To nie jest odpowiedz na pytanie.
Jest, czesciowa. Po przodkach dziedzizymy zasadnicze cechy naszej budowy.
Dlaczego czlowiek nie doszedl ewolucyjnie do oczu z tylu? Przydalyby sie
bardzo.
Wlasnie tlumaczylem Ci poprzednio ze nie. Ile razy ogladasz sie za siebie w
ciagu godziny?
Takie oko z tylu przydaje sie rzadko.
Maja miasta, jezdza lodziami podwodnymi?
No coz, nie mowiles ze chodzi Ci o inteligencje techniczna.
| powstania rowniez zycia inteligentnego w wodzie. Moze to sie zdarzy w
| przyszlosci, a moze na innej planecie?
| A jakie sa Twoje odpowiedzi na w.w. pytania?Proste.
Lad zostal wybrany jako siedlisko "inteligencji i cywilizacji" dlatego,
ze ktos juz tak kiedys mial...
A dlaczego ten ktos kiedys mial ja wlasnie na ladzie? Jak widzisz
nieodpowiedziales na wlasne pytanie
i zaszczepil to zycie na Ziemi wlasnie na
ladzie.
:-) Nie kompromituj sie, wiesz ile czasu minelo od powstania zycia na Ziemi
(czy jak wolisz zaszczepienia) do wyjscia zycia na lad???
Wlasnie, dlaczego kosmici zaszczepili zycie wlasnie w wodzie (!!!), dlaczego
tak dlugo czekali na skonstruowanie komorki eukariotycznej? Dlaczego wogole
tak dlugo to trwalo?
GG
Czyżby np. trzydniowy zarodek miał włosy blond, krępą lub szczupłą budowę ciała i dużą skłonność do chorób?
Dokładnie tak !
Ustalone jest nawet to, czy na starość będzie łysiał.
Tylko ma z przodu taką wielką tablicę: "nie przeszkadzać" i "under construction"
Hm, może trochę po chamsku się wtrącę z cytatem z książki s/f, wydaje mi się, że bardzo poważnie traktującą naukę:
"Sporo rzeczy w biologii dzieje się bez udziału genów. Słoneczniki wyglądają, jak wyglądają, n a skutek fizycznych naprężeń. Wszędzie w naturze pojawiają się ciągi Fibonacciego i złote podziały, a nie koduje ich żaden gen - to po prostu mechaniczna interakcja. Albo, w przypadku rozwijającego się embriona, geny mówią "zacząć rosnąć" i "przestać rosnąć", ale liczbę palców i kręgów dyktuje mechanika obijających się o siebie komórek. Wspomniałem o tych wrzecionach podziałowych... są niezbędne do replikacji wszystkim eukariotycznym komórkom, a wyrastają jak kryształy zupełnie bez udziału genów. Zdziwilibyście się, w jakim stopniu życie działa w ten sposób.
Geny ustalają tylko warunki początkowe, umożliwiające proces. Struktura, która rośnie potem, nie wymaga już dokładnych instrukcji."
(Ślepowidzenie, Peter Watts)
Sam biologiem nie jestem, ale traktowanie genów jak bogów determinujących wszystko wydaje mi się przesadzone.
pozdrawiam
Rośliny (Plantae) - królestwo samożywnych, eukariotycznych organizmów lądowych, jak i wodnych o budowie tkankowej. Ewolucja umożliwiła przystosowanie ich budowy do zmiennych warunków środowiskowych panujących na Ziemi.
Rośliny zbudowane są z komórek, tworzących u roślin wyżej uorganizowanych tkanki i organy, które umożliwiają roślinom oddychanie, odżywianie, wzrost i rozwój.
Dawniej termin oznaczał organizmy jedno- i wielokomórkowe o komórkach osłoniętych ścianami komórkowymi lub zdolne do samożywności. Ślad takiego ujęcia zachował się jedynie w zakresie zainteresowań tradycyjnej botaniki, która zajmowała się wszystkimi organizmami nie będącymi zwierzętami, od bakterii, poprzez grzyby, glony, mszaki po rośliny naczyniowe.
Rośliny, które wymarły to rośliny kopalne, zajmuje się nimi paleobotanika.
W obecnie obowiązującej systematyce wyodrębnia się rośliny zielone – klad zawierający zielenice wraz z ramienicami oraz ich potomków - rośliny lądowe.
Witam wszystkich bardzo serdecznie,
Jestem studentką Wydziału Nauk Biologicznych, obecnie studiuję na drugim roku. Za niewielką cenę, mam do zaoferowania notatki z biologii, które mogą być bardzo pomocne w przygotowaniach do matury. Notatki stanowią doskonały materiał do szybkich powtórek materiału z zakresu Budowy chemicznej organizmów żywych; budowy komórki eukariotycznej i prokariotycznej; królestwa protista; królestwa grzybów; królestwa roślin; królestwa zwierząt oraz tematy obejmujące tkanki roślinne i zwierzęce. Notatki są pisane przeze mnie w Wordzie, cechują się przejrzystością i zwięzłością, dzięki czemu ułatwiają zapamiętywanie materiału. W łatwy i szybki sposób znajdziesz to, co najbardziej Cię interesuje i zaoszczędzisz swój cenny czas.
Zaznaczam że wszelkie informacje zawarte w moich notatkach można znaleźć w książkach lub internecie – oferuję jedynie ściśle uporządkowane notatki dzięki którym nie będziesz musiał wertować niezliczonych ilości stron, czy to internetowych czy książkowych.
Zainteresowanych proszę o kontakt mailowy: notatkizbiologii@interia.pl prześlę szczegółowy spis treści i przykładowy fragment z notatek.
Pozdrawiam.
to sa zagadnienia ktore byly podawane na pierwszych i ostatnich wykladach z biol kom tzw. minimum programowe (chcialoby sie rzec:"absolutne minimum ktore kazdy student wiedziec powinien"
)
1. budowa komorki prokariotycznej i eukariotycznej
2. budowa blon plazmatycznych i transport przez błony
3.polaczenia miedzykomorkowe
4.wewnetrzne systemy blon komorkowych
5.skladniki cytoszkieletu
6.wewnetrzna lokalizacja procesow metabolicznych (chloroplasty, mitochondrium)
7.jadro kom i organizacja materialu genetycznego
8.mitoza, mejoza
9.sciana komorkowa
10.techniki badawcze w budowie komorki
to chyba tyle chociaz moglam w pospiechu czegos nie napisac ew. nie doczytac sie z hieroglifow z ktorych pewnie nie odczytal by sie tez slawny kryptolog najswietniejszy wsrod swietnych i wielki duchem....
gdyby ktos mial cos wiecej niech pisze ![]()
milej nauki, a i pamietajcie z jakiej ksiazki sie uczycie ![]()
mnie niestety na wszystkich wykladach nie bylo, ale podziele sie tym co mam...
-komórka(wszystkie mozliwe cechy)
-jak powstał eukariont?
-teoria endosymbiozy (i dowody potwierdziające ją)
-różnice między komórką eukariotyczną a prokariotyczną
-budowa bakterii
-modele służace do badań replikacji, transkrypcji, cyklu komórkowego, ekspresji genów, biologii roślin, apoptozy i zróżnicowania organizmów
-cytoszkielet (wszystko co na ten temat można wiedzieć, filamenty, budowa mikrotubul, skład protoplazmy itd...)
-błona komórkowa ( znana nam z biofizyki asymetria błony lipidowej ![]()
, ruchliwość, płynność, białka występujące...)
-połączenia międzykomórkowe i sposoby transportu międzykomórkowego
-pompa sodowo potasowa, nośniki sprzężone, cechy kanałów jonowych, potencjał błony
-synapsy
-rodzaje pęcherzyków opłaszczających
-co to takiego endocytoza, fagocytoza, lizosom, fagocyty, recyklizacja, degradacja, transcytoza
-skąd się bierze energia (produkcja, ATP, cykl Krebsa, fotosynteza, budowa chloroplastu i mitochondrium, schemat utleniania cukru prostego, sposoby magazynowania i użytkowania pokarmu)
-jądro komórkowe
-cykle komórkowe
-DNA (skład, schemat upakowania, organizacja DNA jądrowego...)
a teraz robaczki ktoś kto ma więcej nich dodaje i w ten sposób dowiemy się czego mamy się uczyć, ja byłam naprawde tylko na kilku wykładach, jak macie coś więcej to wrzućcie ![]()
-budowa komórki eukariotycznej i prokariotycznej => podobienstwa i róznice,
-Z czego zbudowane sa organellla i jakie pelnia funkcje w komórce,
-budowa sciany komórkowej u prokariotów (mureina, dzieli sie na gram dodatni=>gruba sciana komorkowa, bakterie barwia sie na czerwono metoda grama, gram ujemny=> cienka sciana komorkowa, bakterie barwia sie na niebiesko (ciemnofioletowo))
-budowa sciany komorkowej u eukariotow (rosliny)- buduja ja celuloza i jej pochodne hemiceluloza i pektyna oraz ligina.
-budowa blony komorkowej...
-enzymy, co to sa? z czego sa zbudowane? (apoenzym (białka)+koenzym (sprawdz co to)=hapoenzym)
-aminokfasy, budowa i podzial na endogenne (syntezowane przez zwierzeta aminokfasy) i egzogenne (niesyntezowane przez kom zwierzece),
-z czego zbudowana jest kosc??
Sprawdźcie co wiecie ..
Ale nie rozumiem po co mi, w liceum, na profilu humanistyczno-art., chemia i fizyka. Naprawdę mnie to drażni.
Po co mi na biol-chemie historia? I to jeszcze przez całe 3 lata? ;P
A matma, geografia i biologia powinna być wszedzie.
Ehe, ale żeby jeszcze uczyli na tych przedmiotach czegoś ważnego, a nie czegoś co wykujemy na pamięć, a po lekcji zapomnimy.
W mojej szkole humany nie mają biologii w pierwszej klasie. I dobrze, po co im to? Po co mają się uczyć budowy komórek eukariotycznych, prokariotycznych, cyklu rozwojowego mszaków i paproci? ;P
A geografia? Przedmiot, którego strasznie nie lubię. Przez 3 lata w gim uczyliśmy się rzeczy, których już nie pamiętam. Dlaczego nie uczą nas tych państw, stolic, województw?
O! ZapomnieliÂśmy, że jest fachowiec na grupie :-)
Eeeee, jaki tam fachowiec, jeszcze nie :))
A nie jest też tak, że częÂść tej nieużytecznej informacji, jest kodem
wirusów, które w historii gatunku "popodłÂączały" się się do DNA gospodarza
i zostały tam nieaktywne jako właÂśnie takie Âśmiecie?
Nie slyszalam o takiej teorii. Wiem tylko, ze naukowcy nazywaja to tzw.
"junk DNA", czyli smieciowym DNA. Ciekawe, ze podczas ekspresji genu (czyli
przepisania informacji genetycznej z DNA na bialko) zarowno eksony
("wlasciwe" odcinki DNA kodujace okreslone bialko), jak i introny ulegaja w
komorce naturalnej transkrypcji (przepisaniu informacji genetycznej z DNA na
mRNA), powstaje transkrypt pierwotny, z ktorego nastepnie zostaja wyciete
introny i podczas translacji bialko powstaje tylko na podstawie sekwencji
nukleotydowej zawartej w eksonach.
Istnieje ryzyko uaktywnienia tych wirusów, podczas manipulacji
genetycznych?
To zalezy jakie to sa dokladnie manipulacje, jakie geny sie do tego bierze.
W genetyce stosowanej do ulepszania zywnosci nie moze byc absolutnie zadnego
takiego ryzyka. Ja osobiscie rowniez jestem przeciwna manipulacjom
genetycznym dotyczacym zywnosci, staram sie unikac GMO... Moja wiedza
dotyczca tych mechanizmow jest niestety niewielka... To, co mnie interesuje
w genetyce najbardziej i czym w przyszlosci chcialabym sie zajmowac to
mozliwosc leczenia chorob genetycznych, a tu stosuje sie nieco odmienne
mechanizmy.
Albo ryzyko włÂączenia syntezy jakiegoÂś białka, co do budowy którego
istnieje informacja w DNA, ale jest nieaktywna?
