Thuis
Contacten

    Hoofdpagina


3 dna: het management van je cellen 1 dna: geheimtaal

Dovnload 76.33 Kb.

3 dna: het management van je cellen 1 dna: geheimtaal



Datum02.10.2018
Grootte76.33 Kb.

Dovnload 76.33 Kb.

3 DNA: het management van je cellen

3.1 DNA: geheimtaal
(De bouw van DNA en chromosomen)

Je leert
-hoe erfelijke informatie is opgeslagen in DNA.


-de bouw van DNA en een chromosoom.
-wat het verband is tussen DNA en chromosomen.

Elke cel bevat DNA. DNA bevindt zich in de chromosomen. De chromosomen bestaan uit een DNA-molecuul en een groot aantal eiwitten. In het DNA ligt in codevorm de erfelijke informatie opgeslagen.


Het DNA-molecuul heeft de vorm van een wenteltrap; een dubbele helix van twee om elkaar gewonden ketens. De ketens zijn opgebouwd uit nucleotiden.
Elk nucleotide bestaat uit een fosfaatgroep, een suikermolecuul (deoxyribose) en een stikstofbase. In het DNA vier verschillende stikstofbasen voor: adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T). De twee ketens zijn met elkaar verbonden door basenparen. Tegenover de T in de ene keten zit altijd een A in de andere keten (en om gekeerd); evenzo vormen C en G basenparen. De ene keten is een soort spiegelbeeld van de andere keten; de ketens zijn complementair.


Chromosoom = een langgerekt complex van moleculen, dat is opgebouwd uit een DNA-molecuul en veel andere moleculen (histonen) daaromheen. Chromosomen zijn met een lichtmicroscoop zichtbaar tijdens de kerndeling, maar dan is elk chromosoom al verdubbeld tot 2 chromatiden.
Histonen = de eiwitten rond het DNA, die samen met het DNA-molecuul een chromosoom vormen (zorgen voor stevigheid)
nucleotide = een eenheid van het DNA of RNA, die bestaat uit een fosfaatgroep, een suiker en een stikstofbase. De fosfaatgroep en de suiker maken deel uit van een keten in het DNA- of RNA-molecuul. In het DNA vormt de stikstofbase een dwarsverbinding met de stikstofbase van een nucleotide in de andere keten. DNA bevat vier verschillende nucleotiden, doordat er vier verschillende stikstofbasen zijn: A, G, C en T. De suiker in een DNA-nucleotide is deoxy-ribose. RNA bevat vier verschillende nucleotiden dankzij de stikstofbasen: A, G, C en U. De suiker in een RNA-nucleotide is ribose. Drie nucleotiden vormen een triplet, dat het codon voor een aminozuur bevat.
fosfaatgroep = een fosforatoom met vier zuurstofatomen. Fosfaatgroepen kunnen aan koolwaterstofketens binden. (5’)
deoxyribose = een monosacharide. Deoxyribose-moleculen vormen met fosfaatgroepen de beide ketens in het DNA-molecuul. Deoxyribose bevat één zuurstofatoom minder dan ribose.
stikstofbasen = de basen in de nucleotiden van het DNA en RNA. DNA bevat de stikstofbasen adenine (A)-guanine (G)-cytosine (C)-thymine (T). RNA bevat A, G, C, U (uracil, vervangt T). De stikstofbasen die aan elkaar kunnen koppelen, zijn complementair. Zo kunnen de volgende combinaties voorkomen: A-T, A-U, G-C. De drie stikstofbasen van een triplet vormen een codon.
helix = spiraal; de vorm waarin grote moleculen kunnen zijn opgerold. Bij DNA is er sprake van een dubbele helix.
dubbele helix = spiraalvormig molecuul met twee ketens. Het DNA is een dubbele helix, omdat een DNA-molecuul uit twee ketens bestaat die samen een dubbele spiraal vormen.
complementair = verschillend, maar aan elkaar passend als twee puzzelstukjes. Voorbeeld: de stikstofbase Adenine (A) is complementair met thymine (T) en uracil (U). Daardoor kan A met zowel T, als met U binden en ontstaan zo A-T en A-U. Guanine (G) is complementair met cytosine (C) en vormt zo G-C.
DNA  dubbele streng deoxyribose (T)
RNA  enkele streng  ribose (U)
BINAS VOOR BOUW DNA

3.2 '… en we noemen hem Hugo'
(Chromosomen, genen en genoom)

Je leert
- het verband tussen allel, gen, DNA, chromosoom en genoom


- dat een gen de code bevat voor een eiwit
- het doel van het humaan genoom project

