Molekulární základy dědičnosti
Autor: Musilka
Typ práce: Referát
Typ práce: Referát
Dátum: 25.06.2009
Jazyk:
Jazyk:
Rozsah: 1 423 slov
Počet zobrazení: 4 426
Počet zobrazení: 4 426
Tlačení: 506
Uložení: 538
Uložení: 538
A) Složení DNA a RNA kyselin
B) Syntéza DNA
C) Replikace, transkripce a translace DNA
D) Geny
A) Složení DNA a RNA kyselin
- dědičnost organismů je možná díky molekule DNA, která je nositelkou genetické informace
- DNA je dvouvláknová nukleová kyselina, skládající se z ohromného počtu nukleotidů = deoxyribózy a zbytku kys. fosforečné
- Její báze je tvořena deoxyribonukleotidy adeninem (A), guaninem(G), tyminem (T) a cytosinem (C) ( u RNA je namísto tyminu uracin (U))
- DNA má podobu dvoušroubovice (2 polynukleotidová vlákna)
- mezi purinovými (A,G) a pyrimidinovými (T,C) bázemi jsou slabé vodíkové vazby
- mezi A – T(U) jsou 2 vazby, mezi G – C jsou 3 vazby.
- zákon komplementarity – pořadí jednotlivých deoxyribonukleotidů v 1 řetězci přímo určuje primární strukturu druhého řetězce (je jeho matricí):
Ex:
1 šroubovice dočasné rozpojení vodíkových můstků, vznik nové šroubovice
A – T A – T T – A
G – C → G – C C – G
G – C G - - C
T – A T – A
- soubory gen.informací (tzv.genů – určitý úsek na DNA kyselině) jsou v převážné části soustředěny v buň.jádře (ne-li, jedná se o mimojadernou dědičnost) v buň. jádře jsou geny vázány na tyčinkovité nebo pentlicovité útvary – chromozómy
- velikost i tvar chromozómů je rozmanitý, ale pro daný druh vždy shodný
- tvarově se od sebe jednotlivé chromozómy liší umístěním centroméry, tedy zúženým místem chromozomu
- chromozóm je tvořen šroubovitě stáčeným a překládaným vláknem chromatinu
- chromatin je složen z nukleové kyseliny + bílkoviny (hl. histony)
- chromatin je v jádře:
a) spiralizovaný = heterochromatin
b) rozpletený = euchromatin
- podle něj probíhá syntéza RNA a vznikají bílkoviny
- podílí se na řízení metabolismu
- při přípravě buňky na dělení se chromatin spiralizuje (vlákna jsou barvitelná), DNA se
stáčí
- v profázi mitotického dělení vznikají chromozómy, které nesou gen. informaci – při mitóze se chromozómy dostanou do pohlavních buněk, které splynou a tak dojde k předání vloh (gen = vloha pro něco) další diploidní generaci.