Ta kwestie mam nadzieje, ze wyjasnilam powyzej. Takie ryzyko nie istnieje,
jesli mowimy o sekwencji intronowej. Natomiasty niedokladnie rozumiem Twoje
pytanie... W jakiej postaci mialaby ta informacja w DNA istniec? Calej
sekwencji genu? I czy to ma byc gen prokariotyczny, czy eukariotyczny?
Normalnie w komorkach istnieje cala masa roznych genow, ktore w danej chwili
nie ulegaja ekspresji do bialek. Tak naprawde, bardzo niewiele z tych genow
jest aktywnych. Aktywacja/represja danego genu zalezy od szeregu czynnikow
zewnetrznych i wewnatrzokomorkowych.
Pozdrawiam,
Gandalf
Pozdrv
Atma
Jest, czesciowa. Po przodkach dziedzizymy zasadnicze cechy naszej budowy.
Nie dziedziczymy - nie mamy takich szczek jak poprzednicy.
Wlasnie tlumaczylem Ci poprzednio ze nie. Ile razy ogladasz sie za siebie w
ciagu godziny?
jak bym mial oczy z tylu, nie musialbym sie w ogole ogladac.
Takie oko z tylu przydaje sie rzadko.
Bo tak?
| Maja miasta, jezdza lodziami podwodnymi?
No coz, nie mowiles ze chodzi Ci o inteligencje techniczna.
Chodzi o cywilizacje.
| Proste.
| Lad zostal wybrany jako siedlisko "inteligencji i cywilizacji" dlatego,
| ze ktos juz tak kiedys mial...
A dlaczego ten ktos kiedys mial ja wlasnie na ladzie?
Poniewaz z ladu latwiej jest wystartowac?
Jak widzisz
nieodpowiedziales na wlasne pytanie
Ktore?
| i zaszczepil to zycie na Ziemi wlasnie na
| ladzie.
:-) Nie kompromituj sie, wiesz ile czasu minelo od powstania zycia na Ziemi
(czy jak wolisz zaszczepienia) do wyjscia zycia na lad???
Nie ma to nic do rzeczy. To malpoludy zostaly "ustawione" na
cywilizacje.
A nie wieloryby.
Wlasnie, dlaczego kosmici zaszczepili zycie wlasnie w wodzie (!!!),
Bo tej bylo duzo wiecej, niz ladu? I tak trafilo?
dlaczego
tak dlugo czekali na skonstruowanie komorki eukariotycznej? Dlaczego wogole
tak dlugo to trwalo?
Widocznie srodowisko musialo sie dostosowac (np. musialo powstac wiele
pozywienia).
Jak chyba wiesz, nie jemy skal i kamieni, tylko inne "zycia".
Uprzednio oczywiscie zabite.
GG
Szanowanko
-=+McKey+=-
Forum Nowej Cywilizacji
** Wkrotce strona Forum Nowej Cywilizacji **
http://fnclub.amuz.wroc.pl
Większość żyjących dziś komórek eukariotycznych i prokariotycznych ma budowę bardzo
1.Kwasy nukleinowe to zwiazki organiczne, ktorych ilosc w organizmie wynosi ok 1%. Monomerem(podstawowa jednostka budujaca) jest nukleotyd. Kazdy nukleotyd zbudowany jest z: nukleozydu i resty kwasu fosforowego. Kazdy nuklotyd zbudowany jest z:
a)Zasady azotowej:pochodne puryn(adenina i cytozyna) i pirymidowe(cytozyna, uracyn i tymina)
b)cukier nalezacy do pentos(cukry piecioweglowe): ryboza lub deoksyryboza
c)reszta kwasu fosforowego = fosforan
2.Kwasy nukleinowe zostaly odkryte w 1868 r. przez Mieschera, a w 1962 Watson i Crick otzrymali nagrode nobla za odkrycie modelu przestrzennego DNA.
3.Porównanie kwasow DNA i RNA
Skład chemiczny i własciwosci DNA
-cukier 5-weglowy deoksyryboza
-zasady purynowe adenina i guanina
-zasady pirymidowe cytozayna i tymina
-reszta kwasu fosforowego
-liczba łancuchow dwa
-rodzaje kwasów i funkcja jeden rodzaj(zrodlo informacji genetycznej sterujace synteza bialek
Skład chemiczny i własciwosci RNA
-cukier 5-weglowy ryboza
-zasady purynowe adenina i guanina
-zasady pirymidowe cytozayna i uracyn
-reszta kwasu fosforowego
-liczba łancuchow jeden
-rodzaje kwasów i funkcja mRNA-informacyjne, tRNA transportujace,rRNA rybosomalne biora udzial w biosyntezie bialka
4.Czasteczka DNA sklada sie z 2 lancuchow polinukleotydowych skreconych wokol siebie helikodalnie tworzac strukture alfa-helix.
Zasady azotowe lacza sie tutaj KOMPLEMENTARNIE za pomoca mostkow wodorowych.
DNA nigdy nie opuszcza jadra komorkowego,replikacja zachodzi w jadrze.
Wyroznia sie 3 stopnie zlozonosci:
1)struktura 1 rzedowa--- kolejnosc ulozenia poszczegolnych deoksyrybonukleotydow
2)struktura 2 rzedowa---przestrzenne ulozenie podwojna heliksa
3)struktura 3 rzedowa---przestrzenne ulozenie calej czasteczki DNA
5 W komorkach prokariotycznych( bezjadrowe np bakterie) DNA ma postac pojedynczej kulistej czasteczki zwanej nukleoidem lub wystepuje w plazmidach(wbudowane nie swoje DNA). U eukariota (u jadrowych) DNA zawarte jest w: jadrze komorkowym , mitochondriium i chloroplastach.
6RNA zwykle tworzy czasteczke jednoniciowa lecz moze byc tez 2 niciowy u wirusow.Wykazuje 3 stopnie zlozonosci:
a)struktura 1 rzedowa-kolejnosc ulozenia rybonukleotydow w czasteczce
b)struktura 2 rzedowa-lokalna struktura przestrzenna czasteczki RNA
c)struktura 3 rzedowa- przestrzenny uklad calej czasteczki
I to chyba byloby na tyle.
Co do wywodu o układzie immuno - to podczas antybiotykoterapii jest on poddawany supresji, więc jego odpowiedź jest tłumiona i taki stan utrzymuje się jeszcze jakiś czas po terapii. Dlatego właśnie antybiole są bronią obusieczną - zwalczamy patogen, ale kosztem obniżenia na jakiś czas swojej odporności. Tak jest bezsprzecznie.
No tutaj się będziemy kłócić. Skąd masz takie informacje? Możesz poprzeć swoją wypowiedź jakimiś udowodnionymi faktami?
Antybiotyki nie są lekami immunosupresyjnymi, działają tylko na komórki prokariotyczne, a eukariotyczne (czyli Twoje) pozostawiają w spokoju. Dla przykładu, Amoksiklav, to antybiotyk którego substancją czynną jest amoksycylina - antybiotyk z grupy beta-laktamowych, hamuje syntezę ścian komórkowych bakterii poprzez blokowanie aktywności enzymów bakteryjnych - transpeptydaz (PBP) biorących udział w ostatnim etapie syntezy peptydoglikanu ściany komórki bakteryjnej. Komórka bakteryjna pozbawiona prawidłowo działającego enzymu nie jest w stanie syntetyzować ściany bakteryjnej. Prowadzi to do upośledzenia jej zdolności życia w niekorzystnych warunkach środowiska - zwiększa sie przepuszczalność ściany komórkowej. Takie uszkodzenie prowadzi po pewnym czasie do zwiększenia aktywności bakteryjnych enzymów autolitycznych, powodujących samozniszczenie bakterii.
Komórki zwierzęce nie posiadają ściany komórkowej ani całej maszynerii do jej wytwarzania, stąd amoksycylina jest im obojętna.
Generalnie wszsytkie antybiotyki można podzielić na parę grup, w zależności od ich budowy oraz sposobu i miejsca działania. Wszystkie wykorzystują różnicę w budowie komórki eukariotycznej i prokariotycznej oraz jej elementów jak np. rybosomy.
Równocześnie układ immunologiczny nie może być blokowany gdyż potrzebny jest do fagocytozy martwych bakterii zabitych działaniem antybiotyku, jak również tych które jeszcze nie padły.
PS. Sory, ale studiowałem to 5 lat
czy wymagania komórki prokariotycznej są większe czy mniejsze niż eu?
czy u Was rzęska prokariotyczna ma inny skład i budowę niż eukariotyczna?? czemu?
Jemiol wypocil:
<cite
Jakie to ma znaczenie, posiadają przecież materiał genetyczny, czyli
informację o własnej budowie. (wybacz, że piszę o sprawach oczywistych, ale
robie to ze względu na te osoby, które nie mają wiedzy o budowie komórki)
Znów nie rozumiem. W proces replikacji materiału genetycznego pierwsza
komórka(prakomórka) musiała posiadać:
-lipidy które pełnią role surowców energetycznych,
-mitochondrium (centrum energetyczne),
-aparat Golgiego (magazyn)
-lizosomy (układ trawienny)
-plastydy (pełną role metaboliczne czyli służą przemianie materii czyli
katabolizmowi (rozkładowi z wydzieleniem energii) i anabolizmowi (syntezie
związków).
itd.
Pod każdą z tych nazw kryją się bardzo skomplikowane elementy komórki, które
są niezbędne do replikacji materiału genetycznego i życia komórki.
procesu nie mogło zaistnieć, bo życie na tym właśnie procesie polega, czyli
ciągłemu samopowielaniu.
</cite
Twoj podstawowy problem (choc kwestia na ile jest to problem a na ile umyslnie
stosowana perfidna strategia propagandowa "slomianego luda" jest kwestia
otwarta) - ty Jemiole - jest bezsensowne i bezpodstawne zalozenie, ze
ewolucjonosci twierdza, ze pierwsza powstala forma zycia byla *wspolczesna*
komorka eukariotyczna, ewentualnie prokariotyczna. Tyle, ze zaden
ewolucjonista niczego takiego nie zaklada. Uwaza sie, ze zycie rodzilo sie z
materii nieozywionej dlugo i stopniowo przez stadia posrednie *znaaaacznie
prostsze* od wspolczesnych komorek, takze bakteryjnych. Najprostsze - znacznie
prostsze od wspolczesnych - komorki prokariotyczne wyewoluowaly z pierwotnych
ukladow prebiotycznych po setkach milionow lat biochemicznej ewolucji. A
pierwotna komorka eukariotyczna - takze znacznie prostsza od wspolczesnych -
to wytwor kolejnych 1-2miliardow lat ewolucji.
Dlatego tez wasze kreacjonistyczne "wyliczenia nieprawdopodobienstw" nie maja
za grosz sensu - pomijajac nawet fakt, ze sa calkowicie merytorycznie bledne
(zupelnie nie tak powinno sie tego typu prawdopodobienstwa wyliczac). I to sie
wam powtarza od poczatku, vide chociazby:
[
Tak wiec odpowiedz mi, dlaczego wy mimo to ciagle powtarzacie te swoje
niedorzeczne klamstwa?
Malo tego, tak naprawde te wasze klamstwa ni jak przysluguja sie waszej
"sprawie", gdzyz z punktu widzenia teorii ewolucji w ogole nie jest istotne w
jaki sposob powstala pierwsza forma zycia: moglaby powstac spontanicznie ale
rownie dobrze moglby ja stworzyc jakis "Kreator" i zupelnie nieistotne jest
czym by on byl (Bogiem, bogie, boginia, kosmita, czlowiekiem ktory w wehikule
czasu przybyl z przyszlosci...). I to tez wam sie powtarza od poczatku, vide
chociazby: [ http://www.talkorigins.org/indexcc/CB/CB090.html ], a wy nadal
swoje. Dlaczego???
Jesli chcesz powazne debatowac na temat poczatkow zycia to sie najpierw
dowiedz, co *tak naprawde* ewolucjonisci na ten temat twierdza. Na poczatek
przeczytaj sobie ta stosunkowo swierzej daty przegladowke:
[ http://www.im.microbios.org/0801/0801023.pdf ] - jest ona krotka, zwiezla,
prosta, kladzie naciska na wszelkie watpliwosci i zawiera bogata bibliografie.
