BIOLOGIA odpowiedzi


BIOLOGIA

  1. RÓŻNICE STRUKTURALNE MIĘDZY KOMÓRKĄ ROŚLINNĄ I ŻWIERZĘCĄ:

Co ich łączy:

- mikrofilamenty (zbudowane z AKTYNY ) uczestniczą w ruchu komórek

- mikrotubule (zbudowane z TUBULINY) utrzymanie organelli w określonych miejscach

- filamenty pośrednie - białka zbudowane z głowy i ogona, chronią przed uszkodzeniami mechanicznymi;

- wewnętrzna - silnie pofałdowana - grzebienie mitochondrialne

- zewnętrzna - gładka

a) komórka zwierzęca:

b) komórka roślinna:

1) chloroplasty (ciałka zieleni) - warunkują proces fotosyntezy, otoczona błonami o różnej przepuszczalności:

*wnętrze - wypełnia STROMA (w jej skład wchodzą niewielkie ilości DNA, enzymy biorące udział w produkcji białek oraz fotosyntezie, rybosomy) - zachodzi faza ciemna fotosyntezy;

* zawiera TYLAKOIDY (spłaszczone pęcherzyki), ułożone jeden na drugim, tworzące GRANA

*GRANA - znajduje się w nich chlorofil (aktywny barwnik biorący udział w fotosyntezie), zachodzi tu faza jasna;

2) chromoplasty - barwniki karotenoidowe, nadające kolor żółty, pomarańczowy, czerwony

3) leukoplasty - gromadzą materiały zapasowe (zwłaszcza skrobię, amyloplasty)

  1. ZNACZENIE BIOLOGICZNE PODZIAŁU MITOTYCZNEGO I MEJOTYCZNEGO.

W tym podziale powstają identyczne (jak komórka rodzicielska) komórki pod względem informacji genetycznej, wykorzystywane podczas:

- rozmnażania bezpłciowego wegetatywnego

- w fazie wzrostu organizmu

- w procesie regeneracji.

Dzięki temu, że powstaje komórka o zredukowanej liczbie chromosomów, w procesie zapłodnienia zostaje odtworzona macierzysta liczba chromosomów. Podczas crossing-over dochodzi do rekombinacji materiału genetycznego , w wyniku czego potomne osobniki różnią się między sobą . Dzięki niemu w przyrodzie brak identycznych osobników tego samego gatunku.

  1. JAK WYODRĘBNIAJĄ SIĘ CHROMOSOMY W CZASIE PODZIAŁU KOMÓRKI - STOPNIE ORGANIZACJI CHROMATYNY, UDZIAŁ BIAŁEK HISTONOWYCH.

  1. Mitoza:

  1. Profaza:

- w wyniku spiralizacji i grubienia chromatyny wyodrębniają się chromosomy

- każdy chromosom podzielony na dwie połówki zwane chromatydami

- zanika otoczka jądrowa, kariolimfa miesza się z cytoplazmą

- zanikają jąderka

- tworzą się włókna wrzeciona kariokinetycznego

  1. Metafaza:

- ostatecznie formuje się wrzeciono kariokinetyczne

- chromosomy, podzielone każdy na dwie chromatydy, ustawiają się centromerami w płaszczyźnie równikowej wrzeciona kariokinetycznego

- włókna wrzeciona kariokinetycznego jednym końcem skupiają się na biegunie komórki, drugim przyczepiają się do centromerów chromosomów

  1. Anafaza:

- centromery dzielą się

- włókna w.k. skracając się, odciągają ku biegunom komórki, rozdzielające się połówki chromosomów, czyli chromatydy

- w centrum komórki powstaje fragmoplast (wrzeciono cytokin etyczne), odgrywające rolę przy podziale cytoplazmy

- początek cytokinezy

  1. Telofaza:

- chromatydy osiągają bieguny komórki

- zanika wrzeciono kariokinetyczne

- kontynuowany jest proces cytokinezy

- tworzą się nowe jądra komórkowe, otoczki jądrowe oraz jąderka,

- chromosomy potomne ulegają despiralizacji , czyli rozkręcają się z powrotem w długie i cienki nici chromatyny

