Oefentoets Biologie: Dna-rna - eiwitsynthese | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 7

3/3 Organismen.

afbeelding

Van elk van de organismen in de tabel van organismen hierboven wordt een willekeurig gen getranscribeerd. De gevormde mRNA's worden met elkaar vergeleken.

Kun je op grond van de tabel voorspellen bij welk van deze organismen het percentage uracil in het gevormde mRNA het grootst is of is dat niet te voorspellen?

1/4 RNA en DNA.
Zie figuur B 2427 van de bijlage.

De afbeelding geeft een schema van de transcriptie weer. Het middenstuk van de spiraal in de afbeelding wordt een 'RNA-DNA hybride helix' genoemd, omdat de spiraal uit één streng RNA en één streng DNA bestaat. RNA-polymerase is het enzym met behulp waarvan RNA wordt gesynthetiseerd langs een DNA-matrijs.
De twee strengen van het DNA worden de 'coderende streng' en de 'template streng' genoemd.
De 'template streng' is de streng waaraan door middel van basenparing het mRNA wordt gevormd.

Welk verschil bestaat er tussen de basen van de 'template streng' en die van het gevormde mRNA?

2/4 RNA en DNA.
Zie figuur A 5 van de bijlage.

Een bepaald eiwit bevat onder andere het aminozuur serine (= Ser).

Geef alle tripletten die in het mRNA voor het aminozuur Ser mogelijk zijn.

3/4 RNA en DNA.

Door een mutatie verandert de middelste base in het triplet dat in het DNA het aminozuur tryptofaan (= Trp) codeert.

Welk aminozuur kan of welke aminozuren kunnen dan in plaats van Trp in de eiwitketen worden ingebouwd?

4/4 RNA en DNA.

Een heterotrofe bacterie wordt gekweekt op een voedingsbodem waarin zich alleen stikstofverbindingen met ¹⁴ N bevinden. Deze bacterie wordt voorafgaande aan de duplicatie overgebracht op een andere voedingsbodem waarin zich alleen stikstofverbindingen met ¹⁵ N bevinden. Bij duplicatie kan de bacterie daardoor alleen nucleotiden met ¹⁵ N in zijn DNA inbouwen.
Na drie delingen uitgaande van deze ene bacterie wordt bepaald hoe de verhouding is tussen bacteriën met DNA met uitsluitend ¹⁴ N, bacteriën met DNA met zowel ¹⁴ N als ¹⁵ N en bacteriën met DNA met uitsluitend ¹⁵ N. Er wordt van uitgegaan dat geen crossing-overs en recombinaties optreden. Er gaan geen bacteriën dood.

Wat is deze verhouding na de duplicatie voorafgaande aan de vierde deling?

1/4 Virussen.
Zie figuren B 2418 en A 5 van de bijlage.

Bij bepaalde virussen kan bij de vorming van een eiwit een deel van de code in het mRNA overlappend gelezen worden, zodat hetzelfde stuk mRNA informatie levert voor de vorming van twee verschillende eiwitten (eiwit 1 en eiwit 2).

De afbeelding B 2418 geeft een dergelijk stuk mRNA weer met een deel van eiwit 1 en een deel van eiwit 2, zoals die op basis van dit mRNA worden gevormd.
Voor eiwit 1 wordt mRNA afgelezen vanaf het codon AAG (N.B. dit is geen gebruikelijk startcodon); voor eiwit 2 vindt de aflezing plaats vanaf een ander codon AAG. De aminozuren waaruit de twee verschillende eiwitten bestaan, zijn in de witte blokjes aangegeven met letters (voor omzetting zie figuur A 5).

In eiwit 1 is het zevende aminozuur van links aangegeven als A (= alanine). Volgens figuur A s zijn er vier mogelijke basenvolgorden van codons in mRNA die coderen voor alanine. Voor het zevende aminozuur A in eiwit 1 in de afbeelding codeert één codon.