Przeczytaj ja i dopiero po tym, jak juz bedziesz wiedzial na co sie porywasz,
zaczynaj zglaszac swoje "watpliwosci".
Dostosujesz sie do tych podstawowych wymogow uczciwej debaty czy sie nie
dostosujesz? A jesli sie nie dostosujesz, to racz mi wyjasnic - dlaczego?
z powazaniem i pozdrowieniami
Quasi
Bardzo chętnie bym się w to pobawił. Ale problemem jest czas i pieniądze. I laboratorium.
Jak wklepię to do komputera to Ci podeślę (za jakieś 2 dni).
Spośród "moich" indolo[2,3-b]chinolin silnie oddziałujących z DNA znaczna
| część ma wysoką aktywność biologiczną, ale nie wszystkie. Natomiast związki słabo z DNA
| oddziałujące praktycznie takowej aktywności nie wykazują.Czym to tłumaczysz?
Długo by o tym można, ale w ogólnym założeniu sprawa (chyba) wygląda tak: związki te wiążąc sie do
DNA powodują odkształcenie struktury helisy, tzn. jej nienaturalne (nie wynikające tylko z samej
sekwencji...) zgięcie (róznie, od 5 do 30 stopni) i odwinięcie (w moim przypadku to ponad 30 st).
Takie odkształcone DNA jest co prawda substratem dla topoizomerazy, która potrafi je przeciąć, ale
nie potrafi już "religować", przez co ten stan -stabilny kompleks CC prowadzi po oddysocjowaniu
topoizomerazy do zerwania nici DNA. Teraz trochę o róznicach, związki wiążące się silniej, tworzą
trwalsze termodynamicznie kompleksy, przez co dłużej przebywają na helisie DNA, co z kolei możemy
obserwować makroskopowo jako efekt biologiczny (przeciwbakteryjny, przeciwnowotworowy czy inne =
więcej pęknietego DNA). Inne związki wiążąc się słabo powodują, że obserwowany efekt jest słabszy.
Natomiast zróżnicowanie w obrębie związków wiążących się silnie wskazuje jedynie na to, że mechanizm
jest bardziej skomplikowany, niż to nakreśliłem wyżej (proszę pamietać jeszcze o farmakokinetyce i
farmakodynamice!).
Mam dość podobną sytuację, związki moje
| protonowane są w pH ok. 7-8, czyli w komórce powinny być mniej więcej w równowadze 50/50.
| Natomiast po zadeklarowaniu pH=7.4 dostaję w modelowaniu (Discover MSI) tylko formę
| nieuprotonowaną (muszę jeszcze nad tym pomysleć i poracować).Czy mógłbyś przybliżyć mi, jak to robisz?
Tzn. jak ustawiam pH w Discover'ze? Mówiąc prosto, tam jest takie okienko, dodaję do struktury 5A
wody i ustawiam pH na 7.4 i jeszcze stałą dielektryczną na 4. I bez względu na to, czy w pliku
wsadowym miałem formę uprotonowaną, czy nie w wyniku dostawałem nieuprotonowaną.
Mogę się zrewanżować artykułem Drlicy "Mechanizm of fluoroquinolone
action" z Current Opinion in Microbiology 1999, 2, 504-508 w formacie postscriptu.
Chętnie, bo nie mam.
Pozwolę sobie na jeszcze kilka pytań.
1. Topoizimeraza I przecina jedną nić DNA, przekręcając dookoła drugiej i zmieniając topologię z
pierścienia na np. wstęgę Mobiusa. II rodzaju przecina w dwóch miejscach. A IV rodzaju? Czyżby
cięcia następowło w 4 miejscach?
Nie, nie. Topoizomeraza IV to nazwa bakteryjnej topoizomerazy II (ale nie gyrazy). Rózni się nieco
budową, ale głównie funkcją: odpowiedzialna jest za rozdział nowopowstałych kolistych chromosomów
bakteryjnych (czyli za dekatenację, Drlica & Zhao, 1997 -z listy, którą Ci podesłałem)
2. W różnych bakteriach gyraza przyłącza się do DNA w różnych miejscach. Jakiej długości
sekwencje rozpoznaje?
Szczerze mówiąc gyraza to nie moja działka, ale każda topoizomeraza ma własną sekwencjospecyficzność
oddziaływania z DNA (jak każde białko "metabolizujące" DNA). DNA które oplata gyrazę ma długość
około 130-150 bp (Bates et al., 1996), myślę, że na tym odcinku ma kilka punków styku, które jest w
stanie rozpoznać. Ze względu na charakter enzymu (jego "wszędobylskość"), domeny te powinny tworzyć
dość charakterystyczny motyw powtarzający się wielokrotnie na chromosomie. O ile pamiętam
eukariotyczna topoII rozpoznaje ok. 12 bp (licząc od strony 5"-: 4 przed miejscem cięcia, potem 8
bp, oraz na drugiej nici 8 przed miejscem cięcia i 4 po). Pozycje te nie są równocenne (co należy
podkreślić) i waga ich może się zmieniać też w zależności od tego, czy mamy stan fizjologiczny:
DNA-topoII, czy kompleks trójskładnikowy DNA-drug-topoII (Pommier et al., NAR, 19, 5973-5980)
Czołem,
Jarek
***********************************
Jaroslaw Osiadacz, Ph.D
Ludwik Hirszfeld Institute
Immunology and Experimental Therapy
Polish Academy of Sciences
Weigla 12, 53-114 Wroclaw, POLAND
phone: +4871-373-22-74 /174
***********************************
Ekspertom z Uniwersytetu Kalifornijskiego udało się zajrzeć jeszcze głębiej do wnętrza komórki bakteryjnej. W najnowszym numerze czasopisma Science donoszą oni, że odpowiedzieli na kilka ważnych pytań na temat tzw. mikrokompartmentów - specyficznych "przedziałów" wewnątrz komórki, pełniących określone funkcje. Naukowcy z Kalifornii wierzą, że zablokowanie procesu tworzenia mikrokompartmentów mogłoby zapobiec infekcjom bakteryjnym. Są także przekonani, że ich odkrycie ułatwi w przyszłości modyfikowanie komórek bakteryjnych, przez co znajdzie zastosowanie w biotechnologii.
W badaniach, których wyniki opublikowano 22 lutego, po raz pierwszy udowodniono istniejącą od dawna hipotezę, że mikrokompartmenty są zamkniętymi trójwymiarowymi strukturami otoczonymi szczelną błoną. W środku każdego z tych przedziałów panują specyficzne warunki, odpowiednie dla zachodzących w nim reakcji. Umożliwia to przeprowadzanie wielu procesów, często zachodzących w skrajnie różnych warunkach, równocześnie we wnętrzu jednej komórki.
Aby bliżej zbadać ten fenomen, badacze skupili się na karboksysomie - najlepiej poznanym z mikrokompartmentów, przeprowadzającym reakcje wiązania dwutlenku węgla u bakterii samożywnych. Udowodniono, że zbudowany jest jak piłka futbolowa: składa się z sześciokątów i pięciokątów, graniczących ze sobą ścianami i tworzących niemal idealną geometrycznie sferę. Struktura ta jest niezwykle korzystna energetycznie, a do tego zapewnia wydajne przenoszenie obciążeń - nie bez powodu podobną strukturę wykazuje otoczka wielu wirusów, a nawet pojedyncze cząsteczki chemiczne zwane fullerenami. Należy jednak zaznaczyć, że mikrokompartmenty są zbudowane ze znacznie większej liczby cząsteczek - do zamknięcia pełnej sfery potrzeba ponad 3000 molekuł białka.
Już ponad dwa lata temu, w sierpniu 2005 roku, ten sam zespół dowiódł, że białko tworzące mikrokompartmenty tworzy sześciokątne struktury. Do niedawna sądzono, że otoczka takiego przedziału jest stworzona wyłącznie z sześciokątów, a miejsca pomiędzy nimi tworzą pory, przez które zachodzi przepływ do środka i na zewnątrz otoczki. Teraz jednak udowodniono, że struktura jest znacznie bardziej szczelna, a otwory w błonie są wypełnione przez białka tworzące symetryczny pięciokąt.
Zespół, prowadzony przez prof. Yeatesa, planuje teraz poprowadzić kolejne badania nad innymi typami mikrokompartmentów. Są one istotne z punktu widzenia medycyny, gdyż bakterie wytwarzają największą ich liczbę w czasie infekcji. Może to oznaczać, że zablokowanie powstawania tych struktur może być skuteczną metodą powstrzymania zakażeń bakteryjnych. Inne eksperymenty mają sprawdzić, w jaki sposób enzymy trafiają do mikrokompartmentu, jakie różnice występują w ich budowie oraz jak dokładnie zachodzi proces zamykania się tej struktury w trzech wymiarach.
Niektórzy naukowcy od dawna przypuszczali, że dojdzie do odkrycia tak złożonych struktur wewnątrz komórek bakteryjnych, gdyż dla działania wielu enzymów i równoczesnego zachodzenia przeciwstawnych procesów biochemicznych było konieczne rozdzielenie ich w przestrzeni. Z drugiej jednak strony wielu z nich jest zaskoczonych tym, jak bardzo skomplikowana jest budowa komórki bakteryjnej. W pewien sposób zaciera to różnice pomiędzy komórkami eukariotycznymi (charakterystycznymi dla organizmów wyższych) a prokariotycznymi (czyli występującymi u bakterii i archeanów).
Źródło: Kopalnia Wiedzy
2. Proterozoik. część 1.
Archaik, pierwsza era od powstania Ziemi trwała od 4,6 mld lat do 2,5 mld lat i w tym okresie postały pierwsze komórki prokariotyczne (bezjądrowe, właściwie same chromosomy prawie jednoparowe obudowane ścianką komórki). Jest to prawie połowę okresu istnienia Ziemi. W skali roku: od 1-go stycznia do 16-go czerwca.
Od 17-go czerwca do 18-go września trwała druga era - proterozoik, czyli od 2,5 do 0,544 mld lat. Na resztę życia na Ziemi pozostało więc więcej niż jeden kwartał!
Życie w proterozoiku było bardzo burzliwe. Ruch lądotwórczy był jeszcze dość duży. Lądów przybywało, ale magma prawie przestała się wylewać "żródłowo" (powierzchniowo) i w większej częsci wydobywała się już za pomocą wulkanów. Lądy dorównywały już wielkościom obecnych kontynentów i wysp, ale jeszcze dość daleko było do ich tłoczności jak jest to dzisiaj! Niebo się jeszcze nic nie zmieniło. Było ciągle od początku czerwone (CO2 i brak tlenu!), Gorące w istocie i beztlenowe głębiny, ale prawdopodobnie na powierzchni już istniały lądolody identyczne jak dzisiaj.
Pod koniec archaiku lub na początku proterozoiku pojawiły się pierwsze komórki eukariotyczne, czyli komórki ze sterującym nią jądrem. Trudno jest ustalić w jaki sposób one się wykształciły, ale spróbuję.
Archibakterie i sinice zaczęły się róznicować! Były więc większe i mniejsze. Były żywiące się związkami rozpuszczonymi w wodzie, jak i związkami dennymi. Doszło do tego, że jedne zjadały drugie. Do tego już potrzebny jest aparat gębowy, ale nie można wykluczyć, że przez przypadek czy konieczność (ścisk i wchłanianie) drobniejsza komórka trafiła do większej i... zrobiła psikusa! Zaczęła sterować większą sama redukując się do tej roli pozostawiając sobie i modyfikując sobie do tej roli własne chromosomy. Czyli stała się jądrem większej komórki. I w ten sposób powstanie komórek eukariotycznych z prokariotycznych.
Wandalizm był też przyczyną powstania mitochondriów odpowiedzialnych w komórkach za przemianę wewnętrzną materii w energię. Po prostu wchłaniana komórka dzięki własnym mitochondriom, a wcześniej tylko samych chromosomów, uzyskiwała środki do życia. Znaczenie, czyli budowę i działanie mitichondriów winno być wyjaśnione w temacie o ewolucji genalnej, więc pozostawiam toto Ekorowi! Na pewno opisze.
Do tego dodajmy, że komórki eukariotyczne zaczęły przystosowywać się do życia pasożytniczego, do wchłaniania, zjadania innych komórek i czerpać z tego energię potrzebną do życia, zaczęły budować sobie "szkielet", czyli modyfikować błonę komórkową poprzez jej budowę włoknową, a nawet usztywnianie jej w częsciach lepiej przystosowanych do pożerania innych komórek. Też mozna podejrzewać, że robiły to do obrony przed ich pożarciem.
