Samenvatting Humane Levenscyclus I Gezondheid & Leven DT1
24 views 1 purchase
Course
Humane levenscyclus I (AB_1161)
Institution
Vrije Universiteit Amsterdam (VU)
De samenvatting voor het 1e deeltentamen van het vak Humane Levenscyclys I voor het eerste jaar van de bacheloropleiding Gezondheid & Leven.
Hierin de samenvatting van de relevante hoofdstukken van het boek Essential Cell Biology.
Genetische instructies zijn nodig om een levend organisme te maken en te onderhouden.
Erfelijke eigenschappen worden overgedragen van een cel naar zijn dochtercellen bij
celdeling. Ook gebeurt de overdracht door de generaties heen in meercellige organismen
met behulp van geslachtscellen. De instructies zijn vastgelegd in genen. Genen zijn
informatie bevattende elementen die de eigenschappen bepalen van een soort als een
geheel en de individuen die daarbij horen.
De informatie in genen is gekopieerd en overgeplaatst van cel naar dochtercel miljoenen
keren tijdens het leven van een meercellig organisme. De informatie verandert daarbij nooit.
Genetische informatie bestaat vooral uit de instructies om eiwitten te maken. Eiwitten voeren
de meeste functies van de cel uit: bouwblokken van celstructuren, katalysatie van
chemische reacties in de cel, reguleren de activiteit van genen en zorgen ervoor dat cellen
kunnen bewegen en communiceren met elkaar.
Desoxyribonucleïnezuur (DNA) is de drager van al deze genetische informatie. Alle genen
bestaan hieruit.
THE STRUCTURE OF DNA
Erfelijke eigenschappen en genen die ze bepalen worden geassocieerd met chromosomen.
Chromosomen zijn draadachtige structuren in de celkern van eukaryote cellen die zichtbaar
zijn als cellen beginnen te delen en bestaan uit DNA en eiwitten. DNA bevat de erfelijke
informatie en de eiwitten zijn ervoor om de de lange DNA moleculen in controle te houden.
DNA is een lange polymeer die bestaat uit 4 nucleotiden die chemisch erg op elkaar lijken.
DNA bestaat uit 2 strengen die zich als een helix om elkaar winden.
A DNA molecule consists of two complementary chains of nucleotides
Een DNA molecuul bestaat uit 2 lange polynucleotide strengen. Elke
streng bestaat uit 4 nucleotide delen en de twee strengen worden bij
elkaar gehouden door waterstofbruggen tussen de basen van de
nucleotides. Nucleotides bestaan uit een base met stikstof, een
suiker (desoxyribose) en een fosfaatgroep. De base kan adenine
(A), cytosine (C), guanine (G) of thymine (T) zijn. De ruggengraat
van een DNA streng bestaat uit de suiker en fosfaatgroepen waarbij
de basen uitsteken. Deze zijn allemaal covalent gebonden.
De manier waarop nucleotide delen aan elkaar vastzitten geeft de
DNA streng een chemische polariteit. Je hebt 2 uiteinden aan elke
streng, de 5’-kant (fosfaatgroep) en de 3’-kant (hydroxyl).
De 2 DNA strengen die samen in een dubbele helix zitten worden bij
elkaar gehouden door waterstofbruggen tussen de basen op
verschillende strengen. De basen zitten allemaal in de helix met de
ruggengraat aan de buitenkant. De basen paren niet random, maar A gaat altijd samen met
,T en C met G. De A en G hebben twee ringen in hun structuur en worden altijd gepaard met
een structuur van 1 ring (C en T). Dit zorgt ervoor dat de baseparen zo energie voordelig
mogelijke structuur hebben in de dubbele helix. In deze setting hebben de baseparen
namelijk een even grote ruimte tussen hen waardoor de ruggengraten van beide strengen
op een even grote afstand blijven van elkaar.
De 2 strengen lopen anti parallel aan elkaar. Zo zijn ze georiënteerd met tegenovergestelde
polariteiten. Ze twisten zo om elkaar heen tot een dubbele helix die 10 baseparen per draai
bevat. Het twisten zorgt ook voor de energie voordelige structuur.
Voor base paring moet de nucleotide sequentie van de andere streng precies complementair
zijn aan de ene streng (A&T, C&G tegenover elkaar). Dit is cruciaal voor het kopiëren en
repareren van DNA.