Wat is de basenvolgorde van dit codon? Leg uit op welke wijze je deze basenvolgorde vaststelt.

2/4 Virussen.
Zie de figuren A 5, A 486 en B 2418 van de bijlage.

In het DNA van het virus is een puntmutatie opgetreden waardoor het vijfde aminozuur van eiwit 2 (I) is vervangen door threonine (T).

Geef de basenvolgorde van het codon in het mRNA vóór en na deze mutatie.

3/4 Virussen.
Zie figuur B 2423 van de bijlage.

Een retrovirus bestaat uit een enkelstrengs RNA-molecuul, een eiwitmantel en een envelop.
Bij de vermenigvuldiging van een retrovirus zijn onder meer in willekeurige volgorde de volgende stappen te onderscheiden:

1. inbouwen van viraal-DNA in gastheer-DNA,
2. vormen van eiwitten van de eiwitmantel,
3. vormen van mRNA,
4. dupliceren van viraal-DNA,
5. vormen van één streng viraal-DNA.

In welke volgorde vinden deze gebeurtenissen plaats bij de vermenigvuldiging van een retrovirus?

4/4 Virussen.

Eiwitten die men kan aantreffen bij de vermenigvuldiging van een bepaald retrovirus, zijn onder andere eiwitten van de eiwitmantel en reverse-transcriptase.

Welke van deze eiwitten wordt of welke worden gecodeerd door het RNA dat van het retrovirus afkomstig is?

2/3 DNA en RNA.
Zie figuur C 146 en C 147 van de bijlage.

Voor het gegeven dat reparatie van DNA mogelijk is, worden de volgende voorwaarden genoemd:

1. reparatie van DNA is mogelijk doordat de informatie daarvoor in één van de strengen van DNA is bewaard.

2. reparatie van DNA is mogelijk doordat er reparatie-enzymsystemen voor DNA bestaan.

3. reparatie van DNA is mogelijk doordat er 'knip-enzymen' zijn die delen van een nucleotide uit een DNA-streng kunnen verwijderen.

4. reparatie van DNA is mogelijk doordat er 'plak-enzymen' zijn die een nucleotide in een DNA-streng kunnen passen.

Aan welke van deze voorwaarden moet worden voldaan zodat reparatie van DNA mogelijk is?

3/3 DNA en RNA.
Zie figuur C 146 en C 147 van de bijlage.

De foutenfrequentie bij de RNA-synthese is hoger dan die bij de DNA-synthese en bovendien ontbreekt het reparatiemechanisme, zoals dat in tekening 1 van de afbeelding C 146 is weergegeven. Toch hebben fouten bij de RNA-synthese minder blijvende gevolgen voor een mens of diens nageslacht dan fouten bij de DNA-synthese.
Hierover worden de volgende beweringen gedaan:

1. tijdens de interfase wordt RNA korte tijd gebruikt en dan vervangen; DNA wordt niet vervangen.

2. de veranderingen in RNA worden niet blijvend overgedragen op nakomelingen; die in DNA in sommige gevallen wel.

3. bij deling wordt alleen DNA en geen RNA naar de nieuw gevormde cellen overgebracht.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

1/4 Receptor-eiwit.
Zie figuur A 274 van de bijlage.

Uit biochemisch onderzoek is gebleken dat een cel alleen maar op een bepaald geslachtshormoon kan reageren, als zich in de cel een receptor bevindt voor dat hormoon.

In dit geval is de receptor een eiwit dat zich in het cytoplasma van de cel bevindt.