I niby tak powstały na Ziemi formy zwierzęce.
hm, ja też spróbuję sobie coś przypomnieć...
... ciężko
może po prostu otworze wykłady ( jak znajde w pudle
) to mnie oświeci
![]()
jest ![]()
- było pyt o rodzaje mikroskopów świetlnych i jakiego mikroskopu użyłbyś do obserwacji cytoszkieletu
- funkcje ap. Golgiego
- transport przez błony - był taki rysunek z Albertsa i trzeba było podpisać kanały, przenośniki itp
- narysowany był proces egzocytozy i trzeba było podpisać elementy ( płaszcz, cargo itp)
- 3 rodzaje transportu białek i który z nich wymaga rozfałdowania
- rodzaje ruchliwości fosfolipidów w błonach ( był rysunek i trzeba było nazwać) i który z nich zachodzi najrzadziej
- które organelle są autonomiczne
- teoria komórkowa - jak brzmi, kto i kiedy ją sformułował
- organizmy modelowe - co badano na każdym z nich
- przedstawić na schemacie oogenezę
- funkcje białek błonowych
- jeżeli organizm jest 2n i ma ileśtam chromosomów to ile chromosów będą miały jego gamety i kom. merystematyczne
- w błonach jakiego z org. będzie najwięcej nienasyconych lipidów
- pyt dot. miejsca występowania filamentów aktynowych i pośrednich
- kiedy powstała kom eukariotyczna
- definicja translacji, transkrypcji, replikacji
- uszeregować pojęcia dot. mejozy po kolei od tk. archeosporialnej do organogenezy
- uszeregować związki pod względem łatwości przenikania przez błony
jakie ph jest w lizosomach, jakie w cytoplazmie i dlaczego się różnią
- co to glikokaliks i z czego jest zbudowany
- co Hook obserwował pod mikroskopem i nazwał komórką
- które części komórki zawierają mikrotubule
- wymiary komórek roślinnych
- do czego są potrzebne chaperony
- funkcja jąderka
- etapy oddychania tlenowego - co zachodzi w: cytoplaźmie, matrix mitochondrium i na wew błonie mitochondrium
- typy pęcherzyków i pomiędzy jakimi organellami odbywa się transport określonymi typami
- porównanie eukariotów i prokariotów dotyczące jądra, mln par zasad w DNA, liczby białek, cytoszkieletu, genów i wielkości komórek
- zaznaczyć cechy heteochromatyny ( min. gdzie występuje, czy się barwi, czy jest skondensowana )
- które histony tworzą oktamer, a który histon jest najcięższy
- co jest podstawową jednostką budowy chromatyny
- jaki enzym jest najważniejszy w replikacji
- co produkuje substancje budujące ścianę komórkową ( chyba nawet chodziło o substancje szkieletowe ściany kom )
- punkty kontrolne G1 i G2, co sprawdzają
- jakimi substancjami chemicznymi możemy zaburzyć mitozę
- przez co fagocytowane są resztki komórek ulegających apoptozie
-przy czym uczestniczą białka t-snare i v snare
- jakieś 80 S 70 S 5,8 S czegokolwiek by to nie dotyczyło, u eukariotów ( związane z rybosomami, chyba
)
hm , to by było mniej więcej tyle, więcej grzechów nie pamiętam ![]()
trzymaj się i życzę powodzenia ![]()
[b]Komórka zwierzęca[/b] - rodzaj komórki eukariotycznej tworzącej ciało zwierząt jednokomórkowych komórki zwierzęce są heterotrofami i większości przypadków bezwzględnymi tlenowcami. Niektóre typy tych komórek wtórnie utraciły pewne organelle lub nie zawierają ich wcale. Wiele rodzajów jest zdolnych do aktywnego ruchu za pomocą wyspecjalizowanych struktur wici, rzęsek lub nibynóżek ich mnożenie może odbywać się w różny sposób.
[b]Budowa komórki zwierzęcej[/b] - Wodniczka; Lizosom; Błona komórkowa; Cytoplazma podstawowa; Mitochondriom; Rybosomy; Jądro; Mikrofilamenty; Siateczka śródplazmatyczna gładka i ziarnista; Mikrotubule; Aparat Golgiego
[u]Wodniczki, wakuole[/u], wydzielone obszary w obrębie cytoplazmy komórki roślinnej, oddzielone od niej półprzepuszczalną błoną (tonoplastem), zawierające sok komórkowy - wodny roztwór produktów protoplastu, organicznych i nieorganicznych, będących materiałami zapasowymi (jak np. cukry - glukoza, sacharoza, inulina i inne, kwasy organiczne oraz białka występujące w postaci ziarn aleuronowych) bądź wydzielinami i wydalinami, stanowiącymi zbędne produkty przemiany materii, usuwane z cytoplazmy komórki (mogą to być np. glikozydy - kumaryna, amygdalina, saponiny, garbniki, alkaloidy - np. kofeina, morfina, nikotyna, kolchicyna, olejki eteryczne, kryształy soli kuchennej NaCl lub kryształy szczawianu wapnia, żywice, gumy, sok mleczny).
Wakuole zawierają też niekiedy rozpuszczone w soku komórkowym barwniki antocyjanowe dające czerwone lub niebieskie (w zależności od pH) zabarwienie kwiatów i owoców oraz barwniki flawonowe nadające kolor żółty płatkom wielu kwiatów. Podstawową funkcją wakuoli jest utrzymywanie w komórce turgoru. Młode komórki zawierają mało soku komórkowego i liczne bardzo drobne wakuole, w starszych komórkach zlewają się one w jedną dużą wakuolę.
[u]Błony komórkowe[/u] - są zbudowane z Lipidów i białek wszystkie maja charakter półprzepuszczalny i odgrywają istotną rolę w metabolizmie transporcie wewnątrz komórkowym oraz wydalaniu. Zaliczamy do nich m.in. błonę cytoplazmatyczną (plazmoleme) i błonę wakuolarną (tonoplast).
[u]Centriole[/u] - są to cylindryczne parzysta twory zbudowane z 9 zespołów mikrotubul połączonych z osią centroli wyst w komórkach eurokariotycznych. Spełniają rolę inicjatora i organizatora wrzeciona podziałowego, na biegunach komórki tworzą ciałka podstawowe wici i rzęsek.
[u]Mitochondrium[/u] - centrum energetyczne komórki to organella w której odbywają się procesy utleniania biologicznego a więc oddychania wewnątrzkomórkowego
[u]Komórka priokariotyczna[/u] - rodzaj komórki tworzący ciało organizmów prokariotycznych czyli bakteri właściwych. Tworzy je niewielka masa protoplazmy, ograniczona błona komórkową i przylegającą do niej od zewnątrz ścianą komórkową
[u]Burowa komórki priokariotycznej[/u] - Otoczka śluzowa, Ściana komórkowa, Błona cytoplazmatyczna, Cytoplazma, Nukleoid Mezonom, Rybosomy, Plazmid
[u]Komórka eukariotyczna[/u] - rodzaj komórki będącej podstawową jednostką strukturalna i funkcjonalną wszystkich wielokomórkowych organizmów eukariotycznych.
Inżynieria genetyczna zwierząt.
Chemicy pracujący nad białkami zmieniają sekwencje nukleotydowe sklonowanych
genów, aby uzyskać zmienione białka w czystej postaci w dużych ilościach.
Biologów zaś interesują skutki, jakie wywierają zmiany w strukturze białka,
regionie regulatorowym lub w organizacji genomu na właściwości całych komórek i
organizmów. W ten sposób można lepiej zrozumieć fizjologię stanów normalnych i
chorobowych. Wprowadzanie zmienionych genów do komórek lub całych organizmów
może pomóc w osiągnięciu tego celu. Najważniejszym dokonaniem technik
rekombinacji DNA jest właśnie możliwość wprowadzania takich ściśle określonych
modyfikacji. Biologia zmienia swe oblicze, z tradycyjnej nauki zajmującej się
opisem budowy i działania żywych organizmów staje się dyscypliną manipulującą
ich dziedzicznymi cechami. Termin „inżynieria genetyczna” jest trafnie dobrany.
Co więcej, właśnie teraz, bardziej niż kiedykolwiek wcześniej, sprawdza się
właściwy genetyce molekularnej redukcjonizm – kiedy badaniom poddaje się całe
komórki i organizmy oraz analizuje wpływ pojedynczych genów na procesy
fizjologiczne, anatomię oraz rozwój.
Jedną z podstawowych technik genetyki molekularnej jest transformacja komórek
bakteryjnych i eukariotycznych za pomocą zrekombinowanych wektorów niosących
geny, cDNA lub ich zmienione wersje. W przypadku bakterii czy drożdży
manipulacje dokonywane na poszczególnych komórkach dotyczą oczywiście całych,
jednokomórkowych organizmów. Eksperymentalną „naprawę” mutacji w komórce
drożdży czy bakterii można określić mianem terapii genowej. Wcześniej
opisaliśmy terapeutyczny efekt wprowadzenia ludzkiego genu ras do „chorych”
komórek drożdży – „chorych” z powodu braku własnego genu ras. Jednak
przeniesienie terapii genowej na grunt wielokomórkowych organizmów
rozmnażających się płciowo wymaga zupełnie innego podejścia doświadczalnego i
całkiem nowych koncepcji.
Jedno z rozwiązań polega na modyfikacji genetycznej tylko jednego typu
zróżnicowanych komórek – komórek somatycznych. Obecnie taki eksperyment składa
się z następujących etapów: 1 – pobrania odpowiednich komórek z organizmu; 2 –
umieszczenia ich na szalce z pożywką umożliwiającą wzrost i podziały; 3 –
transformacji wektorem zawierającym gen lub odpowiedni cDNA; 4 – wprowadzenia
postępowania w terapii niektórych ludzkich chorób genetycznych. W
eksperymentach stosuje się pochodzące od ssaków komórki szpiku kostnego, wśród
których znajdują się prekursory komórek krwi. Istnieje wiele metod
transformacji, zazwyczaj przeprowadza się ją stosując wektory pochodzące z
genomów retrowirusów przenoszących określony gen. Szczególnie interesujące
próby obejmują dzieci z wadą genetyczną powodującą poważne niedobory
immunologiczne. Osoby chore są homozygotami względem zmutowanego genu
kodującego enzym deaminazę adenozynową. Terapia polega na wprowadzeniu
prawidłowego allelu genu do limfocytów dzieci. Wiele innych chorób można
próbować leczyć wprowadzając funkcjonalny gen do krwinek. Jednak nie wiadomo
jeszcze, czy rezultaty obecnie prowadzonych badań będą na tyle obiecujące, by
możliwe było rozpoczęcie prób klinicznych.
Zmiana komórek somatycznych nie wprowadza nowej dziedzicznej cechy do organizmu
wielokomórkowego, ponieważ komórki rozrodcze powstają na stosunkowo wczesnym
etapie rozwoju. Żeby wprowadzić dziedziczącą się cechę, trzeba zmodyfikować
komórki linii płciowej. Do tej pory udało się przeprowadzić takie eksperymenty
jedynie na nielicznych organizmach: muszce owocowej, ssakach doświadczalnych i
roślinach.
W przypadku muszki owocowej komórki płciowe można zmieniać za pomocą
transpozonu, tak zwanego elementu P. Zrekombinowany wektor przenoszący element
P, który zawiera badany gen, wstrzykuje się do zarodka w bardzo wczesnej fazie
rozwoju. Element P z wbudowanym genem przedostaje się z wektora do genomowego
DNA. Dorosłe muszki rozwijające się z transformowanych zarodków zwykle
zawierają element P w genomach komórek rozrodczych. Dzięki temu ich potomstwo
dziedziczy nowy funkcjonalny gen.
