Begrippen Hoofdstuk 3

Transcriptie

1 Begrippen Hoofdstuk 3 aminozuur organische stoffen met carboxyl- en aminogroepen. Ongeveer 20 aminozuren spelen een rol als grondstof voor de synthese van eiwitten amyloplasten basenparing biotechnologie celcyclus celmembraan celwand centromeer chemotherapie chloroplasten chromatide chromoplasten chromosoom cytoplasma cytosine zetmeelkorrels de stikstofbasen van de beide nucleotidenketens zijn twee aan twee met elkaar verbonden. (A met T, en C met G) verzamelnaam van alle technieken waarbij organismen worden gebruikt om producten te vervaardigen voor de mens opeenvolging van fasen in een zich delende cel. De celcyclus bestaat uit de mitose en de interfase. In de interfase zijn te onderscheiden de G1-, S- en G2-fase dun vlies rondom cel bestaande uit twee lagen fosfolipiden stevige laag om de cel bestaande uit cellulose, geen onderdeel van de cel deel van een chromosoom, waar de twee zusterchromatiden aan elkaar verbonden zijn. Bij de kerndeling hecht aan het centromeer de spoeldraad vast chemische stof welke heeft tot doel de kankercellen te doden bladgroenkorrels, hierin vindt fotosynthese plaats Eén van de twee helften van een chromosoom, die bij het centromeer aan elkaar verbonden zijn. In de vroegste stadia van de celdeling zijn de chromatiden als overlangse helften van een chromosoom te zien kleurstofkorrels in planten structuur, die in lineaire volgorde genen bevat. Chromosomen bestaan uit DNA en eiwitten en zijn te zien tijdens mitose en meiose stroperige vloeistof in de cel die bestaat uit water met allerlei opgeloste stoffen en organellen een stikstofbase

2 desoxyribose eiwitsynthese endoplasmatisch reticulum eukaryoot flagel een suiker met 5 C-atomen per molecuul, bestanddeel van DNA proces, waarbij uit aminozuren polypeptiden (eiwitten) worden gemaakt. Dit gebeurt aan de ribosomen met behulp van mrna ingewikkeld netwerk van dubbele membranen in de cel, dienend als transportkanalen met een celkern een zweepstaartje fosfolipide G1-fase G2-fase gen genetische modificatie golgi-systeem grondplasma guanine guanine bouwsteen van het celmembraan, bevat een hydrofobe staart en hydrofiele kop periode tussen de mitose en DNA-synthese, waarin plasmagroei plaatsvindt periode tussen de S-fase en de mitose een gedeelte van het chromosoom met gecodeerde informatie voor een erfelijke eigenschap. Een gen bevat de informatie voor een polypeptide (eiwit), dat gewoonlijk een essentiele rol speelt bij het tot stand komen van het fenotype. veranderen van het DNA van een bepaald organisme, bijv. het overbrengen van DNA van het ene organisme naar het andere. organel waarin o.a. eiwitten worden opgeslagen en uiteindelijk vorm gegeven / opeenstapeling van platte blaasjes, elk omgeven door een membraan cytoplasma zonder organellen. een stikstofbase een stikstofbase

3 interfase kernmembraan kernporie leukoplasten lysosomen M-fase mitochondrium mitose mutatie nonsense-dna orgaan orgaanstelsel organel organisme plastiden prokaryoot receptor-eiwit replicatie de fase tussen twee celdelingen in buitenste laag van het kernplasma opening in het kernmembraan kleurloze korrels in planten, die zich nog kunnen ontwikkelen tot chromoplasten, chloroplasten of zetmeelkorrels blaasjes die door het golgisysteem worden gevormd en verteringsenzymen bevatten M-fase of mitose is de fase waarin de kerndeling plaatsvindt. De M-fase bestaat uit profase, metafase, anafase en telofase organel waarin verbranding plaats vindt (vrij maken van energie) kerndeling waardoor twee kernen ontstaan die hetzelfde genotype hebben als de oorspronkelijke kern verandering in de volgorde van het DNA of RNA het junk-dna. De naam voor stukken DNA in het genoom die geen bekende functie hebben. Ongeveer 95 % van het menselijk genoom wordt beschouwd als "junk-dna" deel van een organisme met een of meerdere functies groep van samenwerkende organen deel van een cel met een bepaalde functie levend wezen korrels in plantencellen (chloroplasten, chromoplasten en leukoplasten) organismen waarvan de cel(len) geen kernmembraan bevat(ten), zoals bacteriën eiwit (aan het celmembraan) die door de ruimtelijke molecuulstructuur bepaalde stoffen, bijvoorbeeld hormonen bindt. Hierdoor bezit de cel een bepaalde gevoeligheid voor die stoffen. het verdubbelen van een DNA molecuul

