02.05.2013 Views

6 Oefenvragen over replicatie, transcriptie en translatie

6 Oefenvragen over replicatie, transcriptie en translatie

6 Oefenvragen over replicatie, transcriptie en translatie

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 31<br />

6 <strong>Oef<strong>en</strong>vrag<strong>en</strong></strong> <strong>over</strong> <strong>replicatie</strong>, <strong>transcriptie</strong> <strong>en</strong> <strong>translatie</strong><br />

Bov<strong>en</strong>staande bron toont de <strong>replicatie</strong> van DNA <strong>en</strong> e<strong>en</strong> stukje van e<strong>en</strong> DNA-ket<strong>en</strong>. Daarin zijn op<br />

verschill<strong>en</strong>de plaats<strong>en</strong> 3'- <strong>en</strong> 5'-eind<strong>en</strong> aangegev<strong>en</strong>. Aan het 3'-eind wordt steeds dezelfde stof<br />

gekoppeld.<br />

1 Welke stof (deoxyribose, base of fosfaat) wordt steeds aan het 3'-eind gekoppeld?<br />

2 De volgorde van de nucleotid<strong>en</strong> in e<strong>en</strong> stukje mRNA-str<strong>en</strong>g is:<br />

3' CCCUGCGUAGGGAGU 5'<br />

Wat is het bijbehor<strong>en</strong>de stukje coder<strong>en</strong>de DNA-str<strong>en</strong>g?<br />

A 3' CCCTGCGTAGGGAGT 5'<br />

B 5' CCCTGCGTAGGGAGT 3'<br />

C 3' GGGACGCATCCCTCA 5'<br />

D 5' GGGACGCATCCCTCA 3'<br />

3 Hieronder staat de nucleotide-volgorde van e<strong>en</strong> klein stukje <strong>en</strong>kelstr<strong>en</strong>gs DNA weergegev<strong>en</strong>.<br />

3' TTAAACGAGGAATCTCGATGGCACGGTAAATTATAGGC 5'<br />

Noteer de complem<strong>en</strong>taire DNA-ket<strong>en</strong>.<br />

4 Wat is de coder<strong>en</strong>de str<strong>en</strong>g <strong>en</strong> wat is de template-str<strong>en</strong>g?


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 32<br />

5 Hieronder is e<strong>en</strong> deel van e<strong>en</strong> DNA-molecuul weergegev<strong>en</strong>. Gegev<strong>en</strong> is dat in dit geval RNApolymerase<br />

zich verplaatst van rechts naar links langs het weergegev<strong>en</strong> stukje DNA. Het hele stukje<br />

wordt in dit geval in mRNA vertaald.<br />

5' ACTCAACGTTAC 3'<br />

3' TGAGTTGCAATG 5'<br />

Wat is de bas<strong>en</strong>volgorde in het stukje mRNA dat door RNA-polymerase wordt gevormd? Geef daarbij<br />

ook het 5'-uiteinde <strong>en</strong> het 3'-uiteinde aan.<br />

6 Het hele mRNA wordt in dit geval in aminozur<strong>en</strong> vertaald. Geef de aminozuurvolgorde van de<br />

polypeptide die gemaakt wordt van het mRNA.<br />

7 Drie stukjes eiwit (P, Q <strong>en</strong> R) word<strong>en</strong> met behulp van drie verschill<strong>en</strong>de molecul<strong>en</strong> mRNA met de<br />

volg<strong>en</strong>de basevolgorde gemaakt:<br />

P AGAGAGAGAGAGAGAGAG<br />

Q CAUCAUCAUCAUCAUCAU<br />

R AAUGAAUGGAUGAAUGAAUGGAUG<br />

De stukjes RNA word<strong>en</strong> van het eerste tot het laatste nucleotide getransleerd.<br />

Welke van de volg<strong>en</strong>de antwoord<strong>en</strong> toont het juiste aantal verschill<strong>en</strong>de aminozur<strong>en</strong> waaruit het stukje<br />

eiwit is opgebouwd?<br />

P Q R<br />

A 2 1 4<br />

B 1 3 2<br />

C 2 1 3<br />

D 3 1 4<br />

8 Door radioactieve straling kunn<strong>en</strong> in DNA g<strong>en</strong>mutaties word<strong>en</strong> veroorzaakt. Over g<strong>en</strong>mutaties word<strong>en</strong><br />

de volg<strong>en</strong>de bewering<strong>en</strong> gedaan:<br />

1 e<strong>en</strong> g<strong>en</strong>mutatie kan berust<strong>en</strong> op vervanging van e<strong>en</strong> molecuul ad<strong>en</strong>ine door e<strong>en</strong> molecuul<br />

guanine<br />

2 e<strong>en</strong> g<strong>en</strong>mutatie kan berust<strong>en</strong> op vervanging van e<strong>en</strong> molecuul desoxyribose door e<strong>en</strong> molecuul<br />

ribose<br />

3 e<strong>en</strong> g<strong>en</strong>mutatie kan berust<strong>en</strong> op de afsplitsing van e<strong>en</strong> molecuul fosforzuur van het DNA<br />

Welke van deze bewering<strong>en</strong> is of welke zijn juist?<br />

A de bewering<strong>en</strong> 1, 2 <strong>en</strong> 3<br />

B alle<strong>en</strong> bewering 1<br />

C alle<strong>en</strong> bewering 2<br />

D alle<strong>en</strong> bewering 3<br />

E alle<strong>en</strong> de bewering<strong>en</strong> 1 <strong>en</strong> 2<br />

F alle<strong>en</strong> de bewering<strong>en</strong> 2 <strong>en</strong> 3<br />

9 E<strong>en</strong> onderzoeker stelt de sam<strong>en</strong>stelling van het erfelijk materiaal van e<strong>en</strong> bepaald virus vast:<br />

cytosine 17%, ad<strong>en</strong>ine 27%, uracil 31% <strong>en</strong> guanine 25%.<br />

Welke twee verschill<strong>en</strong> kun je uit deze gegev<strong>en</strong>s afleid<strong>en</strong> tuss<strong>en</strong> dit virusmateriaal <strong>en</strong> m<strong>en</strong>selijk erfelijk<br />

materiaal?<br />

10 E<strong>en</strong> onderzoeker isoleert het DNA van Staphylococcus aferm<strong>en</strong>tans <strong>en</strong> analyseert de<br />

bas<strong>en</strong>sam<strong>en</strong>stelling. Cytosines vorm<strong>en</strong> 27% van het totaal. Kan hij met behulp van deze informatie<br />

e<strong>en</strong> uitspraak do<strong>en</strong> <strong>over</strong> het gehalte aan ad<strong>en</strong>ines? Zo ja, hoe groot is dit? Zo nee, waarom niet?


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 33<br />

11<br />

In bov<strong>en</strong>staande figuur is de synthese van e<strong>en</strong> eiwit in het cytoplasma te zi<strong>en</strong>. Hier<strong>over</strong> word<strong>en</strong> <strong>en</strong>kele<br />

opmerking<strong>en</strong> gemaakt. Welke daarvan is juist?<br />

A Er word<strong>en</strong> tegelijk e<strong>en</strong> aantal verschill<strong>en</strong>de eiwitt<strong>en</strong> met verschill<strong>en</strong>de l<strong>en</strong>gte geproduceerd.<br />

B Er word<strong>en</strong> tegelijk e<strong>en</strong> aantal verschill<strong>en</strong>de eiwitt<strong>en</strong> met dezelfde l<strong>en</strong>gte geproduceerd.<br />

C Er word<strong>en</strong> tegelijk e<strong>en</strong> aantal dezelfde eiwitt<strong>en</strong> met dezelfde l<strong>en</strong>gte geproduceerd.<br />

D Er word<strong>en</strong> tegelijk e<strong>en</strong> aantal dezelfde eiwitt<strong>en</strong> met verschill<strong>en</strong>de l<strong>en</strong>gte geproduceerd.<br />

12 Hieronder staan <strong>en</strong>kele gebeurt<strong>en</strong>iss<strong>en</strong> die optred<strong>en</strong> tijd<strong>en</strong>s de eiwitsynthese:<br />

1 het ontstaan van peptidebinding<strong>en</strong>.<br />

2 de <strong>transcriptie</strong>.<br />

3 het ontstaan van e<strong>en</strong> codon – anticodonbinding.<br />

Wat is de juiste volgorde van deze gebeurt<strong>en</strong>iss<strong>en</strong>?<br />

13 E<strong>en</strong> stukje mRNA ziet er als volgt uit:<br />

5’ ACUGAGAUGGGGGUA 3’<br />

Hoe zi<strong>en</strong> de eerste twee anticodons eruit die aan dit stuk RNA word<strong>en</strong> gebond<strong>en</strong>? Neem als eerste het<br />

anticodon dat aan het start codon wordt gekoppeld. Geef het 5’- <strong>en</strong> het 3’-uiteinde aan.<br />

14 In e<strong>en</strong> bacterieel in vitro eiwitsynthese systeem wordt het volg<strong>en</strong>de kunstmatige mRNA gebruikt:<br />

5'- A A G U C C G G U G G C U C U A G A U G A G U A A G U A -3'<br />

De initiatie van de <strong>translatie</strong> verloopt in dit systeem slordig: de <strong>translatie</strong> kan bij willekeurige<br />

nucleotid<strong>en</strong> in het mRNA start<strong>en</strong>. De terminatie verloopt echter correct, zoals dat in vivo pleegt te<br />

gebeur<strong>en</strong>.<br />

Wat is de aminozuurvolgorde van het langste polypeptide dat in dit eiwitsynthese systeem<br />

gesynthetiseerd kan word<strong>en</strong>? Gebruik voor de nam<strong>en</strong> van de aminozur<strong>en</strong> de afkorting<strong>en</strong> die in de<br />

tabel van de g<strong>en</strong>etische code wordt gebruikt.<br />

15 Waarin verschilt e<strong>en</strong> prokaryotisch mRNA van e<strong>en</strong> eukaryotisch?


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 34<br />

Bron<br />

Bij kanker, AIDS, hemofilie, taaislijmziekte <strong>en</strong> nog e<strong>en</strong> groot aantal andere ziekt<strong>en</strong> kan g<strong>en</strong>therapie<br />