Muszki i inne organizmy niosące eksperymentalnie wprowadzone geny,
które mogą być przekazywane następnym pokoleniom, zwane są organizmami
transgenicznymi, wprowadzony gen określa się mianem transgenu. Metoda ta
stwarza ogromne możliwości badania procesów rozwoju i różnicowania, na przykład
analizowania słabo poznanego wpływu sąsiadujących sekwencji DNA na ekspresję
genu. Zauważmy bowiem, że położenie nowego genu – transgenu – w genomie
transgenicznej muszki jest inne niż normalne położenie jego genomowego
odpowiednika. Co więcej, u różnych, niezależnie otrzymanych transgenicznych
muszek proces transpozycji umieści transgen w różnych miejscach genomu – na
przykład na różnych chromosomach. Można wtedy poszukiwać odpowiedzi na takie
pytania: które elementy regulatorowe muszą towarzyszyć transgenowi, żeby mógł
on pełnić rolę swego oryginalnego odpowiednika zajmującego właściwe miejsce na
właściwym chromosomie? Czyli – jakie elementy regulatorowe są konieczne do
prawidłowej ekspresji genu na odpowiednim etapie rozwoju i w odpowiednich
komórkach? Czy położenie transgenu na chromosomie ma znaczenie dla jego
właściwej regulacji w poszczególnych typach komórek na różnych etapach rozwoju?
Te same pytania skłaniają naukowców do wprowadzania fragmentów obcego DNA do
komórek linii płciowej ssaków doświadczalnych. Transgeniczne myszy stały się
najpopularniejszym układem doświadczalnym do analizowania podstawowych
problemów biologii. Badaniom poddaje się również transgeniczne ryby, owce,
króliki i świnie, z nadzieją na opracowanie lepszych odmian hodowlanych oraz
takich linii zwierząt, które mogłyby być wykorzystywane do produkcji ważnych w
lecznictwie białek.
Transgeniczne myszy można otrzymać kilkoma metodami, jedna z nich jest jednak
najbardziej skuteczna. Sklonowany gen wstrzykuje się do jądra zapłodnionej
komórki jajowej. Następnym etapem jest jej implantacja w macicy myszy. Odcinek
obcego DNA zostaje wbudowany do genomu na tyle wcześnie, że będzie obecny
zarówno w komórkach linii płciowej, jak i w komórkach somatycznych. Następne
pokolenie odziedziczy go razem ze wszystkimi innymi genami. Transgeniczne
dzieci oraz ich potomstwo poddaje się szczegółowej analizie pod kątem czasu i
miejsca ekspresji transgenu i ewentualnych zaburzeń powodowanych przez nowy
DNA. Zazwyczaj transgen zawiera podstawowe elementy regulatorowe. Często
wygodnie jest elementy regulatorowe badanego genu połączyć zamiast z nim, z
innym genem – takim, którego produkt jest łatwo wykrywalny. Jest to prosty
sposób umożliwiający badanie mechanizmów kontrolnych organizmu. W innych
przypadkach bardziej interesujący niż funkcjonowanie sekwencji regulatorowej
jest wpływ określonego białka na transgeniczne organizmy. Wówczas badaną
sekwencję kodującą łączy się zazwyczaj z taką regulatorową sekwencją DNA, która
zapewni jej ekspresję (zamiast z sekwencją regulatorową normalnie towarzyszącą
tej sekwencji kodującej). Dzięki metodom klonowania molekularnego konstruowanie
takich „mieszanych” genów nie przedstawia specjalnych trudności.
Badania nad transgenicznymi myszami pozwolą na rozwiązanie wielu kwestii;
niektóre z nich można zilustrować na przykładzie genu insulinowego. Jak już
wspomnieliśmy, ekspresja tego genu jest ograniczona przez segment DNA położony
tuż przed genem i zachodzi tylko w wybranych komórkach trzustki. Wprowadzenie
do wczesnego zarodka mysiego sztucznie skonstruowanej cząsteczki DNA złożonej z
sekwencji kodującej onkogen wirusa SV40 – duży antygen T oraz z sekwencji
regulatorowej genu insulinowego powoduje, że genomy wszystkich jego przyszłych
potomków będą miały tę zrekombinowaną cząsteczkę. Ponieważ sekwencja kodująca
duży antygen T jest w tym przypadku kontrolowana przez promotor genu insuliny,
białko to będzie syntetyzowane wyłącznie w komórkach syntetyzujących insulinę.
Jego rakotwórczych właściwości dowodzi powstawanie nowotworów (zwanych
wyspiakami lub gruczolakami wyspowokomórkowymi) z tych, i tylko tych komórek.
Doświadczenie to potwierdza wyniki uzyskane podczas badań nad hodowlami
komórkowymi; sekwencje regulatorowe genu insuliny umożliwiają ekspresję genu
tylko w komórkach określonego typu.
Jeśli zamiast odcinka promotorowego genu insuliny zastosuje się odcinek
regulatorowy genu kodującego enzym elastazę, wynik będzie zupełnie inny.
Elastaza jest wytwarzana między innymi w komórkach trzustki, innych niż
syntetyzujące insulinę. I znowu, u transgenicznych myszy dochodzi do rozwoju
nowotworu. W tym przypadku jednak nowotwór rozwinie się z komórek
wytwarzających elastazę, a nie z komórek syntetyzujących insulinę. Pomimo
użycia tego samego onkogenu – dużego antygenu T, nowotwór powstaje więc w
różnych komórkach, w zależności od zastosowanych sekwencji regulatorowych.
Tego typu eksperymenty stworzyły system modelowy do badania rozwoju nowotworów
oraz doskonalenia skutecznych środków terapeutycznych. Na przykład wprowadzenie
innego onkogenu: myc, pod kontrolą sekwencji regulatorowych pochodzących z
genomu wirusa, który powoduje u myszy raka sutka, doprowadziło do rozwoju
nowotworu sutka. Prawdopodobnie więc związek między wirusem a rakiem sutka
polega na tym, że komórki gruczołów mlecznych są miejscem wybiórczej ekspresji
...
więcej »
| No, jeszcze kilka różnic między amebą a królikiem dałoby się wskazać.
______________________________________________________________________
KKJakich róznic??
Tych ze królik jest wieloko-
mórkowcem a ameba jedno?
_____________________________________________________________________
No, nie tylko.
| Powiedzieć można. Ja jednak bym powiedział raczej, że jeden i drugie
| zbudowane są z komórek wyposażonych w organelle. Pozwoliłoby to może
| uniknąć następnie nieporozumień, np. w dyskusjach nad powstaniem życia._____________________________________________________________________
KK
Widze Władek ze musze ci to wyjaśnić
jeszcze bardziej łopatologicznie:Nazwa 'eukariont' pochodzi od łacinskiej nazwy
określającej 'jądro'.
Popatrz, a ja zawsze byłem przekonany że to z greckiego eu + karuon.
Jądro to organella
Na pewno? Mnie się wydaje, że w szkole inaczej uczyli. Ale to było
dawno, a poza tym to drobna kwestia terminologiczna.
nie przeszkadza
ci to jednak nazywac drozdze i króliki organizmami
'eukariotycznymi';-)
Nie.
A więc powiedzenie ze króliki posiadają organelle komórkowe
jest jak najbardziej adekwatne do rzeczywistości!
Nie widzę wynikania.
Pomoge ci to zrozumieć jeszcze na innym przykładzie:
Wyobraz sobie jedna komórke eukariotyczna i ze stwierdzisz
u niej organelle.W takim przypadku powiesz:'ta komórka jest
wyposazona w organelle'.Teraz sobie wyobraz ze masz przez soba 10
takich komórek więc powiesz te komórki wyposazone są w organelle!
Teraz masz przed sobą kilka miliardow takich komórek powiesz wiec
to samo!!A królik to nic innego jak kiladziesiat miliardów komórek
wyposazonych w organelle!Dlaczego więc nie mozna powiedziec ze króliki
są wyposazone w organelle komórkowe???
Naprawdę dla Ciebie królik to po prostu zbiór komórek? Ciekawy pogląd.
| to najpierw sobie
| odpowiedz czy skrajnie wyspecjalizowane heterotrofy
| takie jak niektóre bakterie czy nanoarcheony można nazwać
| organizmami???A więc ci odpowiem MOZNA i tak się je określa:
| 'ORGANIZMY HETEROTROFICZNE'.| A co mają do rzeczy heterotrofy?
_________________________________________________________________________
KK
Najpierw musisz wiedziec co to 'HETEROTROFY'
Przecież wiem. To też z greckiego, wiesz?
Władek!A pózniej zrozumiesz moją argumentacje!
Np.heterotrofem jesteś ty a jednak mówi sie
ze człowiek to organizm zywy.
A ktoś twierdził inaczej? I dlaczego z faktu cudzożywności miałoby
wynikać, że ktoś nie jest żywy?
Komórki w wielokomórkowcu zachowuja sie jak heterotrofy
są uzaleznione od innych komórek a więc analogia jest całkiem trafna.
Nie wydaje mi się trafna, ale za to śmiała.
| A teraz złozoność.Oczywistym jest ze organizmy prokariontyczne
| sa prostsze od jednokomórkowych eukariontycznych a te ostatnie od
| eukariontycznych wielokomórkowych.| "Oczywistość" nie jest żadnym argumentem. Dlaczego uważasz, ze
| organizmy prokariontyczne sa prostsze od jednokomórkowych
| eukariontycznych a te ostatnie od eukariontycznych wielokomórkowych?
________________________________________________________________________
KK
Np. wirus fag bakt. jest mniej złozony od nanoarcheona
ten od e.coli ta od drozdzy a drozdze od ameby.
Na jakiej podstawie tak twierdzisz skoro ciągle nie mamy definicji
złożoności?
Jeśli chodzi o organizmy wielokomórkowe pisałem
jakimi kryteriami trzeba sie kierowac przy ustalaniu
ich złozoności.
Nie pisałeś.
Myśle jednak ze ty kierujesz sie tymi samymi co ja
świadczy o tym twoja wypowiedz:[No, jeszcze kilka różnic między amebą a królikiem dałoby się wskazać.]
Nie świadczy.
| Oooo? Drogą selekcji części skladowych mułu? A jak przebiegał mechnizm
| tej selekcji, żeby z części składowych mułu powstała komórka?__________________________________________________________________________
KK
Włdziu tego nikt na świecie nie wie mułu,szlamu,blota powstało
zycie!!!
juz od trzech miesięcy próbuje wyciągnąc od obecnych tu
ewolucjonistów jakie mechanizmy selekcyjne działały
podczas abiogenezy i echo.Widze ze ty masz te same watpliwosci
co ja i Hoyle;-).
Nie mam żadnych wątpliwości. Jestem całkowicie przekonany, że o selekcji
w sensie takim jak ją rozumie teoria ewolucji można mówić tylko w
odniesieniu do populacji już istniejących żywych osobników.
Wrzuć do bębna maszyny losującej 100 kul z nr. od 1 do 100 i wylosuj 30
liczb.Jakies tam sie wylosują.Ale przed losowaniem załuz ze ma sie wylosować
30 takich a nie innych liczb.Jakie jest prawdopodobienstwo ze sie wylosują?
3.40E-026 ?
Nie rozumiesz matematyki prawdopodobienstwa.
Może i nie rozumiem, ale co to ma do rzeczy?
Teraz przyklad z dziedziny
biologii (a wlasciwie biochemii).W przyrodzie istnieje 100 aminokwasow 50 to
Paminokwasy 50 to Laminokwasy.W organizmach zywych wstepuja tylko Laminokwasy
i to z 50 mozliwych rodzajów tylko 20!
Tak, pamiętam ze szkoły.
Teraz wyobraz sobie recemat
A więc teraz pojawił się recemat! Ale my nie o recemacie mówiliśmy,
tylko o mule i o selekcji jego składników.
składajacy
sie ze wszystkich mozliwych aminokwasow.
Czemu ze wszystkich możliwych?
Mozesz to sobie przedstawic jako
kopiec z fasolą w dwu gatunkach i stu kolorach.Teraz wymieszaj kopiec i
nabierz na łopatke 200 nasion fasoliDo funkcjonowania zywej komórki potrzebne sa ze dwie setki
róznych enzymow a w sumie tysiace białek o konkretnej sekwencji
Laminokwasów.Czy uwazasz ze jest prawdopodobne wylosowanie tych sekwencji o
opisany (analogiczny do abiogenezy nastepujacej w recemacie) sposób?
Oczywiście jest prawdopodobne, z prawdopodobieństwem małym, lecz
większym od zera.
