Biologia z Genetyka zagadnienia Wyklady.doc

18

Biologia z Genetyką zagadnienia Wykłady

1.                  Wiek najstarszych śladów życia na Ziemi.

Życie na Ziemi pojawiło się ok. 3,7 mld lat temu. Tlen na Ziemi gromadził się powoli i wytwarzały go głównie sinice. Komórki eukariotyczne pojawiły się na Ziemi później niż prokariotyczne.

2.                  Endosymbiotyczna teoria powstawania komórek eukariotycznych.

Teoria Endosymbiotyczna – komórka eukariotyczna powstała z komórek prokariotycznych, które zostały pochłonięte i nie strawione. Twórcy teorii komórkowej: 1838 – M. Scheiden, 1855 – T. Schwann.

3.                  Składniki nieorganiczne komórki (tylko wymienić: woda, pierwiastki (mikro i makro, ultraelementy).

Pierwiastki:

              - biogenne: C, H, O, N, S, P,

              - makroelementy: drobne zapotrzebowanie człowieka przekracza 100mg, to: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Na, Cl,

              - mikroelementy: zapotrzebowanie poniżej 100mg, to: Fe, B, Cu, Zn, Mn, Mo, I, F,

              - ultraelementy: Ra, Ag, Au – aktywatory procesów biologicznych.

4.                  Składniki organiczne komórki (wymień: kwasy nukleinowe, białka, tłuszcze, węglowodany).

Kwasy nukleinowe:

- DNA,

- RNA – rRNA, tRNA, saRNA.

Białka:

- aminokwasy,

- hemoglobina.

Tłuszcze (lipidy):

- proste,

- złożone (2cząsteczki),

- postać stała (tł. Zwierzęce),

- postać ciekła (tł. Roślinne, tran),

- zwierzęce – glicerydy, kwas tłuszczów nasyconych,

- roślinne – glicerydy, kwas tłuszczów nienasyconych.

Węglowodany:

- cukry proste,

- dwucukry,

- wielocukry.

5.                  Budowa komórki zwierzęcej.

W skład budowy komórki zwierzęcej wchodzą:

- jądro komórkowe,

- rybosom,

- mitochondrium,

- centrola,

- lizosomy,

- cytoplazma,

- błona komórkowa,

- aparat Golgiego,

- siateczka endoplazmatyczna.

6.                  Model budowy błony plazmatycznej.

Błona plazmatyczna składa się z:

- lipidów,

- białek błonowych.

7.                  Białka błonowe (wymienić: receptory błonowe, cząsteczki adhezyjne, antygeny).

Receptory błonowe – wyspecjalizowane w rozpoznawaniu sygnałów cząsteczek chemicznych, które nie są zdolne do przenikania przez błonę komórkową; receptory jonowe - rodzaj receptora błonowego hormonalnego sprzężonego z kanałem jonowym działającym na zasadzie transportu biernego

Cząsteczki adhezyjne – stanowią grupę glikoprotein będących integralną częścią błony komórkowej.

Antygeny – substancja, której obecność uruchamia odpowiedz immunologiczną.

8.                  Cytoplazma – budowa.

Cytoplazma – część płynna komórki, zachodzą w niej różne reakcje. Podstawowym jej składnikiem jest cystol (macierz), w którym znajdują się organelle, tzn: siateczka śródplazmatyczna, endosomy, lizosomy, aparat Golgiego, mitochondria, peroksysomy.

9.                  Siateczka wewnątrzplazmatyczna – budowa i funkcja

W komórce występuje gładka i szorstka (posiada rybosomy). Pełni rolę w syntezie i składaniu białek.

10.  Aparat Golgiego – budowa i funkcje.

Stosy spłaszczonych cystern otoczonych pęcherzykiem. Pełni funkcje transportowe i wydzielnicze. Znajdujące się w aparacie Golgiego enzymy zmieniają cząsteczki białka, a te przeznaczone są do wydzielania na zewnątrz.

11.  Rybosomy – budowa, zadanie.

Cząsteczka złożona z RNA i białka, niektóre przyłączone są do siateczki, inne pozostają wolne w cytoplazmie. Funkcje: syntezuje cząsteczki białka.