Het DNA in een cel is verdeeld over een aantal afzonderlijke chromosomen, die verschillen in vorm en lengte. Elk type chromosoom komt in elke lichaamscel twee keer voor; samen vormen die tweetallen een chromosomenpaar. Van elk chromosomenpaar is er één afkomstig van de vader en één afkomstig van de moeder. Geslachtscellen bezitten van elk paar een chromosoom. In elk chromosoom bevindt zich een groot aantal genen. Elk gen levert de informatie voor één eiwit. Meestal bepalen meerdere genen samen een eigenschap, bijv. bloedgroep of haarkleur. Omdat chromosomen in lichaamscellen in paren voorkomen, komt elk gen in lichaamscellen in tweevoud voor. De informatie van de chromosomen van een paar is niet altijd geheel hetzelfde. De varianten van een gen noemt men allelen (enkelvoud allel). Het humaan genoomproject (HUGO) heeft alle menselijk genen (het genoom) in kaart gebracht.



gen = een stukje DNA dat de erfelijke informatie voor één eiwit van het organisme bevat. Meestal bepalen meerdere eiwitten (dus meerdere genen) een eigenschap van een organisme. Een gen kan in twee of meer typen voorkomen: de allelen. De plaats waar een gen op een chromosoom ligt, is de locus.
Een gen is een stukje DNA dat de code voor één eiwit bevat en dat elke eigenschap van een organisme wordt bepaald door een of meerdere eiwitten.
allel = een variant van een gen. Een individu heeft voor een gen twee dezelfde of twee verschillende allelen. Binnen een soort kunnen meer dan twee verschillende allelen van één gen bestaan.
chromosoom = een langgerekt complex van moleculen, dat is opgebouwd uit een DNA-molecuul en veel andere moleculen (histonen) daaromheen. Chromosomen zijn met een lichtmicroscoop zichtbaar tijdens de kerndeling, maar dan is elk chromosoom reeds verdubbeld tot 2 chromatiden.
genoom = de volledige erfelijke informatie van een organisme of een virus. Het genoom van de mens ligt op 23 verschillende chromosomen. Een diploïde cel bevat twee sets van het genoom. Een haploïde cel bevat één set.

3.3 DNA vertaald
(Van DNA-code naar eiwit)

Je leert
- de relatie tussen DNA in de kern en bouw van eiwitten.


- dat stukjes DNA via een RNA afdruk worden vertaald in eiwitten.

Bij elk proces in het lichaam zijn eiwitten betrokken. Eiwitten zijn lange ketens van aminozuren. Er zijn zo'n 20 verschillende aminozuren. Eiwitten verschillen in aantal, soort en volgorde van de aminozuren in de keten en bovendien in de manier waarop ze in een ruimte gevouwen zijn. Er zijn oneindig veel verschillende eiwitten mogelijk.


De bouw van een eiwit (de volgorde, het aantal en de soort aminozuren) wordt bepaald door de volgorde van de nucleotiden in het DNA. Het DNA is een soort kookboek vol eiwitrecepten. Een gen bevat de code (AATCGGCACG…) voor een eiwit. De erfelijke code is een tripletcode. Drie stikstofbasen (een triplet, bijv. CGA) coderen voor één aminozuur. De code wordt via de RNA-boodschap (een afdruk van een deel van het DNA) naar de ribosomen gebracht. Daar wordt de code 'vertaald' in een eiwit.
Drie DNA-tripletten coderen voor geen enkel aminozuur. Komt zo'n triplet in een stuk DNA voor dan betekent het dat de eiwitaanmaak daar stopt. Zo'n triplet heet daarom een stopcodon.
Het menselijk DNA bevat behalve de genen ook grote stukken DNA, die niet voor een eiwit coderen: het 'nonsens-DNA'. Over de functie daarvan wordt druk gespeculeerd.

De DNA-code wordt gevormd door de nucleotiden. De stikstofbasen (A,C, G en T) zijn daarvoor de “letters”. 3 opeenvolgende stikstofbasen (triplet of codon) staat voor één aminozuur in een eiwitmolecuul. Een gen (een groot aantal codons) staat voor een compleet eiwit.



codon = 3 nucleotiden (die coderen voor één aminozuur)
5’= fosfaatgroep
3’= suikergroep
startcodon = AUG = metheonide
Er is eerst altijd een soort aanloop, dan een startcodon, daarna de codons.
Stel: een cel moet amylase maken:
1. Transscriptie: DNA van betreffend gen moet geopend worden en afgelezen naar mRNA (gebeurt in de kern, van 5’ naar 3’)
2. mRNA moet (door de kernporie) de kern uit naar cytoplasma.
3. Translatie: mRNA naar ribosoom op ER  gaat ‘erin’.
tRNA’s dragen aminozuren over aan de groeiende keten.

3. 4 Stabiliteit van DNA
(Punt-en chromosoommutaties)


Je leert
- typen mutaties, oorzaken en gevolgen van mutaties.
- oorzaken van tumoren.