The structure of DNA provides a mechanism for heredity
Erfelijke informatie op genen is bewaard in een sequentie van
nucleotides aan elke DNA streng. Er zijn 4 basen (A, C, T of G) die
worden gebruikt om de sequentie op te schrijven. Organismen
verschillen van elkaar doordat ze een verschillende
nucleotidesequentie hebben die verschillende biologische berichten
dragen. Deze biologische berichten kunnen zorgen voor eiwitexpressie.
De lineaire sequentie van nucleotides in een gen bepaalt de lineaire
sequentie van aminozuren in een eiwit. Dit gebeurt door middel van
transcriptie en translatie (h7).
THE STRUCTURE OF EUKARYOTIC CHROMOSOMES
Elke menselijke cel bevat zo’n 2 meter aan DNA. De celkern waar dit DNA zich bevindt is
maar erg klein dus zal het op een bepaalde manier moeten worden opgevouwen.
In eukaryotische cellen zitten DNA moleculen opgevouwen in chromosomen. DNA wordt in
die vorm opgevouwen door bepaalde eiwitten die zorgen voor coils en loops waardoor DNA
niet helemaal in de knoop raakt. Het zit ook zo gevouwen dat het DNA nog wel toegangbaar
blijft voor alle enzymen en andere eiwitten die het repliceren, reparen en de genexpressie in
controle houden.
Bacteriën bewaren hun genen in een enkel, circulair DNA molecuul. Dit molecuul wordt ook
gevouwen door een eiwit, maar verschillen van die van eukaryoten. Het heeft niet dezelfde
structuur als die van eukaryoten.
Eukaryotic DNA is packaged into multiple chromosomes
In eukaryoten zit het DNA in de celkern op verschillende chromosomen. Zo zijn er ongeveer
3,2x109 nucleotiden verspreid over 23 of 24 typen chromosomen. Elke chromosoom bestaat
uit een enkel, lang, lineair DNA molecuul met eiwitten die dit molecuul vouwen. Het complex
van DNA met eiwitten heet chromatine. De chromosomen bestaan niet alleen uit eiwitten die
het molecuul vouwen, maar ook eiwitten die belangrijk zijn voor DNA replicatie, reparatie en
genexpressie.
Elke cel in het lichaam bevat 2 kopieën van elk chromosoom, 1 van de moeder en 1 van de
vader. Dit is met uitzondering van de geslachtscellen en zeer specifieke cellen zoals rode
,bloedcellen. Deze chromosomen vormen een paar en zijn homoloog. De enige niet
homologe chromosomen zijn de geslachtschromosomen X en Y (vrouwen XX, mannen XY).
De chromosomen kunnen naast grootte op een aantal verschillende manieren
onderscheiden worden. Je kunt ze verschillende kleuren geven door of gebruik te maken
van complementaire basenparen of kleur te laten binden aan een bepaalde
nucleotidesequentie.
Alle chromosomen in een cel wordt het karyotype genoemd. Als delen van chromosomen
kwijtraken of verwisseld worden kan dat snel worden ontdekt.
Chromosomes contain long strings of genes
De meest belangrijke functie van chromosomen is het dragen van genen. Een gen wordt
vaak omschreven als een segment van DNA dat instructies bevat voor het maken van een
bepaald eiwit of RNA molecuul. De meeste RNA moleculen die van genen worde gecodeerd
worden gebruikt voor het maken van eiwitten. In sommige gevallen is het RNA molecuul het
eindproduct, deze hebben verschillende functies in de cel.
Het totale aantal aan genetische informatie gedragen door alle chromosomen in een cel of
organisme heet het genoom. Complete genomen van de meeste organismen is vastgesteld.
Er zit een verband tussen de complexheid van een organisme en het aantal chromosomen,
namelijk meer chromosomen betekent meer complex.
Echter zit er in het genoom van een organisme veel ‘junk DNA’ , dit kan de cel verder
nergens voor gebruiken. Het is waarschijnlijk belangrijk voor lange termijn evolutie van
soorten en de juiste activiteit van genen. Het is nog niet helemaal vastgesteld wat precies de
functie is.
Het is niet altijd waar dat meer chromosomen betekent dat het organisme complexer is.
Organismen verschillen ook in hoe het DNA verspreid is over de chromosomen. De
genomen van soorten zijn bepaald door een unieke geschiedenis van willekeurige
genetische gebeurtenissen en natuurlijke selectie.