<strong>over</strong> e<strong>en</strong> aantal jar<strong>en</strong> hulp bied<strong>en</strong>. Daarbij wordt erfelijk materiaal naar de zieke cell<strong>en</strong> <strong>over</strong>gebracht<br />

met als resultaat e<strong>en</strong> therapeutisch voordeel. Onderzoekers bekijk<strong>en</strong> of het mogelijk is om als vector<strong>en</strong><br />

in plaats van verzwakte viruss<strong>en</strong> dragermolecul<strong>en</strong> toe te pass<strong>en</strong>. Uit de eerste resultat<strong>en</strong> blijkt dat<br />

bepaalde polymer<strong>en</strong> inderdaad in staat zijn om stukk<strong>en</strong> DNA naar de juiste bestemming te<br />

transporter<strong>en</strong>.<br />

Ontle<strong>en</strong>d aan Natuur&Techniek, maart 1999.<br />

16 G<strong>en</strong>therapie zal alle<strong>en</strong> bij de behandeling van monog<strong>en</strong>e ziekt<strong>en</strong> e<strong>en</strong> rol kunn<strong>en</strong> spel<strong>en</strong>.<br />

Leid hieruit af welke twee eig<strong>en</strong>schapp<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> ziekte bepal<strong>en</strong> of deze ziekte ‘geschikt’ is om met<br />

g<strong>en</strong>therapie te behandel<strong>en</strong>.<br />

17 In de bron wordt het gebruik van vector<strong>en</strong> beschrev<strong>en</strong>. Wat wordt bedoeld met e<strong>en</strong> vector?<br />

18 Geef aan op welke plaats van e<strong>en</strong> cel de vector belangrijk is. Leg ook uit waarom juist daar.<br />

19 Het doel van het in de bron aangehaalde onderzoek is het vind<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> alternatief voor het gebruik<br />

van viruss<strong>en</strong> als vector. Leg uit welk gevaar er in verband met de werking van het afweersysteem<br />

schuilt in het gebruik van de viruss<strong>en</strong>.<br />

Enige jar<strong>en</strong> geled<strong>en</strong> is in Nederland e<strong>en</strong> vergunning aangevraagd voor het uitvoer<strong>en</strong> van experim<strong>en</strong>t<strong>en</strong><br />

met g<strong>en</strong>therapie bij m<strong>en</strong>s<strong>en</strong>. Het gaat hier om patiënt<strong>en</strong> met de zeldzame ziekte van het<br />

immuunsysteem SCID (= Severe Combined Defici<strong>en</strong>cy Syndrome).<br />

Door e<strong>en</strong> g<strong>en</strong>mutatie kunn<strong>en</strong> deze patiënt<strong>en</strong> het <strong>en</strong>zym ADA (Ad<strong>en</strong>osine-DeAminase), dat actief is in<br />

witte bloedcell<strong>en</strong>, niet mak<strong>en</strong>. Dit veroorzaakt e<strong>en</strong> storing in de afweer die op d<strong>en</strong> duur fataal is. De<br />

volg<strong>en</strong>de behandelingsmethod<strong>en</strong> word<strong>en</strong> toegepast of onderzocht.<br />

1 SCID-patiënt<strong>en</strong> krijg<strong>en</strong> door transplantatie be<strong>en</strong>merg van e<strong>en</strong> donor; dit wordt het meest<br />

toegepast.<br />

2 Enkele SCID-patiënt<strong>en</strong> word<strong>en</strong> in de V.S. behandeld door maandelijkse toedi<strong>en</strong>ing van hun<br />

eig<strong>en</strong> lymfocyt<strong>en</strong> die kunstmatig zijn voorzi<strong>en</strong> van het correcte g<strong>en</strong>.<br />

3 In Leid<strong>en</strong> wil m<strong>en</strong> de stamcell<strong>en</strong> uit het be<strong>en</strong>merg van de patiënt<strong>en</strong> kunstmatig van het correcte<br />

g<strong>en</strong> voorzi<strong>en</strong> <strong>en</strong> deze gemanipuleerde cell<strong>en</strong> terugplaats<strong>en</strong>. Deze behandeling is al met succes<br />

bij resusap<strong>en</strong> toegepast.<br />

De behandelde patiënt<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> nakomeling<strong>en</strong> krijg<strong>en</strong>.<br />

20 Zoud<strong>en</strong> patiënt<strong>en</strong> die met succes volg<strong>en</strong>s de Amerikaanse methode (2) <strong>en</strong> volg<strong>en</strong>s de Leidse methode<br />

(3) zijn behandeld, het toegedi<strong>en</strong>de g<strong>en</strong> aan hun nakomeling<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> doorgev<strong>en</strong>?<br />

Geef e<strong>en</strong> verklaring voor je antwoord<br />

21 Drie chemische verbinding<strong>en</strong> zijn: DNA, mRNA <strong>en</strong> het <strong>en</strong>zym ADA.<br />

Welke van deze chemische verbinding<strong>en</strong> wordt bij de manipulatie in methode 2 aan de lymfocyt<strong>en</strong><br />

toegevoegd?<br />

En welke wordt in methode 3 aan de be<strong>en</strong>mergcell<strong>en</strong> toegevoegd?<br />

22 In welke cell<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> onbehandelde SCID-patiënt kan het gemuteerde g<strong>en</strong> dat hun ziekte<br />

veroorzaakt, zich bevind<strong>en</strong>?<br />

A alle<strong>en</strong> in witte bloedcell<strong>en</strong><br />

B alle<strong>en</strong> in geslachtscell<strong>en</strong><br />

C alle<strong>en</strong> in diploïd lichaamscell<strong>en</strong><br />

D in alle cell<strong>en</strong> met e<strong>en</strong> kern


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 35<br />

23 Bij welke van de drie g<strong>en</strong>oemde behandelingsmethod<strong>en</strong> bevind<strong>en</strong> zich in de patiënt alle<strong>en</strong> lymfocyt<strong>en</strong><br />

met DNA met dezelfde sam<strong>en</strong>stelling als het DNA in zijn hers<strong>en</strong>cell<strong>en</strong>?<br />

A bij ge<strong>en</strong> van deze method<strong>en</strong><br />

B alle<strong>en</strong> bij methode 1<br />

C alle<strong>en</strong> bij methode 2<br />

D alle<strong>en</strong> bij methode 3<br />

E bij de method<strong>en</strong> 1 <strong>en</strong> 2<br />

F bij de methode 1 <strong>en</strong> 3<br />

Opbouw van het DNA<br />

Voor de DNA-<strong>replicatie</strong> word<strong>en</strong> dCTP, dGTP, dATP <strong>en</strong> dTTP gebruikt. De <strong>en</strong>ergie die daarvoor nodig<br />

is, komt van de afsplitsing van twee fosfaatgroep<strong>en</strong>, zodat uiteindelijk de nucleotid<strong>en</strong> dCMP, dGMP,<br />

dAmp <strong>en</strong> dTMP word<strong>en</strong> ingebouwd.<br />

Van de vier nucleotid<strong>en</strong> bestaan ook variant<strong>en</strong> waarin e<strong>en</strong> zuurstof-atoom ontbreekt aan het 3’-C<br />

atoom (de di-deoxy-variant<strong>en</strong>).<br />

Kijk zorgvuldig naar de structur<strong>en</strong> van onderstaande compon<strong>en</strong>t<strong>en</strong>. Eén van de twee compon<strong>en</strong>t<strong>en</strong><br />

wordt toegevoegd aan e<strong>en</strong> reactiem<strong>en</strong>gsel waarin verder alle b<strong>en</strong>odigdhed<strong>en</strong> voor de <strong>replicatie</strong><br />

aanwezig zijn.<br />

24 Wat verwacht je als compon<strong>en</strong>t A wordt toegevoegd in grote <strong>over</strong>maat vergelek<strong>en</strong> met het aanwezige<br />

deoxycytosine trifosfaat (dCTP)?<br />

25 Wat gebeurt er als compon<strong>en</strong>t B wordt toegevoegd onder dezelfde omstandighed<strong>en</strong>.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 36<br />

26 Het experim<strong>en</strong>t van Meselson <strong>en</strong> Stahl<br />

Meselson <strong>en</strong> Stahl toond<strong>en</strong> in 1958 aan dat DNA<br />

<strong>replicatie</strong> semi-conservatief is (zie figuur<br />

hiernaast). In deze figuur zijn drie verschill<strong>en</strong>de<br />

schema’s weergegev<strong>en</strong> van mogelijke manier<strong>en</strong><br />

van <strong>replicatie</strong>.<br />

Meselson <strong>en</strong> Stahl voerd<strong>en</strong> het volg<strong>en</strong>de<br />

experim<strong>en</strong>t uit: Ze liet<strong>en</strong> bacteriën opgroei<strong>en</strong> in<br />

e<strong>en</strong> groeimedium dat de zware isotoop van N<br />

bevatte namelijk 15 N. Dit ded<strong>en</strong> ze met de<br />

bedoeling DNA te verkrijg<strong>en</strong> dat het 15 N bevatte.<br />

(welke compon<strong>en</strong>t van het DNA bevat stikstof?).<br />

Het kweekmedium waarin ze de bacteriën liet<strong>en</strong><br />

opgroei<strong>en</strong> bevatte 15 N-ammonium-chloride als de<br />

<strong>en</strong>ige stikstofbron (gevolg: De stikstof bevatt<strong>en</strong>de<br />

bas<strong>en</strong> in het DNA bevatt<strong>en</strong> uitsluit<strong>en</strong>d 15 N).<br />