Mutaties zijn veranderingen in het DNA. Er zijn verschillende typen mutaties. Bij een puntmutatie is één nucleotide in de keten veranderd; bij een chromosoommutatie is een deel van het chromosoom met meerdere genen veranderd. Door puntmutaties kunnen verschillende allelen ontstaan. Een verandering in het DNA kan zonder gevolgen blijven. Treedt een mutatie op in een geslachtscel, dan komt de mutatie in een volgende generatie terecht.


Mutaties treden spontaan op. Er zijn milieufactoren (bijv. straling) die mutaties in de hand werken, maar er zijn in de cel reparatiemechanismen die de DNA-schade kunnen herstellen. Bij grote DNA-schade vernietigt de cel zichzelf. Daarmee verdwijnt de mutatie. Het aantal mutaties dat blijft bestaan, is door deze oorzaken niet groot.
Wanneer er blijvende mutaties zijn in de regelgenen van de celdeling, kan de celdeling ontsporen. Er treedt ongecontroleerde celdeling op waardoor goedaardige of kwaadaardige tumoren kunnen ontstaan.

Bij het kopiëren van DNA (replicatie of duplicatie) kunnen foutjes gemaakt worden.
1. Puntmutatie: één basenpaar is veranderd.
a. één basenpaar is vervangen door een ander (substitutie) Gevolg: niets / 1 aminozuur is anders / codon wordt stopcodon of andersom. Er is in dit geval maar één basenpaar anders, en de rest is nog allemaal hetzelfde. Hierdoor blijft dit veelal zonder gevolgen.
b. 1 basenpaar verdwijnt (deletie) Gevolg: frameshift; alle erop volgende codons worden anders ( zeer ernstige gevolgen omdat alle erop volgende codons anders zijn)
c. 1 basenpaar erbij (additie) Gevolg: frameshift. Zeer ernstige gevolgen omdat alle erop volgende codons anders zijn.
2. Genmutatie: er treedt een verandering op op 1 plaats in het gen.
3. Chromosoommutatie: meerdere genen op hetzelfde chromosoom zijn veranderd.


Oorzaken mutaties
1. spontaan (warmtebeweging)
2. straling (UV, Röntgen, gamma, bèta)
3. stoffen (dat soort stoffen heten dan mutageen of carcinogeen  kankerverwekkend)
4. virussen (retrovirussen)

regelgenen = genen die bepalen welke genen bij de eiwitsynthese worden gebruikt en welke niet. Daarmee bepalen regelgenen welke activiteiten een cel uitvoert. Er zijn regelgenen die de deling van de cel stimuleren of remmen. Stimulerende regelgenen voor de celdeling zijn proto-oncogenen. Remmende regelgenen voor de celdeling zijn tumor-suppressorgenen.


3.5 Goochelen met genen en mensen
(DNA-gebruik bij identificatie en gentherapie)

Je leert
- diverse DNA-technieken.


- voor- en nadelen van een genenpaspoort.
- de keuzemogelijkheden bij erfelijke aandoeningen.

Door middel van moderne technieken kan iemands unieke DNA-patroon vastgesteld worden (DNA-fingerprint) en vastgelegd in een genenpaspoort. Zo'n fingerprint maakt het mogelijk om erfelijke aandoeningen op te sporen. De wetenschap van je DNA-patroon kan gunstig zijn als je bijvoorbeeld door aanpassing van je leefgewoonten de kans op ziekten verkleint. Het kan ook nadelig zijn omdat het in de toekomst wellicht een reden kan zijn om je niet te verzekeren of aan te nemen bij sollicitaties. Met een 'DNA-fingerprint' is het ook mogelijk vaderschap vast te stellen of de dader van een misdrijf op te sporen. Door middel van DNA-onderzoek bij embryo's kan vastgesteld worden of er sprake is van een erfelijke aandoening. Deze wetenschap stelt de aanstaande ouders voor moeilijke keuzen: de zwangerschap afbreken (abortus) of in een later stadium gentherapie toepassen. Bij gentherapie worden genen die een ziekte of afwijking veroorzaken vervangen of aangevuld door gezonde genen. Gentherapie is nog grotendeels toekomstmuziek. Het overbrengen van genetisch materiaal van het ene individu naar het andere is aan regels (normen) gebonden. Ook het gebruik van embryo's is niet voor alle doeleinden toegestaan. Bij het gebruik van de kennis van DNA is een ethische discussie over waarden en normen aan de orde ('Wat kan, mag dat ook?').



DNA-fingerprint = DNA profiel = een techniek waarbij DNA zichtbaar wordt gemaakt als een patroon van balkjes. Dit patroon is uniek per individu en wordt gebruikt als identificatiemiddel.
Genenpaspoort = informatie uit DNA-onderzoek waaruit blijkt welke erfelijke karakteristieken een persoon bezit.
Gentherapie = genen die een ziekte of afwijking veroorzaken worden vervangen door of aangevuld met gezonde genen of geremd.
4 Groei

4.1 Dooreten, daar word je oud van
(Voeding, groei en verouderen)

Je leert
- de invloed van voedsel op groei en ontwikkeling van het individu.