4 ribosomen RNA S-fase spoelfiguur stamcellen startcodon stikstofbase stopcodon thymine tumor uracil vacuole weefsel bolletjes in de cel die eiwitten maken (liggen op het ER of in het cytoplasma) ribonucleïnezuur, nucleïnezuur dat ribose als sacharide en de basen uracil, adenine, guanine en cytosine bevat. RNA bestaat uit een enkele streng nucleotiden en wordt afgelezen door ribosomen om eiwitten te vormen periode waarin DNA-synthese plaatsvindt structuur van trekdraden en steundraden vanuit tegenover elkaar liggende delen van de cel (de polen) naar de centromeren van de chromosomen. Deze spoelfiguur ontstaat tijdens de kerndeling 1. Cel in het rode beenmerg waaruit zich rode bloedcellen, witte bloedcellen en bloedplaatjes ontwikkelen, 2) (Embryonale) cel, waaruit zich weefsels ontwikelen codon (AUG) waarmee het af te lezen deel van het mrna-molecuul begint een van de vijf basen in DNA of RNA, Thymine, Adenine, Cytosine, Guanine en Uracil. codon of triplet in mrna dat niet codeert voor een aminozuur, maar het einde aangeeft van de eiwitsynthese. een stikstofbase kwaadaardig gezwel een stikstofbase blaasje gevuld met vocht in de cel, o.a. voor stevigheid groep cellen met dezelfde vorm en functie

5 Orgaanstelsel Functies Skelet (beenderstelsel) - beschermt organen - maakt beweging mogelijk - geeft vorm aan je lichaam - stevigheid - maken van bloedcellen Spierstelsel - maakt beweging mogelijk Ademhalingsstelsel - opnemen van zuurstof - afgeven van koolstofdioxide Bloedvatenstelsel - vervoert bloed met zuurstof en voedingsstoffen naar de organen - vervoert bled met CO2 en andere afvalstoffen naar nieren en longen Verteringsstelsel - knipt voedsel in kleine opneembare brokjes die de darmen kunnen opnemen Zenuwstelsel - bestaat uit hersenen, ruggenmerg en zenuwen - aansturen van spieren en verwerken van informatie uit zintuigen Huid - beschermt tegen ziekteverwekkers - isoleert het lichaam en regelt lichaamstemperatuur - afgeven van vocht (zweet) Voortplantingsstelsel - voortplanten Urinestelsel - regelt de samenstelling van bepaalde stoffen in je bloed - scheidt afvalstoffen uit Hormoonstelsel - bevat organen die hormonen aan het bloed afgeven - hormonen zijn stoffen die signalen kunnen doorgeven in ons lichaam Lyfmestelsel - helpt vocht uit weefsels af te voeren - belangrijke rol in ons afweersysteem

6 3.1 Organisatieniveaus: Systeem Aarde - ecosysteem - populatie/soort - organisme - orgaan - weefsel - cel - organel - molecuul Cellen: - nemen stoffen op - staan stoffen af - groeien - reageren op veranderingen - delen Cellen met dezelfde bouw en functie vormen een weefsel Verschillende weefsels die samenwerken aan een taak vormen een orgaan Alle organen die samenwerken aan dezelfde taak vormen orgaanstelsel Orgaanstelsels samen vormen organisme Levenskenmerken - groei - voortplanting - stofwisseling - reageren op prikkels - cellen geven de erfelijke eigenschappen door via het erfelijk materiaal Elke cel bevat o.a grondplasma ( bestaat uit water + opgeloste stoffen ) Om grondplasma heen zit het celmembraan ( opgebouwd uit fosfolipiden (: vetachtige stoffen) en eiwitten) Membraan vormt grens tussen celinhoud en omgeving Eiwitten in het celmembraan selecteren meeste stoffen. Sommige eiwitten vormen poortjes, waardoor alleen bepaalde stoffen kunnen passeren. Andere zijn receptoreiwitten die stoffen (zoals hormonen) opvangen. Cel bevat allerlei onderdelen = organellen, ieder specifieke taak Grondplasma + organellen vormen samen het cytoplasma (celplasma) Celkern : regelt alle processen in een cel, steeds eiwitten betrokken Voor maken deze eiwitten bevat celkern soort codeboek (DNA). Verpakt in RNA-moleculen gaat die info via openingen in kernmembraan naar grondplasma. Daar maakt cel met die info de benodigde eiwitten