12. Lizosomy – budowa, zadanie.

Zamknięte pęcherzyki zawierające enzymy, powstają w mitochondrium. Są to miejsca śródkomórkowego trawienia. Rozkładają w komórkach sfatygowany materiał

13.  Peroksysomy – budowa, rola.

Mikro ciała otoczone jedną błoną, które katalizują szereg reakcji metabolicznych. Podczas rozkładów lipidów produkowany jest nadtlenek wodoru – substancja szkodliwa dla komórek.

14.  Centriole – budowa, zadanie.

Wrzecionko mitotyczne tworzące sieć mikrokanalików podczas mitozy.

15.  Cytoszkielet (mikrotubule, mikrofilamenty, filamenty pośrednie) – funkcje.

Jest wewnątrzkomórkowym systemem białkowych filamentów (włókienek) i mikrotubuli (mikrorurek) które zapewniają kształt, wewnętrzną organizację oraz ruch komórek i ruch w komórkach. Filamenty i mikrotubule znajdują się w cystolu i odgrywają rolę podobną do roli układu mięśniowo – szkieletowego.

16.  Mitochondria – budowa, zadania.

Cylindryczne struktury otoczone dwiema błonami, pofałdowana błona wewnętrzna tworzy grzebienie. Wnętrze mitochondrium wypełnia macierz (matrix), w której znajdują się koliste cząsteczki mitochondrialnego DNA, białka enzymatyczne i rybosomy. Funkcje: miejsce większości reakcji składających się na oddychanie komórkowe, przekształcanie energii pochodzącej z glukozy lub lipidów w energię zawartą w ATP.

17.  Jądro komórkowe – budowa, rola.

Otoczone jest błoną jądrową, która składa się z dwóch błon zewnętrznej i wewnętrznej. Najważniejszym składnikiem jądra jest DNA, które wraz z białkiem tworzy chromatynę. Człowiek posiada 46 chromosomów. DNA jest bardzo ważnym składnikiem jądra, ponieważ przechowuje procesy życiowe.

18.  Budowa komórki roślinnej.

Charakteryzuje się budową plastyków, rozwojem wakuoli, celulozowej ściany komórkowej oraz plazmodesmami utworzonymi z pasm cytoplazmy i łączącymi wnętrza sąsiadujących komórek. Komórka roślinna przyjmuje zwykle postać wielościanów, mających taką samą wielkość oraz bardziej wydłużony kształt.

19.  Porównanie komórki zwierzęcej i roślinnej.

20.  Plastydy – podział (chloroplasty, leukoplasty, chromoplasty), zadanie.

Mają podwójną błonę komórkową, wewnętrzna błona tworzy wpuklenia do środka tzw. lamelce, którw zanurzone są w stromie, w której znajdują się białka rybosomy i DNA. Dzielą się na:

- chloroplasty – ciałka zieleni, zawieraka chlorofil umożliwiający fotosyntezę. W chloroplastach zachodzi proces fotosyntezy przy czym faza jasna fotosyntezy odbywa się w granach natomiast ciemna w stromie.

- leukoplasty – czyli plastycy barwne, w których gromadzą się substancje zapasowe: skrobia, tłuszcze, białka.

- chromoplasty – zawierają barwniki żółte, czerwone i pomarańczowe, które nadają barwę płatkom kwiatowym. Barwniki te pojawiają się w liściach po degradacji chlorofilu i stąd na jesień liści zmieniają kolor na żółty lub pomarańczowy.

21.  Modyfikacje ściany komórkowej. Zachodzą na drodze:

o       inkrustacji, czyli wnikania różnych substancji pomiędzy wiązki celulozy:

- mineralizacja - wnikanie związków mineralnych jak węglanu wapnia lub krzemionki co może powodować, że liście niektórych roślin są ostre i szorstkie, a więc nieatrakcyjne jako pokarm dla roślinożerców,

- drewnienie - wnikanie ligniny (drzewnika), wtedy ściana twardnieje, a zawartość w niej wody bardzo spada, staje się nieprzepuszczalna dla wody i powietrza, komórka najczęściej obumiera, ale staje się wytrzymała i odporna na urazy mechaniczne; przykładem są komórki drewna,

o       adkrustacji, czyli powlekania ściany dodatkowymi warstwami różnych związków:

- kutynizacja i woskowacenie - powleczenie zewnętrznej strony ściany kutyną i (lub) woskiem, substancjami pochodzenia tłuszczowego, powstaje wtedy warstwa zwana kutikulą, charakterystyczna dla komórek skórki nadziemnych części roślin lądowych; kutikula zmniejsza parowanie wody z roślin

- suberynizacja (korkowacenie) - powleczenie wewnętrznej strony ściany suberyną, a potem jeszcze jedną warstwą celulozy.