- een aantal oorzaken van veroudering.
- de functie van telomeren (DNA-uiteinden).

De samenstelling van het voedsel is belangrijk voor de groei en ontwikkeling, maar heeft ook invloed op de snelheid waarmee veroudering optreedt.


Je groeit doordat je cellen delen. Celdeling is niet alleen nodig voor de groei maar ook voor het vervangen van versleten cellen.
Lichaamscellen delen niet eindeloos, doordat bij elke deling het eindstuk van een chromosoom, het telomeer, korter wordt. Als het telomeer 'op' is houdt de celdeling op. Er zijn cellen die beschikken over het enzym telomerase. Telomerase maakt het telomeer langer. Een cel met telomerase kan langer delen dan een cel zonder telomerase.
Cellen raken in de loop van de tijd beschadigd door stofwisselingsprocessen: het DNA verandert en belangrijke stoffen functioneren niet meer. Dat leidt tot verouderingskenmerken, grijs haar, rimpels, slechter werkende zintuigen en stramme spieren. Bij grote beschadigingen treedt celdood in werking. Bij veroudering neemt aantal afgestorven en beschadigde cellen toe.


telomeer = het laatste stuk van elk DNA-molecuul dat voorkomt dat de chromosomen aan elkaar vastplakken. Bij elke celdeling worden de telomeren een stukje korter. Uiteindelijk worden ze zo klein, dat de chromosomen beschadigd raken. Mogelijk bepaalt de lengte van de telomeren het aantal delingen van een cel.
telomerase = een enzym dat een telomeer langer maakt. Daardoor kan een cel zich mogelijk vaker delen, wat b.v. nodig is in bijvoorbeeld darm- en huidcellen.
apoptose = het stilstaan of uitvallen van processen.
celdood = treedt op bij beschadiging van cellen.
Bepaalde voedingsstoffen zijn onder andere nodig voor de opbouw van cellen.

4.2 Giraffen en olifanten
(Groeien)

Je leert
-de invloed van hormonen en groeifactoren op de groei.


-de relatie tussen lengtegroei en groei in pijpbeenderen.
-voor- en nadelen van een grotere massa ten opzichte van lengte.

Lengtegroei komt door de groei van de pijpbeenderen doordat de kraakbeencellen in de groeischijf van deze beenderen reageren op signalen om te delen en te verbenen. In de puberteit maken jongens en meisjes een groeispurt door. Hormonen uit de hypofyse (geslachtshormonen en groeihormoon) stimuleren de groei.


Alleen cellen met receptoren voor deze hormonen reageren op het signaal van de hormonen. De cel maakt dan een groei-eiwit, (een groeifactor) waardoor de celdeling, bijvoorbeeld in de groeischijf van een pijpbeen op gang komt. Wanneer het gen voor dit groei-eiwit gemuteerd is, treedt er geen celdeling en dus geen groei op.
Bij groei neemt de massa in verhouding sterker toe dan het oppervlak, daardoor wordt de invloed van de zwaartekracht op het lichaam groter. Grote organismen hebben relatief stevige poten om hun lichaam te kunnen dragen. Groter worden heeft ook een voordeel, want doordat relatief meer cellen in het inwendige van het lichaam zitten is het warmteverlies minder.

Groeihormoon wordt gemaakt in de hypofyse, zorgt in de kinderjaren voor de groei. In de pubertijd zijn het de geslachtshormonen die voor de groei zorgen. De geslachtshormonen zorgen er ook voor dat de kraakbeencellen in de groeischijven zich versneld omvormen tot botcellen, waardoor de lengtegroei stopt.
Cellen met receptoren voor het groeihormoon reageren op het groeihormoon, zij maken dan de groeifactoren (eiwitmoleculen die cellen stimuleren of verhinderen te delen)
Kraakbeencellen in de groeischijf hebben receptoren voor het groeihormoon.

Als je de lengte met factor a vergroot, dan


- wordt oppervlakte a^2 vergroot
- wordt inhoud a^3 vergroot

4.3 Jong blijven? Vernieuw je cellen!
(Mitose en celdeling)

Je leert
-de fasen van de celcyclus.


-de verdubbeling van DNA en chromosomen.
-in een tekening of foto stadia van de mitose herkennen.

