdens een mitose gaan de twee chromatiden van een chromosoom uit elkaar. 2n à 2n + 2n Na de mitose despiraliseren de chromosomen zich in de dochtercellen. Mitose en Interfase vormen de celcyclus. Pagina 1 van 6

2 de interfase bestaat uit: G 1 fase: periode tussen de celdeling en DNA- replicatie. Er is sprake van plasmagroei. S- fase: de periode van DNA- replicatie G 2 - fase: de periode tussen de DNA- replicatie en de mitose (=M-fase) De G 1 - fase kan soms heel kort duren (embryo, stamcellen), maar cellen kunnen ook in een rustfase (G 0 ) verkeren (spiercellen). Volgroeide zenuwcellen delen zich in het algemeen niet meer. De mitose verloopt in fasen. Interfase, DNA- replicatie De chromosomen spiraliseren zich, bestaande uit 2 chromatiden, het kernmembraan verdwijnt. De chromosomen liggen in een vlak midden in de cel (equatoriaalvlak). Er ontstaat een spoelfiguur van trek- en steundraden vanuit de tegenover elkaar liggende delen van de cel (de polen) naar de centromeren van de chromosomen. Trekdraden trekken de chromatiden van elk chromosoom uit elkaar. Van elk chromosoom gaat één chromatide naar iedere pool. Elk chromatide is een afzonderlijk chromosoom geworden. De chromosomen vormen twee celkernen. De spiralisatie van de chromosomen verdwijnt, er ontstaan twee kernmembranen en er ontstaat een celmembraan dat de cel in tweeën deelt. De chromosomen zijn weer draadvormig en niet zichtbaar. Er zijn twee dochtercellen ontstaan. BS3 Ongeslachtelijke voortplanting: een deel van een individu groeit uit tot een nieuw individu. Dit kan op verschillende manieren: Natuurlijk: Eencelligen: delen zich simpelweg Aardappelen: knollen (bevatten knoppen (ogen) waaruit een nieuwe aardappelplant ontstaat). Bolgewassen: bollen (hierin zitten rokken met reservevoedsel, die verschrompelen als de plant groeit. Tussen de rokken zitten knoppen die nieuwe bollen worden. Kunstmatig: Stekken: je snijdt een plant af en zet die in de grond. Dan groeit die gewoon verder door wortels. Enten: door afgeknipte planten aan elkaar te plakken heb je een nieuwe plant. Nakomelingen van ongeslachtelijke voortplanting hebben dezelfde eigenschappen (ze zijn klonen van elkaar. (kweken van klonen = kloneren)) Weefselkweken is het afsnijden van weefsel van een gezonde, goed groeiende plant, dit vervolgens gaat zich delen tot callus (ongedifferentieerd weefsel). Met een andere voedingsbodem groeien er kleine plantjes (embryoïden) uit. Op weer een andere ondergrond groeit dit uit tot jonge plantjes. Voordelen: men kan dit vrij snel doen, er kunnen bepaalde gewenste eigenschappen geselecteerd worden. Weefselkweek is nog niet op alle land- en tuinbouw bruikbaar, men wil dit ook met lijnchemicaliën doen (bijv. Pagina 2 van 6