Vervolg<strong>en</strong>s werd<strong>en</strong> de bacteriecultures <strong>en</strong>kele mal<strong>en</strong> gewass<strong>en</strong> <strong>en</strong> weer verder opgegroeid met vers<br />

medium bevatt<strong>en</strong>d het normale 14 N stikstof.<br />

Op verschill<strong>en</strong>de tijd<strong>en</strong> werd het DNA geïsoleerd uit de bacteriën (op verschill<strong>en</strong>de<br />

verdubbelingstijd<strong>en</strong>). Dit geïsoleerd DNA werd gem<strong>en</strong>gd met e<strong>en</strong> geconc<strong>en</strong>treerde CsCl oplossing <strong>en</strong><br />

vervolg<strong>en</strong>s gec<strong>en</strong>trifugeerd tot ev<strong>en</strong>wicht. Door de c<strong>en</strong>trifugatie ontstaat er e<strong>en</strong> dichtheidsgradiënt in<br />

de c<strong>en</strong>trifugebuis.<br />

De laagste conc<strong>en</strong>tratie van het CsCl (laagste dichtheid) bevindt zich in de top van de buis <strong>en</strong> de<br />

grootste conc<strong>en</strong>tratie op de bodem van de buis. De DNA-fragm<strong>en</strong>t<strong>en</strong> kom<strong>en</strong> in de buis op die plaats<br />

waar de dichtheid gelijk is aan de dichtheid van DNA. De resultat<strong>en</strong> van de CsCl-gradiënt na c<strong>en</strong>trifuge<br />

zijn weergegev<strong>en</strong> in onderstaande figuur. Rechts staat de g<strong>en</strong>eratietijd aangegev<strong>en</strong>.<br />

Wat kun je uit dit experim<strong>en</strong>t verklar<strong>en</strong>?<br />

De CSCl gradi<strong>en</strong>t na c<strong>en</strong>trifugatie. De plaats<strong>en</strong><br />

waar de DNA-band<strong>en</strong> zich bevind<strong>en</strong> zijn<br />

weergegev<strong>en</strong>. Links is de top van de<br />

c<strong>en</strong>trifugebuis. Rechts staat de g<strong>en</strong>eratie tijd<br />

aangegev<strong>en</strong>.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 37<br />

7 Antwoord<strong>en</strong> van de oef<strong>en</strong>vrag<strong>en</strong> <strong>over</strong> <strong>replicatie</strong>, <strong>transcriptie</strong> <strong>en</strong><br />

<strong>translatie</strong><br />

1 aan het 3'-eind: fosfaat<br />

2 A<br />

3 3' TTAAACGAGGAATCTCGATGGCACGGTAAATTATAGGC 5'<br />

5' AATTTCGTCCTTAGAGCTACCGTGCCATTTAATATCCG 3'<br />

4 De coder<strong>en</strong>de str<strong>en</strong>g kun je vind<strong>en</strong> door te zoek<strong>en</strong> naar de promotor. Die bevat TATAAT. Deze<br />

promotor staat in dit geval in de onderste ket<strong>en</strong>. Het mRNA wordt dan gemaakt teg<strong>en</strong> de str<strong>en</strong>g daar<br />

teg<strong>en</strong><strong>over</strong> (de template-str<strong>en</strong>g).<br />

5 Gegev<strong>en</strong> is dat RNA-polymerase van rechts naar links langs de DNA-ket<strong>en</strong> beweegt. Omdat het<br />

allereerste RNA-nucleotide e<strong>en</strong> vrijligg<strong>en</strong>d 5’-uiteinde heeft, moet de bov<strong>en</strong>ste DNA-ket<strong>en</strong> als matrijs<br />

di<strong>en</strong><strong>en</strong>. Het juiste antwoord is dus: 5' GUAACGUUGAGU 3'<br />

6 Je leest de codons ook weer af in 5'-3'-volgorde: GUA – ACG – UUG – AGU<br />

eiwit: Val – Thr – Leu - Ser<br />

(Opmerking: bij veel exam<strong>en</strong>vrag<strong>en</strong> is ge<strong>en</strong> promotor weergegev<strong>en</strong> <strong>en</strong> ook niet e<strong>en</strong> startcodon in het<br />

mRNA. Je moet dan het hele stuk DNA in eiwit vertal<strong>en</strong>.)<br />

7 A<br />

8 B<br />

9 Ja. C=27%, de hoeveelheid C is hetzelfde als G, dus C+G= 54%. A+T= 100%-(C+G)= 46%, A=T, dus<br />

A = 23%.<br />

10 - het virus bevat RNA i.p.v. DNA (want er is U i.p.v. T)<br />

- in m<strong>en</strong>selijk erfelijk materiaal zit ev<strong>en</strong>veel ad<strong>en</strong>ine als thymine <strong>en</strong> ev<strong>en</strong>veel guanine als cytosine/ het<br />

virus-RNA is <strong>en</strong>kelstr<strong>en</strong>gig <strong>en</strong> niet dubbelstr<strong>en</strong>gig zoals DNA<br />

11 C<br />

12 2, 3, 1<br />

13 5’ CAU 3’ (<strong>en</strong> niet 5’ UAC 3’ , want de anticodons zijn weer complem<strong>en</strong>taire met de codons) <strong>en</strong> CCC<br />

14 Ser Pro Val Ala Leu Asp Glu<br />

15 Prokaryotisch RNA bevat ge<strong>en</strong> Poly A staart <strong>en</strong> ge<strong>en</strong> 3’ CAP. Verder bevat het RNA van prokaryot<strong>en</strong><br />

ge<strong>en</strong> introns.<br />

16 - De ziekte moet word<strong>en</strong> veroorzaakt door e<strong>en</strong> afwijking in het DNA<br />

- De afwijking mag t<strong>en</strong> hoogste één g<strong>en</strong> bevatt<strong>en</strong><br />

17 E<strong>en</strong> vector is e<strong>en</strong> middel om het goede DNA in de cel(kern) te transporter<strong>en</strong><br />

18 De vector is belangrijk voor het passer<strong>en</strong> van de (cel)membraan<br />

Want DNA kan het (cel)membraan niet zelfstandig passer<strong>en</strong><br />

19 Viruss<strong>en</strong> bevatt<strong>en</strong> lichaamsvreemde eiwitt<strong>en</strong><br />

Er kan dus e<strong>en</strong> afweerreactie tot stand kom<strong>en</strong> teg<strong>en</strong> de ‘g<strong>en</strong>ez<strong>en</strong>’ cell<strong>en</strong><br />

20 Patiënt<strong>en</strong> die met methode 2 of 3 zijn behandeld kunn<strong>en</strong> het toegedi<strong>en</strong>de g<strong>en</strong> niet doorgev<strong>en</strong>, omdat<br />

zowel door behandeling met 2 als met 3 de geslachtscell<strong>en</strong> (<strong>en</strong> de cell<strong>en</strong> waaruit deze ontstaan/ de<br />

cell<strong>en</strong> van de kiembaan) niet zijn veranderd.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 38<br />

21 bij methode 2: DNA<br />

bij methode 3: DNA<br />

22 D<br />

23 A<br />

24 Compon<strong>en</strong>t A wordt ingebouwd bij <strong>replicatie</strong>, hij wordt herk<strong>en</strong>d door DNA polymerase, maar als hij<br />

ingebouwd is kan er ge<strong>en</strong> volg<strong>en</strong>de nucleotide meer word<strong>en</strong> ingebouwd, want er is ge<strong>en</strong> 3’ OH. Er is<br />

<strong>over</strong>maat van compon<strong>en</strong>t A aanwezig. Dit heeft tot gevolg dat bij de eerste G in de template DNA,<br />

ddCTP wordt ingebouwd <strong>en</strong> de <strong>replicatie</strong> stopt vervolg<strong>en</strong>s.<br />

25 Deze compon<strong>en</strong>t wordt gewoon niet ingebouwd.<br />

26 Wat je verwacht te zi<strong>en</strong> na 1 g<strong>en</strong>eratie is: bij conservatieve <strong>replicatie</strong> 2 band<strong>en</strong>/piek<strong>en</strong>, want één DNA<br />

ket<strong>en</strong> bevat het zwaardere 15 N <strong>en</strong> het andere bevat DNA bevat 14 N. Bij de andere twee <strong>replicatie</strong><br />

mogelijkhed<strong>en</strong> wordt één band/piek verwacht, want de DNA molecul<strong>en</strong> bevatt<strong>en</strong> beide 15 N <strong>en</strong> 14 N.<br />

Na 2 g<strong>en</strong>eraties verwacht je: bij conservatieve <strong>replicatie</strong> 2 band<strong>en</strong>/piek<strong>en</strong>, want 1 DNA molecuul bevat<br />

dan 15 N <strong>en</strong> 3 DNA molecul<strong>en</strong> bevatt<strong>en</strong> alle<strong>en</strong> 14 N); Bij dispersieve <strong>replicatie</strong> verwacht je 1 band te zi<strong>en</strong>,<br />

want het DNA bevat e<strong>en</strong> mix van 15 N <strong>en</strong> 14 N in alle molecul<strong>en</strong> ; Bij semi-conservatieve <strong>replicatie</strong><br />

verwacht je 2 band<strong>en</strong> te zi<strong>en</strong>, want er zijn dan DNA molecul<strong>en</strong> die 14 N 15 N hebb<strong>en</strong> <strong>en</strong> DNA molecul<strong>en</strong><br />

die 14 N 14 N hebb<strong>en</strong>, de piek<strong>en</strong> zijn ev<strong>en</strong> sterk).<br />

Kijk je nu naar de gegev<strong>en</strong>s dan komt de data alle<strong>en</strong> <strong>over</strong>e<strong>en</strong> met semi-conservatieve <strong>replicatie</strong>.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 39<br />

8 Nog meer oef<strong>en</strong><strong>en</strong>?<br />

Door middel van Computer Ondersteund Onderwijs (COO) kun je nog meer oef<strong>en</strong><strong>en</strong>. E<strong>en</strong> goede COOmodule<br />

vind je op: http://www.bio.uu.nl<br />

> Ga naar http://www.bio.uu.nl<br />

> Klik op “onderwijs” <strong>en</strong> vervolg<strong>en</strong>s op “COO (CPIO)”<br />