Bij een celdeling ontstaan twee dochtercellen uit één moedercel. Celdelingen verlopen volgens een vast patroon: de celcyclus. Een pas ontstane dochtercel maakt eerst voldoende nieuwe celorganellen en cytoplasma (G1-fase). Daarna volgt de verdubbeling van het DNA (DNA-synthese). Tijdens een DNA- verdubbeling in de S - fase gaan de twee strengen van een DNA-molecuul uit elkaar. Tegenover elke base komt een nieuwe base, waarbij A en T combineren, en C en G. De twee nieuwe DNA dubbelstrengen die hiervan het resultaat zijn, heten chromatiden. Ze zitten nog op één plek aan elkaar vast: het centromeer. Om deze chromatiden goed te kunnen verdelen over de nieuwe dochtercellen ontstaan speciale eiwitten tijdens de G2 - fase. Tevens wordt het verdubbelde DNA gecontroleerd op foutjes en verdubbelen celorganellen zich. G1, S en G2 vormen samen de interfase, de periode tussen twee delingen. Dan volgt de kerndeling, mitose. De DNA-moleculen rollen in elkaar. Ze vormen samen met eiwitten korte dikke structuren die je met een lichtmicroscoop ziet als chromosomen. De speciale eiwitten van de spoelfiguur trekken de chromatiden zodanig uit elkaar, dat elke nieuwe kern identiek DNA krijgt. Hier eindigt de mitose. Pas daarna deelt de cel zelf in tweeën (celdeling).

Haploïd = in een cel is van elk chromosoom maar 1 exemplaar aanwezig (bv. in geslachtscel)
Diploïd = in een cel zijn van elk chromosoom 2 chromosomen aanwezig (gewone lichaamscellen)
celcyclus = de periode waarin een cel ontstaat, groeit, actief is en opnieuw deelt. De celcyclus bestaat uit 4 elkaar opvolgende fasen: G1-, S-, G2-, M-fase.
G1-fase = een fase van de celcyclus waarbij celgroei plaatsvindt door toename van de cytoplasma en celorganellen.
S-fase = een fase van de celcyclus waarbij DNA-synthese plaatsvindt. Elk chromosoom verdubbelt zich tot 2 chromatiden. De verdubbeling vindt plaats doordat de twee ketens van het DNA-molecuul van elkaar losraken, waarna tegen elke keten een nieuwe keten wordt opgebouwd.
G2-fase = een fase van de celcyclus waarbij het verdubbelde DNA wordt gecontroleerd op kopieerfouten. Mitochondriën en andere organellen verdubbelen zich.
mitose
M-fase = uit de kern ontstaan 2 nieuwe kernen. De 2 chromatiden van elk chromosoom worden m.b.v. de spoelfiguur van elkaar gescheiden en elke nieuwe kern krijgt er 1. De mitose bestaat uit vier opeenvolgende fasen:
profase = chromosomen zijn zichtbaar (opgerold) alle chromosomen hebben zich verdubbeld, kernmembraan begint te verdwijnen.
metafase = chromosomen in equatorvlak, centriolen naar polen, vorming spoelfiguur
anafase = 8 chromosomen, draden van spoelfiguur trekken de chromatiden uit elkaar.
telofase = na de mitose vindt de celdeling plaats.
Centriool = poollichaampje, trekdraden.
Centromeer = plek waar de chromatiden aan elkaar zitten.
In de pro- en metafase bestaat een chromosoom uit 2 chromatiden.
In de S-fase wordt een chromosoom verdubbeld.
(Zie ook aantekeningen)

4.4 Beter een goede buur ...
(Determinatie, specialisatie en ontwikkeling)

Je leert
-het effect van celdeterminatie op celdifferentiatie.


-de rol van (master)genen bij ontwikkeling van organen.
-de beïnvloeding van cellen door inductie.

Elke mens is ontstaan uit één cel, de bevruchte eicel (zygote). Na de bevruchting deelt de zygote vele malen; er ontstaan miljarden cellen. De cellen lijken in het begin nog veel op elkaar, maar tijdens de embryonale ontwikkeling ontstaan er verschillen in bouw en functie tussen de cellen. De cellen differentieren zich. Deze celdifferentiatie begint doordat groepen genen in een cel aan- of uitgeschakeld worden. In een bepaald type cel wordt een andere combinatie van genen actief dan in een ander type. De cellen krijgen hierdoor een bestemming, determinatie, en gaan zich in een bepaalde richting ontwikkelen. Mastergenen sturen dit proces.


Het contact met buurcellen beïnvloedt ook de richting waarin een cel zich ontwikkelt. Deze beïnvloeding heet inductie. Bij inductie kunnen ook cellen verdwijnen door voorgeprogrammeerde celdood. Zo ontstaan bijvoorbeeld aparte vingers uit handklompjes.