B) syntéza DNA
- v pořadí (sekvenci) nukleotidů (A, G, C, T-U) v polynukleotidových řetězcích molekul DNA a RNA je obsažena genetická informace organismu, podle které se tvoří pořadí aminokyselin ( jsou primární strukturou bílkovin) a pořadí nukleotidů v ribonukleových kyselinách
- úseky na DNA obsahují ve formě pořadí nukleotidů gen. informaci o prim. struktuře polypeptidických řetězců – strukturní geny
- úseky na DNA, které obsahují genetickou informaci o primární struktuře transferové RNA a ribozomální RNA –geny pro transferovou RNA a ribozomální RNA
- DNA je schopna zdvojování – replikace
- Přepis informace z DNA do molekuly RNA – transkripce
- Tvorba bílkovin podle molekuly RNA – translace (probíhá na ribozómech)
- začlenění každé jednotlivé aminokyseliny do vznikajícího polypeptidu je určeno trojicí (tripletem) nukleotidů v molekule RNA
- triplet nukleotidů v molekule RNA se nazývá kodón (existuje na 64 různých kodónů)
- genetický kód – soustava pravidel, podle kterých se jednotlivým kodónům přiřazují jednotlivé standardní aminokyseliny
- při proteosyntéze se do polypeptidových řetězců začleňuje 20 standardních aminokyselin, ale gen.kód obsahuje 64 kodónů, proto některé aminokyseliny jsou určovány větším počtem kodónů – degenerace genetického kódu
- kodóny, které zahajují translaci – iniciační kodóny
- kodóny, které ukončují translaci – terminační kodóny
C) Replikace, transkripce a translace DNA
Replikace DNA
- probíhá v syntetické fázi mitotického dělení v jádře
- pomocí působení enzymu DNA – polymerázy se rozplete šroubovice DNA (syntetizuje se v Golgiho aparátu)
- polynukleotidové řetězce v rozvolněných oblastech molekuly DNA slouží jako matrice pro přiřazování volných komplementárních nukleotidů (potřeba ATP -adesinotrifosfát - z mitochondrií)
- původní molekula se rozplete z 1 konce, vznik Okasekiho fragmentu
- podle principu komplementarity se doplní vlákna a vznikají 2 dvouřetězcové dceřinné molekuly DNA, které mají 1 vlákno původní a 2 nově vytvořené
Transkripce DNA
- závislá na působení enzymu RNA – polymerázy
- tvoří se RNA, která se ozančuje jako mediátorová (mRNA), a to následujícím způsobem:
1. replikace dvoušroubicovité struktury DNA v oblasti pranotoru, dojde tedy k dočasnému rozpojení vodíkových můstků, vytvoří se matrice a může dojít k transkripci:
2. transkripcí z DNA – přiřazením volných komplementárních ribonukleotidů (od replikace se liší: k adeninu je přiřazován uracin místo tryminu) vznikne 1 vlákno mRNA
3. z jádra se mRNA přenese do cytoplazmy, kde se napojí na ribozómy
4. končí v oblasti DNA – terminátor
- u eukaryotických buněk dochází k sestřihu (introny jsou odstraněny a zůstanou pouze exony)
Translace
- uskutečňuje se na ribozómech (obsahují menší a větší podjednotku, několik typů bílkovin, ribozómová RNA – rRNA)
- mRNA se navazuje na ribozómy vždy 5´koncem své molekuly, na menší podjednotku ribozómu
- ribozóm se po navázané molekule mRNA posunuje (od 5´k 3´konci), takže volný 5´konec molekuly mRNA se může napojovat na další ribozómy – vzniká polyribozóm (komplex tvořený mRNA a ribozómy)
- při posouvání se mRNA dostává na každém ribozómu do kontaktu s jeho 2 vazebnými místy, která odpovídají trojici ribonukleotidů v mRNA (kodónům)
- zde dochází k připojování aminokyselin a k jejich spojování do polypeptidového řetězce – tato vazebná místa – aminoacylové místo (A) a peptidylové místo (P).
- aminokyseliny jsou k ribozómům přenášeny ve formě komplexu s transferemRNA (ve vzniku těchto aminoacyl – transferováRNA (+RNA) komplexů dochází v cytoplazmě buňky za katalytického působení enzymů (= aminoacyl – +RNA = syntetázy)
- do polypeptidových řetězců bílkovin se začleňuje 20 aminokyselin, proto má organismus k dispozici nejméně 20 typů +RNA a nejméně 20 aminoacyl – +RNA = syntetáz
- jednořetězcové oblasti +RNA jsou významné pro připojování komplexu aminoacyl – +RNA na ribozómy v průběhu translace (1 z těchto oblastí obsahuje specifickou trojici nukleotidů, která je komplementární ke kodónu v mRNA = antikodón)
- zahájení translace – pakliže se do Pmísta na ribozómu dostane iniciační kodón molekuly mRNA (obvykle AUG) + iniciační faktory = enzymy
- mezi karboxylovou skupinou iniciační aminokyseliny a aminoskupinou následující aminokyseliny vznikají peptidové vazby
- konec translace – do Amísta= terminační kodóny (UGA,UAA,UAG) + terminační faktory = enzymy
- exprese genu – zahrnuje transkripci, translaci (mutace)
D) GENY
Znaky (vlastnosti)
- morfologické – popisují organismus
- funkční – provádí metabolismus, dýchání,…
- psychické – sleduje se především u člověka
fonotyp – soubor všech pozorovatelných znaků v organismu, vzniká činností genotypu
genotyp – soubor genů v organismu
genom – soubor genů v buňce
- kvantitativní – větší množství genů malého účinku, každý gen nese pouze zlomek znaku
polygenní soubor – soubor většího počtu genů malého účinku, který podmiňuje kvantitativní znak
znaky velkého množství typů: barva pleti, výška,..
