DANE INFORMACYJNE KOMÓRKA I JEJ CENTRUM DOWODZENIA ZMIANĄ DNA

Prezentacja na temat: "DANE INFORMACYJNE KOMÓRKA I JEJ CENTRUM DOWODZENIA ZMIANĄ DNA"— Zapis prezentacji:

1

2 DANE INFORMACYJNE KOMÓRKA I JEJ CENTRUM DOWODZENIA ZMIANĄ DNA
Nazwa szkoły: GIMNAZJUM IM. J. PIŁSUDSKIEGO W SIERAKOWICACH ID grupy: 96/2_MP_G2 Opiekunki: MAŁGORZATA KOSTUCH i IWONA ANDRASZEWICZ Kompetencja: MATEMATYCZNO- PRZYRODNICZA Temat projektowy: KOMÓRKA I JEJ CENTRUM DOWODZENIA ZMIANĄ DNA Semestr/rok szkolny: 2011/2012

3 PLAN PREZENTACJI 1. Wstęp 2. Budowa i funkcjonowanie komórek
3. Nasze obserwacje mikroskopowe 4. Wykrywamy i obserwujemy substancje zapasowe w komórkach roślinnych 5. Procesy zachodzące w komórce 6. Mechanizmy dziedziczenia – genetyka 7. Mutacje 8. Bibliografia

4 WSTĘP

5 Powody dla których wybraliśmy właśnie ten temat projektu
Zaciekawiło nas mikroskopowanie Chcieliśmy bliżej poznać budowę komórki Zainteresowała nas substancja życia-DNA Powody dla których wybraliśmy właśnie ten temat projektu Lubimy tematy biologiczne Obawialiśmy się chorób genetycznych, dlatego chcieliśmy je poznać Zwrócił naszą uwagę temat projektu Chcieliśmy wiedzieć dlaczego jesteśmy podobni do rodziców Uważaliśmy, że będzie to świetna zabawa

6 Od organizmu do DNA z dziedziczeniem cech.
Celem naszego tematu projektowego było poznanie budowy i funkcjonowania komórek różnych organizmów oraz poszerzenie wiedzy związanej z dziedziczeniem cech. Organizm Komórka Jądro Chromosom Gen DNA komórkowe

7 Nauki biologiczne, które poznawaliśmy:
Cytologia - nauka o budowie i czynnościach życiowych komórek różnych organizmów. Histologia - nauka o budowie i rozwoju tkanek. Genetyka - nauka o dziedziczności i zmienności organizmów.

8 Budowa i funkcjonowanie komórek

9 Komórki eukariotyczne (zawierające jądro komórkowe)
Komórka roślinna Komórka zwierzęca

10 Komórka prokariotyczna (bezjądrowa)
Komórka bakteryjna

11 Porównanie komórek Organelle komórkowe Komórka roślinna
Komórka zwierzęca Komórka bakteryjna Aparat Golgiego + - Błona komórkowa Chloroplasty Chromatofory Cytoplazma Jądro komórkowe Mitochondrium Nukleoid Otoczka śluzowa Rybosomy Ściana komórkowa Wodniczki

12 Funkcje organelli komórkowych
Aparat Golgiego - przeprowadza procesy prowadzące do specjalizacji białek Błona komórkowa - umożliwia wymianę niektórych substancji między komórką a środowiskiem Chloroplasty - nadają kolor, przeprowadzają fotosyntezę Chromatofory - umożliwiają fotosyntezę Cytoplazma - wypełnia komórkę, umożliwia transport substancji pokarmowych wewnątrz komórki Jądro komórkowe – przechowuje materiał genetyczny i kieruje czynnościami życiowymi komórki Mitochondrium – odpowiada za oddychanie komórkowe Nukleoid - pełni funkcje jądra komórkowego w komórkach prokariontów Otoczka śluzowa - zabezpiecza komórkę przed czynnikami zewnętrznymi Rybosomy – biorą udział w procesie powstawania białek Ściana komórkowa - chroni i nadaje kształt komórce Wodniczki - magazynują substancje zapasowe