7 RNA dat celkern verlaat gaat naar de ribosomen = korrelvormige organellen, eiwitfabriekjes v/d cel. Ribosomen kunnen met die info uit RNA-molecuul een eiwit maken Ribosomen soms gekoppeld aan het endoplasmatisch reticulum ( ER ) = organel, netwerk van membranen rond de celkern. Membranen vormen holten en kanalen om eiwitten door de cel heen te verplaatsen. Via ER transporteert cel amylase en andere gemaakte eiwitten naar Golgi-systeem = organel, bestaat uit aantal platte membraanzakken die de gevormde eiwitten sorteren. Via Golgi-systeem splitsen ook andere blaasjes (lysosomen) af = lysosomen, bevatten enzymen die stoffen binnen de cel verteren, afbreken oude organellen en grote (voedsel)deeltjes Mitochondrium = rond of boonvormig organel opgebouwd uit twee membranen - glad buitenmembraan - sterk geplooid binnenmembraan Een celkern stuurt de celprocessen aan. Ribosomen maken eiwitten. Het transport van eiwitten gaat via het endoplasmatisch reticulum en het Golgi-systeem. Lysosomen verteren grotere deeltjes in de cel. Mitochondriën leveren energie 3.2 Bij vrijwel alle levensprocessen eiwitten betrokken. Cellen gebruiken eiwitten als: - bouwstof - enzym - transportmiddel - signaalstof - beïnvloeden eigenschappen (kleur ogen, bloedgroep, vorm neus) eiwit: soort kralenketting van aminozuurmoleculen Kern van je cellen bevat DNA-moleculen. Daarin info opgeslagen voor maken duizenden eiwitmoleculen waaruit je lichaam bestaat DNA alle organismen dezelfde bouw lijkt op gedraaide touwladder. - Zijkanten touwladder (de strengen) bestaan uit afwisselend fosfaatgroepen en suikermoleculen - De treden bestaan uit vier stikstofbasen: adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T) Tegenover een A van de ene streng zit altijd een T van de andere streng,

8 Tegenover een C zit altijd een G Volgorde van stikstofbasen in een DNA-streng is belangrijk: vorming code voor maken eiwitten Een stuk DNA-molecuul met de informatie voor maken eiwit: gen Bestaan ook grote stukken DNA zonder genen: nonsense DNA (junk-dna) amylase: eiwit, enzym dat het zetmeel uit je brood verteert. Om het recept voor amylase bij een ribosoom te krijgen, schrijft de celkern het gen over. Dit afschrift heet RNA Overschrijven gen: openen van het DNA-molecuul op de plaats van het gen > enzymen voegen losse stikstofbasen in tegenover één van de DNA-strengen. Bij RNA wordt A,C,G en U gebruikt, T is niet beschikbaar maken RNA. I.p.v. thymine (T) wordt uracil (U) gebruikt. DNA RNA molecuul dubbele streng enkele streng stikstofbase thymine uracil suiker deoxyribose ribose RNA-molecuul via openingen kernmembraan naar een ribosoom. Ribosoom leest het RNA af. Drie opeenvolgende stikstofbasen vormen de genetische code voor één aminozuur. Aflezen RNA-afschrift begint altijd met startcodon AUG. Aflezen eindigt bij UAA, UAG of UGA : stopcodons Mutatie : DNA code kan veranderen. Soms verdwijnen stikstofbasen of er komen nieuwe bij. Door mutatie maakt organisme ander eiwit, minder goed werkend of helemaal niet werkt of het maakt helemaal geen eiwit meer De volgorde van de stikstofbasen in het DNA bepaalt de volgorde van de aminozuren van een eiwitmolecuul. RNA brengt de code naar een ribosoom. Drie stikstofbasen samen zijn een code voor één aminozuur. Door een mutatie kan een ander eiwit ontstaan Genetische modificatie: M.b.v. enzymen knipt onderzoeker gen uit DNA. Dit gen kan hij in DNA ander organisme zetten. Ontstaan organismen met nieuwe eigenschappen Celdeling onderdeel celcyclus: een vast patroon in het leven van cellen Vier fasen: - G1-fase Cel groeit en organellen nemen in aantal toe - S-fase

