Moleculair biologische processen 2021-2022 Yeliz Aydin
Moleculair biologische processen
Inhoud
Biochemie ................................................................................................................................................ 2
College 1: DNA, transcriptie en translatie ............................................................................................... 2
College 2: DNA, erfelijkheid en epigenetica ............................................................................................ 8
College 3: Biotechnologie ...................................................................................................................... 16
College 4: Bindweefsel .......................................................................................................................... 24
Celbiologie ............................................................................................................................................. 30
College 1: Inleiding ................................................................................................................................ 30
College 2: Bouw en ontwikkeling van tanden en het parodontium ...................................................... 36
College 3: Dentinogenese...................................................................................................................... 45
College 4: Bot en kraakbeen.................................................................................................................. 50
Bot ..................................................................................................................................................... 50
Kraakbeen.......................................................................................................................................... 53
Genetica ................................................................................................................................................ 56
College 1 ................................................................................................................................................ 56
College 2 ................................................................................................................................................ 62
College 3 ................................................................................................................................................ 67
Aantekeningen oefentoetsen ................................................................................................................ 73
IRAT: .................................................................................................................................................. 73
Tentamen 03-2017 ............................................................................................................................ 74
Tentamen 01-2016 ............................................................................................................................ 76
Tentamen 2014 ................................................................................................................................. 77
Tentamen 2020 ................................................................................................................................. 78
Tentamen 02-2017 ............................................................................................................................ 79
Tentamen 03-2016 ............................................................................................................................ 80
Pagina 1 van 81
,Moleculair biologische processen 2021-2022 Yeliz Aydin
Biochemie
College 1: DNA, transcriptie en translatie
DNA: erfelijke informatie.
- Ouders geven DNA door aan kinderen
- DNA bevat informatie om eiwitten te maken → eiwitten bepalen de eigenschappen van ieder
levend wezen in elke cel (wat en hoeveel)
Gen: stuk DNA dat voor 1 eiwit codeert, dus een gen bepaalt de eigenschappen.
- Melanine: eiwit voor haarkleur. Het gen heeft varianten (allelen), voor een specifiek haarkleur
(eigenschap).
Allel: een variant van het gen, vb. mensen met zwart haar hebben een ander gen dan mensen met
blond haar.
- Niet alle genen hebben 2 allelen, je kan ook 1 allel hebben (dan is deze allel heel belangrijk).
Chromosomen: ketens van DNA in de celkern. In chromosomen liggen de genen. De chromosomen
die je van je ouders krijgt, bepalen de erfelijke eigenschappen die je krijgt.
Diploid: elk chromosoom is dubbel, dus ook elk gen is dubbel. Mensen zijn diploid, waardoor men
fouten kan permitteren (bij een defecte gen van je vader kun je alsnog de juiste eiwitten maken,
want je hebt nog de goede gen van je moeder. Deze fatale gen draag je wel en kun je doorgeven).
Haploid: 1 chromosoom, dus ook 1 gen.
Nucleinezuren:
1. DNA (Deoxy Nucleic Acid)
2. RNA (Ribo Nucleic Acid)
Mononucleotiden: de bouwstenen van nucleinezuren. Een mononucleotide bestaat uit:
1. Deoxyribose: suiker in een ringstructuur van 5 C-atomen met een H-
atoom aan 2e C-atoom van de suiker
2. Fosfaatgroep: P aan 5e C-atoom
3. Stikstofbasen: Adenine (A), Guanine (G), Cytosine (C), Thymine (T).
- De stikstofbasen zitten vast aan het 1e C-atoom.
- A + G: 2 ringstructuren → A en G zijn de grote stikstofbasen
- T + C: 1 ringstructuur → T en C zijn de kleine stikstofbasen
- Bij RNA is T vervangen door U: C kan spontaan met water reageren tot U.
De molecuulbouw van U lijkt op die van T, maar dat wil DNA niet, want
DNA moet stabiele erfelijke eigenschappen hebben. DNA gebruikt daarom geen U, maar DNA
gebruikt U met een met een extra CH3-groep aan zijn suiker. De molecuulbouw verandert,
waardoor het nu T is geworden. Doordat DNA Thymine gebruikt, wordt het niet verward met
Uracil. Daarnaast wordt de U die spontaan wordt gevormd uit C verwijderd uit DNA.
• T = U + CH3
• C→U
DNA RNA
Deoxyribose: H-atoom aan 2e C-atoom Ribose: OH-atoom aan 2e C-atoom
A, G, C, T (apple at the tree, car in the garage) A, G, C, U
T in DNA, want DNA is langlevend. U in RNA, want RNA is kortlevend.
Dubbelstrengs Enkelstrengs
Opslag erfelijke informatie Vertaling erfelijke informatie
Celkern, chromosomen Celkern, cytoplasma, ribosomen
Miljarden 25.000 miljoen
Pagina 2 van 81
,Moleculair biologische processen 2021-2022 Yeliz Aydin
OH- van de ribose aan RNA zorgt voor een negatieve lading, waardoor RNA:
1. Makkelijker hydrolyse: - kan makkelijk reageren met +
2. Beter wateroplosbaar door een extra OH-groep: OH is hydrofiel en door een extra OH-groep is
RNA beter in water oplosbaar, waardoor RNA makkelijker getransporteerd kan worden.
3. Moeilijker dubbelstrengs
Van een mononucleotide een polynucleotide maken: P-groep zit vast aan 5e C-
atoom van de deoxyribose (boven). P wordt gekoppeld aan 3e C-atoom van een
ander deoxyribose (onder).