13 Nasze obserwacje mikroskopowe

14 Poznajemy budowę mikroskopu i obliczamy powiększenie
Podczas naszych obserwacji mikroskopowych korzystaliśmy z mikroskopu w którym okular powiększał 12x. Mikroskop miał obiektywy o powiększeniu 5x, 10x, 40x. c Aby obliczyć powiększenie mikroskopu mnożymy wartość powiększania okularu przez wartość powiększenia obiektywu. Obliczanie: 12 x 5 = 60 12 x 10 = 120 12 x 40 = 480 A. Okular B. Tubus C. Statyw D. Rewolwer E. Obiektyw F. Stolik z łapkami G. Śruba makrometryczna H. Śruba mikrometryczna I. Źródło światła J. Podstawa

15 Zasady mikroskopowania
1)Przed rozpoczęciem mikroskopowania części optyczne mikroskopu należy oczyścić ściereczką 2)Za pomocą lusterka wklęsłego skierować światło tak, aby pole widzenia było równomiernie oświetlone 3)Oglądać preparat najpierw pod małym a następnie coraz większym powiększeniem. 4)Regulować ostrość obrazu pokręcając śrubą mikrometryczną 5)Nie dotykać soczewek palcami 6)Po skończonej pracy ustawić najmniejsze powiększenie i wyczyścić mikroskop.

16 Zasady wykonania preparatu mikroskopowego
Umieściliśmy fragment skórki liścia cebuli na szkiełku podstawowym. Za pomocą kroplomierza nanieśliśmy kroplę wody na preparat. Przykryliśmy go szkiełkiem nakrywkowym tak, aby nie powstał pęcherzyk powietrza. Następnie oglądaliśmy pod mikroskopem preparat, zaczynając od najmniejszego powiększenia.

17 Obserwacja żywej komórki pochodzącej ze skórki cebuli

18 Chloroplasty w komórkach skrętnicy
Ciałko zieleni cytoplazma jądro Błona komórkowa ściana komórkowa Rys. schemat. Chloroplast – w kształcie spirali Zdjęcie spod mikroskopu powiększenie 50x

19 Chloroplasty w liściach rośliny okrytonasiennej

20 Wykrywamy i obserwujemy substancje zapasowe w komórkach roślinnych

21 Obserwacja mikroskopowa skrobi w komórkach roślinnych
Skrobia – materiał zapasowy roślin Powiększenie 120x Skrobia pod wpływem jodyny zabarwia się na niebiesko (próba jodoskrobiowa)

22 Porównanie ziaren skrobi różnych gatunków roślin

23 Aleuron Aleuron, ziarna aleuronowe – białko wytwarzane przez rośliny jako substancja zapasowa. Występuje głównie w nasionach, zwykle w komórkach zewnętrznych bielma i jest wytworem protoplazmy komórek. Gromadzone jest w wakuolach. Zadaniem aleuronu jest dostarczenie substancji odżywczych dla zarodka w okresie jego stanu spoczynku, kiełkowania i w początkowych fazach wzrostu rośliny. Rysunki 1-4. Komórki aleuronowe ziarna (z bielma rącznika). Świeże ziarno w glicerynie. W rozcieńczonej glicerynie. Ogrzane w glicerynie. 4. Po poddaniu działaniu alkoholem jodowym i kwasem siarkowym.

24 Właściwości chemiczne i biologiczne związków cukru i białka w organizmach
Związek chemiczny Budowa i charakterystyka Podział Funkcje Białka Zbudowane z: C, H, O, N, S, P te pierwiastki tworzą aminokwasy, których znamy 20 rodzajów, Łączą się za pomocą wiązań peptydowych w łańcuchy, Ilość, rodzaj i kolejność aminokwasów decyduje o właściwościach białka, Pełnowartościowe (pochodzenia zwierzęcego) zawierają wszystkie aminokwasy egzogenne, Niepełnowartościowe (pochodzenia roślinnego) Strukturalne Zapasowe Transportowe Katalizatory Odpornościowe Regulatorowe Cukry (węglowodany) - Zbudowana z: C, H, O Wzór: CnH2nOn, - Proste (glukoza) - Dwucukry (sacharoza) - Złożone (skrobia) Energetyczna (glukoza) Zapasowa (skrobia u roślin, glikogen u zwierząt i grzybów) Budulcowa (celuloza u roślin, chityna u zwierząt i grzybów)

25 Procesy zachodzące w komórce

26 W komórce zachodzą procesy fizyczne i chemiczne, czyli przemiana materii i energii – metabolizm.
Anabolizm = Synteza = Asymilacja Fotosynteza Katabolizm = Rozkład = Dysymilacja Oddychanie

27 Procesy zachodzące w komórce, a biotechnologia
Wiele procesów zachodzących w komórce, ma zastosowanie w biotechnologii. Nauka ta zajmuje się wykorzystywaniem organizmów i procesów biologicznych do wytwarzania produktów użytecznych dla człowieka. Klasyczne produkty biotechnologii znamy z życia codziennego.