- cytokineza dobiega końca

  1. Mejoza:

  1. I podział:

  1. Profaza I:

-leptoten - z chromatyny wyodrębniają się chromosomy

- zygoten - chromosomy homologiczne układają się w pary tworząc biwalenty, liczba biwalentów stanowi połowę liczby chromosomów występujących w leptotenie

- pachyten - chromosomy podzielone na dwie chromatydy, tworzą tetrady ( w jednej tetradzie znajdują się cztery chromatydy); chromosomy skręcają się i grubieją

- diploten - pary chromatyd rozchodzą się, ale zostają połączone w miejscach zwanych chiazmami

- zachodzi crossing-over, czyli odcinków chromatyd chromosomów homologicznych

- diakineza - zanika otoczka jądrowa i jąderka

- zachodzi maksymalna spiralizacja chromosomów w biwalentach

- tworzą się włókna wrzeciona kariokinetycznego

- chromosomy homologiczne połączone są chiazmach

  1. Metafaza I:

- w płaszczyźnie równikowej wrzeciona kariokinetycznego ustawiają się tetrady

- włókna w.k. organizują się jednym końcem przy biegunach komórki , drugim przyczepiają się do centromerów chromosomów

  1. Anafaza I:

- włókna w.k. skracają się i odciągają chromosomy (podzielone na dwie chromatydy) do biegunów komórki

- następuje redukcja liczby chromosomów

  1. Telofaza I:

- chromosomy osiągają bieguny komórki, powstają 2 jądra potomne

- liczba chromosomów w jądrach potomnych jest o połowę mniejsza niż w komórce macierzystej (redukcja chromosomów)

- nie zachodzi cytokineza

  1. Podział II:

  1. Profaza II:

- zanika otoczka jądrowa i jąderko

- tworzy się wrzeciono kariokinetyczne

- chromosomy (podzielone na dwie chromatydy) połączone są centromerami

  1. Metafaza II:

- chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej wrzeciona kariok.

  1. Anafaza II:

- centromery dzielą się

- do biegunów komórki rozchodzą się chromatydy (późniejsze chromosomy potomne)

- rozpoczyna się proces cytokinezy - wrzeciono cytokinetyczne

  1. Telofaza II:

- powstają 4 jądra potomne o haploidalnej liczbie chromosomów

- koniec cytokinezy, powstaje błona komórkowa i ściana komórkowa

STOPNIE UPAKOWANIA CHROMATYNY:

Euchromatyna to rozluźniona forma chromatyny. Zawiera głównie geny aktywne transkrypcyjnie. W wyniku kondensacji euchromatyny dochodzi do powstania chromatyny zwartej (heterochromatyny), która w okresach wzmożonej aktywności transkrypcyjnej może ponownie przekształcać się (dekondensować) w chromatynę luźną.

Heterochromatyna jest częścią chromatyny w jądrze interfazowym, w której nić DNA jest szczególnie mocno upakowana. Jej cechą charakterystyczną jest ograniczenie udziału w procesie transkrypcji co ma wpływ na ekspresję genów.

Chromatyna posiada kilka stopni upakowania. Podwójna helisa DNA wraz z białkami tworzy nukleosomy. Nukleosom obejmuje łańcuch DNA o długości około 200 par zasad (u człowieka 146 par zasad), z których 146 nawiniętych jest na rdzeń zbudowany z 4 rodzajów białek histonowych, nazywany także oktamerem histonowym. Pomiędzy nukleosomami znajduje się DNA łącznikowy o długości około 50 par zasad. Nukleosomy i DNA łącznikowe układają się w specyficzny, zygzakowaty sposób, tworząc solenoid, który posiada średnicę 30 nm i dlatego jest czasem określany mianem włókna 30 nm. Solenoid układa się w pętle, z których składają się chromatydy.

HISTONY - zasadowe białka wchodzące w skład chromatyny, neutralizujące jej kwasowy charakter. Zawierają dużą ilość aminokwasów zasadowych (lizyna, arginina); wiąże się z helisą DNA.

4. Chromosomy homologiczne - chromosomy o tym samym kształcie, wielkości, lokalizacji centromerów, zawierają podobną informację genetyczną, czyli geny. Geny te jednak mogą występować w innych postaciach, czyli allelach. Jeden chromosom w parze pochodzi od ojca, a drugi od matki. Ich geny znajdują się w przybliżonych miejscach na chromosomach.

