DNA is het molecuul waarin de erfelijke informatie van een organisme ligt opgeslagen. Bij biologie leer je hoe DNA is gebouwd, hoe het wordt gekopieerd en hoe het de bouwtekening voor eiwitten bevat. Hieronder staat alles op een rij, met voorbeelden en oefenvragen.
Wat is DNA?
DNA staat voor desoxyribonucleïnezuur. Het is een lang molecuul met erfelijke informatie. Bij mensen zit het DNA in de kern van bijna elke cel. Het bepaalt onder meer welke eiwitten een cel kan maken en daarmee veel van jouw eigenschappen.
De bouw van DNA
DNA heeft de vorm van een dubbele helix, als een gedraaide ladder. Watson en Crick beschreven die structuur in 1953. Het molecuul bestaat uit bouwstenen die nucleotiden heten. Elk nucleotide bestaat uit:
- een suiker (desoxyribose)
- een fosfaatgroep
- een stikstofbase
Er zijn vier stikstofbasen: A (adenine), T (thymine), C (cytosine) en G (guanine).
Basenparen
De twee strengen van de dubbele helix worden bij elkaar gehouden door de stikstofbasen. Die passen alleen in vaste paren bij elkaar:
C hoort bij G
De volgorde van de basen op de ene streng bepaalt dus de volgorde op de andere streng. Ze zijn complementair. Heeft de ene streng de volgorde ATGC, dan heeft de andere streng TACG.
Chromosomen en genen
- Gen: een stukje DNA met de code voor één eiwit (of een RNA-molecuul).
- Chromosoom: een stuk DNA, opgerold met eiwitten, met veel genen erop.
- Bij mensen heeft een lichaamscel 46 chromosomen, in 23 paren. Een geslachtscel (eicel of zaadcel) heeft er 23.
Een mens heeft ongeveer 20.000 genen die voor een eiwit coderen.
Hoe wordt DNA gekopieerd?
Voor een celdeling moet het DNA eerst worden verdubbeld. De dubbele helix wordt geopend en elke streng dient als mal voor een nieuwe streng. Elk nieuw molecuul bestaat daardoor uit één oude en één nieuwe streng. Zo ontstaan twee identieke DNA-moleculen. Dit heet replicatie.
Van DNA naar eiwit
Een gen is de code voor een eiwit. Die code wordt in twee stappen omgezet:
- Transcriptie: in de celkern wordt een kopie van het gen gemaakt in de vorm van mRNA.
- Translatie: bij een ribosoom wordt de mRNA-code afgelezen. Drie basen (een codon) coderen voor één aminozuur. De aminozuren worden aan elkaar gezet tot een eiwit.
DNA en RNA vergeleken
- DNA: twee strengen, suiker desoxyribose, basen A, T, C en G.
- RNA: meestal één streng, suiker ribose, en U (uracil) in plaats van T.
Mutaties en DNA-onderzoek
Een mutatie is een verandering in het DNA. Sommige mutaties doen niets, sommige zijn schadelijk en sommige zijn voordelig. Mutaties zorgen voor variatie, en dat is de basis van evolutie. Bij DNA-onderzoek, zoals bij een vaderschapstest of in een rechtszaak, vergelijkt men stukjes DNA. Elk mens heeft een uniek DNA, behalve eeneiige tweelingen, die vrijwel hetzelfde DNA hebben.
Veelgemaakte fouten
- Een gen, een chromosoom en DNA door elkaar halen. DNA is het molecuul, een gen is een stuk ervan, en een chromosoom is een opgerold stuk met veel genen.
- A met C paren in plaats van A met T.
- Vergeten dat RNA uracil heeft in plaats van thymine.
Oefenvragen met antwoorden
- Een streng DNA heeft de volgorde ATGCCGTA. Welke volgorde heeft de andere streng?
- In een stuk DNA is 30% van de basen A. Hoeveel procent is T, en hoeveel is C?
- Hoeveel chromosomen heeft een menselijke lichaamscel?
- Noem twee verschillen tussen DNA en RNA.
Antwoorden: 1) TACGGCAT. 2) T is ook 30%. A en T zijn samen 60%, dus C en G zijn samen 40%, en C is 20%. 3) 46. 4) RNA heeft meestal één streng, de suiker ribose en uracil in plaats van thymine.
Hoe bijles biologie hierbij kan helpen
DNA vraagt om plaatjes en begrippen die je goed moet kunnen koppelen. Bij bijles biologie aan huis oefent een vaste docent met schema's, tekeningen en toetsvragen, zodat jouw kind de begrippen in de juiste volgorde leert.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen DNA en een gen?
DNA is het hele molecuul met erfelijke informatie. Een gen is een stuk DNA met de code voor één eiwit.
Waarom zijn er precies vier basen?
De vier basen A, T, C en G vormen de code. Groepjes van drie basen coderen voor één aminozuur, dus er zijn genoeg combinaties voor alle aminozuren.
Waar zit DNA in een cel?
Bij mensen zit het meeste DNA in de celkern. Een klein stukje zit ook in de mitochondriën.