Celdeterminatie = vastleggen wat de cel gaat worden (door in-/uitgeschakeld zijn van mastergenen)
Celdifferentiatie = als de cel het ook daadwerkelijk wordt heet dat differentiëren of specialiseren.
Wat een cel wordt, wordt gestuurd door de mastergenen (dus van binnenuit) maar ook door stoffen uit de omgeving (bv. andere cellen) Dat laatste heet inductie.
Genen kunnen geopend of aan zijn (er kan mRNA gemaakt worden) en ze kunnen uit of gesloten zijn (er kan geen mRNA gemaakt worden of in elk geval géén eiwit gemaakt worden) Eiwitten die een gen kunnen openen of sluiten heten regeleiwitten. Genen die coderen voor regeleiwitten heten mastergenen.
De eerste deling van zygote: Niet in gelijke helften
één helft heeft meer/minder/andere eiwitten mastergenen zijn wel/niet ingeschakeld.

4.5 Wildgroei
(Ongeremde celdeling)

Je leert
-oorzaken voor het ontstaan van tumoren.


-de rol van regelgenen bij de celcyclus.
-de opeenvolging van veranderingen bij kanker.

De celdeling wordt geregeld door stoffen die de celdeling stimuleren of remmen. Een cel heeft receptoren voor deze stoffen. Door die stoffen worden regelgenen voor de celdeling aan- of uitgeschakeld.. Er zijn twee soorten regelgenen: proto-oncogenen, die de celdeling stimuleren en suppressorgenen, die de celdeling remmen. Als de aanvoer van stimulerende of remmende stoffen niet goed is of als de receptor niet werkt, kan de celdeling ontregeld worden. Ook kan de celdeling ontregeld worden doordat de regelgenen gemuteerd zijn. Door mutaties in deze genen kunnen kan de celdeling zo van slag raken dat er uiteindelijk tumoren (gezwellen) ontstaan. Vaak komt het niet zover. Cellen met onherstelbare DNA-beschadigingen schakelen dan een zelfmoordgen aan waardoor zo'n cel sterft. Een tumor is goedaardig als hij op zijn plaats blijft (bijv. een wrat). Een kwaadaardige tumor kan zich uitzaaien (metastase), doordat cellen losraken van de tumor, zich verspreiden via bloed en lymfe en op een andere plaats in het lichaam een nieuwe tumor vormen. Een kwaadaardige tumor heet kanker.


Carcinogene stoffen en straling kunnen kanker veroorzaken. Men is voortdurend op zoek naar nieuwe behandelmethoden voor kanker.

3 categorieën oorzaken tumor/kanker
- verstoring in het evenwicht van stimulerende en remmende stoffen (hormonen en groeifactoren)
- fouten receptor
- mutaties in regelgenen (proto-oncogen
oncogen, tumor-suppressorgen)
tumor-suppressorgenen = regelgenen die de celdeling remmen. Tumor-surpressorgenen coderen voor een eiwit dat als een boodschapper in de cel functioneert. Wanneer buurcellen elkaar een signaal geven om niet te delen, zorgt dit boodschappereiwit dat het signaal vanaf het celmembraan bij de kern komt. Het signaal remt de celdeling.

Verschil tumor en kanker = kanker is een kwaaraardige tumor, een tumor kan goed- of kwaadaardig zijn.
Metastaseren = uitzaaien.

Stel: er zijn 8 verschillende mutaties nodig voor een cel om tumorcel te worden.


Stel: 1 cel krijgt 1 van de 8 mutaties, deze gaat zich delen
10^6 1 hiervan krijgt tweede mutatie weer 10^6.
Proto-oncogenen zijn genen die na mutatie oorzaak van tumor/kanker kunnen worden.
Na mutatie zal het proto-oncogen (nu een oncogen) coderen voor actief groeistimulerend eiwit.



6 Voortplanting

6.1 Het begin is er
(Embryonale ontwikkeling)

Je leert
- hoe de ontwikkeling van de bevruchte eicel tot baby verloopt.


- hoe moeder en vrucht stoffen uitwisselen.

Bij de bevruchting versmelt de kern van de zaadcel met de kern van de eicel. De bevruchte eicel (zygote) ondergaat in de eileider een aantal klievingsdelingen (mitose zonder plasmagroei). Na ongeveer 5 dagen komt het zo gevormde klompje cellen aan in de baarmoeder waar het zich innestelt in het baarmoederslijmvlies.


De buitenste laag cellen, de trofoblast vormt vlokken die in het baarmoederslijmvlies groeien. Deze vlokken vormen het embryonale deel van de placenta. Het baarmoederslijmvlies vormt het moederlijk deel. Binnen de trofoblast ligt een laagje cellen dat het uiteindelijke embryo vormt, de zogenaamde kiemschijf. In de kiemschijf ontstaan twee holten gevuld met vocht: de amnionholte en de dooierholte. De amnionholte neemt sterk in omvang toe en de dooierholte verdwijnt. De wand van de amnionholte vormt samen met de trofoblast de vruchtvliezen.
Na 8 weken zijn alle organen in aanleg aanwezig en spreken we van een foetus. De foetus is via een navelstreng verbonden met de placenta. Door de navelstreng lopen twee slagaders ( o.a. voor vervoer koolstofdioxide en een ader (o.a.voor vervoer zuurstof).