> Klik op Online COO-modules”<br />

> Klik op “Junior College Utrecht Biologie”<br />

> Klik op “DNA & eiwitt<strong>en</strong>”<br />

Als wordt gevraagd om de Authorware Plugin klik je op OK <strong>en</strong> volg je de procedure. Start daarna de<br />

computer opnieuw op <strong>en</strong> zoek opnieuw de module “DNA & eiwitt<strong>en</strong>”.<br />

> Vul je naam in <strong>en</strong> klik op de gro<strong>en</strong>e pijl rechtsonder.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 40<br />

9 Hand-outs bouw <strong>en</strong> functies van eiwitt<strong>en</strong><br />

C<strong>en</strong>trale vraag<br />

Hoe kunn<strong>en</strong> inzicht<strong>en</strong> in de moleculaire<br />

biologie help<strong>en</strong> om ziektes te begrijp<strong>en</strong>, te<br />

voorkom<strong>en</strong> <strong>en</strong> te g<strong>en</strong>ez<strong>en</strong>?<br />

De deelvrag<strong>en</strong><br />

1. Wat gebeurt er in de cel?<br />

> de cel is e<strong>en</strong> biochemische fabriek<br />

2. Hoe wordt het werk in de cel verzet?<br />

> eiwitt<strong>en</strong> verzett<strong>en</strong> het werk<br />

3. Hoe is de informatie voor eiwitt<strong>en</strong> gecodeerd?<br />

> DNA bevat de code<br />

4. Hoe wordt de informatie in het DNA doorgegev<strong>en</strong> aan nieuwe<br />

cell<strong>en</strong>?<br />

> door <strong>replicatie</strong> van het DNA<br />

5. Hoe wordt de informatie in het DNA omgezet in eiwitt<strong>en</strong>?<br />

> door transciptie van het DNA in mRNA <strong>en</strong> door <strong>translatie</strong><br />

van het mRNA in eiwitt<strong>en</strong><br />

6. Wat zijn eiwitt<strong>en</strong> <strong>en</strong> hoe kom<strong>en</strong> ze op het juiste mom<strong>en</strong>t<br />

op de juiste plek in actie?<br />

Eiwitt<strong>en</strong><br />

Vraag:<br />

Welke functies kunn<strong>en</strong> eiwitt<strong>en</strong> allemaal hebb<strong>en</strong>?<br />

Antwoord:<br />

•Enzym<strong>en</strong><br />

• Transport-eiwitt<strong>en</strong> (bijv. kanal<strong>en</strong> <strong>en</strong> pomp<strong>en</strong>)<br />

• Hormonale eiwitt<strong>en</strong> (bijv. insuline)<br />

• Receptor-eiwitt<strong>en</strong><br />

• Bewegings-eiwitt<strong>en</strong><br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 41<br />

Functies van eiwitt<strong>en</strong> uitgewerkt:<br />

In membran<strong>en</strong> kom<strong>en</strong><br />

eiwitt<strong>en</strong> voor als<br />

• Receptor<strong>en</strong><br />

• Kanal<strong>en</strong> <strong>en</strong> pomp<strong>en</strong><br />

Kanal<strong>en</strong> <strong>en</strong> pomp<strong>en</strong> in het membraan:<br />

Bijvoorbeeld:<br />

Ion<strong>en</strong> pomp<br />

Receptor<strong>en</strong> in het membraan:<br />

Bijvoorbeeld:<br />

Hormoonreceptor<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 42<br />

Transport <strong>en</strong> opslag voor kleine molecul<strong>en</strong><br />

in de cel:<br />

Bijvoorbeeld:<br />

Hemoglobine bindt O 2<br />

Schakelaar om g<strong>en</strong><strong>en</strong> voor de bouw van eiwitt<strong>en</strong><br />

aan of uit te zett<strong>en</strong>:<br />

Bijvoorbeeld:<br />

• Activators<br />

• Repressors<br />

Schakelaar om andere eiwitt<strong>en</strong> aan of uit te zett<strong>en</strong>:<br />

Bijvoorbeeld: Protein kinase<br />

zet e<strong>en</strong> fosfaatgroep aan<br />

e<strong>en</strong> eiwit, waardoor de vorm<br />

verandert <strong>en</strong> het eiwit actief<br />

wordt<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 43<br />

Transportband<strong>en</strong> in de cel:<br />

Bijvoorbeeld:<br />

• microtubuli (onderdeel cytoskelet)<br />

• motor eiwitt<strong>en</strong><br />

Stevigheid <strong>en</strong> beweging van de cel:<br />

Bijvoorbeeld:<br />

• Actine eiwitt<strong>en</strong> in het cytoskelet<br />

Enzym<strong>en</strong>:<br />

E<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym is e<strong>en</strong><br />

katalysator voor e<strong>en</strong><br />

chemische reactie in<br />

de cel.<br />

Bijvoorbeeld: het<br />

<strong>en</strong>zym ‘sucrase’ splitst<br />

sucrose in fructose <strong>en</strong><br />

glucose<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 44<br />

Sam<strong>en</strong>vatting:<br />

Waarvoor zijn eiwitt<strong>en</strong> nodig?<br />

• Als katalysator (<strong>en</strong>zym) voor chemische omzetting<strong>en</strong><br />

• In het membraan als kanal<strong>en</strong> <strong>en</strong> pomp<strong>en</strong><br />

• In het membraan als receptor<strong>en</strong><br />

• Voor transport <strong>en</strong> opslag van kleine molecul<strong>en</strong> in de cel<br />

• Als schakelaar om g<strong>en</strong><strong>en</strong> voor de bouw van eiwitt<strong>en</strong> aan<br />

of uit te zett<strong>en</strong><br />

• Als schakelaar om andere eiwitt<strong>en</strong> aan of uit te zett<strong>en</strong><br />

• Als transportband<strong>en</strong> in de cel<br />

• Voor stevigheid <strong>en</strong> beweging van de cel<br />

Naamgeving eiwitt<strong>en</strong> (1)<br />

- E<strong>en</strong> polypeptide is e<strong>en</strong> ket<strong>en</strong> van aminozur<strong>en</strong><br />

- E<strong>en</strong> eiwit (of proteïne) bestaat uit één of meer<br />

polypeptides, gevouw<strong>en</strong> tot e<strong>en</strong> specifieke<br />

driedim<strong>en</strong>sionale structuur<br />

- Er zijn 20 verschill<strong>en</strong>de aminozur<strong>en</strong><br />

De algem<strong>en</strong>e bouw van e<strong>en</strong> aminozuur:<br />

Naamgeving eiwitt<strong>en</strong> (2)<br />

De naam van <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> eindigt op –ase,<br />

bijvoorbeeld: alcoholdehydrog<strong>en</strong>ase, DNA-polymerase,<br />

amylase<br />

De naam van andere eiwitt<strong>en</strong> eindigt op –ine,<br />

bijvoorbeeld: insuline, actine<br />

Natuurlijk zijn er ook uitzondering<strong>en</strong>, bijvoorbeeld histon<strong>en</strong>,<br />

collage<strong>en</strong><br />

En er zijn moderne b<strong>en</strong>aming<strong>en</strong>, zoals p53, EGF<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 45<br />

De lading van e<strong>en</strong> aminozuur<br />

in oplossing is afhankelijk van de pH:<br />

In e<strong>en</strong> zure omgeving In e<strong>en</strong> basische omgeving<br />

De lading van e<strong>en</strong> aminozuur in oplossing<br />

is afhankelijk van de pH:<br />

Ook zijgroep<strong>en</strong><br />

kunn<strong>en</strong> positief of<br />

negatief gelad<strong>en</strong> zijn<br />

afhankelijk van de pH<br />

Het iso-elektrisch punt<br />

is de pH waarbij de<br />

netto lading van e<strong>en</strong><br />

aminozuur 0 is, dus<br />

ev<strong>en</strong>veel postieve als<br />

negatieve lading<strong>en</strong>.<br />

Zie tabel 67 in binas!<br />

Het koppel<strong>en</strong> van de aminozur<strong>en</strong>:<br />

Aminozur<strong>en</strong> word<strong>en</strong><br />

gekoppeld tot e<strong>en</strong><br />

polypeptide in e<strong>en</strong><br />

(poly)cond<strong>en</strong>satiereactie.<br />

De bindingsplaats tuss<strong>en</strong><br />

de aminozur<strong>en</strong> heet<br />

peptide-binding<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 46<br />

DE VIER NIVEAU’S VAN DE EIWIT-<br />

STRUCTUUR<br />

Primaire structuur: de aminozuur volgorde<br />

Voorbeeld<strong>en</strong>:<br />

Secundaire structuur: de vouwing van de aminozuurket<strong>en</strong> als gevolg<br />

van waterstof-brugg<strong>en</strong> tuss<strong>en</strong> de amino-groep <strong>en</strong> de carboxyl-groep.<br />

Er zijn twee vorm<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> secundaire structuur: de α-helix <strong>en</strong> de βplaat:<br />

Waterstofbrug:<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 47<br />

Er kunn<strong>en</strong> meerdere α-helix<strong>en</strong> <strong>en</strong> β-plat<strong>en</strong><br />

in één eiwit zitt<strong>en</strong>:<br />

Tertiaire structuur: de vouwing van de aminozuurket<strong>en</strong> als gevolg van<br />

waterstof-brugg<strong>en</strong>, hydrofobe interacties, ionische binding<strong>en</strong> <strong>en</strong><br />

zwavel-brugg<strong>en</strong> tuss<strong>en</strong> de zijket<strong>en</strong>s van de aminozur<strong>en</strong>:<br />

Quaternaire structuur: in sommige gevall<strong>en</strong> vorm<strong>en</strong> twee of meer<br />

polypeptides sam<strong>en</strong> e<strong>en</strong> functioneel eiwit:<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 48<br />

