Hoofdstuk 4 Basisstof 1: Van genotype tot fenotype Enzymen zijn eiwitten. Eiwitmolecuul: Aan elkaar gekoppelde aminozuren 20 verschillende aminozuren Eigenschappen werking -> aantal aminozuren + volgorde aminozuren Chromosoom bevat: Een zeer lang molecuul van stof DNA Eiwitmoleculen DNA-molecuul ligt opgerold om de eiwitmoleculen DNA-molecuul: Bestaat uit twee ketens Dubbele spiraal om elkaar heen Duizenden nucleotiden ->fosfaatgroep, desoxyribose en een stikstofbase. 4 soorten stikstofbasen: Adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en guanine (G). Vormen vaste basenparen: A-T en C-G Basisstof 2: Mitose en celdeling Nieuwe cellen ontstaan door mitose(kerndeling) en celdeling. Door plasma groei ontstaan dochtercellen net zo groot als moedercel. ->na een tijd kan opnieuw mitose en celdeling plaatsvinden Periode tussen twee mitosen -> interfase Mitose en interfase vormen samen celcyclus. DNA-replicatie: Voor mitose -> elk chromosoom wordt gekopieerd Verbinding tussen basenparen verbroken Ketens gaan uit elkaar In kernplasma vrije nucleotiden die verbinden aan vrijkomende basen A-T, G-C Ontstaan twee nucleotideketens ->Twee DNA-moleculen (identiek) Centromeer-> plaats waar chromatiden aan elkaar vast zitten Twee chromatiden bevatten zelfde genen. Tijdens mitose gaan twee chromatiden uit elkaar, elke dochtercel krijgt een van beide chromatiden -> bevat daardoor zelfde genen als de moeder. Heeft ook zelfde aantal chromosomen als de moedercel. Mitose is 2n -> 2n + 2n Mitose: DNA-replicatie Spiralisatie, kernmembraan verdwijnt Chromosomen komen midden in de cel te liggen Trekdraden trekken chromatiden van elk chromosoom uit elkaar Van elk chromosoom een chromatide naar iedere pool, iedere chromatide een eigen chromosoom geworden Chromosomen vormen twee celkernen Spiralisatie verdwijnt, ontstaan twee kernmembranen, ontstaat celmembraan -> ontstaan twee dochtercellen Basisstof 3: Ongeslachtelijke voortplanting Bij ongeslachtelijke voortplanting groeit een deel van een individu uit tot een nieuw individu. Delen Knollen Uitlopers Bollen Stekken en bladstek Enten Ongeslachtelijke voortplanting vindt plaats door mitose en celdeling. Dochtercellen bevatten de zelfde genen als de moedercel. Een kloon is een groep van individuen die door ongeslachtelijke voortplanting uit een individu zijn ontstaan. Weefselkweek: Uit een gezonde, goed groeiende plant een stukje deelvaardig weefsel snijden Stukje weefsel wordt ontsmet en op een voedingsbodem met voedingsstoffen en plantenhormonen gelegd. Cellen gaan delen Na enkele weken is een hoeveelheid ongedifferentieerd weefsel ontstaan -> het callus Callus wordt in stukjes verdeeld en op een andere voedingsbodem met andere plantenhormonen gelegd. Daardoor gaan de cellen differentiëren en specialiseren Dan groeien er kleine plantjes uit het callus -> embryoïden Embryoïden worden gesplitst en ieder plantje worden apart gekweekt op een andere voedingsbodem. Als de plantjes zijn uitgegroeid , worden ze uitgekweekt in een kwekerij. Tot aan daar worden ze steriel gehouden -> voordeel is met de kweekmethode kan men vrijsnel een groot aantal planten met hetzelfde genotype kweken. Basisstof 4: Meiose Meiose -> zaadcelmoedercel: o Vier haploïde cellen ontwikkelen zich tot zaadcellen Meiose I -> eicelmoedercel: o Ontstaan dochtercellen ongelijk van grootte o Al het cytoplasma komt in een dochtercel o Beide cellen ondergaan meiose II Meiose II -> eicelmoedercel: o Al het cytoplasma in een dochtercel o Ontwikkelt zich tot eicel o In het cytoplasma is reserve voedsel opgeslagen, bestemd voor de eerste ontwikkeling van het embryo De drie andere dochtercellen worden poollichaampjes -> gaan ten gronde Meiose: Chromosomen spiraliseren, chromosomen van een paar komen bij elkaar te liggen, kernmembraan verdwijnt Chromosomen van een paar tegenover elkaar in het midden van de cel, ontstaan trekdraden Trekdraden trekken van elk chromosoom een naar iedere pool Ontstaan twee cellen In beide cellen de chromosomen in het midden van de cel In beide cellen ontstaan trekdraden Van elk chromosoom gaat een chromatide naar iedere pool Er ontstaan kernmembranen -> er zijn vier cellen ontstaan Basisstof 5: Geslachtelijke voortplanting Bij meiose I -> chromosomen van een chromosomen paar uit elkaar, doordat de genen per chromatide verschillen is het zeker dat de dochtercellen een verschillend genotype hebben. Recombinatie is ontstaan van nieuwe combinaties genen.