Tetrada - para chromosomów homologicznych po replikacji, składająca się z 4 chromatyd; występują w komórce w stadium profazy I w liczbie równej haploidalnej liczbie chromosomów (powstaje w wyniku koniugacji, czyli przylegania chromosomów homologicznych, z których jeden pochodzi od ojca, a drugi od matki).

5. ETAPY MEJOZY ODPOWIEDZIALNE ZA ZRÓŻNICOWANIE GENETYCZNE ORGANIZMÓW EUKARIOTYCZNYCH.

6. STRUKTURA PRZEKROJU ŁODYGI, LIŚCIA, KORZENIA ROŚLIN JENO- I DWULIŚCIENNYCH.

  1. Rośliny jednoliścienne:

  1. Łodyga:

- zewnętrzna warstwa okryta epidermą, w której znajdują się aparaty szparkowe

- brak wtórnych tkanek twórczych, wiązek przewodzących (kambium, fellogenu), całe życie budowa pierwotna

- nie są zróżnicowane na korę pierwotną i walec osiowy

- wnętrze wypełnia miękisz zasadniczy, w którym rozproszone są wiązki przewodzące

  1. Liść:

- pojedynczy

- brak ogonka liściowego

- unerwienie równoległe

- blaszka całobrzega

- mało liczne aparaty szparkowe

- większy miękisz niezróżnicowany, zwarty

  1. Korzeń - wiązkowy

  1. Rośliny dwuliścienne:

  1. Łodyga:

- budowa pierwotna lub wtórna(u niektórych gatunków), budowę pierwotną tworzą tkanki pierwotne

- zewnętrzna warstwa - epiderma z aparatami szparkowymi

- pod skórką - kora pierwotna (kolenchyma, sklerenchyma -> miękisz -> endoderma)

- walec osiowy, którego częścią zewnętrzną jest okolnica (perycykl)

- tkanka przewodząca w postaci wiązek poprzedzielanych tkanką miekiszową4

- przyrost wtórny łodygi wskutek merystemów bocznych

- miazga wytwarza na zewnątrz łyko wtórne, do wnętrza - drewno wtórne

  1. Liść:

- pojedyncze i złożone

- ogonek liściowy obecny

- unerwienie pierzaste i dłoniaste

- blaszka całobrzega lub powycinana

- liczne aparaty szparkowe

-mały miękisz zróżnicowany - palisadowy i gąbczasty

  1. Korzeń - palisadowy.

7. PORÓWNANIE BUDOWY MIĘŚNIA POPRZECZNIE PRĄŻKOWANEGO SZKIELETALNEGO I SERCOWEGO. BUDOWA MIĘŚNIÓWKI GŁADKIEJ.

- zbudowana z długich, wielojądrzastych włókien mięśniowych o charakt. Poprzecznym prążkowaniu

- włókna walcowate, zaokrąglone na końcach

- jądra leżą w powierzchniowej warstwie sarkoplazmy

- Miofibrylle tworzą na przemian odcinki jasne (izotropowe, zawierające fibryle aktynowe) i ciemne (anizotropowe, w których występują głównie fibryle miozynowe)

- sarkomer - jednostka funkcjonalna i strukturalna

- włókna zawierają liczne mitochondria i siateczkę śródplazmatyczną

- włókna w mięśniu ułożone równolegle

- zbudowany z włókien jedno- lub dwujądrzastych (rzadziej)

- włókna rozgałęziają się widlasto, tworząc przestrzenną sieć

- miejsca połączeń zwane wstawkami

- oczka sieci wypełnia tkanka łączna, naczynia krwionośne i włókna nerwowe

- jądra położone centralnie, włókna poprzecznie prążkowane

- skurcze rytmiczne, niezależne od naszej woli

- zbudowana z komórek o kształcie wrzecionowatym

- jądro leży centralnie w najszerszej części komórki

- w cytoplazmie licznie miofibryle

- mniej białek kurczliwych niż w tkance prążkowanej

- włókna mięśniowe gładkie unerwione przez układ autonomiczny, kurczą się niezależnie od organizmu

- występują w ścianach krwionośnych, przewodu pokarmowego, drogi oddechowe.

8. BUDOWA WIĄZANIA PEPTYDOWEGO I GLIKOZYDOWEGO.

Wiązanie peptydowe - łączy grupę α-aminową jednego aminokwasu z grupą α-karboksylową drugiego aminokwasu.