28 Każda komórka powstaje wyniku podziału innej komórki.
Podział komórki Każda komórka powstaje wyniku podziału innej komórki. Etapy podziału: podział jądra komórkowego; podział cytoplazmy. Komórka zaczyna dzielić się dopiero wtedy, gdy materiał genetyczny jest zreplikowany.

29 Mitoza i mejoza Interfaza – czas między podziałami komórek
G1 – czas wzrostu jądra (okres po telofazie) S – synteza DNA (replikacja) G2 – okres przed następną profazą

30 Porównanie mitozy i mejozy
Proces Liczba komórek potomnych Liczba chromosomów w komórkach potomnych Komórki powstałe w wyniku podziału Znaczenie Mitoza 2 taka sama jak w komórce macierzystej komórki budujące ciało Prowadzi do przyrostu masy ciała organizmu i jego wzrostu, Następstwem jest przekazywanie takiej samej informacji genetycznej Mejoza 4 o połowę mniejsza niż w komórce macierzystej gamety Rodukuje liczbę chromosomów, Zapewnia rekombinację materiału genetycznego, Jej następstwem jest zmienność informacji genetycznej

31 Obserwujemy przepływ substancji przez błonę komórkową
Problem badawczy: Na czym polega osmoza? Hipoteza: Osmoza polega na przenikaniu wody z roztworu mniej stężonego do roztworu bardziej stężonego. Przebieg doświadczenia: Do przeprowadzenia doświadczenia potrzebowaliśmy: 4 pojemniki, sól, wodę, ziemniaki, waga, zegar. 1.Przygotowujemy 3 pojemniki o różnych stężeniu roztworu i 1 z wodą. 2. Obieramy 4 ziemniaki i kroimy je w plasterki o takich samych masach. 3. Umieszczamy plasterki ziemniaków w pojemnikach na ok. godzinę. 4. Wyjmujemy ziemniaki z naczyń, i ważymy je oraz dokładnie je obserwujemy.

32 Obliczmy stężenie procentowe
Stężenie procentowe roztworu to liczba gramów substancji zawarta w 100 gramach roztworu. Stężenie procentowe (cp) można wyrazić wzorem: gdzie: ms – masa substancji rozpuszczonej mr – masa roztworu

33 Zdjęcia z doświadczenia

34 Wyniki z doświadczenia
II III IV Waga ziemniaka przed umieszczeniem w pojemnikach 15g Objętość wody 0,5l Waga ziemniaka po wyjęciu z roztworu 13g 12g 10g Stężenie procentowe roztworu 0% 3% 7% 14% Stopień twardości ziemniaka Twardy Lekko twardy Miękki Bardzo miękki

35 Wykres zależności wagi od stężenia procentowego
Wniosek: Im wyższe stężenie procentowe roztworu tym większa utrata wody przez komórki, co powoduje spadek wagi ziemniaka.

36 Kierunek zachodzenia osmozy
Stężony roztwór soli H2O Ziemniak Stężony roztwór soli H2O I II Kierunek zachodzenia osmozy

37 Mechanizmy dziedziczenia - genetyka

38 Chromatyda – połówka chromosomu
Budowa chromosomów DNA Gen 1 Chromatyda – połówka chromosomu Gen 2 Jądro komórkowe Centomer – przewężenie chromosomu Ramiona chromosomu Chromosom

39 Chromosomy w różnych gatunkach organizmów
Gatunek organizmu Liczba chromosomów Człowiek 46 Mysz 40 Pies 39 Ziemniak 48 Groch 14 Banan 22, 33

40 Budowa DNA

41 Wytrącamy DNA z cebuli (część 1)
1. Doświadczenie rozpoczynamy od włożenia etanolu (spirytusu) do zamrażalki (etanol nie zamrozi się). 2. W 150ml wody rozpuszczamy łyżeczkę soli kuchennej (chlorku sodu, NaCl) i mieszamy do całkowitego rozpuszczenia. 3. Do osobnego naczynia (np. zlewki) wlewamy 10ml płynu do mycia naczyń i ostrożnie wlewamy do niego po ściance wodę z rozpuszczoną solą kuchenną.  4. Następnie siekamy jedną średniej wielkości cebulę i powoli wrzucamy do zlewki z roztworem.  