3 shikonine à cosmetica en geneesmiddelen). BS4 Bij geslachtelijke voortplanting versmelten de kernen van twee haploide geslachtscellen. Hierbij vindt meiose plaats: een deling waarbij de chromosomen van een paar uit elkaar gaan. bij Meiose 1 (ook wel reductiedeling) wordt 1 diploide cel twee haploide cellen. bij Meiose 2 ontstaan uit twee haploide cellen vier haploide cellen. Meiose gaat als volgt: Chromosomen zijn draadvormig en niet zichtbaar Chromosomen zijn zichtbaar door spiralisatie, de paren komen bij elkaar te liggen. Elk chromosoom bestaat uit 2 chromatiden. Het kernmembraan verdwijnt. Chromosomen van een paar liggen tegenover elkaar in het midden van de cel (equatoriaalvlak), er ontstaat een spoelfiguur van trek- en steundraden. De trekdraden trekken de chromosomen naar de polen van de cel.van elk chromosomenpaar gaat één chromosoom naar iedere pool. Er ontstaan twee cellen In beide cellen komen de chromosomen in het equatoriaalvlak van de cel te liggen. In beide cellen ontstaan spoelfiguren van trek- en steundraden. In beide cellen trekken de trekdraden de chromatiden van elk chromosoom uit elkaar. Van elk chromosoom gaat één chromatide naar iedere pool. Er ontstaan kernmembranen. Er zijn vier cellen. In de vier cellen zijn de chromosomen weer draadvormig en niet zichtbaar. Uit een zaadcelmoedercel in de teelbal van een man ontstaan vier haploide cellen zich tot een zaadcel. Een zaadcel bestaat uit de kop (gevuld met de kern), de hals (met mitochondrien) en de zweepstaart. Een eicelmoedercel bij een vrouw ondergaat meiose 1, en er ontstaan dochtercellen van ongelijke grootte. Één dochtercel bevat al het cytoplasma (en reservevoedsel voor het embryo), ook bij meiose 2, deze ontwikkelt zich tot eicel. De drie andere dochtercellen zijn poollichaampjes. Vanaf de puberteit begint na de ovulatie de meiose (die in rusttoestand was). BS5 Genenparen kunnen twee verschillende allelen hebben (in één chromosoom). Als in meiose I de genenparen uit elkaar gaan (ontstaan twee chromatiden) kunnen de dochtercellen dus een ander genotype hebben. De mens kan 2 23 verschillende combinaties van chromosomen krijgen. Een nieuw individu zal altijd een andere combinatie van erfelijke eigenschappen hebben dan de ouders (dit ontstaan van nieuwe genen = recombinatie). Pagina 3 van 6

4 Er ontstaat grote diversiteit in genotypen binnen een soort. Er is een grote overlevingskans want de kans is groot dat je een genotype hebt dat goed uitkomt. Veredeling is het selecteren van goede genotypen en deze doorfokken, hierdoor krijg je combinaties met gunstige eigenschappen (dit kan ook door genetische modificatie). Bij landbouwgewassen wordt deze combinatie dan weer gekloond, deze kunnen echter door milieuomstandigheen toch andere fenotypen hebben, terwijl ze wel hetzelfde genotype hebben. Zuivere lijn: groep planten die door geslachtelijke voortplanting is ontstaan en die homozygoot is voor een of meer (gewenste) eigenschappen, doordat de ouderplant hier ook homozygoot voor is. Alle planten die hierdoor hetzelfde genotype hebben, zijn zaadvast. Dieren die homozygoot zijn voor de gewenste eigenschappen zijn fokzuiver (rashonden). BS6 Elke lichaamscel heeft alle genen, maar de meesten daarvan zijn uitgeschakeld (bv. Oogkleur à iris). Tijdens de klievingsdelingen en embryonale ontwikkeling vertonen de basiscellen van de zygote verschillen (celdifferentiatie) en dan krijgen ze verschillende functies (celspecialisatie). Tijdens de klievingsdelingen van de zygote worden bestanddelen van het cytoplasma ongelijk verdeeld over de dochtercellen. Stoffen uit bepaalde cellen beïnvloeden de ontwikkeling van andere cellen (= inductie). Zo worden verschillende combinaties van genen ingeschakeld en ligt vast welke functie de cel krijgt (determinatie). Bij celdelingen wordt determinatie vastgelegd op de dochtercellen en door hormonen wordt de celspecialisatie ook beïnvloed. Inductie kan ook leiden tot afsterving van bepaalde cellen (geprogrammeerde celdood = apoptose). Je oogkleur ontstaat doordat een enzym synthetiseerd en een pigment veroorzaakt. De informatie hiervoor ligt in chromosomen, die wordt overgebracht naar het cytoplasma door RNA (messengerrna of mrna). Één keten DNA bevat informatie voor een erfelijke eigenschap (= template streng). Bij vorming van RNA wordt in een deel van een DNA- molecuul langs slechts één keten een nucleotideketen gevormd, zo zijn beiden ongeveer hetzelfde. Door genetische code kan een mrna- molecuul informatie doorgeven. DNA en RNA à nucleïnezuren. Een virus kan cellen van een ander individu (de gastheer) binnendringen en ziekte veroorzaken. Virussen zijn veel kleiner dan bacterien, bestaan niet uit cellen (geen cyto- of kernplasma), bevatten RNA of DNA en er zijn geen stofwisselingen. Een virus heeft een capside (dunne eiwitmantel) en soms daaromheen een envelop (of gebruiken cel- of kernmembraan als envelop). Bacteriofagen zijn virussen die bacterien gebruiken als gastheer. Een gen kan worden uitgeschakeld door een molecuul die het DNA blokkeert in RNA- productie onmogelijk maakt. Als het gen ingeschakeld is, brengt RNA informatie voor eiwitsynthese in gecodeerde vorm van celkern naar ribosomen. Een groepje van drie opeenvolgende nucleotiden (codon of triplet) bevat stikstofbasend, die het inbouwen van één aminozuur in een eiwitmolecuul coderen. Pagina 4 van 6