- kvalitativní – jsou podmíněny malým množstvím genů velkého účinku – majorgeny
Geny
a) strukturní – svým pořadím nukleotidů určují charakter určité bílkoviny – tvoří primární znak organismu, prvotní charakter bílkoviny
b) regulační – řídí aktivitu strukturních genů během života jedince
Genetika prokaryotní a eukaryotní buňky
a) Prokaryotní buňky
- prochlorofyty, sinice, bakterie
- 1 chromozóm, neprobíhá mitóza – přímé dělení
- skupiny genů tvoří operony, geny jsou uspořádány ve funkčních celcích, do nové buňky se přenáší společně
- gen.informace v plazmidech – vlákno DNA uzavřeno do kruhu, pokusy včlenění DNA do kruhu DNA – výroba bílkovin (inzulín)
- operon:
c) regulátor
d) promotor
e) operátor
f) 1,2 – strukturní geny
- regulátor tvoří regulační geny a produkuje enzymy pro tvorbu represivní bílkoviny, podle regul.genů se tvoří mRNA – naváže se na ribozóm – represivní bílkoviny (aktivuje/tlumí činnost operátoru)
- promotor – zahajuje syntézu mRNA, podle níž se realizuje genetická informace strukturních genů
- operátor – rozhoduje o pokračování syntézy mRNA, jestliže se na něj naváže represivní bílkovina – syntéza mRNA je zastavena, pokud se repres.bílkovina uvolní – syntéza mRNA pokračuje (např. je-li dostatek živin - laktóza,…) využití – hospodaření s energií
b) Eukaryotní buňky
- DNA v jádře, mitochondriích a plastidech
- DNA mimo jádro se dědí po mateřské linii
- Gen určen 2 alelami:
1. rovnocenné (jedinec je v daném znaku – homozygotní)
2. různé – heterozygotní
- alela dominantní – projeví se ve fenotypu
- alela recesivní – potlačena, když se přece projeví -
intermedialita
- gen.informace uložena v chromozómech – 2 chromatidy, každá obsahuje 1 molekulu DNA
- chromatin – hmota chromozómů
- organizátor jadérka – je místo na chromozómu, kde je “rDNA”
- v buňce – heterochromozómy = gonozómy – odpovídají za pohlaví
- 1 pár
- autozómy – neurčují pohlaví – 22 párů (člověk)
- podle gonozómu XY rozlišujeme 2 zákl. typy pohlaví:
- savčí typ – drosophiha – savci, ryby, většina 2děl.rostlin – XX samičí typ, XY– samčí typ- protenor (ploštice) – XO – samčí typ
- ptačí typ – abraxas (fialka) – u ptáků, někt. hmyz. XX – samčí typ, XY samičí typ.
- Karyotyp – soubor chromozómů v buňce
- Matroklinita - genetická informace, která je uložená v mitochondriích. Dědí se po mateřské linii – panašované listy.
B) Syntéza DNA
C) Replikace, transkripce a translace DNA
D) Geny
A) Složení DNA a RNA kyselin
- dědičnost organismů je možná díky molekule DNA, která je nositelkou genetické informace
- DNA je dvouvláknová nukleová kyselina, skládající se z ohromného počtu nukleotidů = deoxyribózy a zbytku kys. fosforečné
- Její báze je tvořena deoxyribonukleotidy adeninem (A), guaninem(G), tyminem (T) a cytosinem (C) ( u RNA je namísto tyminu uracin (U))
- DNA má podobu dvoušroubovice (2 polynukleotidová vlákna)
- mezi purinovými (A,G) a pyrimidinovými (T,C) bázemi jsou slabé vodíkové vazby
- mezi A – T(U) jsou 2 vazby, mezi G – C jsou 3 vazby.
