7. Funkcje związków o budowie nukleotydowej nie wchodzących w skład kwasów nukleinowych
+ 8. Nukleotydowe związki wysokoenergetyczne.

→ w skład kwasów nukleinowych wchodzą nukleotydy posiadające 1 resztę fosforanową
→ inne nukleotydy posiadają 2 lub 3 reszty fosforanowe – są połączone wiązaniami typu
bezwodnikowego – b. bogate w energię
→ 2 reszty fosforanowe połączone wiązaniem bezwodnikowym nazywa się resztą pirofosforanową;
oznacza się to ~ P
→ związki wysokoenergetyczne, inaczej makroergiczne mogą przy hydrolizie uwolnić więcej niż
25 kJ/mol
→ wiązania wysokoenergetyczne decydują o dużej aktywności związku
→ związki tego typu w różnych reakcjach występują jako pośredniki w reakcjach
endoenergetycznych, wyzwalając energię swobodną (np. rozszczepienie wiązania bezwodnikowego
przy atomie fosforu w ATP uwalnia adenozynomonofosforan i difosforan – spadek entalpii
swobodnej i hydrolizy jest rzędu -34,5 kJ/mol)
→ za miarę ilości energii w przemianach biochemicznych uznaje się liczbę powstających lub
zużytych cząstek ATP
→ w nukleotydach wysokoenergetycznych jest magazynowana energia powstająca w łańcuchu
oddechowym – z fosforylacji oksydacyjnej
→ w przemianach zachodzących w organizmie najczęściej biorą udział: CDP, CTP, UDP, UTP,
ADP, ATP, GDP, GTP, IDP
→ monofosforany nie są wysokoenergetyczne

→ najbardziej znane są nukleotydy adeninowe, które są dawcami energii dla wszystkich syntez
komórkowych oraz biorą udział w aktywacji kw.tłuszczowych i aminokwasów

→ nukleotydy urydynowe aktywują cukry i biorą udział w syntezie laktozy i glikogenu

→ nukleotydy cytydynowe biorą udział w syntezie lipidów (biosynteza fosfolipidowa)

→ nukleotydy guaninowe biorą udział w biosyntezie białek

→ cykliczne nukleotydy (cAMP, cGMP) są mediatorami hormonów
w procesie widzenia
→ pochodzne nukleotydów
CoA – aktywowanie grup acylowych w komórkach (dzięki grupie tiolowej cysteaminy)
NAD, NADP, FAD – wiele biologicznych procesów oksydacyjnoredukcyjnych

9. związki wysokoenergetyczne nienukleotydowe – przykłady

→ fosfokreatyna → występuje w dużych ilościach w mięśniach kręgowców
→ przekształca się pod wpływem kinazy kreatynowej w kreatynę podczas syntezy ATP
→ rezerwuar energii warunkującej czynność skurczową mięśni
→ gdy jest niewykorzystana, ulega nieenzymatycznej cyklizacji z odłączeniem

____________

fosforanu, powstaje kreatynina

kreatyna fosfokreatyna

→ fosfoarginina – odpowiednik fosfokreatyny u bezkręgowców

arginina fosfoarginina
(pod wpływem kinazy argininowej)

→ acetylofosforan – występuje u bakterii
→ karbamoilofosforan → wykorzystywany przez organizmy zwierzęce do metabolizmu azotu
→ w reakcji z ornityną daje cytrulinę – związek pośredni w biosyntezie

_____________________

mocznika

→ fosfoenolopirogronian – uczestniczy w glikolizie, glukoeneogenezie i fotosyntezie

10. Kwas rybonukleinowy – rodzaje, budowa, struktura przestrzenna, funkcje, właściwości
(denaturacja, renaturacja)

RNA → długi nierozgałęziony polimer zbudowany z rybonukleotydów połączonych wiązaniami

_______

3'-5' fosfodiestrowymi

→ w nukleotydzie jednostką cukrową jest ryboza, występują nukleozydy: adenozyna,

_______

cytydyna, guanozyna i urydyna zamiast tymidyny

→ proporcje poszczególnych zasad nie spełniają zasady komplementarności,
→ ulega hydrolizie pod wpływem mocnych zasad (-OH przy C2 rybozy)

Struktura przestrzenna:
→ RNA jest strukturą jednoniciową
→ postać dwuniciowa występuje jako materiał genetyczny niektórych wirusów i wiroidów
→ występują rejony o strukturze dwuniciowej helisy, tzw. struktura spinki do włosów
→ struktury swoiste zamknięte – tRNA – struktura liścia koniczyny

Denaturacja:
→ proces polegający na zniszczeniu struktury II- i III-rzędowej
→ dochodzi do rozplecenia helisy przez rozerwanie wiązań wodorowych
→ czynniki: wysoka temperatura, wysokie lub niskie ph, alkohole, fenole, promieniowanie,

______

ultradźwięki

→ RNA – dotyczy jedynie rejonów o strukturze dwuniciowej

Renaturacja:
→ proces odwrotny do denaturacji
→ przywracanie struktury II- i III-rzędowej, odbudowywanie wiązań wodorowych w

______

dwuniciowej helisie,

→ zachodzi po usunięciu czynnika denaturującego

Rodzaje RNA:
☼ transportujący / transferowy → tRNA
→ stanowi 10-12% RNA w komórce
→ pośród typów RNA ma najmniejszą masę cząsteczkową (25-30 kDa)
→ w każdej komórce organizmu znajduje się przynajmniej 20 rodzajów cząsteczek tRNA i
przynajmniej 1 odpowiada swoistemu aminokwasowi
→ cząsteczka tRNA zbudowana jest z ok. od 74 do 99 nukleotydów
→ jest spiralnie zwinięta, miejscami tworzą się pętle, ramiona pętli są 2-niciowe, tworzą się tam
wiązania wodorowe,
→ w skład tRNA oprócz typowych zasad wchodzi ok. 10% zasad rzadkich, do których należą
metylowe pochodne zasad typowych, także pseudourydyna i dihydrourydyna → rzadkie fragmenty
występują we fragmentach jednoniciowych

♪ ramię aminokwasowe → służy do przyłączania aminokwasu w formie reszty aminoacylowej, na
końcu 3' jest zawsze ukad CDA, a po drugiej stronie – na końcu 5' – jest w 80% G,
→ po przyłączeniu powstaje aminoacylo-tRNA

♪ ramię TΨC – służy do łączenia się z rybosomem i umocowania tRNA na matrycy

♪ ramię dihydrourydynowe – ma znaczenie rozpoznawcze dla syntezy aminoacylo-tRNA

♪ ramię antykodonowe – znaczenie podczas wybierania miejsca do przyłączenia aminokwasów, na
jego końcu jest antykodon (3 nukleotydy o niesparowanych zasadach, które komplementarnie łączą
się z mRNA)
→ większość aminokwasów ma więcej niż 1 kodon i dlatego istnieje dla każdego kilka odmian
tRNA – izoakceptorowe tRNA