De geslachtshormoonmoleculen komen via het celmembraan vanuit de weefselvloeistof de cel binnen.
• Bevat de cel geen receptoreiwit voor het hormoon dan verdwijnt het hormoon weer uit de cel.
• Bevat de cel wel een receptor-eiwit dan treedt een binding op tussen het hormoon en het receptor-eiwit. Het receptor-eiwit wordt daardoor geactiveerd en de receptor verandert van vorm. Het geactiveerde hormoon-receptor-complex verplaatst zich naar de kern. Daar bindt het zich aan een bepaalde plaats van het DNA in de celkern. Het gevolg daarvan is dat eiwitsynthese op gang komt. Dit proces is weergegeven in de afbeelding A 274

Voor ieder type geslachtshormoon bestaat een aparte receptor. Als de cellen van een weefsel geen receptoren bevatten voor een bepaald type geslachtshormoon, dan heeft dit type hormoon geen invloed op dit weefsel.

De receptor voor oestradiol komt in hoge concentraties voor in cellen van het baarmoederslijmvlies.

Waardoor kan een receptor-eiwit voor oestradiol geen ander geslachtshormoon binden?

-

2/4 Receptor-eiwit.
Zie figuur A 274 van de bijlage.

Wat is het directe gevolg van de binding van het hormoonreceptor-complex aan het DNA?

3/4 Receptor-eiwit.
Zie figuur A 274 van de bijlage.

De binding van oestradiol leidt tot eiwitsynthese.

Waar in de cel vindt eiwitsynthese plaats?

4/4 Receptor-eiwit.
Zie figuur A 274 van de bijlage.

Oestradiol veroorzaakt via tussenkomst van het receptor-eiwit de stimulering van de synthese van een eiwit P in de cellen van het baarmoederslijmvlies.
Over de betekenis van dit eiwit P wordt een aantal beweringen gedaan:

1. Eiwit P kan enzymatisch de productie van hormonen bewerkstelligen.
2. Eiwit P kan via invloed op het DNA in de cellen van het baarmoederslijmvlies de celdeling stimuleren.
3. Eiwit P remt de kerndeling.

Welke van deze beweringen is, rekening houdend met de invloed van oestradiol in het menselijk lichaam, waarschijnlijk juist?

1/5 Mitochondriën en mitochondriaal DNA.
Zie figuur B 2228 van de bijlage.

In de afbeelding is schematisch een proces in een mitochondrium getekend. In dit mitochondrium bevinden zich twee ruimten: de ruimte P en de ruimte Q (de matrix).
De vloeistoffen in deze ruimten verschillen in samenstelling en pH.

In het mitochondrium is de vorming van ATP met behulp van het enzym ATP-synthetase aangegeven. Hierbij gaan H⁺ -ionen van ruimte P naar ruimte Q.

Ter handhaving van het pH-verschil tussen de ruimten P en Q gaan H⁺ -ionen vervolgens weer vanuit ruimte Q naar ruimte R.

Gaan de H⁺ -ionen vanuit ruimte Q naar ruimte P vooral door actief transport, door diffusie of door osmose?

3/5 Mitochondriën en mitochondriaal DNA.
Zie figuur B 2229 van de bijlage.

Lijkt het delingsproces van mitochondriën het meest op de deling van een amoebe, van een eencellige alg, van een gistcel of van een bacterie?
Noem twee kenmerken uit de tabel hieronder waaruit dat is af te leiden.

afbeelding

4/5 Mitochondriën en mitochondriaal DNA.
Zie figuur B 2229 van de bijlage.

In de matrix van mitochondriën bevindt zich onder andere DNA. Mitochondriaal DNA wordt uitsluitend van moeder op kind overgedragen. In een populatie bevinden zich verschillende typen mitochondriaal DNA.

Nederlandse onderzoekers zijn een bijzondere vorm van diabetes mellitus (suikerziekte) op het spoor gekomen, die overerft via mitochondriaal DNA. Vrouwen met deze ziekte krijgen kinderen die ook aan de ziekte lijden.

De onderzoekers hebben vastgesteld waardoor de afwijking ontstaat. Zij zeggen: "Het gaat om een afwijking aan één van de genen voor het genetisch 'afleesapparaat' van de mitochondriën".

Wat bedoelen de onderzoekers met het 'genetisch afleesapparaat'?