Genetyka oraz Mitoza i Mejoza

Alternatywny zapis:

nici tworzą ścisłe pary RNA ADENINA + URACYL CYTOZYNA + GUANINA R Chromosomy, chromatyny, kariotyp Chromosom - wyróżnicowana w czasie mitozy i mejozy specyficzna postać silnie skonstruowanej chromatydy, substancji włóknistej białka (ok.60%), kwas deoksyrybonukleinowy (ok. 35%) oraz kwas rybonukleinowa (ok. 5%) Chromosom jest zbudowany z co najmniej jednej nici DNA i białek Chromatyny - włóknista substancja występująca w jądrze komórkowym, zbudowana z DNA, histonów, niehistonowych białek i małej ilości RNA centromer Kariotyp - kompletny zestaw chromosomów komórki somatycznej organizmu Budowa chromosomu Chromosom w dzielącej się komórce składa się z połączonych ze sobą podłużnych połówek chromatyd. Każda chromatyda zawiera jedną cząsteczkę DNA. Miejscem ich połączenia nazywamy centromerem. ramiona chromatyda Genetyka @futureviolinist Replikacja DNA Proces, w którym podwójna nić DNA (podwójna helisa) ulega skopiowaniu Podwójna helisa i nici DNA rozdzielają się • Do każdej nici DNA są dołączone wolne nukleotydy • Powstają dwie identyczne cząsteczki DNA. Każda z nich zawiera jedną nić starą i jedną nową . Po replikacji chromosom zawiera dwie cząsteczki DNA. Zostaną one rozdzielone podczas podziału komórek potomnych Budowa RNA RNA jest zazwyczaj jednoniciowy • mRNA - przenosi informacje o budowie białek z jądra do cytoplazmy • tRNA - dostarcza aminokwasy do miejsca syntezy białek • rRNA - buduje rybosomy - struktury, które odpowiadają a łączenie aminokwasów w łańcuchy białkowe Informacje dotyczące budowy różnych rodzajów RNA znajdują się w genach Podziały komórkowe Komórka macierzysta - komórka, która ulega podziałów Komórka potomna - powstaje z komórki macierzystej Komórki somatyczne - wszystkie komórki organizmu oprócz gamet Chromosomy homologiczne - komórki odpowiadające sobie w obu zestawach (zestawach matki i ojca). Są one takiej samej wielkości i mają ten sam kształt. Znajdują się w nich geny warunkujące te same cech. Komórki diploidalne i haploidalne Diploidalne • Podwójny zestaw chromosomów (oznacza się symbolem 2n) • Komórki naskórka zawierają podwójny zestaw chromosomów. Są więc komórkami diploidalnymi Haploidalne • Pojedynczy zestaw Podział komórki • Podział jądra komórkowego • podział cytoplazmy chromosomów (oznacza się symbolem n) Plemnik i komórka jajowa mają pojedyncze zestawy chromosomów. Są więc komórkami haploidalnymi Podział jądra komórkowego prowadzi do rozdzielenia materiału genetycznego między powstające komórki. Zawsze poprzedza go replikacja Podział cytoplazmy umożliwia rozdzielenie komórki na dwie komórki potomne Genetyka @futureviolinist Mitoza i Mejoza Mitoza zachodzi w komórkach somatycznych. Komórki potomne powstające w wyniku tego procesu mają taką samą ilość materiału genetycznego co komórka, z której powstały. W wyniku zachodzącej mitozy z komórki diploidalnej powstają dwie komórki diploidalne a z komórki haploidalnej - dwie komórki haploidalne. Komórki potomne wytwarzają takie same białka i mają takie same cechy jak komórka macierzysta. Znaczenie mitozy: • umożliwia rozmnażanie bezpłciowe organizmom jednokomórkowym • umożliwia gojenie się ran, odtwarzanie złuszczonych komórek naskórka i uszkodzonych tkanek • umożliwia wytwarzanie komórek ciała • umożliwia wzrost całego ciała oraz jego części np. włosów i paznokci Przebieg mitozy: • Kiedy komórka zaczyna się dzielić, DNA przyjmuje postać chromosomów. Zanika otoczka jądrowa i zaczyna się tworzyć włókno podziałowe • Włókna wrzeciona podziałowego łączą się z chromosomami. Następnie chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej, czyli mniej więcej w środku komórki • Chromatydy oddzielają się od siebie i są odciągane przez wrzeciono podziałowe do przeciwległych biegów. Od tego momentu każda chromatyda staje się odrębnym chromosomem • Wokół każdego zestawu chromosomów odtwarza się otoczka jądrowa. Potem następuje podział