=> ogólem: tRNA przenosi zaktywowany aminokwas na rybosomy, gdzie następuje zgodnie z
sekwencją zakodowaną na matrycy mRNA wytworzenie wiązań peptydowych

☼ matrycowy / informacyjny – mRNA
→ powstaje w jądrze w procesie transkrypcji
→ stanowi matrycę do syntezy białek
→ jej zasady są komplementarne w stosunku do jednej nici DNA
→ przenosi informację genetyczną z DNA (jądro kom.) do cytoplazmy
→ stanowi 5-10% całkowitego komórkowego RNA, okres półtrwania → 7-24h
→ masa cząsteczkowa oraz sekwencje nukleotydów zależą od rodzaju kodowanego białka

♪ bakteryjny mRNA → koduje kilka białek
→ synteza następuje w cytoplazmie

♪ mRNA eukariontów → jest monocistronowy – zawiera informację tylko dla 1 łańcucha

________

polinukleotydowego (1 białko)

→ przechodzi okres dojrzewania (najpierw powstaje pre-mRNA – z intronami i egzonami,

________

później ulega obróbce)

→ budowa – pojedynczy łańcuch skręcony w postaci spirali, ma 3 części:
▪ czapeczka – chroni pre-mRNA i mRNA przed działaniem 5'egzonukleaz,

__________

uczestniczy także w dojrzewaniu mRNA, w transporcie z jądra do cytoplazmy,

__________

w translacji

▪ sekwencja kodująca (region ulegający translacji) jest składana z egzonów pre-

__________

mRNA po wycięciu intronów (splicing) w procesie dojrzewania mRNA

▪ ogon poli (A) – sekwencja 200-250 nukleotydów adeninowych znajdujących się na

__________

końcu 3'mRNA, stabilizuje mRNA i umożliwia przyłączanie białek zabezpieczających

__________

przed działaniem 3'egzonukleaz; pomaga w translacji

☼ rybosomalny – rRNA
→ stanowi 80% RNA komórki,
→ podstawowy składnik rybosomów – biorą udział w procesie biosyntezy polipeptydów,
→ występuje u eukariontów także w jądrze kom. (w jąderku – jego synteza)
→ pojedynczy łańcuch, b.mocno poskręcany, tworzy go 400-4500 nukleotydów
→ wyst. części jednoniciowe i fragmenty dwuniciowe z wiązaniami wodorowymi

●

rybosom – zbudowany jest z małej i dużej podjednostki

→ prokarionta – mała podjednostka – 30S – 21 białek i 1 cz. rRNA (16S rRNA)
– duża podjednostka – 50S – 34 białka i 2 cz. rRNA (5S, 23S rRNA)
→ eukarionta – mała podjednostka – 40S – 33 białka – 1 cz. r RNA (18S rRNA)
– duża podjednostka – 60S – 49 białek i 3 cz. rRNA (5S 5,8S 28S rRNA)

☼ jądrowy – jRNA
→ jest mieszaniną wielu rodzajów
→ występuje w jądrze
→ można go podzielić na 2 rodzaje:

1) heterogenny – hnRNA
→ jest to pre-RNA – prekursorowe RNA
→ wielocząsteczkowy
→ występuje w nukleoplazmie, jest otoczony białkiem – informerem
→ jego większa część zostaje w jądrze kom., reszta przechodzi do cytoplazmy, zostaje

________

przekształcona w mRNA

2) snRNA
→ metabolicznie stabilny, o małych cząsteczkach,
→ oprócz typowych zasad zawiera także umetylowane
→ pełni funkcję regulatorowe, enzymatyczne przy wycinaniu intronów z pre-mRNA

11. Kwas deoksyrybonukleinowy – budowa, struktura przestrzenna (drugorzędowa, superhelikalna),
funkcje, właściwości

DNA → jest polimerem zbud. z jednostek monomerycznych – deoksyrybonukleotydów
→ nośnikiem informacji genetycznej są zasady azotowe zaw. w cząsteczce,
→ funkcję strukturalną pełnią reszty cukrowe i fosforanowe
→ zasady azotowe: → puryny – adenina i guanina
→ pirymidyny – cytozyna i tymina
→ połączone wiązaniami wodorowymi
→ łańcuch DNA wykazuje polarność – jeden z końców ma grupę 5'OH (po lewej stronie), a

_______

drugi 3'OH (po prawej stronie)

→ struktura dwuniciowa – tw.helisę DNA
→ 2 helikalne łańcuchy polinukleotydowe biegnące w przeciwnych kierunkach

___________

oplatają wspólną oś,

→ zasady purynowe i pirymidynowe znajdują się wewnątrz a fosforany i reszty

___________

deoksyrybozy na zewnątrz helisy, a płaszczyzny pierścieni cukrów są ułożone

___________

prostopadle względem zasad

→ średnia helisy wynosi 2,0 mm, odległość między zasadami 0,34

○

,

na skok helisy

___________

przypada 10 par nukleotydów,

→ 2 łańcuchy łączą się ze sobą wiązaniami wodorowymi między zasadami

___________

tworzącymi komplementarne pary

adenina = tymina guanina ≡ cytozyna

→ kolejność zasad w łańcuchu
polinukleotydu nie jest w żaden
sposób ograniczona.
Ściśle określona sekwencja
zasad niesie ze sobą informację
genetyczną.

→ w ścisłym skręcaniu DNA do postaci chromosomu biorą udział białka histonowe i niehistonowe

→ zawartość jądra – DNA 20%, histony 20%, białka niehistonowe 40%, reszta – lipidy, RNA
→ budują chromatynę

→ DNA może mieć 3 formy strukturalne, różniące się między sobą ilością nukleotydów, kątem i
kierunkiem skrętu itp.
→ D-DNA, A-DNA, B-DNA – prawoskrętne
→ Z-DNA – lewoskrętne

→ możemy też podzielić DNA ze wzql. na miejsce występowania i funkcję
→ DNA jądrowe – jądro – euchromatyna – transkrypcja mRNA, replikacja
→ DNA satelitarny – jądro – heterochromatyna – stabilizują struktury chromosomów,

_______

regulacja transportu przez błonę jądrową, udział w crossing-over,

→ wyróżniamy też DNA pozajądrowe:
→ mitochondrialne – transkrypcja mRNA dla oksydazy cytochromowej, cutochromu