De vier niveau’s van de eiwitstructuur sam<strong>en</strong> in<br />

één afbeelding:<br />

E<strong>en</strong> voorbeeld: keratine in je haar<br />

• Har<strong>en</strong> zijn stevig door het<br />

eiwit keratine.<br />

• Keratine heeft de secundaire<br />

structuur van e<strong>en</strong> α-helix<br />

door de waterstofbrugg<strong>en</strong> .<br />

• Door je haar nat te mak<strong>en</strong> <strong>en</strong><br />

verwarm<strong>en</strong>, verbreek je de<br />

secundaire structuur <strong>en</strong> kun<br />

je het in vorm br<strong>en</strong>g<strong>en</strong>.<br />

• Dat is niet erg stabiel: reg<strong>en</strong><br />

of wind verwoest<strong>en</strong> je kapsel<br />

omdat de waterstofbrugg<strong>en</strong><br />

dan weer gevormd word<strong>en</strong>.<br />

Je kunt je haar ook<br />

rigoreuzer in model<br />

br<strong>en</strong>g<strong>en</strong>: perman<strong>en</strong>t<strong>en</strong>.<br />

Dan verander je de tertiare<br />

structuur door<br />

zwavelbrugg<strong>en</strong> te<br />

verbrek<strong>en</strong> <strong>en</strong> opnieuw aan<br />

te br<strong>en</strong>g<strong>en</strong>.<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 49<br />

De 3D-structuur is dus ess<strong>en</strong>tieel voor de functie <strong>en</strong><br />

werking van eiwitt<strong>en</strong>:<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 50<br />

10 <strong>Oef<strong>en</strong>vrag<strong>en</strong></strong> <strong>over</strong> eiwitt<strong>en</strong><br />

Eiwitbouw<br />

1 Welke binding(<strong>en</strong>) in onderstaand deel van e<strong>en</strong> eiwitmolecuul kan (kunn<strong>en</strong>) word<strong>en</strong> verbrok<strong>en</strong> door<br />

e<strong>en</strong> peptidase (eiwitsplits<strong>en</strong>d <strong>en</strong>zym)?<br />

A alle<strong>en</strong> 3<br />

B alle<strong>en</strong> 1 <strong>en</strong> 4<br />

C alle<strong>en</strong> 2 <strong>en</strong> 5<br />

D 1, 2, 3, 4 <strong>en</strong> 5<br />

2 De structuur van e<strong>en</strong> eiwit wordt bepaald door de aminozuurvolgorde van het eiwit. Als je e<strong>en</strong><br />

g<strong>en</strong>etisch gemodificeerd eiwit maakt waarin de aminozuurvolgorde exact is omgekeerd, krijg je dan<br />

e<strong>en</strong> eiwit met dezelfde structuur? Licht je antwoord toe.<br />

3 Welk van de volg<strong>en</strong>de aminozur<strong>en</strong> verwacht je vaker in het c<strong>en</strong>trum van e<strong>en</strong> gevouw<strong>en</strong> eiwit aan te<br />

treff<strong>en</strong>? Welke verwacht je meer aan het oppervlak van het eiwit? Gebruik bij deze vraag je Binas <strong>en</strong><br />

licht je antwoord toe.<br />

Ser, Leu, Lys, Gln, Val, Ile, Cys-S-S-Cys (dit laatste zijn twee cysteïnes die e<strong>en</strong> zwavelbrug vorm<strong>en</strong>)<br />

Computereiwitt<strong>en</strong><br />

Computers zijn teg<strong>en</strong>woordig onmisbaar bij het ophelder<strong>en</strong> van de ruimtelijke structuur van eiwitt<strong>en</strong>.<br />

Deze k<strong>en</strong>nis is van cruciaal belang bij het ontwerp<strong>en</strong> van nieuwe molecul<strong>en</strong>. Nadat e<strong>en</strong> eiwit is<br />

gebombardeerd met röntg<strong>en</strong>stral<strong>en</strong>, bouwt de computer daarvan e<strong>en</strong> driedim<strong>en</strong>sionaal beeld op. Op<br />

deze wijze is de structuur van e<strong>en</strong> groot aantal eiwitt<strong>en</strong> opgehelderd. Nieuwe software geeft<br />

onderzoekers nu de mogelijkheid om nieuwe eiwitt<strong>en</strong> te ontwerp<strong>en</strong> of bestaande te verbeter<strong>en</strong>.<br />

E<strong>en</strong> belangrijke toepassing is het ontwerp<strong>en</strong> van nieuwe medicijn<strong>en</strong>, bijvoorbeeld stoff<strong>en</strong> die de<br />

werking van e<strong>en</strong> bepaald <strong>en</strong>zym blokker<strong>en</strong> of verhinder<strong>en</strong>. Zo heeft m<strong>en</strong> met de computer vele stoff<strong>en</strong><br />

gescre<strong>en</strong>d om er e<strong>en</strong> te vind<strong>en</strong> die e<strong>en</strong> bepaald <strong>en</strong>zym van het HIV-virus kan blokker<strong>en</strong>. Van dit<br />

<strong>en</strong>zym werd de ruimtelijke structuur bepaald waarna e<strong>en</strong> afgietsel van de bindingsplaats werd<br />

vergelek<strong>en</strong> met de vorm van zo'n 10.000 molecul<strong>en</strong>. Op deze manier is e<strong>en</strong> stof gevond<strong>en</strong> die wellicht<br />

op termijn kan word<strong>en</strong> ingezet bij de AIDS-therapie.<br />

(Bron: Natuur <strong>en</strong> Techniek, 1994.)<br />

4 Bov<strong>en</strong>staande bron beschrijft de bepaling van de ruimtelijke structuur van e<strong>en</strong> eiwit uit het HIV-virus<br />

met behulp van röntg<strong>en</strong>stral<strong>en</strong> <strong>en</strong> e<strong>en</strong> computer.<br />

Leg uit waarom alle<strong>en</strong> de bepaling van de aminozuurvolgorde onvoldo<strong>en</strong>de gegev<strong>en</strong>s oplevert.<br />

5 Geef aan waarom er e<strong>en</strong> afgietsel van de bindingsplaats werd gebruikt.<br />

6 Leg in drie stapp<strong>en</strong> uit hoe het nieuw ontwikkelde medicijn na toedi<strong>en</strong>ing het HIV-virus onschadelijk<br />

maakt.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 51<br />

Nucleoplasmine<br />

Nucleoplasmine is e<strong>en</strong> groot eiwit dat werkzaam is in de kern <strong>en</strong> in het cytoplasma gesynthetiseerd<br />

wordt. Dit eiwit bestaat uit 2 domein<strong>en</strong>: kopdomein <strong>en</strong> staartdomein. Deze twee domein<strong>en</strong> zijn van elkaar<br />

los te koppel<strong>en</strong> door middel van e<strong>en</strong> specifiek protease (eiwit knipper). Het intacte nucleoplasmine,<br />

bestaande uit beide domein<strong>en</strong>, is radioactief te labell<strong>en</strong>. Micro-injectie van dit radioactieve eiwit <strong>en</strong> de<br />

losse domein<strong>en</strong> (kopdomein <strong>en</strong> staartdomein) in het cytoplasma van de eicel van e<strong>en</strong> pad gaf na<br />

incubatie onderstaande resultat<strong>en</strong>.<br />

7 Welke conclusie kun je trekk<strong>en</strong> <strong>over</strong> de functie van het staartdomein?<br />

8 De onderzoekers ging<strong>en</strong> nog verder <strong>en</strong> kwam<strong>en</strong> de volg<strong>en</strong>de<br />

aminozuurvolgorde teg<strong>en</strong> in het nucleoplasmine:<br />

---Pro-Pro-Lys-Lys-Lys-Arg-Lys-Val--- (A).<br />

Door e<strong>en</strong> mutatie aan te br<strong>en</strong>g<strong>en</strong> in deze volgorde<br />

----Pro-Pro-Lys-Thr-Lys-Arg-Lys-Val--- (B)<br />

bleek het nucleoplasmine niet meer gelokaliseerd te zijn in de kern<br />

(zie figuur hiernaast).<br />

Wat kun je uit dit experim<strong>en</strong>t concluder<strong>en</strong>?<br />

Micro-injectie in het cytoplasma<br />

Incubatie <strong>en</strong> detectie<br />

Opname in de kern Ge<strong>en</strong> opname Opname in de kern<br />

9 Licht toe op welk domein (kop of staart) deze aminozuurvolgorde ligt.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 52<br />

11 Antwoord<strong>en</strong> van de oef<strong>en</strong>vrag<strong>en</strong> <strong>over</strong> eiwitt<strong>en</strong><br />

1 B (alle<strong>en</strong> 1 <strong>en</strong> 4 zijn peptidebinding<strong>en</strong> (=binding tuss<strong>en</strong> twee aminozur<strong>en</strong>))<br />

2 Nee, e<strong>en</strong> aminozuur is niet symmetrisch. Als je naar twee ope<strong>en</strong>volg<strong>en</strong>de aminozur<strong>en</strong> in e<strong>en</strong> eiwit<br />

kijkt, levert het aminozuur het dichtst bij de amino-terminale kant de carboxylgroep voor de<br />

peptidebinding <strong>en</strong> het andere aminozuur de aminogroep. Als je hun volgorde omkeert, kom<strong>en</strong> de<br />

zijgroep<strong>en</strong> in e<strong>en</strong> andere positie t<strong>en</strong> opzichte van de c<strong>en</strong>trale ket<strong>en</strong>, waardoor de chemische<br />

interacties <strong>en</strong> daardoor de structuur totaal anders zal zijn.<br />

3 De polaire aminozur<strong>en</strong> zijn Ser, Lys <strong>en</strong> Gln. Deze zul je vaker aan het oppervlak van het eiwit<br />

aantreff<strong>en</strong>.<br />

De hydrofobe, niet-polaire aminozur<strong>en</strong> zijn Leu, Val <strong>en</strong> Ile. Deze zul je vaker in binn<strong>en</strong>in het eiwit<br />

aantreff<strong>en</strong>.<br />

Zwavelbrugg<strong>en</strong> vind je meestal binn<strong>en</strong>in het eiwit. Na de vorming van de zwavelbrug kunn<strong>en</strong> de<br />

zijgroep<strong>en</strong> ge<strong>en</strong> waterstofbrugg<strong>en</strong> meer vorm<strong>en</strong>, waardoor ze nog hydrofober word<strong>en</strong>.<br />