- zákon komplementarity – pořadí jednotlivých deoxyribonukleotidů v 1 řetězci přímo určuje primární strukturu druhého řetězce (je jeho matricí):
Ex:
1 šroubovice dočasné rozpojení vodíkových můstků, vznik nové šroubovice
A – T A – T T – A
G – C → G – C C – G
G – C G - - C
T – A T – A
- soubory gen.informací (tzv.genů – určitý úsek na DNA kyselině) jsou v převážné části soustředěny v buň.jádře (ne-li, jedná se o mimojadernou dědičnost) v buň. jádře jsou geny vázány na tyčinkovité nebo pentlicovité útvary – chromozómy
- velikost i tvar chromozómů je rozmanitý, ale pro daný druh vždy shodný
- tvarově se od sebe jednotlivé chromozómy liší umístěním centroméry, tedy zúženým místem chromozomu
- chromozóm je tvořen šroubovitě stáčeným a překládaným vláknem chromatinu
- chromatin je složen z nukleové kyseliny + bílkoviny (hl. histony)
- chromatin je v jádře:
a) spiralizovaný = heterochromatin
b) rozpletený = euchromatin
- podle něj probíhá syntéza RNA a vznikají bílkoviny
- podílí se na řízení metabolismu
stáčí
- v profázi mitotického dělení vznikají chromozómy, které nesou gen. informaci – při mitóze se chromozómy dostanou do pohlavních buněk, které splynou a tak dojde k předání vloh (gen = vloha pro něco) další diploidní generaci.
B) syntéza DNA
- v pořadí (sekvenci) nukleotidů (A, G, C, T-U) v polynukleotidových řetězcích molekul DNA a RNA je obsažena genetická informace organismu, podle které se tvoří pořadí aminokyselin ( jsou primární strukturou bílkovin) a pořadí nukleotidů v ribonukleových kyselinách
- úseky na DNA obsahují ve formě pořadí nukleotidů gen. informaci o prim. struktuře polypeptidických řetězců – strukturní geny
- úseky na DNA, které obsahují genetickou informaci o primární struktuře transferové RNA a ribozomální RNA –geny pro transferovou RNA a ribozomální RNA
- DNA je schopna zdvojování – replikace
- Přepis informace z DNA do molekuly RNA – transkripce
- Tvorba bílkovin podle molekuly RNA – translace (probíhá na ribozómech)
- začlenění každé jednotlivé aminokyseliny do vznikajícího polypeptidu je určeno trojicí (tripletem) nukleotidů v molekule RNA
- triplet nukleotidů v molekule RNA se nazývá kodón (existuje na 64 různých kodónů)
- genetický kód – soustava pravidel, podle kterých se jednotlivým kodónům přiřazují jednotlivé standardní aminokyseliny
- při proteosyntéze se do polypeptidových řetězců začleňuje 20 standardních aminokyselin, ale gen.kód obsahuje 64 kodónů, proto některé aminokyseliny jsou určovány větším počtem kodónů – degenerace genetického kódu
- kodóny, které zahajují translaci – iniciační kodóny
- kodóny, které ukončují translaci – terminační kodóny
C) Replikace, transkripce a translace DNA
Replikace DNA
- probíhá v syntetické fázi mitotického dělení v jádře
- pomocí působení enzymu DNA – polymerázy se rozplete šroubovice DNA (syntetizuje se v Golgiho aparátu)
- polynukleotidové řetězce v rozvolněných oblastech molekuly DNA slouží jako matrice pro přiřazování volných komplementárních nukleotidů (potřeba ATP -adesinotrifosfát - z mitochondrií)
- původní molekula se rozplete z 1 konce, vznik Okasekiho fragmentu
