Practicum: Eiwitsynthese – modelvorming transcriptie en translatie – Biologie Klas 4 HAVO

In dit practicum voor klas 4 HAVO modelleer je eiwitsynthese via transcriptie en translatie. Je bouwt met kaartjes of stroken de stap-voor-stap omzetting van DNA-code naar aminozuurvolgorde en analyseert de gevolgen van mutaties.

Leerdoel

Na dit practicum kun je de stappen van eiwitsynthese beschrijven (transcriptie: DNA → mRNA; translatie: mRNA → aminozuurséquence), de genetische code toepassen via de codetabel, het verschil uitleggen tussen missense, nonsense en stille mutaties, en toepassingen noemen (erfelijke ziekten, medicijnontwikkeling).

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: HAVO klas 4 | Vak: Biologie | Domein: M (molecuul- en celniveau) (CE) | DNA, mRNA, codon, anticodon, aminozuur, transcriptie, translatie, mutatie, ribosoom, tRNA

Benodigdheden

• DNA-modelkaartjes (basenvolgorde gegeven, complementaire bases)
• mRNA-kaartjes (leeg, zelf invullen)
• Codetabel (BINAS of schoolboek)
• Aminozuurkaartjes
• Notitieboek, kleurpotloden

Achtergrondinformatie

Transcriptie (in de celkern): een stuk DNA wordt gekopieerd naar een mRNA-streng. Complementairiteitsregel: A ⇉ U (in RNA), T ⇉ A, C ⇉ G, G ⇉ C. Translatie (op het ribosoom): het mRNA wordt afgelezen per codon (3 basen); tRNA-moleculen brengen het bijbehorende aminozuur aan. Start-codon: AUG (methionine). Stop-codons: UAA, UAG, UGA. Mutaties: puntmutatie → één base verandert. Missense: ander aminozuur; nonsense: stopcodon; stille mutatie: zelfde aminozuur (degenerate code).

Werkwijze

Stap 1 – Transcriptie

Gegeven DNA-mal-streng (3′→5′): 3′ TAC GGC TTA CAA CTG 5′

1. Schrijf de complementaire mRNA-streng op (5′→3′). Gebruik complementairiteitregels (A↔U, T↔A, C↔G, G↔C).

Stap 2 – Translatie

1. Verdeel het mRNA in codons (3 basen per codon).
2. Zoek elk aminozuur op via de codetabel.
3. Schrijf de aminozuurvolgorde op (eiwitketens beginnen met Met).

Stap 3 – Mutatie analyseren

1. Mutatie: de 4e base van de mal-streng verandert van G naar A. Bepaal het nieuwe mRNA-codon en het bijbehorende aminozuur. Welk type mutatie is dit?

Werktabel

Verwerkingsvragen

1. Schrijf de mRNA-streng en de aminozuurvolgorde voor de gegeven DNA-malstreng.
2. De G op positie 4 verandert naar A: TAC AGC ... Bepaal het nieuwe aminozuur en het type mutatie.
3. Verklaar waarom een mutatie in een intron minder ernstige gevolgen heeft dan in een exon.

Uitwerking

V1: mRNA (5′→3′): AUG CCG AAU GUU GAC. Aminozuren: AUG = Met (start); CCG = Pro; AAU = Asn; GUU = Val; GAC = Asp. Eiwit: Met – Pro – Asn – Val – Asp.

V2: DNA-mal positie 4: G → A, dus mal wordt TAC AAC. mRNA-codon was CCG (Pro); wordt nu UUG → aminozuur Leu. Pro → Leu: missense mutatie (ander aminozuur, eiwit mogelijk anders gevouwen).

V3: Intronen zijn niet-coderende delen van het DNA. Ze worden na transcriptie verwijderd (RNA-splicing) uit het pre-mRNA. Een mutatie in een intron beïnvloedt het uiteindelijke mRNA niet → geen verandering in aminozuurvolgorde. Een exon-mutatie blijft aanwezig in het gerijpte mRNA en leidt tot een veranderd eiwit.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert DNA-modelsets, codetabelwerkbladen en magnetische basenpaarensets voor moleculaire biologiepraktika in het voortgezet biologieonderwijs.

Bekijk het assortiment of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.