______________

b, ATPazy; jest cząst. Kolistą

→ chloroplastowe
→ plazmidowe – w cytoplazmie
→ DNA powierzchni komórek – na błonie komórkowej

→ ulega denaturacji i renaturacji
→ cząsteczki są długie w porównaniu ze średnicą – duża lepkość
→ DNA jest odporny na działanie mocnych zasad

→ ogółem: łańcuch nici DNA zawiera inf.genetyczną o kolejności aminokwasów w białkach
kodowaną w postaci trójek nukleotydów odpowiadającym aminokwasom podczas biosyntezy białek
– jest to kod genetyczny

12. Replikacja DNA, opisz rodzaje i działanie polimeraz i ligaz DNA.

Replikacja → proces endoergiczny; podwajanie nici DNA
→ u eukariontów – replikacja semikonserwatywna – w każdej z dwóch uzyskanych

__________

podwójnych nici DNA będzie jedna nić macierzysta i jedna nowa utworzona,

→ zachodzi przy każdym podziale

Do przeprowadzenia tego procesu potrzebne są substraty:
→ matryca DNA → odpowiednie stężenie Mg

2+

→ obecność enzymów → trifosforany deoksyrybonukleozydów (dTTP, dGTP, dATP, dCTP)
→ ATP/CTP/GTP – energia dla enzymów → starter

Potrzebne enzymy:
→ polimeraza DNA występująca w trzech formach: I, II, III

wszystkie polimerazy DNA wykazują cechy wspólne:

1) katalizują syntezę DNA z deoksyrybonukleotydów trifosforanowych
2) wykorzystują nić DNA jako matrycę
3) wymagają startera z wolną grupą 3'-OH
4) wydłużają łańcuch w kierunku 5' → 3', przyłączając kolejne deoksyrybonukleotydy do grupy

-OH w pozycji 3'

5) wykazują aktywność egzonukleazową 3' → 5'

u prokariontów:
→ polimeraza I – usuwa startery i uzupełnia niewypełnione przerwy między fragm. Okazaki,
→ wykazuje 3 aktywności enzymatyczne:

–

polimerazowe,

–

3' → 5'-egzonukleazowe – usuwa pojedyncze nukleotydy

–

5' → 3'-egzonukleazowe – usuwa pojed.nukleotydy od końca 5'

→ działa 100razy wolniej niż polim.III – wbudowuje ok. 10nukleotydów/sekundę, a

______________

polim.III około 1000 wiązań/sekundę

→ polimeraza II – nie uczestniczy w replikacji, bierze udział w naprawie uszkodzeń DNA,
→ wykazuje 2 aktywności: polimerazową i 3'-5'-egzonukleazową,

→ polimeraza III – znajduje się w widełkach replikacyjnych, rozpoczyna syntezę DNA
wykorzystując starter zsyntezowany przez prymazę
→ zasadnicza część łańcucha jest syntetyzowana przez polim. III
→ nić prowadząca jest syntetyzowana w sposób ciągły przez 1 cząst. polim. III, która
nie odłącza się od matrycy aż do zakończenia replikacji; a cząsteczka opóźniona jest syntetyzowana
we fragmentach, zawierających po około 1000 nukleotydów, zwanych fragmentami Okazaki
(polim.III występuje w postaci dimeru → jedna podjednostka syntetyzuje nić prowadzącą, druga
opóźnioną)

u eukariontów:
polimerazy DNA występują w 5 formach:

→ α – synteza głównej nici DNA i nici opóźnionej,
→ pełni funkcję prymazy – syntetyzuje starter,
→ nie ma właściwości naprawiania

→ β – naprawia uszkodzenia DNA
→ usuwa dimery tymidynowe (uniemożliwiają replikację)

→ γ – replikuje mitochrondrialny DNA

→ δ – synteza nici wiodącej, nie ma właściwości naprawczych (tak jak α)

→ ε – synteza nici wiodącej
→ sprawdzanie poprawności syntezy i naprawa DNA

* charakterystyczną cechą replikacji DNA eukariotycznego jest mnóstwo miejsc inicjacji (w
przeciwieństwie do prokariotycznej replikacji) => konieczność przyspieszenia procesu, gdyż
chromosom eukariotyczny jest około 1000x większy i ma bardziej złożoną strukturę

→ ligazy DNA → enzymy łączące końce dwóch łańcuchów DNA lub dwa końce jednego łańcucha

__________

DNA tzw. cząsteczkę kulistą (np. łączy sąsiednie fragmenty Okazaki w jedną nić –

__________

tworząc wiązanie fosfodiestrowe między grupą hydroksylową -OH końca 3' jednego

__________

fragm.Okazaki, a grupą fosforanową na końcu 5' drugiego),

→ wymaga obecności NAD, który działa jako źródło grupy adenylowej
→ katalizują naprawdę w miejscu przerwania jednej z dwóch nić DNA
→ współdziała z polimerazą DNA podczas replikacji obu przeciwnie polarnych nici DNA

→ typy ligaz:

–

ligaza I – łączenie fragmentów Okazaki w replikacji

–

ligaza II

–

ligaza III – naprawia DNA i odpowiada za rekombinację

–

ligaza IV – naprawia DNA

→ helikazy – rozrywają wiązania wodorowe między zasadami azotowymi w matrycowym DNA,
rozkręcają helisę (przesuwa się w kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu widełek replikacyjnych)

→ prymaza – syntezuje starter,

→ egzonukleaza – usuwa startery RNA z nici

PRZEBIEG REPLIKACJI – 3 etapy

1) Inicjacja replikacji
→ znalezienie miejsca inicjacji replikacji – tzw. miejsce ori (ma ono charakterystyczną sekwencję
nukleotydów) – u prokariontów jest tylko 1 miejsce ori, u eukariontów jest ich wiele,
→ rozplecenie nici DNA – tworzy się oczko replikacyjne (zazwyczaj dzieje się to w miejscu, gdzie
jest więcej A=T, gdyż mają mniej wiązań wodorowych)
→ w każdym miejscu ori powstaje para widełek replikacyjnych, które w czasie replikacji się
rozsuwają – powstanie widełek kończy inicjację;

2) Elongacja (wydłużanie)
→ następuje syntetyzowanie nowych nici DNA
→ zachodzi na obu niciach jednocześnie, w przeciwnych kierunkach, zawsze w kierunku 3' → 5'
nici matrycowej (dlatego nowe nukleotydy są przyłączane do końca 5' (5' → 3') nowej nici)
- nić 3' → 5' nazywana wiodącą, powielana w sposób ciągły; nić 5' → 3' opóźnioną
→ korekta błędów
→ energii dostarcza rozpad wiązań wysokoenergetycznych między resztami fosforanowymi
trifosforanów nukleozydów
→ polimeraza DNA przyłącza nowy nukleotyd tworząc wiązanie fosfodiestrowe między grupą -OH
przy C3 pentozy jednego nukleotydu, a gr.fosforanową kolejnego nukleotydu,
→ wiązanie nowego nukleotydu do utworzonej nici DNA jest możliwe dzięki istnieniu już
krótkiego odcinka RNA – starteru

