1.21. Budowa,

1.21. Budowa,

lokalizacja w komórce

lokalizacja w komórce

i funkcje DNA i RNA

i funkcje DNA i RNA

Już wiesz, że :

Już wiesz, że :

Wszystkie organizmy zbudowane są z komórek.

Wszystkie organizmy zbudowane są z komórek.

Komórka jest podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną każdego organizmu.

Komórka jest podstawową jednostką strukturalną i funkcjonalną każdego organizmu.

Struktury (organella) komórkowe to: błona komórkowa, ściana komórkowa,

Struktury (organella) komórkowe to: błona komórkowa, ściana komórkowa,

cytoplazma, jądro komórkowe, siateczka śródplazmatyczna, rybosomy, mitochondria,

cytoplazma, jądro komórkowe, siateczka śródplazmatyczna, rybosomy, mitochondria,

chloroplasty, aparat Golgiego, wodniczka (wakuola).

chloroplasty, aparat Golgiego, wodniczka (wakuola).

Funkcje wybranych struktur komórkowych, to:

Funkcje wybranych struktur komórkowych, to:

1.

1.

Jądro komórkowe:

Jądro komórkowe:

jest nośnikiem informacji genetycznej i steruje pracą całej

jest nośnikiem informacji genetycznej i steruje pracą całej

komórki.

komórki.

2. Cytoplazma

2. Cytoplazma

: wypełnia wnętrze komórki. To żywa, pozajądrowa część komórki. Jest

: wypełnia wnętrze komórki. To żywa, pozajądrowa część komórki. Jest

substancją galaretowatą, elastyczną, lepką, ciągliwą. Głównym jej składnikiem jest

substancją galaretowatą, elastyczną, lepką, ciągliwą. Głównym jej składnikiem jest

woda, a także białka, tłuszcze, węglowodany i związki mineralne. Jest środowiskiem

woda, a także białka, tłuszcze, węglowodany i związki mineralne. Jest środowiskiem

wszystkich procesów życiowych. Jest żywym elementem komórki.

wszystkich procesów życiowych. Jest żywym elementem komórki.

3. Mitochondria

3. Mitochondria

: stanowią centra energetyczne komórki. W nich odbywa się proces

: stanowią centra energetyczne komórki. W nich odbywa się proces

oddychania komórkowego. Komórki, w których zachodzą intensywne procesy

oddychania komórkowego. Komórki, w których zachodzą intensywne procesy

życiowe, mają dużą liczbę mitochondriów. Są żywym elementem komórki.

życiowe, mają dużą liczbę mitochondriów. Są żywym elementem komórki.

4. Chloroplasty

4. Chloroplasty

: to organelle typowe dla komórek roślinnych. Zawierają głównie

: to organelle typowe dla komórek roślinnych. Zawierają głównie

chlorofil, aktywnie uczestniczą w procesie fotosyntezy. Są żywymi elementami

chlorofil, aktywnie uczestniczą w procesie fotosyntezy. Są żywymi elementami

komórki

komórki

5.

5.

Siateczka śródplazmatyczna:

Siateczka śródplazmatyczna:

to system błon, których funkcją jest głównie

to system błon, których funkcją jest głównie

transport substancji w komórce.

transport substancji w komórce.

6. Rybosomy:

6. Rybosomy:

to miejsca wytwarzania białek.

to miejsca wytwarzania białek.

7.

7.

Aparat Golgiego:

Aparat Golgiego:

bierze udział w procesach wydzielniczych komórki, zachodzi w

bierze udział w procesach wydzielniczych komórki, zachodzi w

nim synteza cukrów złożonych.

nim synteza cukrów złożonych.

Składniki chemiczne

Składniki chemiczne

komórki to:

komórki to:

Wszystkie komórki mają

Wszystkie komórki mają

taki sam podstawowy skład

taki sam podstawowy skład

chemiczny.

chemiczny.

W każdej komórce

W każdej komórce

występują w różnych

występują w różnych

ilościach substancje

ilościach substancje

organiczne, woda i sole

organiczne, woda i sole

mineralne.

mineralne.

Nieorganiczne

Nieorganiczne

woda

woda

sole mineralne

sole mineralne

Substancje chemiczne to
pierwiastki chemiczne lub
związki chemiczne
zbudowane z pierwiastków
chemicznych.

Organiczne

białka

węglowodany (cukry)

tłuszcze

kwasy nukleinowe

witaminy

Już wiesz, że :

KWASY NUKLEINOWE

KWASY NUKLEINOWE

DNA

DNA

to kwas deoksyrybonukleinowy

to kwas deoksyrybonukleinowy

–

–

jest nośnikiem informacji genetycznej.

jest nośnikiem informacji genetycznej.

RNA

RNA

to kwas rybonukleinowy

to kwas rybonukleinowy

–

–

jest potrzebny do korzystania przez

jest potrzebny do korzystania przez

komórkę z własnych informacji

komórkę z własnych informacji

genetycznych

genetycznych

Autonomiczne struktury

Autonomiczne struktury

komórkowe

komórkowe

chloroplast

mitochondrium

Struktury
zawierające
własne DNA i RNA

Genetyka

Genetyka

– podstawowe

– podstawowe

informacje

informacje

Cechy każdego organizmu są zapisane w

Cechy każdego organizmu są zapisane w

jego materiale genetycznym.

jego materiale genetycznym.

Podstawowy materiał genetyczny organizmu

Podstawowy materiał genetyczny organizmu

zlokalizowany jest w jądrze komórkowym.

zlokalizowany jest w jądrze komórkowym.

Materiałem genetycznym każdego

Materiałem genetycznym każdego

organizmu jest DNA

organizmu jest DNA

DNA zawiera informacje dotyczące

DNA zawiera informacje dotyczące

mechanizmów powstawania i

mechanizmów powstawania i

funkcjonowania wszystkich elementów

funkcjonowania wszystkich elementów

organizmu.

organizmu.

