Hoofdstuk 02

2.1 De bouw van DNA

Hoe is DNA opgebouwd?

Bekijk onderstaande animatie.

DNA is de afkorting van Deoxyribo Nucleic Acid (Desoxyribonucleïnezuur) en bevat de complete erfelijke informatie van een organisme. Het molecuul bevindt zich in de celkern van de cel. De meeste lichaamscellen hebben een celkern en bevatten identiek DNA, dat is opgeslagen in de vorm van chromosomen.

Maak opgave 5 en 6 in je werkdocument.

2.2 Nucleotiden

Het DNA molecuul bestaat uit twee zeer lange ketens van nucleotiden, die als een wenteltrap om elkaar heen draaien en samen een dubbele helix vormen. Lange ketens die zijn opgebouwd uit gelijksoortige bouwstenen noemen we polymeren. De bouwstenen zijn in dit geval de nucleotiden, dus DNA is een polymeer van nucleotiden. De term 'nucleotide' is afgeleid van het Latijnse woord 'nucleus', wat 'kern' betekent.

Bekijk het volgende filmpje:

bron: YouTube
bron: YouTube

Elk nucleotide bestaat uit drie onderdelen: een base, een suiker en een fosfaatgroep. De nucleotiden verschillen wat betreft hun basen: er komen vier verschillende basen voor in DNA: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G). De suiker in de nucleotide is desoxyribose. Dit suikermolecuul heeft de vorm van een vijfhoek. Via de fosfaatgroepen, aangeduid met P, zijn de nucleotiden in de DNA-keten met elkaar verbonden. Miljoenen aan elkaar gekoppelde suiker-fosfaat-suiker-fosfaat-groepen vormen de ruggengraat van de DNA-keten.

De grote ontdekking van Watson en Crick in de jaren vijftig van de vorige eeuw was dat het DNA-molecuul uit twéé van deze nucleotide ketens bestaat, waarbij ze om elkaar heen gedraaid zijn als een wenteltrap. Deze structuur noemen we de dubbele helix. De ene keten van nucleotiden is met de andere keten verbonden via waterstofbruggen tussen de basen. De waterstofbruggen vormen dus als het ware de treden van de wenteltrap. De beide ketens zijn complementair: adenine gaat alleen een binding aan met thymine, cytosine bindt alleen aan guanine. In schematische tekeningen zul je dus alleen A-T of C-G bindingen zien. Een A-T of C-G paartje noemen we een basenpaar.

Maak nu opgave 7 in je werkdocument.

2.3 Basenparen

Het basenpaar G-C heeft altijd drie bindingen, het A-T paar heeft twee bindingen. De binding tussen G en C is daardoor sterker dan die tussen A en T. Stukken DNA met veel GC bindingen kunnen bijvoorbeeld beter tegen hitte dan stukken waar veel AT bindingen zitten. Stukken DNA met veel AT basenparen zijn, doordat ze zwakker zijn, ook eenvoudiger van elkaar los te maken door enzymen.

De reden dat G niet aan A kan binden, is dat zij niet tegenover elkaar in de helix passen. Om dezelfde reden staan C en T te ver uit elkaar om een sterke binding te kunnen vormen. Op basis van grootte zouden zowel T en G als A en C wel samen 'in de helix passen'. Maar doordat zij voor deze binding niet de juiste atomen op de juiste plek hebben, kan er ook geen goede binding ontstaan. Daardoor vindt er dus alleen binding plaats tussen A en T en tussen C en G.

figuur 3: Basenparen (bron: NLT module)
figuur 3: Basenparen (bron: NLT module)

Even oefenen

 

 

Hieronder staat een gedeelte van een DNA streng. Maak dit stuk van het DNA-molecuul compleet door de basevolgorde van de tegenoverliggende streng in te vullen:

AAGTTACCGAGCCATTCACT

Plaats hier je muis

2.4 Suikermolecuul

De C-atomen van het suikerdeel van de nucleotide zijn genummerd. Daardoor is het makkelijker te zien op welke manier nucleotiden een polymeer vormen. Bekijk het volgende plaatje van een nucleotide. Dit is guanine, maar bij de andere nucleotiden is de opbouw van de C-atomen hetzelfde.