3) Terminacja
→ zachodzi, gdy widełki replikacyjne dotrą do końca macierzystej nici DNA lub do kolejnego
oczka replikacyjnego,
→ obecność telomeru – fragmentu chromosomu, który znajduje się na końcu syntetyzowanej nici –
przy każdej replikacji ulega skróceniu (odpowiada za proces starzenia się komórek, chroni przed
nieprawidłową rekombinacją)
→ dwie nowo zsynezowane nici DNA zwijają się, każda z jedną nicią macierzystą, w podwójne
helisy – następnie owijają się wokół białek histonowych i całość zwija się jeszcze bardziej tworząc
chromatydy

Znaczenie replikacji:
→ wierne przekazywanie informacji zawartej w DNA w procesach mejozy i mitozy
→ to, że w replikacji mogą wystąpić błędy przyczynia się do procesu ewolucji

13. Uszkodzenia DNA i ich naprawa
uszkodzenia:
→ kwas azotowy – powoduje deaminację cytozyny (zostaje przekształcona w uracyl) – dochodzi
do zamiany par zasad,
→ związki alkilujące powodują alkilowanie N7 i N1 guaniny, N3 adeniny i cytozyny → powoduje
to tranzycję i transwersję,
→ barwniki akrydynowe – wnikają między zasady i powodują deformację nici przez zmiany
odległości i deformację matrycy,
→ wielopierścieniowe węglowodany aromatyczne (z dymu papierosowego, czerwonego mięsa) –
tworzą addukty z DNA (mogą wywoływać procesy nowotworowe)
→ analogi zasad błędnie wbudowane – tworzą mutację
→ promieniowanie jonizujące – inicjuje reakcje wolnorodnikowe a także może prowadzić do
pękania nici,
→ promieniowanie UV – powod. powstanie dimerów pirymidynowych, a w konsekwencji delecję

Naprawa DNA:
→ naprawa bezpośrednia
→ naprawa pęknięć jednoniciowych przez ligazę
→ odwrócenie reakcji alkilowania (usunięcie grup alkilowych)
→ naprawa przez wycinanie zasad:
→ usunięcie zasady przez specyficzną glikozydazę DNA
→ usunięcie reszty nukleotydu
→ luka zostaje wypełniona przez polimerazę
→ naprawa przez wycinanie nukleotydów

→ naprawa błędnie sparowanych nukleotydów
→ dotyczy błędów replikacji
→ rozpoznanie zaburzenia – wycięcie błędnego nukleotydu z otoczeniem
→ problem: jak rozpoznać, która nić jest rodzicielska (czyli właściwym nukleotydem), a

__________

która potomna (czyli z błędnym nukleotydem)

→ naprawa pęknięć DNA
→ pęknięcia jednej nici są łatwe do naprawienia (polimeraza i ligaza)
białka PARP chronią jednoniciowe fragmenty przed dalszą degradacją
→ pęknięcia 2-niciowe są trudniejsze do naprawienia
- rekombinacja

14. Cechy kodu genetycznego
→ trójkowy – 3 kolejne nukleotydy zawierają informację o aminokwasie (taka trójka zwana jest
tripletem lub kodonem)
→ bezprzecinkowy – między kodonami nie ma żadnych dodatkowych elementów, jonów czy
atomów, informacja o kolejności aminokwasów napisana jest w sposób ciągły,
→ niezachodzący – kolejne trójki nukleotydów leżą obok siebie i na siebie nie zachodzą
→ kolinearny – kolejność ułożenia kodonów na mRNA przekłada się na ułożenie aminokwasów
→ jednoznaczny – ściśle określony kodon koduje 1 rodzaj aminokwasu
→ zdegenerowany – 1 aminokwas może być kodowany przez wiele różnych kodonów (prócz
metioniny i tryptofany)
→ uniwersalny – wszystkie organizmy żywe korzystają z tych samych kodonów przy kodowaniu
określonych aminokwasów

15. Synteza RNA

TRANSKRYPCJA – synteza mRNA komplementarnego do określonego odcinka kodującego DNA
→ u eukariontów zachodzi w jądrze kom., a u prokariontów w cytoplazmie
→ przy przepisywaniu sekwencji zasad z DNA na RNA, komplementarną zasadą do

___________

adeniny jest uracyl

etapy:
1) Inicjacja transkrypcji
→ zaczyna się, gdy polimeraza RNA zwiąże się z okreslonym odcinkiem matrycowej nici DNA –
promotorem
→ w promotorze następuje zawiązanie polimerazy RNA i dokładne jej ustawienie na 1.nukleotydzie
transkrybowanego genu – czyli tzw. ustawienie ramki odczytu
→ następuje miejscowe rozplątanie i rozsunięcie helisy DNA
- ponownemu złączeniu się helisy przeciwdziała polimeraza
→ wstawienie ramki odczytu kończy inicjację

2) Elongacja (wydłużanie)
→ włączanie kolejnych nukleotydów RNA zgodnie z zasadą komplementarności i z sekwencją
ułożenia nukleotydów na nici matrycowej DNA
→ zachodzi w kierunku 5' → 3' nowej nici (3' → 5' nici matrycowej)

3) Terminacja
→ dojście polimerazy RNA do miejsca terminacji transkrybcji – specjalna sekwencja nukleotydów
→ uwolnienie polimerazy RNA
→ powrót do dwuniciowej struktury DNA
→ uwolnienie mRNA – przez pory w otoczce jądrowej dostaje się do cytoplazmy (mRNA u
prokariontów jest od razu gotowej do translacji; u eukariontów powstaje pre-mRNA)

16. Biosynteza białek
→ w jego skład wchodzi transkrypcja i translacja;
proces prowadzący do wytworzenia cząsteczek białka; może być rozumiana jako pełny proces, w
którym informacja zapisana w sekwencji DNA jest w procesie transkrypcji przepisywana na
cząsteczki RNA, a powstałe w ten sposób cząst.RNA są wykorzystywane przez rybosomy jako
źródło informacji potrzebnej do syntezy białka w procesie translacji.
Termin biosynteza białka może być też używany jako synonim procesu translacji.

