Informacja komórki

1.Przypomnienie budowy komórki eucaryota i procaryota, ich podstawowe cechy 2.Rozważenie zależności rozmiaru genomów od potrzeb komórek 3.Komórkowy cyber świat 4.Struktura informacji genetycznej wiązania chemiczne i oddziaływania międzyczasteczkowe 5.DNA: -związki chemiczne tworzące nukleotyd DNA -cząsteczka dwuniciowa, helisa 6.RNA -nukleotyd RNA -pojedyńcza nić

Genom procaryota: Są to koliste cząsteczki DNA, tzw Genom procaryota: Są to koliste cząsteczki DNA, tzw. nukleoid, w których zakodowana jest informacja niezbędna do samodzielnego życia (np. u E. coli zawiera 4,6 mln par zasad i ok. 5000 genów) Genom eucaryota: Materiał genetyczny tworzy większa liczba cząsteczek DNA, np. u człowieka występuje 3500 mln par zasad i 30 000 genów. Niektóre geny występują w wielu kopiach.

Dlaczego komórki eucaryotyczne wytworzyły powłokę jądrową? Odp: Łatwo podzielić coś co ma 5000 genów, lecz uporządkować i związać do podziału 30 000 genów wymaga ograniczenia powierzchni i usystematyzowania działań. Skopiowanie takiej informacji również nie może być „zabałaganione” Po co komórkom roślinnym i zwierzęcym taki duży zakres informacji? Do czego służy? Odp: Komórki tworzą tkanki, układy narządy –całe organizmy , które muszą funkcjonować w otaczającym nas środowisku: zbierać, wysyłać, przetwarzać i wszystko to musi być wcześniej „zaprogramowane”

Tak jak w DNA są sekwencje nieznane , „stare”, tak do programów komputerowych są dodawane nowe elementy bez usuwania starych elementów DNA umie dodać, nie umie wyrzucić, stary ewolucyjnie Element, przebudowany lub zastąpiony nową kopią pozostaje jako nieczynny i jest dowodem przeszłości organizmu

Struktura informacji: Atomy , wiązania i oddziaływania chemiczne:

Wiązania wodorowe Efekt firanki Wiązania atomowe

Izolowanie DNA: Przygotować łaźnię z gorącą i zimną wodą 1.W szklance rozpuszczamy 4g (ok. 1 łyżeczka płaska) soli kuchennej w 90 m l wody, z dodatkiem 10 ml płynu do mycia naczyń. 2. Do mieszaniny wkładamy pokrojone/rozmiażdżone owoce 3. Szklankę wstawiamy na 10 min do miski z gorąca wodą (600C) 4. Następnie mieszaninę (szklankę) wstawiamy do wody z lodem do schłodzenia 5. Mieszaninę krótko miksujemy i filtrujemy na lejku z filtrem do kawy (bibułą filtracyjną) zbierając przesącz do probówki- MAŁE DNA 6. Do probówki dodajemy szczyptę soli do zmiękczania mięsa 7. Po ściance probówki, delikatnie dodajemy zimny stężony alkohol 8. Powoli odrywają się na granicy warstw nici DNA wraz z bąbelkami powietrza

Cząsteczki wchodzące w skład DNA cukry: pentozy: Deoksyryboza B) Kwas fosforowy H3PO4 C) Zasady azotowe:

Połączenie poszczególnych cząsteczek w nukleotydzie

Podwójna helisa DNA Lustrzane, przeciwległe odbicie

Budowa łańcucha RNA Nukleotyd RNA mRNA - matrycowy, informacyjny lub inaczej przekaźnikowy RNA (z ang. messenger RNA)-w niezrozumiałym dla komórki języku Tworzony jest w procesie transkrypcji, jako cząsteczka komplementarna do nici wiodącej DNA. Jego funkcją jest przenoszenie do aparatu translacyjnego zakodowanej informacji genetycznej. Po połączeniu się z rybosomem pełni on zatem funkcję matrycy wyznaczającej kolejność aminokwasów w budowanym białku. Translacja zachodzi w kierunku od końca 5’ do 3’.

Rodzaje rna: tRNA - transportujący, transferowy RNA (ang. transfer RNA) Cząsteczka ta zbudowana jest z 76- nukleotydowego, pojedynczego łańcucha przybierającego charakterystyczny kształt liścia koniczyny. Koniec 5’ łańcucha jest fosforylowany, natomiast 3’ zawiera wolną grupę hydroksylową łączącą się z grupą karboksylową odpowiedniego aminokwasu. Pośrodku każdej cząsteczki tRNA znajduje się tzw. pętla antykodonowa, determinująca rodzaj transportowanego aminokwasu. To właśnie zawarta w niej sekwencja (5’ – pirymidyna – pirymidyna – X –Y – Z – zmodyfikowana puryna – zmienna zasada – 3’) umożliwia odnalezienie właściwej cząsteczki przez specyficzną syntetazę. Jest ona również odpowiedzialna za rozpoznawanie właściwego tripletu na łańcuchu mRNA - determinuje zatem przyłączanie właściwego aminokwasu do powstającego polipeptydu.

Rybosomy Synteza białka (tłumaczenie na język zrozumiały przez komórkę)przebiega na rybosomach, czyli dużych, składających się z dwóch podjednostek zespołach rybonukleoproteinowych. Mogą one jednocześnie odczytywać informację zakodowaną w dwóch kodonach matrycowego mRNA. Przez wiele lat uważano, że główną funkcję podczas syntezy polipeptydów pełnią białka rybosomalne, natomiast rybosomalne RNA (rRNA) stanowi jedynie szkielet strukturalny. Obecnie wiadomo, że to nie prawda. Pozbawione białek rybosomy nadal mogą pełnić funkcje katalityczne podczas tworzenia się wiązań peptydowych w nowo syntetyzowanym łańcuchu aminokwasów. Zwykle są związane są z błonami szorstkiego retikulum endoplazmatycznego