- podle principu komplementarity se doplní vlákna a vznikají 2 dvouřetězcové dceřinné molekuly DNA, které mají 1 vlákno původní a 2 nově vytvořené
Transkripce DNA
- závislá na působení enzymu RNA – polymerázy
- tvoří se RNA, která se ozančuje jako mediátorová (mRNA), a to následujícím způsobem:
1. replikace dvoušroubicovité struktury DNA v oblasti pranotoru, dojde tedy k dočasnému rozpojení vodíkových můstků, vytvoří se matrice a může dojít k transkripci:
2. transkripcí z DNA – přiřazením volných komplementárních ribonukleotidů (od replikace se liší: k adeninu je přiřazován uracin místo tryminu) vznikne 1 vlákno mRNA
3. z jádra se mRNA přenese do cytoplazmy, kde se napojí na ribozómy
4. končí v oblasti DNA – terminátor
- u eukaryotických buněk dochází k sestřihu (introny jsou odstraněny a zůstanou pouze exony)
Translace
- uskutečňuje se na ribozómech (obsahují menší a větší podjednotku, několik typů bílkovin, ribozómová RNA – rRNA)
- mRNA se navazuje na ribozómy vždy 5´koncem své molekuly, na menší podjednotku ribozómu
- ribozóm se po navázané molekule mRNA posunuje (od 5´k 3´konci), takže volný 5´konec molekuly mRNA se může napojovat na další ribozómy – vzniká polyribozóm (komplex tvořený mRNA a ribozómy)
- při posouvání se mRNA dostává na každém ribozómu do kontaktu s jeho 2 vazebnými místy, která odpovídají trojici ribonukleotidů v mRNA (kodónům)
- zde dochází k připojování aminokyselin a k jejich spojování do polypeptidového řetězce – tato vazebná místa – aminoacylové místo (A) a peptidylové místo (P).
- aminokyseliny jsou k ribozómům přenášeny ve formě komplexu s transferemRNA (ve vzniku těchto aminoacyl – transferováRNA (+RNA) komplexů dochází v cytoplazmě buňky za katalytického působení enzymů (= aminoacyl – +RNA = syntetázy)
- do polypeptidových řetězců bílkovin se začleňuje 20 aminokyselin, proto má organismus k dispozici nejméně 20 typů +RNA a nejméně 20 aminoacyl – +RNA = syntetáz
- jednořetězcové oblasti +RNA jsou významné pro připojování komplexu aminoacyl – +RNA na ribozómy v průběhu translace (1 z těchto oblastí obsahuje specifickou trojici nukleotidů, která je komplementární ke kodónu v mRNA = antikodón)
- zahájení translace – pakliže se do Pmísta na ribozómu dostane iniciační kodón molekuly mRNA (obvykle AUG) + iniciační faktory = enzymy
- mezi karboxylovou skupinou iniciační aminokyseliny a aminoskupinou následující aminokyseliny vznikají peptidové vazby
- konec translace – do Amísta= terminační kodóny (UGA,UAA,UAG) + terminační faktory = enzymy
- exprese genu – zahrnuje transkripci, translaci (mutace)
D) GENY
Znaky (vlastnosti)
- morfologické – popisují organismus
- funkční – provádí metabolismus, dýchání,…
- psychické – sleduje se především u člověka
fonotyp – soubor všech pozorovatelných znaků v organismu, vzniká činností genotypu
genotyp – soubor genů v organismu
genom – soubor genů v buňce
- kvantitativní – větší množství genů malého účinku, každý gen nese pouze zlomek znaku
polygenní soubor – soubor většího počtu genů malého účinku, který podmiňuje kvantitativní znak
znaky velkého množství typů: barva pleti, výška,..