→ rola DNA w biosyntezie białek:

–

pośredni udział, DNA jest matrycą w procesie transkrybcji

–

informacja genetyczna z DNA wskutek ekspresji genów (DNA → mRNA → białka) znajduje
swój ostateczny wyraz w strukturze I-rzędowej łańcucha polipeptydowego

–

DNA przekazuje posiadają informację wytwarzanemu na jego matrycy (w procesie
transkrybcji) RNA

→ budowa Operonu: powstawanie mRNA

–

Operon – odcinek DNA, na którym transkrybowany jest mRNA wspólny dla kilku
sąsiadujących genów struktury,

–

występuje Operon laktozowy (brak laktozy hamuje proces transkrybcji; obecność laktozy
powoduje zablokowanie/zmianę struktury represora (tak, że nie może on przyłączyć się do
operatora) – zachodzi transkrybcja) oraz Operon tryptofanowy (gdy nie ma tryptofanu –
zachodzi transkrybcja; gdy tryptofan pojawia się w komórce, represor się uaktywnia i blokuje
operon – nie zachodzi transkrybcja)

→ w skład operonu wchodzą:

–

geny kodujące białka i enzymy

–

efektor – substancja – czynnik regulujący, może hamować lub aktywować syntezę białka

–

regulator – gen kodujący represor lub aktywator (nie sąsiaduje z innymi genami)

–

represor – białko hamujące ekspresję informacji genetycznej

–

aktywator – białko indukujące ekspresję informacji genetycznej

→ odcinki niekodujące:

–

promotor – sekwencja nukleotydów DNA, odcinek, do którego przyłącza się polimeraza
RNA (promotor poprzedza sąsiednie geny)

–

operator – sekwencja nukleotydów DNA przyłączająca represor

Aktywacja aminokwasu (drugi etap biosyntezy białka)
→ aby aminokwas mógł być wprowadzony do wytwarzanego łańcucha polipeptydowego musi
najpierw być aktywowany, a następnie połączony z tRNA.
→ odbywa się to przy udziale zespołu enzymów znanych jako syntetaza aminoacylo-tRNA –
zawierają one grupy SH, wymagają obecności Mg2+
→ zachodzą w cytoplazmie

1 etap: aminokwas + ATP → aktywny aminokwas + 2P (pirofosforan)
2 etap: aktywny aminokwas + tRNA → aminoacylo-tRNA + AMP

Rola tRNA w przenoszeniu aktywnych aminokwasów na rybosom
→ tRNA posiada ramię aminokwasowe (przyłącza aminokwas przez grupę aminoacylową)
→ przyłącza aminokwasy w cytoplazmie
→ po przyłączeniu aminokwasu tworzy się aminoacylo-tRNA

Różnice między transkrypcją u prokariontów i eukariontów

Prokarionta

Eukarionta

→ 1 rodzaj polimerazy RNA
→ mRNA jest najczęściej policistronowy (jest
kopią kilku kolejnych genów)
→ nie ma rozdzielenia w czasie i przestrzeni
między transkrypcją a translacją
→ mRNA po transkrypcji jest gotowy do
translacji

→ 5 rodzajów polimerazy RNA
→ mRNA jest monocistronowy (jest kopią 1
genu)
→ jest rozdzielenie w czasie i przestrzeni
między transkrypcją i translacją
→ po transkrypcji powstaje pre-mRNA

Obróbka potranskrypcyjna
→ pierwszym produkt. transkrypcji jest pre-mRNA równy długości przepisywanego odcinka DNA
→ przepisywane są introny i eksony
→ kolejnym etapem jest dojrzewanie/obróbka mRNA

–

splicing – wycinanie intronów

–

enzymatyczne łączenie eksonów

–

na końcu 3' dobudowywana jest sekwencja poli A (ogon) – dzięki czemu mRNA
jest rozpoznawany jako własny kwas nukleinowy

–

na końcu 5' dołączana jest 7-metyloguanozyna (tzw. czapeczka – CAP)

→ końcowy produkt transkrypcji mRNA jest krótszy od przepisywanego odcinka DNA i zawiera
jedynie sekwencje kodujące informację genetyczną

Rodzaje polimeraz RNA:
→ chloroplastowa
→ mitochondrialna
→ polimeraa RNA I – wyst. w jąderku, bierze udział w syntezie rRNA 28S, 18S i 5,8S
→ polimeraza RNA II – wyst. w nukleoplazmie, bierze udział w syntezie mRNA oraz snRNA
→ polimeraza RNA III – odpowiada za syntezę tRNA, 5S rRNA oraz niektórych cząsteczek
regulatorowych
→ występuje też → polimeraza IV (charakterystyczna dla roślin)
→ polimeraza poli A
→ polimeraza I, II, III – zależne od DNA
→ u roślin wyst. polimerazy zależne od RNA (matrycą jest RNA, a nie DNA)

Różnice między polimerazą DNA i RNA

Polimeraza DNA

Polimeraza RNA

→ uczestniczy w procesie replikacji
→ katalizuje syntezę DNA
→ właściwości naprawcze
→ wykazuje aktywność endonukleazową
→ wymaga odcinka starterowego

→ uczestniczy w procesie transkrypcji
→ wytw.nić RNA na matrycy DNA
→ nie ma właściwości naprawczych
→ nie wykazuje aktywności endonukleazowej
→ nie wymaga odcinka starterowego

17. Translacja kodu genetycznego
→ proces translacji jest przetłumaczeniem kodu genetycznego zawartego w mRNA na sekwencję
aminokwasów w wytwarzanym na jego matrycy łańcuchu białkowym

lub

→ przekładanie informacji zawartej w kolejności ułożenia nukleotydów mRNA na kolejność
ułożenia aminokwasów w białku
→ synteza łańcucha polipeptydowego białek na matrycy mRNA
→ proces katalizowany przez enzymy zawarte w dużej podjednostce rybosomu

Etapy translacji:

1. Inicjacja
→ wymaga nakładu energii
→ rozpoczęcie: mRNA łączy się z małą podjednostką rybosomu w pobliżu, gdzie nastąpiło
połączenie rybosomu z tRNA
→ na mRNA znajduje się kodon AUG, czyli kodon START (rozpoczyna translację)
→ szukane jest miejsce rozpoczęcia translacji – tzw. ramka odczytu – przyłącza się duża jednostka
rybosomu
→ tworzy się kompleks inicjujący
→ mRNA porusza się względem kompleksu w kierunku 5' → 3'