Mało
tego TE WYLOSOWANE 'POLIPEPTYDY' MUSZA POWSTAĆ W JEDNYM CZASIE I MIEJSCU!!!
Poza tym muszą być otoczone błoną lipidowa i.Pisałem o tym poczytaj i zrozum.Zajrzyj tez
raz jeszcze do postu 'mozliwosc samoistnego powstania zycia' tam masz
przeprowadzone wyliczenia.WKLEJKA:
[dlatego, że jak zostało wykazane,
ewolucja należy do zbioru procesów stochastycznych, czyli uwarunkowanych
probabilistycznie, a nieco dokładniej do tak zwanych procesów Markowa, a
raczej półmarkowskich: w typowym procesie Markowa każdy osiągnięty stan
z pewnym prawdopodobieństwem warunkuje stan (krok) następny: ale łańcuchSądząc wedle rozmiarów
czasu, w jakim kod się wylągł, prawdopodobieństwo jego powstania znaczne
być NIE mogło, ale to, czego nie wiemy, nie powinno być z lekkiej ręki i
zbytniej naiwności przesądzane.]
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++Znam doswiadczenia Piera Luigi Luisiego.Ale co
z tego wszystkiego wynika dla powstania zycia??P.Mamy juz wszystkie
komponety teraz synteza.Oczywiscie nie mam zamiaru pokazywac zadnego
doswiadczenia obalajacego te osiagniecia.]]
To wszystko są bardzo ciekawe i trudne sprawy. Jednak nijak mają się do
naszej kwestii, a mianowicie
1) Czy trafnie scharakteryzował darwinowską teorię ewolucji Hoyle mówiąc:
teoria darwinowska idzie jakoś tak:jesli wśród odmian pewnego gatunku
jest taka która posrud pozostałych odmian odznacza sie wyzszą
przezywalnością w danym środowisku to owa odmianą o najwyzszej
przezywalności jest ta która wykazuje najwyższą przezywalność.
2) Czy Hoyle miał rację mówiąc, że drogą selekcji można z ziemniak
wyhodować królika a z dębu kota
3) Rozumiem, ż w kwestii powstania królika z mułu ciągle jesteś
niezdecydowany, więc na razie zostawmy to może na boku.
| A pojawił się w końcu protobiont! A możesz mi zdradzić co to jest,
| według Ciebie, takiego?
_________________________________________________________________________
KK
Włdziu ja naprawde nie jestem tutaj
aby udzielać ci korepetycji
Ależ nie. Korepetycji to ja udzielam raczej Tobie, chocciaż sądzę,że
może lepiej byłoby po prostu, żebyś wrócił do szkoły.
i tak juz duzo sie nauczyles
od mojej osoby.
Nauczyłem się może czegoś o Tobie, ale nic od Ciebie.
Nie znasz autorytrtow ewolucyjnych i ich
koncepcji nie wiesz co to jest neodarwinizm nie wiesz co to
heterotrofy a nawet nie wiesz co to protobiont.Zamias sie jałowo pro-
dukować wejdz na jakas stronke ze słownikiem biologicznym np.
biologia.pl!
Protobiont znaczy pierwsze zycie pierwszy zywy organizm [komórka]
O, to ciekawe. Zawsze sądziłem, że protobionty nie miały budowy
komórkowej.
który powstał z mułu,szlamu,blota bedacego mieszanina roznych substancji
to protobiont:-).
Ja nie pytałem, co to protobiont. (Na marginesie, wiesz, że to też z
greki?] Ja pytałem co to _według_Ciebie_ protobiont, bo masz zwyczaj
używać wyrazów w niezwykłych znaczeniach. Teraz wiem, że według Ciebie
to komórka. To po co w ogóle ten nowy termin wprowadzać w nasze
rozważania, skoro nie oznacza nic inego niż to o czym już mówiliśmy?
Władysław
Ekspresja informacji genetycznej: transkrypcja i translacja
DNA gromadzi informację genetyczną komórek, która określa, najprościej rzecz ujmując, jakie w istocie są. Skoro gromadzi te informacje, muszą one być w jakiś sposób odczytane, a następnie użyte w praktyce. Wykorzystywane są do syntezy białek pełniących w komórkach rozmaite funkcje, np. budulcowe, regulatorowe itp. Proces takiego „wykorzystania” DNA do produkcji białek nosi miano ekspresji informacji genetycznej. Składają się nań transkrypcja (synteza RNA na podstawie DNA) i translacja (synteza białka). Proces ten pierwotnie badano w odniesieniu do komórek prokariotycznych, gdyż wykazują się one łatwą hodowlą, szybkim wzrostem i niewielkimi (w porównaniu do komórek eukariotycznych) cząsteczkami DNA.
Zwracam uwagę na to, że do pełnego zrozumienia poniższego tekstu niezbędna jest znajomość budowy DNA i RNA. W artykule tym będę czasem zwracał uwagę na poszczególne, ważne cechy budowy DNA czy RNA, jednak mimo to przedmiotem tego opracowania nie jest budowa wspomnianych kwasów nukleinowych.
Transkrypcja
Jest to pierwszy etap ekspresji informacji genetycznej. Jak już wspomniałem polega on na zsyntetyzowaniu cząsteczki kwasu rybonukleinowego, dokładniej matrycowego RNA (mRNA), gdyż DNA nie jest bezpośrednio „tłumaczony” na sekwencję aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym. Zsyntetyzowana nić mRNA jest komplementarna do nici matrycowej DNA. Należy zwrócić uwagę na fakt, że w procesie transkrypcji bierze udział jedynie fragment DNA obejmujący gen, leżący tylko na jednej z nici. Jest to tzw. nić transkrybowana. Druga nić nie bierze udziału w procesie ekspresji danego genu.
Transkrypcja jest możliwa dzięki istnieniu i działalności enzymów - polimeraz RNA zależnych od DNA. Proces zaczyna się od powiązania polimerazy z promotorem – swoistym odcinkiem DNA stanowiącym sygnał do rozpoczęcia transkrypcji w tym właśnie miejscu. Po związaniu polimerazy z promotorem następuje przesunięcie jej w pozycję pierwszego nukleotydu genu ulegającego ekspresji. W tym miejscu rozpoczyna się synteza RNA, od końca 5`, do końca 3`. Trwa ona do momentu natrafienia przez polimerazę, na sekwencję nukleotydów DNA stanowiącą sygnał do przerwania transkrypcji. W tym miejscu następuje odłączenie polimerazy, oraz koniec syntezy DNA. Ten etap jest niemalże identyczny w przypadku komórek prokariotycznych i eukariotycznych. Komórki eukariotyczne odznaczają się bardziej złożoną budową, zatem spodziewamy się, że i procesy w nich zachodzące będą bardziej skomplikowane. Jedną z różnic jest choćby to, że w komórkach prokariotycznych występuje tylko jedna polimeraza RNA, gdzie tymczasem w komórkach eukariotycznych trzy:
I – odpowiada za transkrypcję genów rRNA
II – odpowiada za transkrypcję genów, które kodują białka
III – odpowiada za transkrypcję genów tRNA, oraz jednego z rodzajów rRNA.
Inną różnicą jest to, że mRNA w przypadku ekspresji w komórce prokariotycznej jest praktycznie od razu gotowy do następnego etapu, jakim jest translacja. Mówimy, że taki mRNA jest policistronowy (cząsteczka mRNA zawiera kopie kilku genów, które leżą kolejno za sobą). Natomiast w przypadku komórek eukariotycznych, kwestia ta nie jest tak prosta. Należy zacząć od tego, że w genach komórek eukariotycznych, mamy do czynienia z dwoma rodzajami odcinków. Są to eksony i introny. Eksony są odcinkami kodującymi, czyli wykorzystywanymi do syntezy np. białek. Introny z kolei to odcinki nie kodujące, nazywane niekiedy ‘pieszczotliwie’ śmieciowym DNA. O dziwo czasem liczba nukleotydów stanowiących introny przewyższa liczbę nukleotydów będących eksonami. Ostatnimi czasy pojawiają się nawet przesłanki, że ‘śmieciowy DNA’ nie jest do końca śmieciowy i pełni pewne funkcję. Zainteresowanych tym tematem odsyłam do książek i internetu (Gogle nie gryzie . Wracając do tematu… Transkrypt mRNA, w swojej strukturze zawiera zarówno eksony jak i introny. Nazywamy go pre-mRNA. Do translacji wymagane są jedynie eksony, zatem introny należy ‘wyrzucić’, a pozostałe po tej ‘operacji’ eksony ułożyć w odpowiedniej kolejności, tak aby struktura białka była prawidłowa. Nosi to nazwę obróbki potranskrypcyjnej. Ową ‘operację’ polegającą na wycinaniu intronów a następnie składaniu eksonów, określamy mianem splicingu. Na tym jednak nie koniec. Zostają mianowicie zmodyfikowane oba końce pre-mRNA. Na końcu 5` zostaje dodana specjalna ‘czapeczka’, która ma za zadanie ułatwienie wiązania małej podjednostce rybosomu, zaś na końcu 3` sekwencja 150-200 nukleotydów adeninowych (tak zmodyfikowany koniec 3` nazwano ‘ogonem poli’), co ma za zadanie uchronienie cząsteczki mRNA przed działaniem groźnych dla niej enzymów – endonukleaz RNA (rozkładają one RNA). Transkrypcja w przypadku komórek prokariotycznych zachodzi bezpośrednio w cytoplazmie, u komórek eukariotycznych z kolei synteza pre-mRNA oraz obróbka potranskrypcyjna zachodzi w jądrze komórkowym, skąd gotowy do translacji mRNA wędruje do cytoplazmy.
Translacja
W przebiegu tego procesu możemy umownie wyróżnić trzy, następujące po sobie etapy: inicjację, elongację, oraz terminację. Translacja zachodzi w cytoplazmie, a dokładniej na rybosomach. Wymaga ona nakładów energii, gdyż aminokwasy obecne w komórce nie są aktywne i nie wykazują bezpośredniego powinowactwa do mRNA. Jednak coś musi je ‘wyłowić’ z cytoplazmy i przetransportować do rybosomu, gdzie zachodzi synteza łańcucha białkowego (struktury I – rzędowej białka). Rolę tę spełnia tRNA (transportowy RNA). Ma on wolny koniec 3`, do którego przyłączane są wysokoenergetycznym wiązaniem kowalencyjnym aminokwasy (dokładniej do kompleksu aminoacylo-tRNA). Syntetazy amnioacylo-tRNA są enzymami odpowiedzialnymi za katalizowanie tej reakcji. W jej wyniku powstaje kompleks aminoacylo-tRNA. Rodzajów tych enzymów w komórce jest tyle, ile jest rodzajów aminokwasów. Sprawia to, iż są one specyficzne, co oznacza, że przyłączają konkretny aminokwas, do konkretnej cząsteczki tRNA. Z tego z kolei wynika, że cząsteczki tRNA również wykazują się specyficznością. Dzieje się tak, ponieważ w ich budowie możemy wyróżnić pętlę, na której znajdują się trzy nukleotydy – jest to antykodon, komplementarny do odpowiedniej sekwencji nukleotydów w łańcuchu mRNA (jak wiemy trzy nukleotydy, czyli kodon, na mRNA kodują jeden aminokwas). Cząsteczka aminoacylo-tRNA wraz z przyłączonym aminokwasem, łączy się wiązaniami wodorowymi, z komplementarną do antykodonu sekwencją nukleotydów mRNA. W czasie translacji mRNA jest otoczone przez dwie podjednostki rybosomu. Przesuwający się w rybosomie mRNA pozwala na odszukanie przez aminoacylo-tRNA odpowiedniej sekwencji w kierunku od końca 5`, do końca 3`. momencie gdy poszczególne cząsteczki kompleksu tRNA znajdują się obok siebie, aminokwasy, związane na ich końcach, łączą się ze sobą wiązaniami peptydowymi. Bierze w tym udział jedna z cząsteczek rRNA (rybosomalnego RNA), wchodząca w skład dużej podjednostki rybosomu. Po zakończeniu syntezy, rybosom ulega rozpadowi na dwie podjednostki, mRNA i łańcuch polipeptydowy. Nie należy zapominać również o tym, że translacja jest dość skomplikowanym procesem, w którym biorą udział również białka regulacyjne, oraz białka będące czynnikami translacyjnymi. Był to ogólnikowy opis translacji. Przyjrzyjmy się jej teraz dokładniej, z perspektywy umownego podziału na etapy.