4 De werking van <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> berust op hun ruimtelijke vorm. De aminozuurvolgorde geeft hiervoor<br />

onvoldo<strong>en</strong>de informatie.<br />

5 Het afgietsel heeft dezelfde vorm als het substraatmolecuul.<br />

6 Medicijnmolecul<strong>en</strong> bind<strong>en</strong> zich aan het HIV-<strong>en</strong>zym. Het HIV-<strong>en</strong>zym kan het normale substraat niet<br />

meer omzett<strong>en</strong>. Het HIV-<strong>en</strong>zym kan zich nu niet meer reproducer<strong>en</strong>.<br />

7 Je kunt concluder<strong>en</strong> dat het intacte nucleoplasmine na incubatie wordt opg<strong>en</strong>om<strong>en</strong> in de kern. Dit<br />

geldt ook voor het staartdomein. Het kopdomein wordt echter niet opg<strong>en</strong>om<strong>en</strong> in de kern <strong>en</strong> blijft in het<br />

cytoplasma. Er moet dus iets aanwezig zijn in het staartdomein dat er voor zorgt dat het naar de kern<br />

wordt getransporteerd. Dit domein zorgt er ook voor dat het intacte nucleoplasmine naar de kern wordt<br />

getransporteerd.<br />

8 Je kunt concluder<strong>en</strong> dat deze aminozuurvolgorde waarschijnlijk verantwoordelijk is voor de opname in de<br />

kern. Bij aanbr<strong>en</strong>g<strong>en</strong> van e<strong>en</strong> mutatie in deze volgorde (Lys---Thr) treedt dit transport namelijk niet meer<br />

op (Zie figuur b).<br />

9 Deze aminozuurvolgorde zal aanwezig zijn in het staartdomein, want het losse staartdomein wordt wel<br />

naar de kern getransporteerd <strong>en</strong> het losse kopdomein niet.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 53<br />

12 Hand-outs werking van <strong>en</strong>zym<strong>en</strong><br />

Enzym<strong>en</strong><br />

Enzym<strong>en</strong> zijn eiwitt<strong>en</strong> die chemische<br />

omzetting<strong>en</strong> katalyser<strong>en</strong>:<br />

E + S ES E + P<br />

(E = <strong>en</strong>zym<br />

S = substraat<br />

P = product<br />

ES = <strong>en</strong>zym-substraat-complex)<br />

Activerings<strong>en</strong>ergie:<br />

Chemische omzetting<strong>en</strong> verlop<strong>en</strong> alle<strong>en</strong> als er eerst<br />

activerings<strong>en</strong>ergie wordt toegevoegd (meestal warmte).<br />

Voorbeeld<strong>en</strong>:<br />

- Dieselolie komt pas tot ontbranding in e<strong>en</strong> motor als<br />

het sterk wordt sam<strong>en</strong>gedrukt.<br />

- E<strong>en</strong> kaars gaat pas brand<strong>en</strong> nadat je er e<strong>en</strong> lucifer<br />

bijgehoud<strong>en</strong> hebt.<br />

In cell<strong>en</strong> moet de temperatuur echter vrij constant blijv<strong>en</strong>.<br />

Daarom moet<strong>en</strong> in cell<strong>en</strong> reacties geholp<strong>en</strong> word<strong>en</strong> om te<br />

verlop<strong>en</strong>. Dat do<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym<strong>en</strong>.<br />

Dus: <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> verlag<strong>en</strong> de activerings<strong>en</strong>ergie zodat<br />

omzetting<strong>en</strong> bij lagere temperatur<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> verlop<strong>en</strong>.<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 54<br />

Werking van <strong>en</strong>zym<strong>en</strong><br />

De vorm bepaalt dat <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> specifiek werk<strong>en</strong>,<br />

want alle<strong>en</strong> dan past het substraat precies:<br />

Enzym<strong>en</strong> zijn “substraat specifiek”: ieder <strong>en</strong>zym<br />

heeft e<strong>en</strong> unieke bindingsplaats (“active site”) waar<br />

het substraat wordt gebond<strong>en</strong> <strong>en</strong> omgezet):<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 55<br />

Enzym<strong>en</strong> kunn<strong>en</strong> geremd word<strong>en</strong> waardoor de<br />

<strong>en</strong>zymactiviteit afneemt:<br />

Zonder<br />

remmer<br />

competitieve<br />

remmer<br />

Niet-competitieve<br />

remmer<br />

Vraag:<br />

Wat is het effect van toevoeg<strong>en</strong> van meer substraat bij<br />

aanwezigheid van competatieve <strong>en</strong> niet-competatieve<br />

remmers?<br />

De <strong>en</strong>zymactiviteit is afhankelijk van factor<strong>en</strong> in de<br />

omgeving zoals pH <strong>en</strong> temperatuur:<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 56<br />

Onder extreme omstandighed<strong>en</strong> d<strong>en</strong>atureert het<br />

eiwit <strong>en</strong> wordt het (tijdelijk) onwerkzaam:<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________<br />

___________________________________


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 57<br />

13 <strong>Oef<strong>en</strong>vrag<strong>en</strong></strong> <strong>over</strong> <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> (herhaling van thema fysiologie)<br />

2p 1 Enzym<strong>en</strong> zijn<br />

A koolhydrat<strong>en</strong><br />

B mineral<strong>en</strong><br />

C lipid<strong>en</strong><br />

D nucleïnezur<strong>en</strong><br />

E eiwitt<strong>en</strong><br />

2p 2 Waarin verschilt e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym van e<strong>en</strong> katalysator?<br />

A e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym werkt op talloze substrat<strong>en</strong><br />

B e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym kan de activerings<strong>en</strong>ergie niet verlag<strong>en</strong><br />

C e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym werkt specifiek<br />

D e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym kan de richting van de reactie niet bepal<strong>en</strong><br />

2p 3 Tijd<strong>en</strong>s e<strong>en</strong> experim<strong>en</strong>t wordt in e<strong>en</strong> reageerbuis vet afgebrok<strong>en</strong> door e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym in aanwezigheid<br />

van gal. In het onderstaande diagram (afbeelding 8) is het verband weergegev<strong>en</strong> tuss<strong>en</strong> de tijd<br />

dat het experim<strong>en</strong>t duurt <strong>en</strong> de hoeveelheid <strong>over</strong>geblev<strong>en</strong> vet.<br />

E<strong>en</strong> tweede experim<strong>en</strong>t wordt op dezelfde wijze uitgevoerd zonder toevoeging van gal. In<br />

afbeelding 9 zijn vier diagramm<strong>en</strong> getek<strong>en</strong>d. In welk van deze diagramm<strong>en</strong> wordt het resultaat<br />

van het tweede experim<strong>en</strong>t juist weergegev<strong>en</strong>?<br />

A in diagram A<br />

B in diagram B<br />

C in diagram C<br />

D in diagram D<br />

2p 4 In ieder van de drie reageerbuiz<strong>en</strong> K, L <strong>en</strong> M wordt 0,5 ml van e<strong>en</strong> oplossing van <strong>en</strong>zym Q<br />

gepipetteerd. Daarna word<strong>en</strong> de buiz<strong>en</strong> bewaard bij 45 0 C: buis K 10 minut<strong>en</strong>, buis L 20 minut<strong>en</strong><br />

<strong>en</strong> buis M 30 minut<strong>en</strong>.<br />

Vervolg<strong>en</strong>s wordt aan iedere buis 3 ml substraatoplossing toegevoegd, waarna iedere buis 30<br />

minut<strong>en</strong> op 35 0 C wordt gehoud<strong>en</strong>. Daarna wordt de hoeveelheid substraat in ieder van de buiz<strong>en</strong><br />

gemet<strong>en</strong>. De optimum-temperatuur van <strong>en</strong>zym Q is 35 0 C.<br />

Eén van de staafdiagramm<strong>en</strong> geeft de resultat<strong>en</strong> van de meting<strong>en</strong> juist weer.<br />

Welk diagram is dat?


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 58<br />

2p 5<br />

In bov<strong>en</strong>staande figuur is de activiteit van e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym zoals die door middel van onderzoek is<br />

vastgesteld, uitgezet teg<strong>en</strong> de temperatuur. In e<strong>en</strong> reageerbuis, waarin het <strong>en</strong>zym is<br />

sam<strong>en</strong>gebracht met e<strong>en</strong> <strong>over</strong>maat aan het om te zett<strong>en</strong> substraat, verhoogt m<strong>en</strong> langzaam de<br />

temperatuur.<br />

Wanneer is de omzettingssnelheid van e<strong>en</strong> werk<strong>en</strong>d <strong>en</strong>zymmolecuul het hoogst?<br />

A rond de 40EC, want dat is de optimale temperatuur voor dit <strong>en</strong>zym<br />

B rond de 60EC, want dat is de optimale temperatuur voor dit <strong>en</strong>zym<br />

C rond de 40EC, want dat is de maximale temperatuur voor dit <strong>en</strong>zym<br />

D rond de 60EC, want dat is de maximale temperatuur voor dit <strong>en</strong>zym<br />

2p 6 In het diagram is van e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zymreactie het verband aangegev<strong>en</strong> tuss<strong>en</strong> de temperatuur <strong>en</strong> het<br />

aantal molecul<strong>en</strong> dat in 10 minut<strong>en</strong> wordt omgezet.<br />

Het aantal molecul<strong>en</strong> substraat dat in 10 minut<strong>en</strong> wordt omgezet is bij t1 <strong>en</strong> t2 ev<strong>en</strong> groot.<br />

Wat is de juiste verklaring hiervoor?<br />

A bij t1 <strong>en</strong> t2 zijn ev<strong>en</strong>veel <strong>en</strong>zymmolecul<strong>en</strong> werkzaam<br />