- Fosfaat-ribose vormt de ruggengraad van DNA
Bij pH 7 is DNA negatief geladen, want P-groep is negatief geladen.
DNA synthese kost energie:
- Nucleotiden hebben energie opgeslagen zitten in energierijke verbindingen: dATP, dGTP, dCTP,
dTTP (d = deoxy, AGCT = basen) → er zit dus energie in de PPP. Bij DNA-synthese heb je 1x P
nodig voor de koppeling van de deoxyriboses. Bij het loskomen van de PP, komt energie vrij.
- Een deoxyribose heeft 3 fosfaatgroepen. Bij het koppelen van deze deoxyribose aan een DNA-
keten, komt pyrofosfaat vrij (2 P-groepen). Het splitsen van pyrofosfaat van de andere P-groep,
levert energie. Dit energie wordt gebruikt om ATP te maken.
- DNA + dNTP (nucleotide + 3x P) → DNA + 1 + PPi + H2O (+ 1 geeft aan dat DNA keten verlengd
wordt met nog een mononucleotide en PP wordt hierbij afgesplitst, want alleen 1 P is betrokken
bij de binding van de fosfaat-ribose).
- dNTP is te koop in winkels en bij DNA-synthese heb je alleen het enzym DNA-polymerase nodig,
dus DNA synthese is mogelijk in een reageerbuis. Eiwitsynthese is niet mogelijk in een
reageerbuis, want bij eiwitsynthese zijn meerdere enzymen bij betrokken.
- Wanneer je de DNA-volgorde (sequentie) weet, kun je ook de eiwitvolgorde afleiden.
DNA-keten:
- 3’ = de fosfaatgroep zit aan 3e C-atoom
- 5’ = de fosfaatgroep zit aan 5e C-atoom
- DNA lees je van: 5’ → 3’
- Dubbele helix: DNA bestaat uit 2 ketens die in een spiraal zijn gevouwen.
De bases in de ketens zijn d.m.v. waterstofbruggen met elkaar
verbonden.
- 2 ketens:
1. Template streng / Mattrijsstreng (mal streng): wordt gebruikt bij
translatie, dus deze streng wordt gebruikt om mRNA te maken. 3’ → 5’
2. Coderende streng: streng tegenover de template streng, deze streng is gelijk aan de RNA streng
waarbij T=U. 5’ → 3’ (dus mRNA loopt ook van 5’ → 3’ )
Anti-parallelle strengen: de ketens worden in tegengestelde richting gesynthetiseerd, dus [3’ → 5’]
en [5’ → 3’]
- Tussen C en G: 3 waterstofbruggen → stabieler!
- Tussen A en T: 2 waterstofbruggen
Met de volgorde van 1 DNA-streng kun je de andere keten daaruit afleiden:
- C→G
- A → T (bij RNA T = U) 5’ ACTAGAATCAT 3’
- De PCR-test gebruikt dit principe: als je weet wat de sequentie is van 1 3’ TGATCTTAGTA 5’
DNA-keten, dan kun je de andere keten eraan koppelen.
Pagina 3 van 81
, Moleculair biologische processen 2021-2022 Yeliz Aydin
DNA-synthese is simpel want:
- Hoeft geen energie aan toegevoegd te worden → de synthese kost wel energie, maar het zit al in
de ATP en GTP.
- 1 keten wordt gebruikt als matrix voor een nieuwe keten
Transcriptie: basevolgorde DNA (ATCG) → basevolgorde RNA (AUCG)
Translatie: basevolgorde RNA → aminozuurvolgorde eiwit → fenotype (eiwitten bepalen de
eigenschappen van een organisme)
Typen RNA:
1. mRNA: messenger RNA, codeert voor eiwit
2. rRNA: ribosomaal RNA, bouwsteen van ribosomen (in ribosomen worden eiwitten gemaakt)
• ‘eiwitfabriek’ in ons lichaam
• Grootste fractie van RNA in de cel
3. tRNA: transfer RNA, koppelt aminozuren aan mRNA → kleinste RNA met < 100 nucleotiden
4. ncRNA: niet coderend RNA, speelt een belangrijke rol bij de regulatie
mRNA: informatie drager voor eiwit, het is de afleesmolecuul
- DNA → mRNA (transcriptie in celkern)
- mRNA → eiwit (translatie in cytoplasma en hierin liggen ook de ribosomen)
Transcriptie: vorming RNA uit DNA in celkern (RNA synthese)
1. Dubbelstrengs DNA → enkelstrengs DNA: enkelstrengs DNA kan
basenparen met losse nucleotides
2. De template (mal) streng wordt gebruikt om een kopie te maken
van de basevolgorde van de coderende streng, waarbij T bij DNA
= U bij RNA.
- Template streng wordt gebruikt om mRNA te maken
- Coderende streng is de exacte kopie van mRNA
3. Transcriptie wordt uitgevoerd door RNA-polymerase in 5’ → 3’
richting (maar de template streng loopt nog van de 3’ naar 5’)
• RNA-polymerase: maakt een kopie van het DNA, dit kopie is
de mRNA
• RNA-polymerase herkent startpunt op DNA = promotor
• RNA-polymerase stopt bij signaalpunt = terminator
• Transcriptie unit: stuk overgeschreven RNA tussen de
promotor en terminator, in dit geval is het een mRNA.
4. mRNA keten komt vast te zitten aan template streng, deze streng is complementair aan de DNA
streng
Benodigdheden transcriptie: RNA-polymerase en losse nucleotiden (deze losse nucleotiden liggen in
het cytoplsma van de celkern)
Locatie: celkern
Pagina 4 van 81