-> ontstaat een grote diversiteit in genotype binnen een soort. Veredeling is kruisingen uitzoeken met de meest gunstige genotypen Een zuivere lijn is een groep planten die door ongeslachtelijke voortplanting is ontstaan en die homozygoot is voor een of meer eigenschappen. -> door zelfbestuiving Dieren die homozygoot zijn voor gewenste eigenschappen-> fokzuiver (rashonden) Honden van twee verschillende rassen worden gekruist -> heterozygote nakomelingen (bastaarden) Basisstof 6: Mutaties Mutatie is een blijvende verandering van de stikstofbasen in het DNA. Info voor synthese van eiwitten bevindt zich in chromosomen van de celkern. Eiwitten worden gesynthetiseerd in de ribosomen in het cytoplasma. Stof RNA speelt een rol bij de overbrenging van info voor eiwitsynthese van de celkern naar het cytoplasma. RNA-molecuul: Enkelvoudige keten van nucleotiden Worden in de celkern gevormd langs delen van een DNA molecuul Plaatsen waar actieve genen in een DNA-molecuul zijn worden basenparen verbroken en langs een van beide ketens een RNA-molecuul gevormd. Bevat info in gecodeerde vorm over synthese van eiwitten (genetische code) Mutant is individu bij wie een mutatie tot uiting in het fenotype komt. Wildtype is het fenotype waarbij mutaties niet waarneembaar zijn. Mutagene invloeden-> röntgenstraling, radioactievestraling, sigarettenrook of asbest. Goedaardige tumor: Cellen delen ongeremd, Verandert niets in de bouw van het weefsel Als hij is verwijdert komt hij niet meer terug Kanker: Kwaadaardige tumor Gevolg van mutaties in een cel Cel is dan ongevoelig voor stoffen die de celdeling remmen Delingssnelheid veel hoger dan bij ene goedaardige tumor De bouw van een weefsel word verstoord Primaire tumor: Uitzaaiing van tumoren over andere lichaamsdelen -> metastase Meestal niet dodelijk Kan operatief worden verwijderd Bestraling -> tumorcellen worden gedood Kunnen in andere organen ontstaan van secundaire tumoren veroorzaken Secundaire tumor: Zijn niet makkelijk op te sporen Chemotherapie -> wordt cytostatica toegediend aan de patiënt (stoffen die de celdeling remmen) Alle invloeden uit het milieu die mutageen zijn, zijn ook carcinogeen (kankerverwekkend) Basisstof 7: Erfelijkheidsonderzoek Prenatale diagnostiek -> voortijdig onderzoek om afwijkingen te vinden van het embryo voor de geboorte. (echoscopie, vlokkentest en vruchtwaterpunctie) Echoscopie: Groei en ligging wordt gecontroleerd met behulp van echoscoop Zendt hoogfrequentie trillingen uit die in verschillende mate door weefsel wordt teruggekaatst. Afwijkingen van de embryonale ontwikkeling worden opgespoord Vanaf de 6de week Vlokkentest: Vanaf achtste week Wordt beetje vlokkenweefsel afgenomen Vlokken bevatten celkernen met zelfde genotype als embryo Cellen doden tijdens mitose en te kleuren -> karyogram maken In een vroeg stadium afwijkingen in de chromosomen constateren Geslacht bepalen Vruchtwaterpunctie: Via buikwand en baarmoeder vruchtwater wegzuigen In vruchtwater bevinden zich cellen Worden gebruikt voor chromosoom onderzoek en voor opsporen stofwisselingsziekten Vanaf de 16e zwangerschapsweek Met een vlokkentest en vruchtwaterpunctie kan het syndroom van down worden vastgesteld. Trisomie als er bij een chromosomenpaar een extra chromosoom voorkomt. Syndroom van down-> trisomie 21 (het 21e chromosoom in drievoud) (afwijkend verloop van de meiose). Basisstof 8: Biotechnologie Biotechnologie is de tak van de biologie waarbij organismen worden gebruikt om producten te vervaardigen voor de mens. Stof colchicine beïnvloedt kern en celdelingen dat de chromosomen wel moeten delen in chromatiden, maar de cellen niet delen. -> ontstaan tetraploïde of polyploïde cellen. Recombinant-DNA-techniek -> een stukje DNA weghalen en in een ander individu plaatsen. Genetische modificatie is verandering die ze bij een individu aanbrengen. Genetisch gemodificeerd individu -> transgeen Door het ingebouwde stukje DNA produceren bacteriën insuline. Voordelen Recombinant-DNA-techniek: Landbouwgewassen kunnen resistent worden gemaakt tegen ziekten en plagen Voedingsmiddelen produceren met een gunstigere samenstelling van voedingstoffen. Nadelen Recombinant-DNA-techniek: Genetisch veranderde bacteriën nog steeds resistent voor bestrijdingsmiddelen Ramp kunnen veroorzaken Bang dat export van kaas terugloopt Mens mag niet sleutelen aan erfelijke eigenschappen Genetische modificatie vergroot dierenleed Celfusietechniek -> twee typen cellen versmelten tot een cel (hybride cel)