2. Elongacja:
→ duża podjednostka rybosomu ma 2 miejsca aktywne: P i A
→ kodon startowy mRNA, wiążący formylometionylo-tRNA (tRNA z metioniną) ustawia się w
miejscu P
→ w miejscu A następuje związanie następnego aminoacylo-tRNA (czyli tRNA + aminokwas)
→ miejsca P i A leżą tak blisko siebie, że możliwe jest zerwanie wiązania między metioniną a jej
tRNA, które były w miejscu P i połączenie metioniny wiązaniem peptydowym z glicyną (która była
w miejscu A)
→ rybosom przesuwa się, tRNA (od którego odłączyła się metionina) zostaje uwolniony do
cytoplazmy (z miejsca E), a kompleks Met-Gly-tRNA przesuwa się na miejsce P, a w miejscu A
znajduje się inny kodon, do którego zostaje przyłączony kolejny aminoacylo-tRNA

3. Terminacja
→ rozpoczyna się, gdy w miejscu A pojawie się jeden kodonów STOP (sekwencje: UAA, UAG,
UGA),
→ łańcuch polipeptydowy odłącza się od tRNA
→ uwolniony zostaje mRNA z rybosomu
→ zachodzi dysocjacja rybosomu na podjednostki
→ (część białek jeszcze w trakcie translacji ulega pofałdowaniu – tworza się struktury III, IV-
rzędowe, inne potrzebują specjalnych białek by przyjąć swoisty kształt)
→ po zakończonej obróbce (która odbywa się w cysternach RE) białka transportowane są do miejsc
przeznaczenia

18. Czynniki biorące udział w biosyntezie białek

u eukariontów → transkrypcja – jądro komórkowe, mitochondria
→ translacja – cytoplazma, mitochondria

w biosyntezie uczestniczą:

–

kwasy nukleinowe

–

wysokoenergetyczne nukleotydy

–

enzymy

–

aminokwasy

Najważniejsze:
→ DNA – przekazuje informację genetyczną mRNA w procesie transkrypcji
→ mRNA – przenosi inf.gen. z jądra komórkowego do cytoplazmy i przekazuje ją przez swój
udział aparacie biosyntezy białka
→ tRNA – przenosi aktywne aminokwasy na rybosom
→ rybosomy – miejsce w aparacie syntezy białka, w którym w wyniku współdziałania mRNA i
tRNA infromacja genetyczna zostaje bezpośrednio wykorzystana do syntezy określonego przez nią
białka

–

w skład rybosomu wchodzą ok.4 cząsteczki RNA i 100 cząsteczek swoistych białek

–

występują głównie w retikulum endoplazmatycznym

–

zespół rybosomów połączonych mRNA – polisom

–

możliwość zmian konformacji struktury – przesuwanie mRNA, łańcucha
polipeptydowego wzdłuż rybosomu

19. Ekspresja genów w komórce prokariotycznej
→ przykład indukcji i represji – OPERON LAKTOZOWY

–

represja – zahamowanie trabskrypcji (brak laktozy) – represor blokuje transkrypcję

–

indukcja – zachodzi transkrypcja (obecość laktozy) – laktoza łączy się z represorem i
unieczynnia go

20. Ekspresja genów w komórce eukariotycznej
→ ekspresja genu – proces, w którym informacja genetyczna zawarta w genie zostaje odczytana i
przepisana na jego produkty – białka lub różne formy RNA

→ pobudzanie ekspresji:

–

przez czynniki transkrypcyjne (TS) – białka pobudzające transkrypcję genów – działają przez
wiązanie się do licznych miejsc regulatorowych na DNA

–

przez niektóre hormony – białkowe receptory hormonów sterydowych są w cytoplazmie,
mają domeny wiążące hormon i DNA, kompleks hormon-receptor wnika do jądra kom.i
łączy się z sekwencją docelową DNA, pobudzając ekpresję określonego genu

–

przez indukcję substartową – przede wszystkim w wątobie; karmienie zwierząt niektórymi
aminokwasami powoduje wzrost aktywności enzymów uczestniczących w ich degradacji –
efekt pojawia się po paru godzinach

→ hamowanie ekspresji

–

przez metylację zasad, szczególnie cytozyny – nie ulegają ekspresji,

–

przez wiązanie hitonów – fragmenty DNA nie ulegające transkrypcji są silniej związanie z
histonami i bardziej oporne na działanie nukleaz niż fragmenty aktywne transkrypcyjnie

21. Mutacje
→ nagła, skokowa, bezkierunkowa dziedzicząca się zmiana w materiale genetycznym organizmu

Podział mutacji:
→ ze względu na przyczynę:

–

samoistne – występują bardzo rzadko

–

indukowane – wywołane przez człowieka pod wpływem mutagenów

Mutacje samoistne/spontaniczne/samorzutne – powstają bez wyraźnego udziału czynników
fizycznych czy chemicznych, najczęściej wynikają z błędów przy replikacji => mogą powodować
zmianę cechy białka, zahamowanie jego syntezy;

→ ze wzgl.na komórki których dotyczą:

–

somatyczne – niedziedziczne

–

generatywne – dziedziczne

→ ze wzgl na to, co ulega mutacji:

–

genowe – punktowe

–

chromosomowe – struktura chromosomu

–

genomowe – liczba chromosomów

Sybstytucja – mutacja podstawienia, polegająca na zamianie jednego nukleotydu na inny

–

tranzycja – jedna zasada purynowa jest zastąpiona przez inną zasadę purynową (i
odpowiednio z zasadami pirymidynowymi) – błąd w kopiowaniu

–

transwersja – zasada purynowa zastępuje pirymidynową bądź odwrotnie

delecja – utrata jednego lub więcej nukleotydów
insercja – wstawienie nowego (dodatowego) nukleotydu

→ Skutki mutacji punktowych:

–

zmiana sensu

– kodon sensowny jest zamieniony na inny kodon sensowny (tranzycja,

transwersja)

–

zmiana fazy odczytu

– na skutek delecji i insercji, powstaje polipeptyd, który od miejsca

mutacji do końca ma złe aminokwasy

–

typu nonsens

– na skutek tranzycji lub transwersji – powstaje kodon nonsensowny

→ mutacje wywołane przez analogi zasad

–

analogi zasad – zasady purynowe i pirymidynowe na tyle podobne, że mogą być włączane do
nukleotydów i wbudowane w DNA
* zwiększają nieprawidłowe parowanie
* zmniejszają stabilność wiązań wodorowych
* powodują mutacje punktowe

–

analogi zasad:
* bromouracyl – analog tyminy, tworzy parę z guainą → tranzycja ( A → G)
* 2-aminopuryna – analog adeniny, tworzy parę z cytozyną → tranzycja z T → C

→ mutacje wywołane przez czynniki modyfikujące zasady DNA

–

głównie powodowane są przez deaminację zasady przez
* kwas azotowy – deaminuje zasady w DNA, RNA; przekształca:
^ guaninę w ksantynę – blokuje replikację
^ adeninę w hipoksantynę – po replikacji para A-T, przemienia się w C-G
^ cytozynę w uracyl, tworzy parę z A
* dwusiarczan azotowy