B bij t1 zet elk <strong>en</strong>zymmolecuul ev<strong>en</strong>veel substraat om als bij t2<br />

C bij t1 blijv<strong>en</strong> er meer <strong>en</strong>zymmolecul<strong>en</strong> werkzaam dan bij t2, maar bij t1 zet ieder<br />

<strong>en</strong>zymmolecuul per minuut minder substraat om dan bij t2.<br />

D bij t1 blijv<strong>en</strong> er minder <strong>en</strong>zymmolecul<strong>en</strong> werkzaam dan bij t2, maar bij t1 zet ieder<br />

<strong>en</strong>zymmolecuul per minuut meer substraat om dan bij t2.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 59<br />

2p 7 Iemand laat bij verschill<strong>en</strong>de temperatur<strong>en</strong> e<strong>en</strong> bepaald <strong>en</strong>zym gedur<strong>en</strong>de e<strong>en</strong> half uur inwerk<strong>en</strong><br />

op e<strong>en</strong> substraatoplossing. Daarna meet hij hoeveel substraat in dat halve uur is omgezet. Tijd<strong>en</strong>s<br />

alle experim<strong>en</strong>t<strong>en</strong> is e<strong>en</strong> <strong>over</strong>maat aan substraat aanwezig. De hoeveelheid substraat die wordt<br />

omgezet, is in het diagram hieronder uitgezet teg<strong>en</strong> de temperatuur (weergegev<strong>en</strong> met ___ ). Met<br />

---- is het resultaat weergegev<strong>en</strong> van dezelfde <strong>en</strong>zymreactie onder andere omstandighed<strong>en</strong>.<br />

Over de andere omstandighed<strong>en</strong> word<strong>en</strong> de volg<strong>en</strong>de bewering<strong>en</strong> gedaan:<br />

I er zijn meer <strong>en</strong>zymmolecul<strong>en</strong> toegevoegd<br />

II de reacties vind<strong>en</strong> plaats bij e<strong>en</strong> andere pH<br />

Kan bewering I juist zijn? En bewering II?<br />

bewering I bewering II<br />

A ja ja<br />

B ja nee<br />

C nee ja<br />

D nee nee<br />

3p 8 Door leerling<strong>en</strong> wordt de werking van het <strong>en</strong>zym amylase bij e<strong>en</strong> bepaalde temperatuur<br />

bestudeerd. Hiertoe wordt aan zetmeel in water e<strong>en</strong> bepaalde hoeveelheid van het <strong>en</strong>zym<br />

amylase toegevoegd (experim<strong>en</strong>t p). Door inwerking van amylase op zetmeel wordt maltose<br />

gevormd. In het diagram hieronder geeft grafiek P het resultaat weer van experim<strong>en</strong>t p bij e<strong>en</strong><br />

temperatuur van 25ºC.<br />

E<strong>en</strong> leerlinge <strong>over</strong>weegt de volg<strong>en</strong>de wijziging<strong>en</strong> van experim<strong>en</strong>t p: e<strong>en</strong> verhoging van de<br />

<strong>en</strong>zymconc<strong>en</strong>tratie (1), e<strong>en</strong> verhoging van de zetmeelconc<strong>en</strong>tratie (2) of e<strong>en</strong> combinatie van deze<br />

beide wijziging<strong>en</strong> (1 <strong>en</strong> 2). Andere omstandighed<strong>en</strong>, zoals temperatuur <strong>en</strong> pH, laat zij gelijk.<br />

Zij doet e<strong>en</strong> nieuw experim<strong>en</strong>t (experim<strong>en</strong>t q) <strong>en</strong> krijgt als uitkomst grafiek Q.<br />

Welke van de wijziging<strong>en</strong> (1), (2) <strong>en</strong> (1 <strong>en</strong> 2) heeft zij gekoz<strong>en</strong>? Geef e<strong>en</strong> verklaring voor je<br />

antwoord.<br />

1p 9 Waardoor neemt na tijdstip t de hoeveelheid gevormde maltose in beide experim<strong>en</strong>t<strong>en</strong> p <strong>en</strong> q niet<br />

meer toe?


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 60<br />

4p 10 Aan e<strong>en</strong> reageerbuis gevuld met e<strong>en</strong> <strong>over</strong>maat aan maltose-oplossing van 0ºC wordt e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym<br />

afkomstig van e<strong>en</strong> zoogdier toegevoegd dat maltose omzet in glucose. De inhoud van de buis<br />

wordt al roer<strong>en</strong>d langzaam tot 80ºC verwarmd.<br />

Welke grafiek uit de figuur hieronder kan juist aangev<strong>en</strong> hoe het glucosegehalte in de buis verandert?<br />

Verklaar volledig het verloop van deze grafiek.<br />

2p 11 In e<strong>en</strong> experim<strong>en</strong>t wordt de reactie van e<strong>en</strong> bepaald <strong>en</strong>zym dat bij de m<strong>en</strong>s voorkomt, bestudeerd<br />

bij vier verschill<strong>en</strong>de temperatur<strong>en</strong>. E<strong>en</strong> oplossing met dit <strong>en</strong>zym wordt in gelijke hoeveelhed<strong>en</strong><br />

verdeeld <strong>over</strong> vier bekerglaz<strong>en</strong> P, Q, R <strong>en</strong> S. Deze bekerglaz<strong>en</strong> word<strong>en</strong> vervolg<strong>en</strong>s op e<strong>en</strong><br />

bepaalde temperatuur gebracht <strong>en</strong> daar vanaf tijdstip 0 ev<strong>en</strong> lang op gehoud<strong>en</strong>: bekerglas P op<br />

40ºC, bekerglas Q op 50ºC, bekerglas R op 60ºC <strong>en</strong> bekerglas S op 70ºC.<br />

Op tijdstip 0 wordt aan elk bekerglas e<strong>en</strong> gelijke hoeveelheid substraat toegevoegd met dezelfde<br />

temperatuur als de oplossing in het bekerglas. Vervolg<strong>en</strong>s wordt regelmatig de conc<strong>en</strong>tratie van<br />

het reactieproduct in de bekerglaz<strong>en</strong> bepaald. De resultat<strong>en</strong> zijn weergegev<strong>en</strong> in het diagram<br />

hieronder.<br />

De grafiek<strong>en</strong> 1, 2, 3 <strong>en</strong> 4 gev<strong>en</strong> de hoeveelheid reactieproduct weer die bij respectievelijk 50ºC,<br />

60ºC, 40ºC <strong>en</strong> 70ºC in de loop van de proef is gevormd.<br />

Bij welke van deze temperatur<strong>en</strong> is op tijdstip t de reactiesnelheid van de <strong>en</strong>zymoplossing in het<br />

bekerglas het grootst?<br />

A bij 40ºC<br />

B bij 50ºC<br />

C bij 60ºC<br />

D bij 70ºC<br />

2p 12 Concurrer<strong>en</strong>de inhibitie berust op<br />

A het tijdelijk verander<strong>en</strong> van het substraat.<br />

B het tijdelijk verander<strong>en</strong> van het <strong>en</strong>zym.<br />

C het bezett<strong>en</strong> van het aangrijpingspunt op het substraat.<br />

D het bezett<strong>en</strong> van de actieve bindingsplaats van het <strong>en</strong>zym.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 61<br />

2p 13 De werking van <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> kan op verschill<strong>en</strong>de manier<strong>en</strong> word<strong>en</strong> geremd.<br />

Zo zijn er remstoff<strong>en</strong> die werkzaam zijn doordat ze de structuur van het <strong>en</strong>zym verander<strong>en</strong> (type<br />

1). Andere remstoff<strong>en</strong> (type 2) zijn werkzaam doordat ze, wat hun structuur betreft, erg veel lijk<strong>en</strong><br />

op het substraat dat gewoonlijk wordt omgezet; zowel substraat als e<strong>en</strong> remstof van type 2<br />

verker<strong>en</strong> hierbij in e<strong>en</strong> ev<strong>en</strong>wichtsreactie met het <strong>en</strong>zym.<br />

Bij e<strong>en</strong> experim<strong>en</strong>t wordt aan e<strong>en</strong> bepaalde hoeveelheid <strong>en</strong>zym in reageerbuis 1 zoveel remstof<br />

van type 1 toegevoegd, dat alle <strong>en</strong>zymmolecul<strong>en</strong> onwerkzaam zijn.<br />

Hetzelfde gebeurt in reageerbuis 2 met remstof van type 2.<br />

Hierna wordt aan beide buiz<strong>en</strong> e<strong>en</strong> aantal mal<strong>en</strong> substraat toegevoegd.<br />

Wat kan verwacht word<strong>en</strong> omtr<strong>en</strong>t e<strong>en</strong> omzetting van dit substraat?<br />

buis 1 buis 2<br />

A to<strong>en</strong>em<strong>en</strong>de omzetting to<strong>en</strong>em<strong>en</strong>de omzetting<br />

B to<strong>en</strong>em<strong>en</strong>de omzetting ge<strong>en</strong> omzetting<br />

C ge<strong>en</strong> omzetting to<strong>en</strong>em<strong>en</strong>de omzetting<br />

D ge<strong>en</strong> omzetting ge<strong>en</strong> omzetting<br />

2p 14 M<strong>en</strong> laat e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zymreactie verlop<strong>en</strong> bij e<strong>en</strong> zodanige temperatuur dat de hoogste reactiesnelheid<br />

wordt bereikt. Het reactiem<strong>en</strong>gsel wordt uitsluit<strong>en</strong>d geschud. Er wordt ge<strong>en</strong> vloeistof aan het<br />

m<strong>en</strong>gsel onttrokk<strong>en</strong>. Hoewel er voldo<strong>en</strong>de substraat aanwezig is, blijkt de reactiesnelheid<br />

geleidelijk af te nem<strong>en</strong>.<br />

Kan remming door het substraat e<strong>en</strong> verklaring zijn voor deze afname? Kan remming door het<br />

product e<strong>en</strong> verklaring zijn voor deze afname? En kan vermindering van de conc<strong>en</strong>tratie van het<br />