Specialized DNA sequences are required for DNA replication and chromosome segregation
Om een functioneel chromosoom te vormen moet DNA meer dan alleen genen dragen. Het
moet ook mogelijk zijn om het te repliceren en de gerepliceerde kopieën moeten worden
gelijk worden gescheiden over 2 dochtercellen bij celdeling. Deze processen gebeuren door
een georganiseerde reeks van evenementen genaamd de celcyclus. Hier hebben we het
vooral over interfase, waar chromosomen worden vermenigvuldigd, en de mitose, waar het
DNA wordt verdeeld over 2 dochterkernen.
Tijdens de interfase worden dec chromosomen zo lang en dun mogelijk uitgerekt in de kern
waardoor ze niet makkelijk zichtbaar meer zijn. Dit worden de interfase chromosomen
genoemd.1 type nucleotide sequentie is het replicatie begin. Eukaryote organismen bevatten
veel replicatie beginpunten zodat de DNA moleculen snel gerepliceerd worden. Een andere
DNA sequentie vormt de telomeren aan de twee uiteinden van een chromosoom. Telomeren
bevatten herhalende nucleotide sequenties die ervoor zorgen dat de uiteinde van de
chromosomen ook worden gerepliceerd. Ze zorgen ook voor dat ze een ‘cap’ zijn waardoor
de cel niet denkt dat dat gebroken DNA is die reparatie nodig heeft.
, Eukaryote chromosomen bevatten een derde soort gespecialiseerde DNA sequentie die een
centromeer heet. Die zorgt ervoor dat verdubbelde chromosomen tijdens de M-fase van de
celcyclus gescheiden kunnen worden. Tijdens deze fase wordt het DNA meer compact tot
ze mitotische chromosomen zijn. Dit is de staat waarin de chromosomen het best zichtbaar
zijn. Als ze dikker zijn geworden bindt het centromeer de mitotic spindle aan elk verdubbeld
chromosoom en worden zo gescheiden over twee dochtercellen.
Interphase chromosomes are not randomly distributed within the nucleus
In de celkern zijn de interfase chromosomen georganiseerd op verschillende manieren. Elk
chromosoom neemt een bepaalde regio van de interfase kern in beslag zodat de
verschillende chromosomen niet in de knoop raken. Ook zijn sommige chromosomen
vastgebonden aan bepaalde punten op de nuclear envelope (een paar geconcentreerde
membranen die om de kern liggen) of de daar onderliggende nuclear lamina (eiwitnetwerk
die de envelope draagt).
De nucleolus is waar de delen van verschillende chromosomen die genen dragen die
coderen voor ribosomaal RNA samen clusteren. Hier wordt ribosomaal RNA gesynthetiseerd
en gecombineerd met eiwitten om ribosomen te vormen.
The DNA in chromosomes is always highly condensed
Eukaryotische cellen hebben in alle fases een strak pakket van DNA in chromosomen
georganiseerd. In de mitose fase is het DNA heel erg condens. Dit wordt waargemaakt door
eiwitten die het DNA vouwen in hogere niveaus van organisatie. De interfase chromosomen
zijn dan wel dun, maar alsnog erg dicht gepakt. Chromosoomstructuur is erg dynamisch. Ze
moeten in de celcyclus weer dunner en dikker worden, maar ook moeten ze snel van
structuur kunnen veranderen zodat er toegang kan worden verleend aan verschillende
regio’s van het interfase chromosoom. Zo kunnen ze bij specifieke regio’s voor replicatie,
reparatie of genexpressie.
Nucleosomes are the basic units of eukaryotic chromosome structure
De eiwitten die zich binden aan DNA om chromosomen te vormen zijn verdeeld in twee
klassen: de histonen en de niet-histone chromosomale eiwitten. Histonen zijn in grote
hoeveelheden aanwezig. Histonen zorgen voor het eerste en meest fundamentele niveau
van chromatine opvouwing: een nucleosoom. Een chromatine is vooral in de vorm van
chromatine vezels. Dus DNA is in de vorm van nucleosomen met strengen DNA.
Het kerndeel van een nucleosoom bestaat uit een complex van acht histonen (twee
moleculen van elk H2A, H2B, H3 en H4) en dubbelstrengs DNA bestaande uit 147
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller rooseijgenraam. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $6.53. You're not tied to anything after your purchase.