–

zmienione zasady mogą być wycinane, powstają wtedy miejsca apurynowe bądź
apirymidynowe - skutkują kolejnymi mutacjami

–

uszkodzenie zasad przez reaktywne formy tlenu
* rodnik nadtlenkowy, nadtlenek wodoru

→ skutki mutacji

•

choroby genetycznego
- mutacje genowe: anemia sierpowata,
- mutacje chromosomowe
- mutacje genomowe: zespół Downa (trisomia 21 pary chromosomów), zespół Edwardsa
(trisomia 18 pary), zespół Patau (trisomia 13 pary), zespół Klinefeltera (u mężczyzn,
dodatkowy chrom.X), zespół Turnera (u kobiet, brak chrom.X)

•

powstają wady wrodzone, zaburzenia

22. Wpływ antybiotyków na biosyntezę białek
→ antybiotyki → substancje wyprodukowane przez mikroorganizmy, które działają toksycznie na

_______________

inne organizmy

→ są nietoksyczne dla człowieka – mają zastosowanie w farmakoterapii chorób

______________

infekcyjnych z uwagi na ich zdolność do hamowania biosyntezy białka

______________

bakteryjnego

→ hamowanie dotyczy transkrypcji lub translacji

→ akromycyna D – inhibitor transkrypcji
→ łączy się wiązaniami wodorowymi z guaniną i deoksyrybozą w DNA
→ zostaje zablokowana funkcja matrycowa DNA
(nie dochodzi do kontaktu łańcucha DNA i polimerazy RNA)
→ streptomycyna – hamuje transkrypcję
→ wiąże się z podjednostką rybosomu 30S – zmienia jego konformację
→ błędne odczytanie kodonu przez aatRNA
→ wbudowane są błędne aminokwasy
→ cykloheksamid – wiąże się z podjednostką 60S rybosomu komórki eukariotycznej – nie działa

_______________

na prokarionta

→ hamuje transferazę peptydową
→ puromycyna – wchodzi na miejsce A w rybosomie przez podobną budowę do końcowego

______________

fragmentu aatRNA

→ selektywny inhibitor translacji
→ może powodować przedwczesną terminację
→ tetracykliny – wiążą się z podjednostką 30S rybosomu (nie działają na kom. eukariotyczne)
→ hamują łączenie aatRNA
→ chloramfenikol → wiąże się z podjednostką 50S rybosomu prokariotycznego
→ uniemożliwia powstawanie wiązań peptydowych
→ erytromycyna – wiąże się z podjednostką 50S rybosomu
→ hamuje translokację

Niektóre antybiotyki wiążą się specyficznie z białkami rybosomów bakteryjnych, hamując przez to
syntezę białek. W wyniku tego następuje ograniczenie wzrostu bądź śmierć bakterii. Należą tu:

–

tetracykliny

–

erytromycyna

–

linkomycyna

–

chloramfenikol

23. Sortowanie białek – przemieszczenie nowozsyntezowanych białek mitochondriów, lizosomów,
peroksysomów, jądra komórkowego, błony komórkowej lub poza komórkę do macierzy
pozakomórkowej lub do płynów biologicznych

→ wzrost organelli wymaga dostarczenia nowych lipidów i białek
→ potrzebna jest też wymiana zdegradowanych białek
→ do pewnych organelli: mitochondria, chloroplasty, peroksysomy, wnętrze jądra
komórkowego – białka dostarczane są wprot z cytoplazmy
→ do aparatu golgiego, lizosomów, błon jądrowych białka – są dostarczane przez ER (główne
miejsce syntezy lipidów i białek)

–

białka wnikają do ER z rybosomów przywartych do błony ER od strony cytoplazmy

→ pewne białka są pozostawione z ER, ale większość na zasadzie transportu pęcherzykowego jest
transportowana do aparatu golgiego i jeszcze dalej, do innych organelli
→ los cząsteczki białka syntetyzowanej w cytoplazmie zależy od sekwencji aminokwasowej,
mogącej zawierać sygnał srotujący – kierujący białko do tej organelli, w której jest potrzebne
(białka bez takiego sygnału, zostają na stałe w cytoplazmie)
→ białka przechodzące z cytoplazmy do jądra transportowane są przez pory jądrowe
→ białka przechodzące od ER w dalsze obszary lub od jednego pofałdowania ER do drugiego
transportowane są przez pęcherzyki transportujące
→ sekwencja sygnałowa – odcinek 15-60 aminokwasów

24. Metody rozdziału materiału biologicznego
→ krystalizacja – proces powstawania fazy krystalicznej z fazy stałej/ciekłej lub gazowej

–

proces egzotermiczny

–

rodział oparty jest na różnicy w rozpuszczalności

–

4 fazy:
* powstawanie zarodków kryształów
* wzrost kryształów
* reorganizacja warstwy powierzchniowej – powstaje mikrostruktura krystaliczna
* zlepianie się kryształów w większe struktury

→ ekstrakcja – metoda wyodrębniania składników mieszaniny rozpuszczonej w jednej fazie ciekłej
przez przeprowadzenie ich do drugiej, nie mieszającej się fazy ciekłej (zwykle rozpuszczalnik
organiczny) lub substancji rozproszonej w fazie stałej do fazy ciekłej

–

np. parzenie kawy

→ destylacja – rozdzielenie ciekłej mieszaniny zw.chemicznych przez odparowanie, następnie
skroplenie jej składników
→ skroplona ciecz – destylat
→ typy:

–

prosta – jednorazowe odparowanie i skroplenie cieczy

–

wielostopniowa – kilka destylacji prostych

→ wirowanie – na zasadzie różnic gęstości rozdzielonych składników
→ o sprawności procesu decyduje:

–

siła działająca na elementy powodująca ich sedymentację

–

zależy od szybkości obrotów wirówki i długości ramienia wirówki

→ czas wirowania musi być równy czasowi sedymentacji

np. wirowanie krwi

–

3000 obrotów na minutę – 10 minut

–

gdy jest zbyt duża prędkość – dochodzi do hemolizy

–

oddzielenie osocza od krwinek

→ dializa – ultrafiltracyjna metoda

–

płyn zawierający zol i sole umieszcza się w worku dializacyjnym (z błony celofanowej –
bł. półprzepuszczalna)

–

na zasadzie dyfuzji mikrocząsteczki przechodzą z worka dializacyjnego do wody
destylowanej (w niej jest umieszczony worek)

–

w worku zostają tylko makrocząsteczki

→ sączenie – filtracja z użyciem lejka z papierowym sączkiem
→ wykorzystuje się różnicę wielkości kryształów i cząsteczek