cytoplazmy. W jego wyniku powstają dwie komórki potomne o tej samej liczbie chromosomów co komórka macierzysta Mejoza - podział redukcyjny - prowadzi do powstania czterech komórek potomnych o zredukowanej o połowę liczbie chromosomów z jednej komórki macierzystej. Mejoza składa się z dwóch następujących po sobie podziałów. Podczas pierwszego z nich powstają dwie komórki potomne ze zredukowaną o połowę liczbą chromosomów czyli z ich pojedynczym zestawem. Dzięki replikacji, każdy z tych chromosomów składa się z dwóch chromatyd. Podczas drugiego podziału chromatydy te są rozdzielane do komórek potomnych. Mejoza prowadzi do powstania czterech komórek haploidalnych z jednej komórki diploidalnej. Znaczenie mejozy: • wytwarzanie gamet, które w wyniku tego procesu mają zmniejszoną o połowę liczbę chromosomów i jedyną w swoim rodzaju kombinację cech Podczas powstawania gamet dochodzi do rekombinacji genetycznej wskutek, której mieszają się geny pochodzące od ojca i matki. Przebieg mejozy: • Kiedy komórka zaczyna się dzielić DNA przyjmuje postać chromosomów. Każdy z nich składa się z dwóch identycznych chromatyd. Następnie chromosomy homologiczne łączą się w pary, Zanika otoczka jądrowa i zaczyna się tworzyć włókno podziałowe • Pary chromosomów homologicznych łączą się z wrzecionem podziałowym i ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki • Każdy chromosom z pary jest odciągany do przeciwległego bieguna komórki • Powstają dwie komórki potomne. W jądrach powstałych komórek znajduje się po jednym chromosomie homologicznym z każdej pary • Na początku drugiego podziału w komórkach potomnych ponownie znikają otoczki jądrowe i tworzy się wrzeciono podziałowe Genetyka @futureviolinist • Chromosomy w każdej komórce łączą się z wrzecionem podziałowym i ustawiają w płaszczyźnie równikowej • Chromatydy są odciągane do przeciwległych biegunów komórek • Ostatecznie powstają cztery komórki o zredukowanej o połowę liczbie chromosomów Wrzeciono podziałowe - struktura, dzięki której chromosomy przemieszczają się podczas podziału komórki. Wymiana fragmentów DNA Wymiana między chromosomami homologicznymi sprawia, że do gamet trafiają chromosomy o nowych kombinacjach cech. Porównanie mitozy i mejozy Mitoza Mejoza • przed podziałem następuje replikacja • przed podziałem następuje replikacja podczas mitozy dochodzi do dwóch podziałów • podczas mitozy dochodzi do jednego podziału • Komórki potomne mają taką samą liczbę chromosomów co komórki macierzyste • Służy do wytwarzania komórek somatycznych Allele wersje tego samego genu Podstawowe prawa dziedziczenia dominujący 11 • jest odpowiedzialny za wystąpienie cechy dominującej • Oznacza się go dużą literą np. "A" • Komórki potomne mają o połowę mniejszą liczbę chromosomów od komórki macierzyste • Służy do wytwarzania gamet Allel ● recesywny jest odpowiedzialny za wystąpienie cechy recesywnej • Oznacza się go małą literą np. "a" Genetyka @futureviolinist Heterozygota i homozygota Heterozygota - osobnik o dwóch różnych allelach Homozygota - osobnik o jednakowych allelach W zależności od występowania alleli wyróżniamy: • homozygotę dominująca - 2 allele dominujące • homozygotę recesywną - 2 allele recesywne Homozygota dominująca AA • Ma 2 allele dominujące • Ujawnia się u niej cecha dominująca • Jej genotyp zapisuje się za pomocą wielkich liter np. "AA" Rodzaje organizmów Homozygota recesywna aa • Ma 2 allele recesywne Ujawnia się w niej cecha recesywna • Jej genotyp zapisuje się za pomocą małych liter np. "aa" Heterozygota Aa Ma jeden allel dominujący i jeden recesywny • Ujawnia się w niej cecha dominująca • Jej genotyp zapisuje się za pomocą jednej dużej i jednej małej litery np. "Aa" Fenotyp i genotyp Fenotyp jest to zespół wszystkich dostrzegalnych cech organizmu będący wynikiem współdziałania czynników dziedzicznych oraz warunków środowiska Genotyp to zespół genów danego organizmu warunkujący jego właściwości dziedziczne