In de navelstreng zijn bloedvaten (2 slagaders en 1 ader) De ader voert voedingsstoffen en zuurstof aan vanuit de placenta. In de slagaders zitten koolstofdioxide en andere afvalstoffen.
Klievingsdelingen = een celdeling waarbij het totale volume van de beide nieuwe cellen niet groter is dan het volume van de oorspronkelijke cel. De bevruchte eicel bij de mens doorloopt vier klievingsdelingen, zodat er een klompje van 16 cellen ontstaat, dat even groot is als de onbevruchte eicel.
Gewone delingen = cellen worden wél groter.
Embryo = nog niet alle organen.
Foetus = alle organen aangelegd.
Zie aantekeningen!

6.2 Zaadcel / eicel
(Vorming van de geslachtscellen bij de mens)

Je leert
- hoe geslachtscellen gevormd worden.



Geslachtscellen ontstaan door meiose. Een meiose bestaat uit twee delingen: meiose I waarbij de homologe chromosomen verdeeld worden over twee cellen en meiose II waarbij de chromosomen gedeeld worden in twee chromatiden. Er ontstaan uiteindelijk vier haploïde geslachtscellen, met in elke cel de helft van het aantal chromosomen van een diploïde lichaamscel. Tijdens profase I treedt crossing-over op. Hierdoor kunnen homologe chromosomen stukjes met elkaar uitwisselen.
Bij vrouwen begint de meiose al in het foetale stadium. Onder invloed van hormonen voltooit tijdens elke menstruatiecyclus meestal één follikel de meiose. Pas als er bevruchting optreedt, wordt meiose II afgemaakt. Dan zijn er uiteindelijk drie poollichaampjes en één eicel gevormd.

meiose = reductiedeling; de twee kerndelingen die nodig zijn om geslachtscellen te krijgen. Uit een diploïde voorlopercel (2n, dus de chromosomen zijn in paren aanwezig) ontstaan in principe vier haploïde cellen (n, dus van elk chromosoompaar is nog maar 1 chromosoom aanwezig). In formule: 2n n + n + n + n. Bij de mens veroorzaakt de meiose een reductie van 46 chromosomen in de voorlopercel (2n) naar 23 chromosomen in de geslachtscel (n). Vóór de meiose (S-fase) is elk chromosoom verdubbeld tot twee chromatiden. Tijdens de meiose vinden achtereenvolgens twee delingen plaats: meiose I en meiose II. De meiose vindt bij de mens plaats in de zaadballen en de eierstokken. Na de meiose kan de haploïde cel zich ontwikkelen tot een gameet.
meiose I = de eerste kerndeling van de meiose. Hierbij worden de chromosomen van elk chromosomenpaar van elkaar gescheiden. In formule: 2n n + n. De twee nieuwe cellen hebben dus geen gepaarde chromosomen meer: de cellen zijn haploïd (n) geworden. Elk chromosoom bestaat nog uit 2 chromatiden. Meiose I bestaat uit vier fasen; zie daarvoor: profase I, metafase I, anafase I, telofase I.
meiose II = de tweede kerndeling van de meiose. De meiose II is een mitose van de twee haploïde cellen die na meiose I zijn gevormd. Er ontstaan dus nu vier haploïde cellen. Tijdens de meiose II gaan de chromatiden van elk chromosoom uit elkaar. In formule: n n + n (tweemaal). Meiose II bestaat uit vier fasen; zie daarvoor: profase II, metafase II, anafase II, telofase II, mitose.
Verschillen meiose en mitose:

Mitose

Meiose

geen crossing-over

wel crossing-over

homologe chromosomen zoeken elkaar niet op

homologe chromosomen liggen bij elkaar in de metafase

in anafase worden de chromatiden gescheiden

in anafase worden de chromosomen gescheiden

resultaat: 2 diploïde cellen

resultaat: 2 haploïde cellen

6.3 Een oproep aan de organen
(Werking van geslachtshormonen)

Je leert
- de mannelijke en vrouwelijke geslachtshormonen.


- de werking van de hormonen in de menstruatiecyclus.

Bij mannen begint de meiose in de puberteit. Bij mannen is de meiose een kortdurend proces. In de zaadballen vinden mitosen plaats. Hieruit ontstaan spermamoedercellen. Uit deze cellen ontstaan na meiose zaadcellen. De gevormde zaadcellen liggen in de bijballen opgeslagen. Bij een zaadlozing komt er sperma vrij dat uit zaadcellen en vocht van de zaadblaasjes en prostaatklier bestaat.