22.  Elementy komórki otoczone podwójną błoną białkowo – lipidową.

Są nimi:

- jądro komórkowe,

- mitochondria,

- plastydy.

23.  Budowa kwasu DNA.

Nukleotydy to elementy składowe DNA. Przedstawia się je zwykle za pomocą pojedynczych liter oznaczających zasady zasadowe, dzięki którym każdy z nich różni się od innych. Zasada T – tymina, G – guaninia, A – adenina, a C – cytozyna.

24.  Budowa kwasu RNA.

Podstawową jednostką jest nukleotyd, który składa się z cukru, zasady azotowej i kwasu ortofosforowego. Skład – nukleotydy: adeninowy, guaninowy, cytozynowy i uracytowy.

25.  Definicja genu.

Gen to podstawowa jednostka dziedziczna zlokalizowana w chromosomach, decydująca o przekazywaniu cech potomstwu. Gen jest odcinkiem łańcucha DNA, zawierającym pewną liczbę nukleotydów, których sekwencja stanowi informację genetyczną i warunkują syntezę białek.

26.  Budowa chromatyny (nukleosomy, włókno chromatynowe, chromatyna w rozwiniętej formie (euchromatyna), chromatyna w skondensowanej formie (heterochromatyna)).

Chromatyna utworzona jest z DNA białek pistonowych oraz niewielkiej ilości RNA. W budowie chromatyny bierze udział pięć różnych histonów oznaczonych symbolami H1, H2A, H2B,H3, H4. po dwie cząsteczki histonów H2A, H2B, H3, H4, układa się w oktamer histonów owiniętych odcinkiem cząsteczkowym DNA – jest to nukleonom.

27.  Budowa chromosomu metafazowego.

Chromosom to pałeczkowata struktura zbudowana z białek i DNA. Najbardziej zespiralizowane i dzięki temu najlepiej widoczne chromosomy można zaobserwować w metafazie podziału mitotycznego. Każdy chromosom składa się z 2 chromatyd połączonych przez centromer. Na centromerze znajduje się kinetochoe do którego przyczepiają się włókna wrzeciona kariokinetycznego podczas podziału komórkowego. Każda chromatyda zawiera długą cząsteczkę DNA nawiniętą na nukleonom. Na końcu każdej chromantydy znajdują się telomery.

28.  Replikacja DNA – definicja, znaczenie.

Jest to wieloetapowy proces powielania macierzystych cząsteczek. DNA w fazie S cyklu zachodzącego przy udziale wielu enzymów. Synteza cząsteczek DNA rozpoczyna się w miejscu, w którym występuje specyficzna sekwencja zasad, zwanym miejscem inicjacji replikacji. Replikacja zaczyna się od połączenia DNA krótkiego łańcucha, RNA zwanego primerem. W tym miejscu nici rozdzielają się i zaczynają się rozwijać na skutek heloizy RNA, który przesuwa się po cząsteczce DNA tuż przed enzymem syntezującym DNA. Synteza DNA odbywa się w widełkach replikacyjnych, które tworzą siłę w rozwidleniu DNA. Na obu rozdzielonych niciach widełek odbywa się synteza DNA. Ostatecznie w wyniku replikacji powstają dwie cząsteczki DNA, z których każda ma jedną nową i jedną starą nić.

29.  Kod genetyczny.

Sekwencje czterech zasad: adeniny, cytozyny, guaniny i tyminy na nici DNA stanowi kod zapisujący strukturę białek i enzymów, których budowa cytoplazmy komórkowej organizmu i kierują jego funkcjonowaniem. Trójki tych zasad kodują dwadzieścia różnych aminokwasów, niektóre aminokwasy kodowane są przez więcej niż jedną trójkę aminokwasów.

30.  Biosynteza białek – etapy i znaczenie dla życia komórki.

Aby gen uległ ekspresji sekwencji DNA musi zostać poddany transkrypcji, czyli przepasaniu na informacyjny mRNA. Ten następnie zostaje przesłany do rybosomów w cytoplazmie i tam przetłumaczone na sekwencje w białkach w procesie translacji. mRNA to lustrzane odbicie DNA.

31.  ...