0x01 graphic

Wiązanie glikozydowe - typ wiązania chemicznego łączącego glikozydy w większe cząsteczki. Występuje m.in. w disacharydach, oligosacharydach i polisacharydach.Wiązanie glikozydowe tworzone jest przez grupę hydroksylową (-OH) znajdującą się przy atomie węgla formy cyklicznej (pierścieniowej) cukru prostego łączącą się z tlenem grupy karbonylowej (która może być częścią grupy aldehydowej) drugiej cząsteczki. Jeśli w tworzeniu wiązania glikozydowego uczestniczy grupa hydroksylowa innej cząsteczki, powstaje wiązanie O-glikozydowe (występujące np. w dwucukrach i wielocukrach).

Jeśli w tworzeniu wiązania glikozydowego uczestniczy grupa aminowa (=NH) drugiej cząsteczki, powstaje wiązanie N-glikozydowe.

0x01 graphic

9. RZĘDY STRUKTURY BIAŁEK.

-helisa alfa

- harmonijka beta

- beta zakręt

- wiązania dwusiarczkowe (mostki disulfidowe) - najsilniejsze wiązania między resztami aminokwasów, nadają trwałość strukturze,

- wiązania jonowe - między grupami aminowymi a grupami karboksylowymi

- oddziaływania hydrofobowe

- oddziaływania van der Waalsa (wodorowe)

10. JAK ANALIZOWAĆ SKŁAD AMINOKWASOWY BIAŁKA WYKORZYSTUJĄC CHOMATOGRAFIĘ CIENKOWARSTWOWĄ.

Chromatografia cienkowarstwowa - fazę rozdzielczą stanowi cienka warstwa fazy stałej naniesiona na sztywną płytkę. Na tak spreparowaną płytkę nanosi się próbkę roztworu, po czym na skutek działania sił kapilarnych, grawitacji bądź pola elektrycznego następuje przepływ i rozdział mieszaniny.

Odpowiednie aminokwasy które po czasie ok. 6h wzniosą się na wysokości odpowiadające danym wysokościom substancji pochodzących z białka, należą do składu tego białka.

Eluent - substancja w której rozpuszcza się badaną mieszaninę.

11. METODY WYKRYWANIA BIAŁEK I AMINOKWASÓW.

Próba biuretowa - charakterystyczna reakcja chemiczna otrzymywania wiązań biuretowych.

Test biuretowy polega na dodaniu do analizowanej mieszaniny roztworu fosforanu miedzi(II) lub siarczanu(VI) miedzi(II) oraz NaOH lub KOH. Przy obecności odpowiednich protein roztwór zmienia barwę z jasnoniebieskiej, wynikającej z obecności hydratowatowanych jonów Cu2+, na intensywnie fioletowy kolor na skutek powstawania złożonych związków kompleksowych, w których jon Cu2+ jest kompleksowany przez minimum dwie grupy peptydowe.

W przypadku występowania dimerów aminokwasów, w których występuje tylko jedno wiązanie peptydowe układ zabarwia się na różowo. Wolne aminokwasy nie zmieniają barwy roztworu.

Reakcja ninhydrynowa - ninhydryna jest niezwykle czułym wskaźnikiem chemicznym służącym do wykrywania aminokwasów i amin pierwszorzędowych. Aminokwasy w wyniku działaniu ninhydryny tworzą związek kompleksowy o barwie niebiesko-fioletowej.

12. BUDOWA CUKRÓW PROSTYCH

Cukry to związki zawierające w cząsteczkach grupy wodorotlenowe (hydroksylowe) obok grup aldehydowych lub ketonowych. Są to więc aldehydoalkohole lub ketoalkohole wielowodorotlenowe.
Cukry proste (tzw. monosacharydy) posiadają w cząsteczkach tylko jeden łańcuch atomów węgla. W rzeczywistości, cząsteczki cukrów prostych mają budowę pierścieniową - grupa aldehydowa lub ketonowa łączy się z jednym z pozostałych atomów węgla. Formy łańcuchowe, których budowę najłatwiej analizować, występują w śladowych ilościach w roztworach cukrów, w równowadze z formami pierścieniowymi. Wielocukry zawierają w cząsteczkach wiele połączonych ze sobą "podjednostek" - fragmentów cząsteczek cukrów prostych.