<strong>en</strong>zym e<strong>en</strong> verklaring zijn voor deze afname? Schrijf de letter op van het juiste alternatief.<br />

A Alle<strong>en</strong> remming door het substraat kan e<strong>en</strong> verklaring zijn.<br />

B Alle<strong>en</strong> remming door het product kan e<strong>en</strong> verklaring zijn.<br />

C Alle<strong>en</strong> vermindering van de conc<strong>en</strong>tratie van het <strong>en</strong>zym kan e<strong>en</strong> verklaring zijn.<br />

D Alle<strong>en</strong> remming door het substraat <strong>en</strong> door het product kunn<strong>en</strong> e<strong>en</strong> verklaring zijn.<br />

E Alle<strong>en</strong> remming door het substraat <strong>en</strong> vermindering van de conc<strong>en</strong>tratie van het <strong>en</strong>zym<br />

kunn<strong>en</strong> e<strong>en</strong> verklaring zijn.<br />

F Alle<strong>en</strong> remming door het product <strong>en</strong> e<strong>en</strong> vermindering van de conc<strong>en</strong>tratie van het <strong>en</strong>zym<br />

kunn<strong>en</strong> e<strong>en</strong> verklaring zijn.<br />

G Zowel remming door het substraatremming, als remming door het product, als vermindering<br />

van de conc<strong>en</strong>tratie van het <strong>en</strong>zym kunn<strong>en</strong> e<strong>en</strong> verklaring zijn.<br />

2p 15 Er bestaat e<strong>en</strong> vorm van <strong>en</strong>zymremming waarbij het eindproduct van e<strong>en</strong> reactieket<strong>en</strong> werkt als<br />

remmer van de activiteit van één van de <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> die aan de reactieket<strong>en</strong> deelnem<strong>en</strong>. De<br />

remm<strong>en</strong>de stof bindt zich aan dat <strong>en</strong>zym waardoor het <strong>en</strong>zym tijdelijk onwerkzaam wordt. De<br />

reactie tuss<strong>en</strong> remstof <strong>en</strong> <strong>en</strong>zym is e<strong>en</strong> ev<strong>en</strong>wichtsreactie. In de afbeelding hieronder is e<strong>en</strong><br />

schema van e<strong>en</strong> reactieket<strong>en</strong> weergegev<strong>en</strong> waarin E1, E2 <strong>en</strong> E3 <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> zijn <strong>en</strong> P1, P2 <strong>en</strong> P3<br />

reactieproduct<strong>en</strong> zijn. P3 remt E1.<br />

Drie situaties in de cel, die invloed hebb<strong>en</strong> op de hoeveelheid P3 die per tijdse<strong>en</strong>heid wordt<br />

geproduceerd, zijn:<br />

I het verwijder<strong>en</strong> van P3 uit de cel<br />

II het toevoeg<strong>en</strong> van P3 aan de cel<br />

III omzetting van P3 in e<strong>en</strong> andere stof, die ge<strong>en</strong> remstof van E1 is<br />

In welk of in welke van deze situaties zal de productie van P3 per tijdse<strong>en</strong>heid hoger word<strong>en</strong>?


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 62<br />

3p 16 E<strong>en</strong> broodschimmel produceert aminozur<strong>en</strong> via e<strong>en</strong> ket<strong>en</strong> van <strong>en</strong>zymreacties op de volg<strong>en</strong>de<br />

manier (zie de afbeelding hieronder).<br />

Karel doet op grond van de afbeelding e<strong>en</strong> aantal bewering<strong>en</strong>:<br />

I Enzym A katalyseert de reactie waarbij ornithine wordt gevormd uit de beginstof.<br />

II Als g<strong>en</strong> B er niet zou zijn, dan zou arginine rechtstreeks gevormd word<strong>en</strong> uit ornithine.<br />

III Als g<strong>en</strong> A wordt vernietigd zou de schimmel kunn<strong>en</strong> <strong>over</strong>lev<strong>en</strong> mits er ornithine aan het<br />

voedingsmedium wordt toegevoegd.<br />

IV Als g<strong>en</strong> B wordt vernietigd zou de schimmel kunn<strong>en</strong> <strong>over</strong>lev<strong>en</strong> mits <strong>en</strong>zym B door de<br />

schimmel uit het voedingsmedium kan word<strong>en</strong> opg<strong>en</strong>om<strong>en</strong>.<br />

V G<strong>en</strong> C codeert voor de vorming van <strong>en</strong>zym C.<br />

VI De bij de afzonderlijke reacties betrokk<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> hebb<strong>en</strong> verschill<strong>en</strong>de co-<strong>en</strong>zym<strong>en</strong> nodig.<br />

Deel deze bewering<strong>en</strong> op de volg<strong>en</strong>de manier in.<br />

a) e<strong>en</strong> goede conclusie<br />

b) e<strong>en</strong> verkeerde conclusie<br />

c) e<strong>en</strong> conclusie die waar kan zijn maar die niet volgt uit de afbeelding<br />

d) ge<strong>en</strong> conclusie, maar e<strong>en</strong> vertaling in woord<strong>en</strong> van de in de afbeelding gegev<strong>en</strong> informatie<br />

Schrijf bij ieder van de bewering<strong>en</strong> I t/m VI de juiste letter a, b, c of d op je antwoordblad.


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 63<br />

14 Antwoord<strong>en</strong> van de oef<strong>en</strong>vrag<strong>en</strong> <strong>over</strong> <strong>en</strong>zym<strong>en</strong><br />

2p 1 E<br />

2p 2 C<br />

2p 3 A (Gal emulgeert vet, zodat het <strong>en</strong>zym beter het vet kan afbrek<strong>en</strong>.)<br />

2p 4 D (Bij hogere temperatur<strong>en</strong> (vooral hoger dan de optimumtemperatuur) van het <strong>en</strong>zym<br />

gaat het <strong>en</strong>zym kapot. Hoe langer bij die hogere temperatuur, hoe meer <strong>en</strong>zym kapot<br />

gaat. Na bewar<strong>en</strong> bij 45 grad<strong>en</strong> heeft buis K nog de hoogste activiteit, daarna buis L<br />

<strong>en</strong> daarna buis M. Hoe hoger de activiteit, hoe meer substraat wordt afgebrok<strong>en</strong>. Dus<br />

in buis K zit het minste substraat, dan in buis L <strong>en</strong> dan in buis M.)<br />

2p 5 D (de omzettingssnelheid is bij 60EC het hoogt, maar de totale activiteit is lager, omdat<br />

het <strong>en</strong>zym ook snel d<strong>en</strong>atureert)<br />

2p 6 C<br />

2p 7 A<br />

Max 3p 8 Grafiek Q ontstaat door e<strong>en</strong> combinatie van de wijziging<strong>en</strong> 1 <strong>en</strong> 2 (deelscore 1p).<br />

Uit grafiek Q blijkt dat er aanvankelijk meer maltose wordt gevormd in dezelfde tijd; dit is<br />

het resultaat van e<strong>en</strong> verhoging van de <strong>en</strong>zymconc<strong>en</strong>tratie (want meer <strong>en</strong>zym kan meer<br />

substraat omzett<strong>en</strong>). (deelscore 1p).<br />

Het maximum van grafiek Q wordt later bereikt <strong>en</strong> het plateau ligt hoger; dit is het resultaat<br />

van e<strong>en</strong> verhoging van de zetmeelconc<strong>en</strong>tratie (want zetmeel wordt pas later beperk<strong>en</strong>d).<br />

(deelscore 1p).<br />

1p 9 Na t is het zetmeel op.<br />

Max 4p 10 Grafiek 1 (bij e<strong>en</strong> lage temperatuur is het <strong>en</strong>zym dat maltose omzet in glucose weinig<br />

actief, bij e<strong>en</strong> heel hoge temperatuur is het <strong>en</strong>zym niet actief <strong>en</strong> bij e<strong>en</strong> temperatuur daartuss<strong>en</strong>in<br />

is het <strong>en</strong>zym erg actief.) (deelscore 1 punt)<br />

In het begin van het experim<strong>en</strong>t zit er nog ge<strong>en</strong> glucose in de buis, omdat het <strong>en</strong>zym nog<br />

nauwelijks actief is (deelscore 1p).<br />

Hoe hoger de temperatuur hoe actiever de <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> word<strong>en</strong> <strong>en</strong> hoe meer glucose wordt<br />

gemaakt (deelscore 1p).<br />

Als de temperatuur heel hoog is wordt ge<strong>en</strong> glucose meer bijgemaakt omdat de <strong>en</strong>zym<strong>en</strong><br />

dan kapot zijn (deelscore 1p).<br />

2p 11 B (De reactiesnelheid is hoger naarmate meer product per tijdse<strong>en</strong>heid wordt gemaakt<br />

(dus als ΔC/Δt groot is). De richtlijn<strong>en</strong> aan de grafiek<strong>en</strong> zijn dus e<strong>en</strong> maat voor de<br />

reactiesnelheid. De richtlijn is het grootst bij 50°C.)<br />

2p 12 D<br />

2p 13 C<br />

2p 14 F (Enzym<strong>en</strong> gaan niet eeuwig mee. Bij de optimumtemperatuur van e<strong>en</strong> <strong>en</strong>zym gaan er<br />

al <strong>en</strong>zym<strong>en</strong> kapot.)<br />

Max 2p 15 I <strong>en</strong> III hebb<strong>en</strong> tot gevolg dat de remming van E1 wegvalt. Daardoor neemt de productie<br />

van P3 toe.<br />

(iedere onjuiste of ontbrek<strong>en</strong>de keuze: 1 punt aftrek)<br />

Max 3p 16 I d<br />

II b<br />

III c (je weet niet of de schimmel ornithine uit het voedingsmedium kan opnem<strong>en</strong>)<br />

IV a<br />

V d<br />

VI c<br />

(Ieder fout of ontbrek<strong>en</strong>d antwoord: e<strong>en</strong> punt aftrek)


JvO Reader Moleculaire Biologie<br />

BIOLOGIE Pag 64

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!