De puberteit begint met een verhoogde afgifte van geslachtshormonen uit de hypofyse. Bij een meisje gaan elke cyclus onder invloed van FSH enkele onrijpe follikels rijpen. Tijdens deze rijping maken de follikels oestrogenen. Deze hormonen remmen de FSH-productie en stimuleren en LH-productie door de hypofyse. De toename van LH veroorzaakt de ovulatie en de voltooiing van de meiose. De eicel barst uit de follikel en komt vrij uit het ovarium. De achterblijvende lege follikel neemt veel vetachtige stoffen op, krijgt hierdoor een gele kleur (het geel lichaam) en gaat het geslachtshormoon progesteron vormen. Dit zorgt ervoor dat een nieuwe menstruatie achterwege blijft.
Bij zwangerschap maakt de trofoblast het hormoon HCG. Dit hormoon houdt het geel lichaam in stand. Na ongeveer 9 maanden is de foetus volgroeid. De foetus zorgt voor de aanmaak van prostaglandinen door de placenta. Deze hormonen veroorzaken samentrekkingen van de baarmoederwand. Onder invloed van de druk van de baby op de baarmoeder maakt de moeder oxytocine. Dit hormoon stimuleert de samentrekking van de spieren van de baarmoederwand. De geboorte komt op gang. Doordat de hypofyse van de moeder ook het hormoon prolactine vormt, komt de melkvorming op gang.

FSH = follikel stimulerend hormoon.
 stimuleert rijping follikel
 stimuleert eierstok tot oestrogeenproductie

Oestrogeen
remt aanmaak FSH
 stimuleert opbouw baarmoederslijmvlies
 stimuleert aanmaak LH
( in pubertijd: stimuleert de ontwikkeling secundaire geslachtskenmerken)

LH = luteïniserend (= geelmakend) hormoon
 stimuleert eisprong
 zorgt dat lege follikel een geel lichaam wordt
 stimuleert aanmaak progesteron door geel lichaam

Progesteron
 remt aanmaak FSH en LH
 voorkomt afbraak baarmoederslijmvlies

5 tot 12 onrijpe follikels ontwikkelen zich onder invloed van FSH. Zij maken oestrogeen. Het follikel met de hoogste oestrogeenproductie rijpt volledig. Oestrogenen remmen de FSH-productie in de hypofyse. De andere follikels stoppen dan zich te ontwikkelen. Oestrogenen bevorderen groei baarmoederslijmvlies.


13e dag: grote hoeveelheid oestrogeen stimuleert de productie LH  voltooiing meiose en eisprong.
Eicel barst uit de follikel. Achtergebleven follikel heet nu geel lichaam. Geel lichaam gaat grote hoeveelheden progesteron vormen  remt FSH- en LH-productie, stimuleert uitgroei van het baarmoederslijmvlies.
Na 10 dagen genereert het geel lichaam. Progesteron- en oestrogeenvorming stopt. Door laag progesterongehalte in het bloed laat het baarmoederslijmvlies los  menstruatie begint. Door het lage progesterongehalte komt ook de FSH-productie weer op gang.

Als de eicel bevrucht wordt, is het verhaal hetzelfde tot en met de eisprong. Zodra het klompje cellen is ingenesteld, maakt chorion van trofoblast HCG, een hormoon dat voorkomt dat geel lichaam degenereert.




6.4 Ingrijpen in de vruchtbaarheid
(Voorkomen en bevorderen van zwangerschappen)

Je leert
- welke middelen er zijn om zwangerschap te voorkomen en af te breken.


- hoe artsen onvruchtbaarheid kunnen verhelpen.

Bekende anticonceptiemiddelen zijn het condoom en de pil (diverse soorten). Noodmaatregelen om een ongewenste zwangerschap af te breken zijn de morning-after pil, curettage en de abortuspil. Bij sterilisatie snijdt een arts bij een man de zaadleiders en bij een vrouw de eileiders door en maakt ze dicht. Wanneer bij een vrouw de eileiders geblokkeerd zijn, kan een arts IVF toepassen. De bevruchting vindt plaats in een schaaltje en na enkele delingen brengt de arts een klompje cellen via de vagina in de baarmoeder.


Bij ICSI brengt een arts onder een microscoop met een glazen naald één zaadcel in een eicel. De rest van de behandeling is gelijk aan die bij IVF.


Pil = progesteren en oestradiol remmen de rijping van de follikels en de ovulatie. Progesteron maakt het slijm dat de baarmoederhals afsluit taaier.
Sterilisatie = onderbreken van eileiders of zaadleiders.
Morning-afterpil = voorkomt innesteling.
Morning-afterspiraaltje = voorkomt innesteling.
Oorzaken onvruchtbaarheid = milieuverontreiniging, leeftijd, duur seksuele onthouding, voeding.
IVF = in vitro fertilisatie (bevruchting in glas)  bevruchting buiten het lichaam.
ICSI = intra cytoplasmatische spermacel injectie  rechtstreeks sperma inspuiten bij een van de eicellen.


Dovnload 76.33 Kb.