5 Elk mrna- molecuul begint met codon AUG (starcodon= methionine = Met). Als drie codons niet corresponderen met een aminozuur is dit de stopcodon, die het einde geeft van de eiwitsynthese. BS7 Stofwisselingsprocessen van cellen liggen vast in het DNA. Het DNA kan beschadigd raken en als dit niet opgelost wordt door bepaalde enzymen, is er een mutatie opgetreden. Meestal heeft zo n mutatie geen gevolgen omdat een gemuteerd allel vaak pas tot uiting komt bij een ingeschakeld gen. Dit heeft grote uitwerking voor embryo s hoewel de meeste gemuteerde genen recessief zijn. Als een mutatie te zien is aan het fenotype, is het een mutant. Is dit niet, dan is het een wildtype. Recessieve gemuteerde genen met een ernstige ziekte zal grote kans hebben om te uiten bij inteelt (broer-zus etc.). Mutaties kunnen gunstig of ongunstig zijn en leiden tot betere overlevingskansen. Mutagene invloeden zijn zoal kortgolvige straling en bepaalde chemische stoffen. Mutagene straling komt vrij bij röntgenapparatuur, kerncentrales en atoombommen. De snelheid van celdeling wordt nauwkeurig geregeld. Als cellen zich ongeremd gaan delen ontstaat een gezwel (tumor). Als deze langzaam groeit door remmingen van omliggende cellen is het goedaardig. Een kwaadaardige tumor is kanker, waarbij cellen zich heel snel delen, niet goed meer functioneren en de bouw van weefsels wordt verstoord. Een primaire tumor kan operatief worden verwijderd of met radiotherapie (bestraling). Bij uitzaaiing (metastase) ontstaan secundaire tumoren. Tumoren krijgen voedingsstoffen door gegroeide bloedvaten en groeien steeds groter. Chemotherapie wordt toegepast: cytostatica wordt toegediend, wat celdelingen remt. Kanker ontstaat door gemuteerde genen. Je hebt genen die celdeling stimuleren en die remmen. Bij DNAbeschadiging zal het remmende gen de celcyclus stoppen door een bepaald eiwit. Als dit gen gemuteerd is, kan het zich delen en elke dochtercel dit beschadigde DNA geven. Een zelfmoordgen wordt actief. Maar deze kan ook gemuteerd zijn, het begin van kanker. Alle invloeden uit het milieu die mutageen zijn, zijn in principe ook carcinogeen (kankerverwekkend). BS8 Overerving kan bij mensen niet onderzocht worden door kruisingsproeven, maar wel met tweelingsonderzoek en preimplantatiediagnostiek (ivf). Andere manier in prenatale diagnostiek (voor geboren onderzoek): Echoscopie: door hoogfrequente trillingen van een echoscoop kan men vanaf zes weken de groei en ligging zien. Vlokkentest: vanaf acht weken een beetje vlokkenweefsel weghalen uit de groeiende placenta (Bevat hetzelfde genotype als embryo). Men maakt een karyogram waar afwijkingen in gezien kunnen worden. Vruchtwaterpunctie: vanaf 16 e week kan men via de buikwand vruchtwater met foetale cellen weghalen en onderzoeken. Prenatale wordt toegepast als: verhoogd risico op ziekten/afwijkingen eerdere miskramen vrouw 35+ man 55+ familie heeft erfelijke afwijking Met erfelijkheidsadvies kan een stel beslissen over eventuele zwangerschap of de zwangerschap vroegtijdig af te breken (abortus). Pagina 5 van 6

6 Als in een karyogram blijkt dat een chromosoom afwijkend uitziet, komt er biochemisch onderzoek. Een trisomie is een extra chromosoom bij een paar. Als dit bij het 21 e chromosoom is, heb je het syndroom van Down (ook wel trisomie 21). Dit ontstaat in de meiose, die dan afwijkt. In dit geval blijft tijdens meiose I of meiose II een paar homologe chromosomen bij elkaar (= non- disjunctie). Na bevruchting kan een zygote ontstaan met één chromosoom maar deze is wel levensvatbaar. Pagina 6 van 6