Budowa kwasów nukleinowych

DNA $kwas deoksyrybonukleinowy$ i RNA $kwas rybonukleinowy$ to dwa główne typy kwasów nukleinowych pełniące kluczowe funkcje w przechowywaniu i ekspresji informacji genetycznej.

Definicja: Budowa DNA - podwójna helisa złożona z dwóch nici nukleotydów ułożonych równolegle i spiralnie skręconych wokół wspólnej osi.

Budowa nukleotydu DNA:

1. Reszta kwasu fosforowego
2. Cukier $deoksyryboza$
3. Zasada azotowa $adenina, tymina, cytozyna lub guanina$

Vocabulary: Budowa nukleotydu RNA jest podobna, ale zawiera rybozę zamiast deoksyrybozy i uracyl zamiast tyminy.

Ważną cechą struktury DNA jest komplementarność zasad:

• Adenina $A$ łączy się z tyminą $T$
• Cytozyna $C$ łączy się z guaniną $G$

Highlight: RNA a DNA różnice - RNA jest zwykle jednoniciowy, zawiera rybozę i uracyl, podczas gdy DNA jest dwuniciowy, zawiera deoksyrybozę i tyminę.

Sekwencja nukleotydów w DNA lub RNA określa informację genetyczną. Geny to odcinki DNA zawierające informacje o budowie białek, stanowiące około 2% całości DNA.

Chromosomy i organizacja materiału genetycznego

Chromosomy to struktury zawierające DNA i białka, widoczne podczas podziału komórkowego. Są one kluczowe dla organizacji i przekazywania materiału genetycznego.

Definicja: Chromosom to wyróżniona w czasie mitozy i mejozy postać silnie skondensowanej chromatyny, zawierająca DNA, białka i niewielką ilość RNA.

Budowa chromosomu:

1. Centromer - miejsce połączenia chromatyd
2. Ramiona - wydłużone części chromosomu
3. Chromatydy - podłużne połówki chromosomu, każda zawierająca jedną cząsteczkę DNA

Vocabulary: Chromatyna to włóknista substancja występująca w jądrze komórkowym, zbudowana z DNA, histonów i innych białek.

Kariotyp to kompletny zestaw chromosomów komórki somatycznej organizmu. U człowieka kariotyp składa się z 46 chromosomów $23 pary$.

Highlight: Chromosomy homologiczne to pary chromosomów odpowiadające sobie w zestawach od matki i ojca, zawierające geny warunkujące te same cechy.

Replikacja DNA i rodzaje RNA

Proces replikacji DNA to kluczowy mechanizm umożliwiający powielanie materiału genetycznego przed podziałem komórki.

Definicja: Replikacja DNA to proces, w którym podwójna nić DNA ulega skopiowaniu, tworząc dwie identyczne cząsteczki.

Etapy replikacji DNA:

1. Rozdzielenie nici DNA
2. Przyłączanie wolnych nukleotydów do każdej nici
3. Powstanie dwóch identycznych cząsteczek DNA, każda z jedną starą i jedną nową nicią

Highlight: Gdzie zachodzi replikacja DNA? Proces ten zachodzi w jądrze komórkowym przed podziałem komórki.

RNA pełni różne funkcje w komórce. Wyróżniamy trzy główne typy RNA:

1. mRNA $matrycowy$ - przenosi informacje o budowie białek z jądra do cytoplazmy
2. tRNA $transportujący$ - dostarcza aminokwasy do miejsca syntezy białek
3. rRNA $rybosomalny$ - buduje rybosomy, struktury odpowiedzialne za syntezę białek

Vocabulary: Rodzaje RNA różnią się funkcją i strukturą, ale wszystkie są kodowane przez geny w DNA.

Podziały komórkowe: mitoza i mejoza

Podziały komórkowe są kluczowe dla wzrostu, rozwoju i rozmnażania organizmów. Wyróżniamy dwa główne typy podziałów: mitozę i mejozę.

Definicja: Mitoza to podział komórkowy prowadzący do powstania dwóch identycznych komórek potomnych.

Komórki można podzielić na:

• Diploidalne $2n$ - zawierające podwójny zestaw chromosomów, np. komórki naskórka
• Haploidalne $n$ - zawierające pojedynczy zestaw chromosomów, np. gamety $plemniki i komórki jajowe$

Highlight: Kiedy zachodzi replikacja DNA? Replikacja DNA zawsze poprzedza podział jądra komórkowego, zarówno w mitozie, jak i w mejozie.

Mitoza zachodzi w komórkach somatycznych i prowadzi do powstania dwóch identycznych komórek potomnych. Z komórki diploidalnej powstają dwie komórki diploidalne, a z haploidalnej - dwie haploidalne.

Vocabulary: Mejoza to specjalny rodzaj podziału komórkowego prowadzący do powstania gamet, w którym liczba chromosomów zostaje zredukowana o połowę.

Zrozumienie mechanizmów podziałów komórkowych jest kluczowe dla zrozumienia podstawowych pojęć genetycznych i procesów dziedziczenia.

Strona 5: Porównanie Mitozy i Mejozy

Szczegółowa analiza różnic między mitozą a mejozą.

Highlight: Główne różnice między podziałami:

• Mitoza: jeden podział, zachowanie liczby chromosomów
• Mejoza: dwa podziały, redukcja liczby chromosomów

Vocabulary: Wrzeciono podziałowe to struktura odpowiedzialna za przemieszczanie chromosomów podczas podziału komórki.

Wprowadzenie do genetyki

Genetyka to nauka zajmująca się badaniem dziedziczenia cech oraz zmienności organizmów. Za ojca genetyki uważa się Gregora Mendla.

Definicja: Co to jest genetyka? To dziedzina biologii analizująca mechanizmy przekazywania informacji genetycznej i powstawania różnorodności biologicznej.

Cechy organizmu można podzielić na kilka kategorii:

1. Cechy dziedziczne - przekazywane potomstwu, np. kolor oczu, płeć, niektóre choroby genetyczne.
2. Cechy indywidualne - unikalne dla danego osobnika, np. rysy twarzy, barwa głosu.
3. Cechy gatunkowe - wspólne dla wszystkich przedstawicieli gatunku, np. dwunożność u człowieka.
4. Cechy niedziedziczne - nieprzekazywane potomstwu, np. blizny, tatuaże.

Highlight: Czym zajmuje się genetyka? Bada ona mechanizmy dziedziczenia cech, zmienność organizmów oraz strukturę i funkcje materiału genetycznego.

Informacja genetyczna jest zapisana w kwasach nukleinowych, głównie w DNA, za pomocą kodu genetycznego. DNA ma strukturę podwójnej helisy i znajduje się w jądrze komórkowym.

Vocabulary: Geny dominujące i recesywne to allele tego samego genu o różnej sile ekspresji, wpływające na dziedziczenie cech u człowieka.