Inicjacja
Inicjacja jest pierwszym etapem translacji. Sprawą priorytetową jest odpowiednie ustawienie ramki odczytu z dokładnością do jednego nukleotydu. Jej złe ustawienie spowodowałoby niepoprawne odczytanie wszystkich genów, a w rezultacie zsyntetyzowanie nieprawidłowego białka. Trójką startową jest trójka nukleotydów AUG, i to od niej zaczyna się synteza polipeptydu. Oczywiście, chyba tradycyjnie już, przebieg inicjacji jest nieco odmienny w przypadku komórek prokariotycznych i eukariotycznych.
mRNA komórek prokariotycznych, ma przed stratową trójką AUG sekwencję, pozwalającą mu na związanie się z mniejszą podjednostką rybosomu. Dzięki temu ramka odczytu ustawia się poprawnie. Później następuje przyłączenie tRNA z formylometioniną, która jest po prostu zmodyfikowaną odpowiednio metioniną. Ostatnim etapem inicjacji jest przyłączenie dużej podjednostki rybosomu. Teraz, gdy mRNA jest już otoczony przez kompletny rybosom, może dojść do następnego etapu – elongacji.
Najpierw jednak należałoby się zając opisem inicjacji w komórkach eukariotycznych. Tutaj nie dochodzi w pierwszej kolejności do połączenia się mRNA z małą podjednostką rybosomu. Czyni to metionylo-tRNA. Dopiero później podłącza się mRNA w pobliżu końca 5`. Przesuwa się on do momentu, w którym metionylo-tRNA odszuka trójkę startową AUG. Teraz do zakończenia inicjacji brakuje już tylko połączenia z dużą podjednostką rybosomu, po czym może nastąpić elongacja.
Elongacja
mRNA jest już połączone z rybosomem, ramka odczytu jest już ustawiona poprawnie. Następnym krokiem, jak nietrudno się domyślić jest wydłużenie łańcucha połączonych ze sobą wiązaniem peptydowym aminokwasów, czyli elongacja. Aby aminokwasy zdołały połączyć się wiązaniem peptydowym, muszą być ułożone w przestrzeni w odpowiedni sposób. Ewolucja jak widać poradziła sobie z tym ‘problemem’. Otóż rybosom posiada trzy specyficzne miejsca służące do wiązania aminoacylo-tRNA. Są nimi:
• Aminoacylowe (A)
• Peptydowe (P)
• Miejsce wyjścia (E)
Jak już wspomniałem wcześniej, mRNA przesuwa się w obrębie rybosomu, a co za tym idzie przemieszcza się przez kolejne miejsca wiązania aminoacylo-tRNA. W miejscu A dochodzi do wiązania nowych aminoacylo-tRNA, w miejscu P – peptydylo-tRNA (jest to tRNA z dołączonym do niego łańcuchem polipeptydowym), zaś w miejscu E następuje odłączenie wolnego już tRNA i jego powrót do cytoplazmy w celu poszukiwania następnej cząsteczki danego aminokwasu. W momencie, kiedy w dwóch pozycjach w rybosomie obok siebie, w pozycji A i P, znajdują się dwie cząsteczki tRNA z aminokwasami, wiązanie pomiędzy aminokwasem i tRNA ulega rozerwaniu, a wiązanie peptydowe pomiędzy tymi dwoma aminokwasami ulega utworzeniu. Po związaniu dwóch aminokwasów ze sobą, mRNA przesuwa się o długość trzech nukleotydów, tRNA z pozycji P przesuwa się do pozycji E i opuszcza rybosom. tRNA z pozycji A przesuwa się do pozycji P (jest teraz związany nie z pojedynczym aminokwasem, a z zsyntetyzowanym już fragmentem łańcucha polipeptydowego). Natomiast do pozycji A trafia ‘następny w kolejce’ tRNA (związany z aminokwasem), którego kodon jest komplementarny do trójki nukleotydów obecnie znajdującej się na wysokości miejsca A. Elongacja trwa nadal według tego schematu do momentu, w którym w pozycji A znajdzie się kodon kończący translację – trójka STOP. Jest to zarazem początek następnego etapu – terminacji.
Terminacja
W cytoplazmie nie znajdziemy tRNA komplementarnego do trójki STOP. W jego miejsce wchodzi specjalne białko, czego następstwem jest rozpad rybosomu na mniejszą i większą podjednostkę, oraz uwolnienie mRNA i polipeptydu. Pomimo tego, że mRNA nie jest trwałą cząsteczką, możliwe jest zsyntetyzowanie na jego bazie kilku cząsteczek białek. Istnieje taka możliwość, gdyż mRNA może być jednocześnie związany z kilkoma rybosomami. Kompleks taki nazywamy polirybosomem. Kompleks ten występuje zarówno w komórkach prokariotycznych, jak i eukariotycznych. Łańcuch polipeptydowy już w trakcie translacji formuje się w struktury II, III i IV-rzędowe (struktura I-rzędowa to po prostu łańcuch połączonych ze sobą aminokwasów, zatem jej utworzenie podczas translacji jest oczywiste). Nie oznacza to jednak zawsze, że białko jest już aktywne. Czasem wymaga dopracowania przez np. przyłączenie reszt lipidu, cukru, modyfikację długości łańcucha lub po prostu musi trafić tam, gdzie ma spełniać swoje funkcje – np. do jądra.
Tu kończy się ekspresja informacji genetycznej. Prześledziliśmy całą ‘procedurę’ tworzenia się białek, cząsteczek które pełnią niezliczone funkcje w komórkach, od genu zapisanego w materiale genetycznym – DNA do struktury powstałej dzięki sporej liczbie innych cząsteczek. Czymś fascynującym jest różnorodność procesów zachodzących w komórkach. Zachęcam do dalszego zgłębiania zagadnień tej dziedziny biologii.
Mam nadzieję, że nie uraził nikogo nieco ‘luźny’ język, którym to opracowanie zostało napisane. Myślę, że osoby zaznajomione z tą dziedziną wiedzy, będą wiedziały o co w tym wszystkim chodzi, a może (taką mam przynajmniej nadzieję) osobom nie do końca rozumiejącym te zagadnienia pomoże on w lepszym ich zrozumieniu.
Informacje o ew. błędach, nieścisłościach itp. proszę kierować za pośrednictwem komentarzy. Wszyscy jesteśmy tylko i aż ludźmi, i mamy prawo do pomyłek.
Budowa komórkowa
Omówienie budowy komórkowej należy zacząć od samego podziału komórek, gdyż jak wiemy ich budowa zależy od tego, jaki organizm budują lub jakie funkcje spełniają. Należy zauważyć, iż organizm żywy może być zbudowany z jednej komórki, jak dzieje się w przypadku bakterii, lub kilku, setek a nawet milionów komórek. Wszystko zależy od rozmiarów osobnika i stopnia zaawansowania budowy. Oczywiste jest, że komórki budujące choćby ciało człowieka, nie mogą być zbudowane tak jak np. komórki składające się na organizm roślinny. Wyróżniamy zatem:
•komórki prokariotyczne
•komórki eukariotyczne, dzielące się dalej na:
-komórki roślinne
-komórki zwierzęce
Komórki prokariotyczne
Główną cechą odróżniającą komórki prokariotyczne od komórek eukariotycznych jest brak wewnątrzkomórkowych struktur oddzielonych od cytoplazmy błoną. Brak zatem chloroplastów, mitochondriów, aparatu Golgiego, lizosomów czy jądra komórkowego. Komórka taka otoczona jest błoną komórkową, która ma strukturę białkowo - lipidową. Z zewnątrz otoczona jest dodatkowo ścianą komórkową, którą buduje murena – polimer białkowo-lipidowy. Bakterie (one zbudowane są z komórek prokariotycznych) posiadające cienką ścianę komórkową wytwarzają na jej zewnętrznej stronie drugą błonę komórkową – błonę zewnętrzną. Zaś niektóre gatunki ponadto tzw. otoczki śluzowe spełniające funkcje ochronne. Rolę jądra komórkowego pełni kolista cząsteczka DNA, znajdująca się w centrum komórki, nie oddzielona od cytoplazmy żadną błoną - genofor. Obszar cytoplazmy zajęty przez genofor nosi nazwę nukleoidu. Nie należy zapominać, że nukleoid nie jest jedynym miejscem występowania materiału genetycznego w komórce prokariotycznej. W cytoplazmie występują jeszcze plazmidy – małe cząstki DNA zawierające np. informacje o odporności na antybiotyki (w przypadku bakterii). Mimo prostoty budowy, nie są to jedyne składniki takiej komórki. Dodatkowo wyróżniamy rybosomy biorące udział w syntezie białek (zostaną opisane dokładniej przy omówieniu komórek eukariotycznych) i ziarna materiału zapasowego (np. glikogen). Mimo braku aparatu Golgiego, który wchodzi w skład komórki eukariotycznej, błona komórkowa bakterii (a tym samym komórek prokariotycznych) ulega gdzie niegdzie pofałdowaniu i wpukleniu do wnętrza komórki. W zależności od rozmiarów możemy mówić o mezosomach – stanowiących najprawdopodobniej miejsce przyczepu dla genoforu oraz biorących udział w oddychaniu komórkowym małych, zwartych wpukleniach, oraz tylakoidach – wypełnionych barwnikiem, które są duże i rozległe.
Komórki eukariotyczne
Chyba najlepszym rozwiązaniem będzie jeśli omówię wszystkie struktury komórkowe charakteryzujące komórki roślinne i zwierzęce razem, a na końcu wykażę różnice pomiędzy nimi.
Komórka eukariotyczna oddzielona jest od środowiska zewnętrznego błoną komórkową. Komórki roślinne wytwarzają dodatkowo po jej zewnętrznej stronie ścianę komórkową (nie posiadają jej komórki zwierzęce). Wewnątrz komórkę eukariotyczną budują struktury o charakterze błoniastym (mitochondria, lizosomy, retikulum endoplazmatyczne, aparaty Golgiego, chloroplasty, jądro komórkowe), jak i niebłoniaste (rybosomy, cytozol).
Błona komórkowa
Znakomicie jej budowę opisuje model płynnej mozaiki. Ma ona kilka nanometrów grubości i oddziela komórkę od środowiska zewnętrznego, zapewniając przy tym dobry kontakt z otoczeniem. Składa się ona z lipidów (głównie fosfolipidów) i białek. Lipidy mają charakter polarny. Składają się z dwóch biegunów – hydrofilowej ‘’głowy” (rozpuszczalnej w wodzie) i hydrofobowego ‘’ogona” (rozpuszczalnego w tłuszczach). Występują tu również inne lipidy, jak np. cholesterol, którego brak w błonach komórek roślinnych. Fosfolipidy tworzą zrąb błony komórkowej poprzez odpowiednie ułożenie w dwóch warstwach. W zrąb wbudowane są białka – strukturalne (wzmacniają budowę błony), receptorowe (odbierają bodźce), transportowe (kanały jonowe, przenośniki). Białka mogą być zanurzone w jednej warstwie lipidów (białka powierzchniowe), lub też mogą przenikać całą dwuwarstwę lipidową (białka integralne). Wyróżniamy rejony hydrofilowe, zbudowane głównie z aminokwasów rozpuszczalnych w wodzie, oraz rejony hydrofobowe, zbudowane głównie z aminokwasów nie rozpuszczalnych w wodzie. Asymetria błony komórkowej spowodowana jest asymetrycznym rozmieszczeniem w niej składników lipidowych i białkowych. Z kolei płynność błony komórkowej spowodowana jest stałym przemieszczaniem się lipidów w obrębie jednej warstwy. Błona komórkowa jest ponadto selektywnie przepuszczalna. Oznacza to, że pewne cząsteczki łatwo przez nią dyfundują (np. tlen, mocznik, dwutlenek węgla), inne natomiast trudno (np. glukoza), natomiast substancje wiekocząsteczkowe nie dyfundują przez błonę wcale. Ich transportem zajmują się wspomniane wcześniej białka transportowe.