→ dekantacja – zlewanie cieczy znad osadu zalegającego na dnie

25. Metody chromatograficzne, podział i zastosowanie
→ chromatografia – technika analityczna lub preparatywna slużąca do rozdzielenia (na
poszczególne składniki) lub badania składu mieszanin związków chemicznych.
W każdej technice chromatograficznej najpierw rozdziela się badaną mieszaninę. Rozdział
substancji następuje w wyniku różnego zachowania się badanych składników w układzie 2 faz, w
którym jedna nie zmienia swojego położenia (faza stacjonarna), a druga porusza się wzgl.pierwszej
w określonym kierunku (faza ruchoma)

→ ze względu na siły umożliwiające rozdział związków na granicy faz

–

adsorbcyjna – fazą ruchomą jest ciecz lub gaz, nieruchomą ciało stałe, o właściwościach
adsorbcyjnych i odpowiednim rozdrobnieniu (np. żel krzemionkowy, tlenek glinowy,
węgiel aktywny), rozdział jest spowodowany różnicami współczynników adsorbcji

–

jonowymienna – fazą ruchomą jest ciecz, a fazą stacjonarną wymieniacz jonowy;
rozdział zależy od różnic w sile wiązania składników przez wymieniacz

–

rozdzielcza – fazą nieruchomą jest ciecz lub gaz, fazą stacjonarną ciecz zatrzymana na
odpowiednim nośniku (bibuła, kilki szlane), rozdział jest wynikiem różnic
współczynników podziału

–

powinowactwa – opiera się na reakcjach typu enzym-substrat, enzym-inhibitor, antygen-
przeciwciało, pomiędzy reaktywnymi chemicznie ligandami związanymi z powierzchnią
adsorbentu, a nietypowymi składnikami roztworu rozdzielanego

–

sączenie molekularne – fazą ruchomą jest ciecz, fazą stacjonarną granulowany
jednorodny spęczniały żel, rozdział jest spowodowany różnicami w zdolnościach
dyfundowania do cząsteczek żelu – różnicami wielkości cząsteczek składników

→ ze względu na stan skupienia fazy ruchomej:

–

cieczowa – fazą ruchomą jest ciecz przepływająca przez kolumnę w sposób ciągły i pod
ciśnieniem; rodział mieszaniny przez przepuszczanie r-ru przez stałe lub żelowe złoża; ze
wzgl. na oddziaływania międzycząsteczkowe jedne cząsteczki przechodzą szybciej inne
wolniej;

–

gazowa – fazą ruchomą jest gaz; rozdział subst.i izolacja składników gazowych

mieszanin i substancji dających się przeprowadzić w parę w temp. do 300'C;
chromatografy gazowe są wyposażone w detektory pozwalające na wykrycie składników
opuszczających kolumnę i ich ilościowe oznaczenie; kolumna – do 30m

(?)

długości,

zwinięta w spiralę; nie rozdziela peptydów i aminokwasów, dobrze rozdziela lipidy

–

fluidalna – fazą ruchomą jest gaz w warunkach nadkrytycznych, w których zanikły
różnice między stanem ciekłym a gazowym; rozdzielanie substancji
trudnorozpuszczalnych; fazy nadkrytyczne mają zdolność do rozpuszczalnia substancji
złożonych z dużych, niepolarnych cząst.

→ ze względu na technikę:

–

kolumnowa – kolumnę – zwykle szklaną – wypełnia się fazą nieruchomą i na jej szczyt
wprowadza się badany roztwór, zachodzi rozdzielenie składników, które bądź pozostają w
kolumnie (tworząc oddzielne pasma) lub są kolejno wymywane; w poszczególnych
porcjach wycieku przeprowadza się oznaczanie rozdzielanych składników np. przez
miareczkowanie

–

planarna
* bibułowa – fazą nieruchomąjest odpowiednio przygotowana bibuła chromatograficzna,
pocięta na arkusze, paski; na krawędzi bibuły nanosi się punkt startowy (krople badanego
r-ru), następnie powoduje się przepływ fazy ruchomej, co prowadzi do rozdzielenia
składników mieszaniny; otrzymuje się na bibule pasma chromatograficzne
poszczególnych składników
* cienkowarstwowa – fazę nieruchomą nanosi się w postaci cienkiej równomiernej
listewki na płytkę szklaną, dalej jak w bibułowej

→ zastosowanie chromatografii

–

cieczowej – oznaczanie węglowodorów aromatycznych

–

jonowej – oznacz.anionów i kationów w wodach do picia, odpadach, ściekach – ocena
jakości produktów spożywczych, farmaceutycznych

–

bibułowa i cienkowarstwowa – w biochemii – analiza białek i amonokwasów, w analizie
klinicznej, farmaceutycznej

–

gazowa – przemysł chemiczny, farmaceutyczny – badanie zanieczyszczenia powietrza i
wody, wykrywanie i oznaczanie pestycydów

26. Metody elektroforetyczne (rodzaje i zastosowanie)

Elektroforeza – technika analityczna
→ rozdzielenie mieszaniny związków chemicznych na frakcje, dzięki zjawisku
poruszania się naładowanych cząstek kolidalnych pod działaniem pola elektrycznego w stosunku do
nieruchomego ośrodka rozpraszającego

rodzaje:

–

bibułowa – przestarzała, nieużywana
^wykorzystywane są różnice w szybkości wędrowania cząsteczek białka, aminokwasów
^w polu elektrycznym na bibule zwilżonej o odpowiednim ph
^różnica w szybkości wędrowania poszczególnych zw.powoduje rozdzielenie mieszaniny
na poszczególne frakcje
^szybość przemieszczania się białek zależy od wielkości ładunki, wielkości cząsteczek,
własności buforu, rodzaju bibuły itp.

–

żelowa - ośrodkiem w kt.przemieszczają się substancje jest żel elektroforetyczny
wykonany z agarozy i uformowany w płytkę
^ żel zanurzony jest w r-rze buforowym
^ przebieg jak w bbułowej, można śledzić nanosząc różne barwniki

–

kapilarna – rozdział niewielkich cząsteczek
^ rozdział prowadzony w cienkiej i długiej kapilarze kwarcowej wypełnionej buforem,
^ substancje wprowadza się do kapilary i do wlotu przykładane jest napięcie elektryczne
^ u wlotu – detektor rejestrujący wychodzenie poszczególnych składników

Zastosowanie elektroforezy
→ rozdział, analiza, oczyszczenie kwasów nukleinowych, białek
→ pomiar masy cząsteczkowej polimerów syntetycznych
→ rozdział anionów i kationów organicznych i nieorganicznych