42 Wytrącamy DNA z cebuli (część 2)
5. Zlewkę chłodzimy do temperatury pokojowej i energicznie mieszamy lub miksujemy - nie pozwalamy, aby całość spieniła się. 6. Bierzemy lejek z sączkiem o wąskim otworze, przez który przelewamy roztwór z cebulą. 7. Przesącz przelewamy do mniejszych naczyń i powoli po ściance lejemy zmrożony etanol. Powstaną dwie warstwy. Jedna mętna a druga klarowna (spirytus). Po chwili zacznie wytrącać się DNA z cebuli.

43 Elektroforeza Najpopularniejszą metodą analizy DNA jest elektroforeza. Zachodzi dzięki obecności pola elektrycznego. DNA jest to kwas a zatem jest ujemnie naładowany. W polu elektrycznym wędrować będzie do anody. Im dłuższa jest cząsteczka DNA lub RNA tym wolniej migruje przez pory żelu. Jest to zjawisko elektrokinetyczne. Zaletą tej metody jest szybka separacja cząsteczek przy pomocy prostych urządzeń i przy dość niskich kosztach.

44 Kod genetyczny Właściwości kodu genetycznego
to sposób zapisania w kwasie nukleinowym informacji o rodzaju i kolejności ułożenia aminokwasów w łańcuchu białkowym. Właściwości kodu genetycznego Trójkowy Trójka neukleotydów zwana kodem, wyznacza tylko jeden aminokwas. Zdegenerowany Jeden aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kod. Bezprzecinkowy Między kolejnymi kodami nie występują nukleotydy spełniające funkcje przerywników Niezachodzący Każda trójka neukleotydów (kodon) oddzielenie wyznacza jeden aminokwas Uniwersalny Takie same kody odpowiadają za włączenie do polipeptydu tych samych aminokwasów u wszystkich form życia.

45 Od genu do cechy 1) 2) Geny kodują białka, które decydują o cechach organizmów. Synteza białek odbywa się w dwóch etapach. Pierwszy zachodzi w jądrze komórkowym i polega na przepisaniu informacji z nici DNA na mRNA. Drugi zachodzi w cytoplazmie i polega na połączeniu aminokwasów w kolejności wyznaczonej przez mRNA. 3) 4) 5) 6)

46 Cechy recesywne i dominujące
oczy niebieskie oczy piwne leworęczność praworęczność brak piegów piegi krótkie rzęsy długie rzęsy uszy przylegające odstające uszy włosy proste włosy kręcone włosy blond włosy ciemne splatanie dłoni z lewym kciukiem na wierzchu splatanie dłoni z prawym kciukiem na wierzchu krzyżowanie rąk z lewą na wierzchu krzyżowanie rąk z prawą na wierzchu brak grupy RH krwi występowanie grupy RH krwi brak umiejętności zwijania języka w trąbkę umiejętność zwijania języka w trąbkę brak owłosienia środkowej części palców owłosienie środkowej części palców przyrośnięte płatki uszu wolne płatki uszu

47 Krzyżówka genetyczna

48 Dziedziczenie płci u człowieka
44 autosomy + XX – kobieta 44 autosomy + XY – mężczyzna Ponieważ mężczyzna produkuje 50% plemników wyposażonych w chromosom X i 50% wyposażonych w chromosom Y, na świecie rodzi się przeciętnie tyle samo chłopców, co dziewczynek. 44 + XX 44 + XY Komórki jajowe Plemniki 22 + X 22 + X 22 + X 22 + Y 44 + XX 44 + XY 44 + XX 44 + XY

49 Dziedziczenie grupy krwi człowieka

50 Mutacje

51 Mutacja jest zjawiskiem losowym, może pojawiać się w dowolnym miejscu DNA. Zachodzi często ale większość z nich jest nie trwała, ponieważ komórki posiadają mechanizmy, które naprawiają błędy, z wiekiem mechanizmy te zaczynają zawodzić i wzrasta prawdopodobieństwo chorób genetycznych.