0x01 graphic

Grupa aldehydowa lub ketonowa warunkuje właściwości redukujące cukrów.

Próba Benedicta - reakcja chemiczna, która służy do wykrywanie cukrów redukujących. Odczynnik Benedicta dodaje się do roztworu i doprowadza do wrzenia. Duże stężenie cukrów redukujących lub aldehydu powoduje powstanie czerwonego osadu tlenku miedzi (I), mniejsze - żółtego osadu. Odczynnik Benedicta to mieszanina siarczanu (VI) miedzi (II) i przesączonej mieszaniny cytrynianu sodu z uwodnionym węglanem sodu.

Próba Fehlinga - reakcja chemiczna, stosowana do jakościowego oznaczania aldehydów. Przeprowadza się ją przy użyciu odczynnika Fehlinga tj. kationów miedzi(II) kompleksowanych anionami winiakowymi.[1] Ketony dają negatywne wyniki próby.

Maltoza i laktoza mają właściwości redukujące - wynika to z faktu, że w roztworze wodnym obu dwucukrów niektóre pierścienie otwierają się dając formę łańcuchową, zawierającą grupę aldehydową.

13. BUDOWA SKROBI.

Skrobia, (C6H10O5)n (n>300), krochmal, polisacharyd zbudowany z reszt glukozy połączonych wiązaniami glikozydowymi. Składnik skrobi, tworzący proste, zwinięte spiralnie łańcuchy, nosi nazwę amylozy, (ok. 20%; posiada wiązania a-1,4-glikozydowe), natomiast składnik o strukturze silnie rozgałęzionej - amylopektyny (ok. 80%; wiązania a-1,4-glikozydowe i a-1,6-glikozydowe).

0x01 graphic

Płyn Lugola - wodny roztwór jodu z jodkiem potasu, który służy do wykrywania skrobi. Dodany do płynów zawierających skrobię, zmienia ich barwę na fioletowo czarną, przy niewielkich stężeniach na niebieskofioletową.

14. JAKIE REAKCJE KONTROLNE NALEŻY ZAPLANOWAĆ BADAJĄC AKTYWNOŚĆ ENZYMÓW?

15. REAKCJE KATALIZOWANE PRZEZ OKSYDAZĘ POLIFENOLOWĄ, KATALAZĘ, PEROKSYDAZĘ, α- I β-AMYLAZĘ, INWERTAZĘ.

Oksydaza polifenolowa - enzym rozpowszechniony szczególnie u roślin, przenosi elektrony bezpośrednio na tlen cząsteczkowy, jest metaloproteidem i zawiera miedź. Miedź przyjmuje elektrony od fenoli i przekazuje je na O2. Fenole utleniają się poprzez dwuwartościowe fenole do chinonów. Chinony przekształcają się dalej i polimeryzują już bez udziału enzymów, na ciemno zabarwione melaniny.

Katalaza - należy do enzymów heminowych i działa na wodę utlenioną. Katalaza rozkłada wodę utlenioną na wodę i tlen.

Amylazy hydrolizują wiązania α-1,4-glikozydowe w glikogenie, amylopektynie, amylozie i pokrewnych wielocukrach.

α - amylazy atakują wiązania położone wewnątrz łańcuchów glikozydowych, produktem ich działania są niskie dekstryny, nie barwiące się jodem. Reakcja z jodem szybko znika, natomiast redukcja wolno wzrasta.

β-amylazy odrywają reszty maltozy od nieredukującego końca łańcucha glikozydowego. Produktem jest maltoza i duże dekstryny, które dają czerwone połączenia z jodem. Szybko zjawia się redukcja, natomiast reakcja z jodem wolno zanika. Amyloza jest hydrolizowana w całości przez obie amylazy. Amylopektyny częściowo, gdyż zostają nienaruszone wiązania α-1,6-glikozydowe.

Inwertaza - enzym z klasy hydrolaz, katalizuje hydrolizę sacharozy do glukozy i fruktozy. Hydroliza sacharozy to inwersja - stąd nazwa inwertaza .Występuje głównie w komórkach roślinnych, gdzie związany jest ze ścianą komórkową. Najłatwiej uzyskuje się go z komórek drożdży.



Wyszukiwarka