Figuur 4: Suikermolecuul en fosfaatgroep in DNA
Figuur 4: Suikermolecuul en fosfaatgroep in DNA

 

 

 

Terug naar de helix. Deze heeft een 3' uiteinde (spreek uit als 3 accent) en een 5' uiteinde. Dit is gebaseerd op de nummering van de C-atomen in de suiker. Het 5' uiteinde is het uiteinde van de keten waar nog een fosfaatgroep aan zit. Aan het 3' uiteinde van de keten zit het vrije 3' C-atoom.

Figuur 5: Structuur DNA (bron: NLT module)
Figuur 5: Structuur DNA (bron: NLT module)

Maak nu opgave 8 en 9, deze staan in je werkdocument.

2.5 Sequencing

Sequencen of sequencing is een techniek waarmee de basenvolgorde van een DNA-streng kan worden bepaald.

Bekijk de animatie op Bioplek om te kijken hoe het sequencen in zijn werk gaat.

 

Lees het artikel en bekijk de infographic over sequencen op deze website over genomics.

 

 

Bekijk onderstaande afbeelding:

bron: wikipedia
bron: wikipedia

Dit is het resultaat van een stuk gesequenced DNA.
Bepaal van het gele gedeelte de complementaire streng van het DNA. Doe dit per 3 nucleotiden.

Plaats hier je muis

 

Maak nu opgave 10 in je werkdocument.

Het hoofdstuk over de bouw van DNA is nu afgerond. Werk de begrippenlijst in je werkdocument bij.

 

  • Het arrangement Hoofdstuk 02 is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    Bètapartners Je moet eerst inloggen om feedback aan de auteur te kunnen geven.
    Laatst gewijzigd
    2015-04-24 09:42:01
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

    Dit materiaal is achtereenvolgens ontwikkeld  en getest in een SURF-project  (2008-2011: e-klassen als voertuig voor aansluiting VO-HO) en een IIO-project (2011-2015: e-klassen&PAL-student).  In het SURF project zijn in samenwerking met vakdocenten van VO-scholen, universiteiten en hogescholen e-modules ontwikkeld voor Informatica, Wiskunde D en NLT.  In het IIO-project (Innovatie Impuls Onderwijs) zijn in zo’n samenwerking modules ontwikkeld voor de vakken Biologie, Natuurkunde en Scheikunde (bovenbouw havo/vwo).  Meer dan 40 scholen waren bij deze ontwikkeling betrokken.

    Organisatie en begeleiding van uitvoering en ontwikkeling is gecoördineerd vanuit Bètapartners/Its Academy, een samenwerkingsverband tussen scholen en vervolgopleidingen. Zie ook www.itsacademy.nl

    De auteurs hebben bij de ontwikkeling van de module gebruik gemaakt van materiaal van derden en daarvoor toestemming verkregen. Bij het achterhalen en voldoen van de rechten op teksten, illustraties, en andere gegevens is de grootst mogelijke zorgvuldigheid betracht. Mochten er desondanks personen of instanties zijn die rechten menen te kunnen doen gelden op tekstgedeeltes, illustraties, enz. van een module, dan worden zij verzocht zich in verbinding te stellen met de programmamanager van de Its Academy (zie website). 

    Gebruiksvoorwaarden:  creative commons cc-by sa 3.0

    Handleidingen, toetsen en achtergrondmateriaal zijn voor docenten verkrijgbaar via de bètasteunpunten.

     

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Deze les maakt onderdeel uit van de e-klas 'Bio-informatica voor VWO 5 en 6 voor het vak NLT.
    Leerniveau
    VVE; VWO 6; Praktijkonderwijs; VWO 5;
    Leerinhoud en doelen
    Natuur, leven en technologie; Biologische eenheid; Biologie; Wisselwerking tussen natuurwetenschap en technologie;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Trefwoorden
    e-klassen rearrangeerbaar

    Bronnen

    Bron Type
    https://maken.wikiwijs.nl/userfiles/1bea7671b3218dd53faf0da77e8a0461.swf
    https://maken.wikiwijs.nl/userfiles/1bea7671b3218dd53faf0da77e8a0461.swf     		Video

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    , Bètapartners. (z.d.).

    test

    https://maken.wikiwijs.nl/45635/test

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    Meer informatie voor ontwikkelaars

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van