Ściana komórkowa
Ściana komórkowa chroni komórki roślin, niektórych protistów i grzybów przed uszkodzeniami mechanicznymi. Ściana komórek grzybów zbudowana jest z chityny będącej aminocukrem, natomiast ściana komórek roślinnych z celulozy czyli polisacharydu (dodatkowo występują pektyny lub hemiceluloza). Pierwotna ściana komórkowa, której głównym składnikiem jest woda, jest elastyczna. Ulega ona modyfikacjom, gdy komórka osiągnie określone rozmiary lub przestanie się dzielić. Wtedy powstają sztywne ściany wtórne o charakterze celulozowym. Mogą one podlegać jeszcze innym modyfikacjom: inkrustacji i adkrustacji. O inkrustacji mówimy wtedy, kiedy różne substancje odkładane są wewnątrz ściany komórkowej pomiędzy celulozowy szkielet. Substancjami tymi są np. lignina lub CaCO3, bądź też SiO2. Adkrustacja z kolei charakteryzuje się odkładaniem substancji wzmacniających na zewnątrz ściany komórkowej. Do substancji tych zaliczamy z kolei kalozę lub suberynę.
Retikulum endoplazmatyczne (siateczka śródplazmatyczna)
Retikulum endoplazmatyczne tworzy wewnątrz komórki skomplikowany, trójwymiarowy system kanalików i pęcherzyków zawieszony w cytozolu. Mają one między innymi na celu stworzenie oddzielonych od siebie przestrzeni, w których mogą zachodzić przeciwstawne procesy (np. rozpadu - syntezy). Ponadto kanaliki te tworzą szlaki do transportu różnych substancji wewnątrz komórki, oraz łączą różne organelle wewnątrz komórkowe (np. mitochondria, czy zewnętrzną błonę otoczki jądrowej z zewnętrzną błoną komórkową). Ponadto system ten zwiększa powierzchnię komórki. Siateczkę tą dzielimy na siateczkę śródplazmatyczną szorstką i gładką. Szorstka pokryta jest rybosomami i w jej obrębie zachodzi synteza białek, gładka z kolei pozbawiona jest rybosomów. Wzajemny stosunek obu rodzajów siateczki śródplazmatycznej zależy od tego jakie funkcje komórka pełni i w jakim stadium rozwoju się znajduje. Gdy komórka szybko rośnie lub charakteryzuje się funkcją wydzielniczą, siateczka szorstka stanowi większość. Przejścia od jednej formy do drugiej są płynne. Dodatkowo w kanałach retikulum przebiega transport i przebudowa białek zsyntetyzowanych na rybosomach.
Aparaty Golgiego
Aparaty Golgiego (diktiosomy) zbudowane są z gładkich błon plazmatycznych. Struktura ta zbudowana jest z niedużych, znacznie spłaszczonych pęcherzyków (zwanych cysternami), ułożonych na kształt stosu. Wokół tego aparatu znajdują się liczne, drobne pęcherzyki i kanaliki. Struktury Golgiego nie mają bezpośredniego połączenia z retikulum endoplazmatycznym i są zazwyczaj rozrzucone w całej cytoplazmie. Ich zadanie polega na modyfikowaniu, pakowaniu i przekazywaniu zagęszczonych substancji wewnątrz komórki i poza nią. Są to głównie białka i lipidy. Transport taki polega np. na wędrówce pęcherzyka transportującego, wewnątrz którego znajduje się transportowana substancja, do błony komórkowej, z którą się zlewa. W efekcie mamy do czynienia z sekrecją (wydzielaniem), która zachodzi na drodze egzocytozy. Struktury te występują licznie w komórkach wydzielniczych. U roślin z kolei diktiosomy produkują wielocukry na potrzeby rosnących ścian komórkowych.
Lizosomy
Lizosomy to składniki komórek zwierzęcych. Są one małymi, kulistymi pęcherzykami, o średnicy nie przekraczającej 1 µm. Zawierają białka enzymatyczne, które są w stanie rozłożyć różne substancje wchłonięte przez komórkę, lub zbędne produkty, np. zużyte białka. Enzymy zawarte w lizosomach z powodzeniem mogą stanowić zagrożenie dla substancji budujących komórkę (białka, lipidy, czy też kwasy nukleinowe). Jednak nie dochodzi do ich rozłożenia, gdyż enzymy te zamknięte są w pęcherzykach i nieaktywne. Związane są z błoną prawdopodobnie za pośrednictwem specjalnych białek. Ponadto działają w pH kwaśnym (pH=5), przy czym cytoplazma charakteryzuje się pH lekko zasadowym (ok. pH=7,2). Do rozpoznania niepotrzebnych już komórce białek, które należy rozłożyć, służą specjalne receptory na powierzchni lizosomów.
Wakuola (wodniczka)
Struktura ta występuję w komórkach większości protistów, grzybów i roślin. Jest oddzielona od cytoplazmy pojedynczą, gładką błoną plazmatyczną, która nazywana jest błoną wakuolarną. Jej wnętrze wypełnione jest przez płyn. W płynie mogą być zawarte np. substancje zapasowe, metabolity wtórne czy sole mineralne.
Substancje zapasowe:
• białka
• cukry (fruktoza, glukoza, sacharoza)
• wolne aminokwasy
• rozpuszczalne kwasy organiczne
Metabolity wtórne:
• glikozydy (np. antocyjany, flawony)
• alkaloidy (np. nikotyna, chinina, kofeina, strychnina, morfina)
• garbniki
Zadaniem wakuoli jest też utrzymanie uwodnienia komórki na odpowiednim poziomie. Zdarza się, że wakuole komórek roślinnych zawierają enzymy trawiące.
Wakuole występują w komórkach nielicznie. Czasem pojedyncza wakuola może zajmować nawet do 90% objętości komórki.
Cytozol
Jest to koloid wodny, tworzący środowisko wewnętrzne komórki. Zwyczajowo nazywa się go cytoplazmą. Koloid ten tworzą rozpuszczone bądź zawieszone w wodzie:
• białka
• lipidy
• kwasy tłuszczowe
• wolne aminokwasy
• sole mineralne (magnezu, wapnia, sodu)
W cytoplazmie zawieszony jest cytoszkielet, na który składają się mikrofilamenty (czyli białkowe włókienka) i mikrotubule (mikrorurki). Wyróżniamy filamenty aktynowe (zwane mikrofilamentami, długie i cieniutkie włókna zbudowane z wielu cząsteczek aktyny, ich zadanie przejawia się w ruchach pełzakowych komórek i zmianie kształtu komórek) i pośrednie (mają one większą średnicę od mikrofilamentów, ich zadaniem jest zapewnienie wytrzymałości mechanicznej). Mikrotubule to największe struktury wchodzące w skład cytoszkieletu. Zbudowane są z tubuliny, dzięki czemu mają zdolność zmieniania swojej długości. Sieć tych rurek stanowi szlaki transportowe w komórce oraz rusztowanie dla organelli. Mikrotubule tworzone są w centrosomach. W nich znajdują się również centriole, w których zapoczątkowane jest tworzenie się włókienek wrzeciona podziałowego. Mikrotubule ponadto tworzą rzęski i wici komórek eukariotycznych.
Rybosomy
Są to nanofabryczki, w których zachodzi synteza białek z aminokwasów (bez wyjątków, we wszystkich komórkach). Rybosomy komórek eukariotycznych, choć większe od rybosomów zawartych w komórkach prokariotycznych, mają niewielkie rozmiary, rzędu kilkudziesięciu nanometrów. Kompletny rybosom składa się z dwóch podjednostek: mniejszej i większej i nie jest oddzielony od cytoplazmy żadną błoną. Zlokalizowane są na siateczce śródplazmatycznej szorstkiej. Ich liczba w komórce może dochodzić do ok. kilkudziesięciu tysięcy. Zbudowane są z białek, oraz kilku rodzajów rybosomalnego kwasu rybonukleinowego (rRNA).
Mitochondria
Są one obecne w niemal wszystkich komórkach eukariotycznych. Zajmują się skomplikowanymi procesami przetwarzania energii. Kluczowym procesem biochemicznym są tlenowe etapy oddychania komórkowego. Substratami wykorzystywanymi przez mitochondria są glukoza i tlen, produktami zaś dwutlenek węgla i woda. Przemiany w nich zachodzące to przemiany typu katabolicznego. Mitochondria są owalne bądź cylindryczne, o długości kilku mikrometrów. Każde mitochondriom otaczają dwie błony białkowo – lipidowe. Zewnętrzna jest gładka, przepuszczalna dla jonów i pozbawiona wypukłości. W przeciwieństwie do zewnętrznej, błona zewnętrzna tworzy wypuklenia na kształt grzebieni i jest prawie nie przepuszczalna dla jonów. W środku mitochondriom znajduje się matrix mitochondrialna. Znajdują się w niej enzymy przyśpieszające reakcje utleniania, cząsteczki mitochondrialnego DNA oraz rybosomy i inne elementy potrzebne do syntezy białek. Jednak mitochondria nie są organellami autonomicznymi, a półautonomicznymi, gdyż większość ich białek zakodowana jest w jądrowym DNA.
Chloroplasty
Podobnie jak mitochondria, chloroplasty przeprowadzają skomplikowane procesy przemiany energii. Również posiadają cząsteczki DNA oraz rybosomy i inne elementy potrzebne do syntezy białek oraz są organellami półautonomicznymi. Chloroplasty zamieniają energię świetlną na energię chemiczną. Charakteryzują się kształtem dwuwypukłych dysków, których średnica wynosi kilka mikrometrów. Zewnętrzna błona chloroplastów, podobnie jak w przypadku mitochondriów jest gładka, pozbawiona wpukleń i przepuszczalna dla jonów. Wewnętrzna z kolei jest nieprzepuszczalna dla jonów, ale zamiast grzebieni tworzy system zbudowany ze spłaszczonych pęcherzykowatych woreczków – tylakoidów. Są one zanurzone w koloidalnej macierzy chloroplastu, nazywanej stromą. Mamy tu do czynienia z dwoma rodzajami tylakoidów: krótkimi, ułożonymi w stosy granami, oraz długimi, mniej licznymi, które łączą grana ze sobą tylakoidami stromy.
Jądro komórkowe
Cechą charakterystyczną komórek eukariotycznych, odróżniającą je od komórek prokariotycznych, jest jądro komórkowe. Stanowi ono niejako „mózg” komórki, w którym przechowywany jest jej materiał genetyczny i „podejmowane” są decyzje co do jej rozwoju. Jądro jest oddzielone od cytoplazmy otoczką jądrową zbudowaną z dwóch błon plazmatycznych. Wewnętrzna błona jest gładka, natomiast na powierzchni błony zewnętrznej znajdują się rybosomy i przechodzi ona bezpośrednio w siateczkę śródplazmatyczną szorstką. W otoczce można dostrzec małe otwory, będące porami jądrowymi, których zadaniem jest wymiana różnych substancji pomiędzy jądrem komórkowym a cytoplazmą. Wnętrze jądra wypełnia kariolimfa, tworząca płynne środowisko. Jest w nim zanurzona chromatyna. W soku jądrowym występują białka. Wśród nich sporą grupę stanowią enzymy uczestniczące w syntezie DNA. W jądrze, oprócz nici DNA nawiniętej na kompleksy zasadowych białek – histonów, znajdują się różne rodzaje RNA. W skład jądra, oprócz wymienionych wyżej struktur, wchodzi jąderko, które nie jest oddzielone od reszty żadną błoną. Zachodzą w nim procesy syntezy RNA i podjednostek rybosomalnych.
Różnice w budowie komórki zwierzęcej i roślinnej.
Różnice te polegają na braku ściany komórkowej i chloroplastów w przypadku komórek zwierzęcych.
Bibliografia
1. E. Holak, W. Lewiński, M. Łaszczyca, G. Skirmuntt, J. Walkiewicz
Biologia 2. Zakres rozszerzony. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego.
Wyd. OPERON, Gdynia 2005
2. Eldra P. Solomon, Linda R. Berg, Diana W. Martin, Claude A. Villee
Biologia
MULTICO Oficyna Wydawnicza, Warszawa 1998
3. Piotr Golinowski
Biologia od A do Z. Repetytorium. Matura.
Wyd. Kram, Warszawa 2006
P. S. W razie jakichkolwiek błędów, bądź też uwag, proszę o kontakt poprzez pw bądź e-mail.