- kvalitativní – jsou podmíněny malým množstvím genů velkého účinku – majorgeny
Geny
a) strukturní – svým pořadím nukleotidů určují charakter určité bílkoviny – tvoří primární znak organismu, prvotní charakter bílkoviny
b) regulační – řídí aktivitu strukturních genů během života jedince
Genetika prokaryotní a eukaryotní buňky
a) Prokaryotní buňky
- prochlorofyty, sinice, bakterie
- 1 chromozóm, neprobíhá mitóza – přímé dělení
- skupiny genů tvoří operony, geny jsou uspořádány ve funkčních celcích, do nové buňky se přenáší společně
- gen.informace v plazmidech – vlákno DNA uzavřeno do kruhu, pokusy včlenění DNA do kruhu DNA – výroba bílkovin (inzulín)
- operon:
c) regulátor
d) promotor
e) operátor
f) 1,2 – strukturní geny
- regulátor tvoří regulační geny a produkuje enzymy pro tvorbu represivní bílkoviny, podle regul.genů se tvoří mRNA – naváže se na ribozóm – represivní bílkoviny (aktivuje/tlumí činnost operátoru)
- promotor – zahajuje syntézu mRNA, podle níž se realizuje genetická informace strukturních genů
- operátor – rozhoduje o pokračování syntézy mRNA, jestliže se na něj naváže represivní bílkovina – syntéza mRNA je zastavena, pokud se repres.bílkovina uvolní – syntéza mRNA pokračuje (např. je-li dostatek živin - laktóza,…) využití – hospodaření s energií
b) Eukaryotní buňky
- DNA v jádře, mitochondriích a plastidech
- DNA mimo jádro se dědí po mateřské linii
- Gen určen 2 alelami:
1. rovnocenné (jedinec je v daném znaku – homozygotní)
2. různé – heterozygotní
- alela dominantní – projeví se ve fenotypu
- alela recesivní – potlačena, když se přece projeví -
intermedialita
- gen.informace uložena v chromozómech – 2 chromatidy, každá obsahuje 1 molekulu DNA
- chromatin – hmota chromozómů
- organizátor jadérka – je místo na chromozómu, kde je “rDNA”
- v buňce – heterochromozómy = gonozómy – odpovídají za pohlaví
- 1 pár
- autozómy – neurčují pohlaví – 22 párů (člověk)
- podle gonozómu XY rozlišujeme 2 zákl. typy pohlaví:
- savčí typ – drosophiha – savci, ryby, většina 2děl.rostlin – XX samičí typ, XY– samčí typ- protenor (ploštice) – XO – samčí typ
- ptačí typ – abraxas (fialka) – u ptáků, někt. hmyz. XX – samčí typ, XY samičí typ.
- Karyotyp – soubor chromozómů v buňce
- Matroklinita - genetická informace, která je uložená v mitochondriích. Dědí se po mateřské linii – panašované listy.
Podobné práce | Typ práce | Rozsah | |
---|---|---|---|
Molekulové základy dedičnosti | Ostatné | 435 slov | |
Dědičnost a genetika člověka | Referát | 1 704 slov | |
Dedičnosť u mnohobunkových organizmov | Ostatné | 203 slov | |
Dedičnosť a jej podstata | Ostatné | 99 slov | |
Dedičnosť a premenlivosť organizmov | Referát | 295 slov | |
80. Dedičnosť s neúplnou dominanciou a kodominancia | Maturita | 136 slov | |
Dedičnosť a jej podstata | Učebné poznámky | 278 slov | |
Dědičnost mnohobuněčných organismů | Referát | 964 slov | |
Molekulární základy dědičnosti | Referát | 2 565 slov | |
Bunka a dedičnosť | Ostatné | 412 slov | |
Člověk a dědičnost | Referát | 819 slov | |
Dedičnosť a premenlivosť | Ostatné | 152 slov | |
Dedičnosť a premenlivosť | Referát | 152 slov | |
Dedičnosť viazaná na pohlavie | Učebné poznámky | 270 slov | |
Dedičnosť viazaná na pohlavie – gonozómová dedičnosť | Ostatné | 457 slov |
Vyhľadaj ďalšie študentské práce pre tieto populárne kľúčové slová:
#Transkripce #intermediarita #genetika dobre vlohy #TranslaceDiskusia: Molekulární základy dědičnosti
Pridať nový komentárVygenerované za 0.016 s.