9 Elk DNA-molecuul verdubbelt. Hierdoor kunnen beide dochtercellen de complete erfelijke informatie krijgen - G2-fase Cel maakt de eiwitten die nodig zijn om de verdeling van het DNA goed te laten verlopen. - M-fase (mitose) De cel verdeelt het DNA in twee identieke delen. Elk deel is basis voor celkern van een dochtercel Replicatie: DNA- verdubbeling Specialisatie: Door specialisatie vormen cellen met identiek DNA verschillende eiwitten Door genetische modificatie krijgen organismen nieuwe eigenschappen. Na replicatie van het DNA ontstaan twee cellen met identiek DNA. Door specialisatie vormen cellen met identiek DNA verschillende eiwitten 3.3 menselijke eicel: ong. 0,2 mm groot groei stopt niet bij geboorte, celdelingen gaan door. Aan begin puberteit tempo zelfs omhoog. Zelfs nadat mensen uitgegroeid zijn nog celdelingen: oude en versleten cellen vervangen vrijwel elke menselijke cel kern met 46 DNA-moleculen Gevaar: DNA-moleculen raken in de knoop en beschadigingen voorkomen: ze zijn rond kleine eiwitten gewonden. DNA + eiwit = chromosomen in de celkern Na verdubbeling (replicatie) DNA (S-fase) rollen chromosomen tijdens M-fase nog verder op. Elke chromosoom nu uit twee identieke DNA-moleculen, elke gewonden rondom kleine eiwitten : chromatiden. Beide chromatiden verbonden in centromeer, ontstaan dubbel chromosoom Celdeling gecontroleerd proces. Toch kan het misgaan. Cellen ongecontroleerd delen, ontstaan tumor: gezwel van cellen goedaardige tumor: wanneer gezwel langzaam groeit en ingesloten door bindweefsel (bijv. een wrat) kwaadaardige tumor: de woekerende cellen dringen de omliggende weefsels binnen, beschadigen organen: kanker (ontregelde celdeling, waardoor organen beschadigen) Cellen kunnen ook van tumor losraken. Via bloed of lymfe komen ze in andere organen lichaam. Tumorcellen kunnen daar uitgroeien tot nieuwe tumor: uitzaaiingen

10 Chemotherapie blokkeert celdeling en doodt kankercellen 3.4 bacterien : eencellige organismen heterotroof: vrijwel alle bacterien leven van organische stoffen die ze uit de omgeving halen prokaryoot: geen kern, DNA vrij in grondplasma. Hierdoor kunnen bacterien snel eiwitten maken onder gunstige omstandigheden kunnen ze zich snel vermeerderen cel is buiten het celmembraan omringd door celwand om te kunnen bewegen hebben bacteriien soms één of meer flagellen (zweepharen) prokaryoten : eencellige organismen zonder celkern eukaryoten : celwand en celkern aanwezig. Kernmembraan beschermt het DNA Cellen in bladeren planten maken glucose in bladgroenkorrels (chloroplasten) Bladgroenkorrels bevatten bladgroen ( chlorofyl): lichtenergie opvangen Glucose voor planten grondstof om andere stoffen te maken Chloroplasten, Chromoplasten en Amyloplasten: plastiden : organellen die met een lichtmicroscoop goed zijn waar te nemen In elke plantencel bevinden zich stoffen, zoals suikers, aminozuren, zouten en een vacuole : grote ruimte omgeven door een membraan, bevat water en soms opgeloste kleurstoffen (anthocyanen) Plantencel heeft celwand : bestaat uit o.a. cellulosevezels en geeft stevigheid aan plantencel 3.5 transplantatie : artsen verwijderen een slecht werkend orgaan of weefsel en vervangen het door een donororgaan/weefsel. Weefseltechonologie: medische analisten laten cellen groeien op voorgevormde gaasjes van stevige vezels. Eenmaal volgroeid zijn de gaasjes met weefsel in het lichaam te implanteren Kweken weefsels relatief eenvoudig, organen kweken complexer: organen bestaan uit verschillende weefsels, i.p.v. één celtype moeten meerdere celtypen samen uitgroeien tot een orgaan stamcellen: cellen met het vermogen te blijven delen Uit eerste delingen na bevruchting ontstaan cellen die de mogelijkheid hebben elk type lichaamscel te maken. Later in ontwikkeling embryo onstaatn cellen die niet meer alle celtypen kunnen vormen. Stamcellen volwassenen kennen rustfase, een moment dat ze stoppen met delen. Embryonale stamcellen niet: die blijven delen

11 Bacterien nemen heel gemakkelijk kleine stukjes ringvormig DNA (plasmiden) op, die afkomstig zijn van andere bacterien Biotechnologie : het gebruik van genetisch veranderde organismen voor het maken van bepaalde producten. zoals insuline