52 w sekwencji nukleotydów w liczbie i budowie chromosomów
Rodzaje mutacji Genowe Dotyczą zmian w sekwencji nukleotydów Chromosomowe w liczbie i budowie chromosomów

53 „Choroby genetyczne człowieka”

54 Częstość występowania niektórych chorób dziedzicznych w Polsce
Choroba Częstość występowania Średni czas życia pacjenta (w latach) na 1000 urodzeń na rok Muskowiscydoza 0,5 250 25 Hemofilia 0,11 55 70 Fenyloketonuria 0,12 60 Choroba Huntingtona 0,07 35 16* *Wiek liczony od czasu rozpoznania choroby Wg: Elementy genetyki klinicznej, pod red. J. Bala, Springer PWN, Warszawa 1998

55 Choroby wywołane nadmiarem i niedoborem chromosomów
Wpływ liczby chromosomów na cechy organizmu Zestaw chromosomów Choroba Częstość występowania Wpływ Dodatkowy chromosom w 21 parze Zespół Downa 1:800/1000 urodzeń; zależne od wieku matki, niezależne od wieku ojca i liczby przebytych ciąż Różne nasilenie upośledzeń umysłowych Występowanie dodatkowego chromosomu X u mężczyzny Zespół Klinefeltera 1:500 mężczyzn Niedorozwój narządów płciowych, niepłodność, lekkie upośledzenie umysłowe Pojedynczy chromosom X u kobiety Zespół Turnera 1:3000 kobiet Niedorozwój wewnętrznych i zewnętrznych narządów płciowych

56 Kariotyp zdrowego człowieka
Kobieta Mężczyzna

57 Wygląd kariotypów w poszczególnych chorobach chromosomowych
Zespół Downa Zespół Turnera Zespół Klinefertera

58 Zależność ryzyka urodzenia dziecka z zespołem Downa od wiekiem matki
Wniosek: Im starsza matka tym większe ryzyko urodzenia dziecka z zespołem Downa.

59 Choroby genetyczne sprzężone z płcią

60 Realizując projekt: Prowadziliśmy obserwacje
Przeprowadzaliśmy doświadczenia Wykonywaliśmy plakaty Realizując projekt: Oglądaliśmy filmy Przejrzeliśmy wiele stron internetowych Wertowaliśmy wiele książek Braliśmy udział w wykładach Dyskutowaliśmy Świetnie się bawiliśmy

61 Nasz projekt Naszym projektem staraliśmy się zainteresować społeczność lokalną. Informacje na jego temat można znaleźć w artykułach gazet : „Dziennik Bałtycki”, „Wiadomości Sierakowickie”, a także w naszej gazetce szkolnej – „Wykrzyknik”.

62 Nasz projekt Informacje o naszej pracy można znaleźć na stronie naszego gimnazjum: Przygotowaliśmy również wystawę, na której zaprezentowaliśmy prace wykonane podczas tego tematu projektowego.

63 BIBLIOGRAFIA http://www.interklasa.pl http://www.forum.biolog.pl
biomist.pl biologia.opracowania.pl B. Sągin, A. Boczarowski, M. Sęktas, Podręcznik do biologii „Puls życia 3’’, Nowa Era, wydanie drugie, Straszyn 2011 Pod red. A. Jerzmanowskiego, Podręcznik „Biologia XXI” część 1 i część 2, WSiP, wydanie pierwsze, Warszawa 1999 Pod red. H. Nahorskiej „Tablice biologiczne”, Wydawnictwo Podkowa, Gdańsk 2007 Tablice dydaktyczne, Wydawnictwo Meridian-Skaner, Szczecin Encyklopedia PWN

64 Grupa 96/2_MP_G2 w składzie:
DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ! Grupa 96/2_MP_G2 w składzie: Kamil Błaszkowski Natalia Drywa Ewa Gawin Ewa Hopa Joanna Kamińska Paulina Kotłowska Karolina Labuda Jakub Leszczyński Mateusz Pawelczyk Julia Penkowska Arian Płotka Paulina Wendt Opiekunki: p. Małgorzata Kostuch i p. Iwona Andraszewicz

65