Materiał genetyczny przekazywany jest

Materiał genetyczny przekazywany jest

potomstwu w procesie rozmnażania.

potomstwu w procesie rozmnażania.

Nauka, która zajmuje się badaniem

Nauka, która zajmuje się badaniem

dziedziczności i zmienności organizmów to

dziedziczności i zmienności organizmów to

genetyka.

genetyka.

Genetyka jest jedną z najmłodszych dziedzin

Genetyka jest jedną z najmłodszych dziedzin

nauki i szybko się rozwija.

nauki i szybko się rozwija.

Budowa nukleotydu DNA

Budowa nukleotydu DNA

Podstawowym elementem budulcowym każdej

Podstawowym elementem budulcowym każdej

cząsteczki DNA jest

cząsteczki DNA jest

n u k l e o t y d.

n u k l e o t y d.

W skład każdego nukleotydu wchodzą:

W skład każdego nukleotydu wchodzą:

1.

1.

Cukier

Cukier

– deoksyryboza,

– deoksyryboza,

2.

2.

Zasada azotowa

Zasada azotowa

– jedna z czterech:

– jedna z czterech:

adenina (A),

adenina (A),

tymina (T)

tymina (T)

cytozyna (C),

cytozyna (C),

guanina (G).

guanina (G).

3.

3.

Reszta kwasu fosforowego

Reszta kwasu fosforowego

(reszta fosforanowa)

(reszta fosforanowa)

W skład DNA wchodzą 4 rodzaje

W skład DNA wchodzą 4 rodzaje

nukleotydów, różniących się między sobą

nukleotydów, różniących się między sobą

rodzajem zasady azotowej

rodzajem zasady azotowej

Cząsteczka

Cząsteczka

DNA

DNA

Cząsteczka DNA swoim wyglądem przypomina

Cząsteczka DNA swoim wyglądem przypomina

skręconą drabinę, składającą się z dwóch

skręconą drabinę, składającą się z dwóch

oplatających się nici tzw. podwójną helisę.

oplatających się nici tzw. podwójną helisę.

Cegiełkę budulcową tej drabiny stanowi

Cegiełkę budulcową tej drabiny stanowi

nukleotyd.

nukleotyd.

Krawędzie tej drabiny budują cukier i reszty

Krawędzie tej drabiny budują cukier i reszty

kwasu fosforowego.

kwasu fosforowego.

Szczeble zbudowane są z połączonych ze sobą

Szczeble zbudowane są z połączonych ze sobą

odpowiednich zasad azotowych.

odpowiednich zasad azotowych.

Łączenie się zasad azotowych w pary jest

Łączenie się zasad azotowych w pary jest

podporządkowane ważnej regule

podporządkowane ważnej regule

komplementarności

komplementarności

zasad.

zasad.

Szczeble drabiny- wiązania pomiędzy

Szczeble drabiny- wiązania pomiędzy

komplementarnymi zasadami azotowymi, są

komplementarnymi zasadami azotowymi, są

łatwo pękającymi połączeniami - wiązaniami

łatwo pękającymi połączeniami - wiązaniami

wodorowymi.

wodorowymi.

Łańcuchy DNA mogą liczyć nawet setki tysięcy

Łańcuchy DNA mogą liczyć nawet setki tysięcy

nukleotydów.

nukleotydów.

DNA jest jedną z największych

DNA jest jedną z największych

makrocząsteczek, występujących w komórce.

makrocząsteczek, występujących w komórce.

Ludzkie DNA ma około 2m długości. Tak długa

Ludzkie DNA ma około 2m długości. Tak długa

cząsteczka, podczas przekazywania jej do

cząsteczka, podczas przekazywania jej do

komórek potomnych, mogłaby ulec splataniu.

komórek potomnych, mogłaby ulec splataniu.

Dlatego też DNA jest wielokrotnie skręcone

Dlatego też DNA jest wielokrotnie skręcone

wokół tzw. histonów (drobnych, zasadowych

wokół tzw. histonów (drobnych, zasadowych

białek).

białek).

Zwoje podwójnej spirali na histonach tworzą

Zwoje podwójnej spirali na histonach tworzą

spiralę wyższego rzędu, zmniejszając swoją

spiralę wyższego rzędu, zmniejszając swoją

długość aż 10 000 razy. Taka związana z

długość aż 10 000 razy. Taka związana z

białkami forma DNA to

białkami forma DNA to

chromatyna.

chromatyna.

Chromatyna również ulega spiralizacji i

Chromatyna również ulega spiralizacji i

upakowaniu, tworząc

upakowaniu, tworząc

chromosomy

chromosomy

.

.

Komplementarność zasad

Komplementarność zasad

Według tej reguły:

Według tej reguły:

–

adenina łączy się zawsze z tyminą

adenina łączy się zawsze z tyminą

A – T

A – T

,

,

–

a cytozyna z guaniną

a cytozyna z guaniną

C – G.

C – G.

Dwie części drabiny DNA (łańcuchy) są także w

Dwie części drabiny DNA (łańcuchy) są także w

stosunku do siebie komplementarne (tzn. uzupełniające

stosunku do siebie komplementarne (tzn. uzupełniające

się nawzajem).

się nawzajem).

Ciąg zasad w jednej nici DNA jest dokładnie

Ciąg zasad w jednej nici DNA jest dokładnie

odwzorowany przez ciąg zasad w naprzeciwległej nici:

odwzorowany przez ciąg zasad w naprzeciwległej nici:

Jedna nić DNA

Jedna nić DNA

… C A T G A T…

… C A T G A T…

Druga nić DNA

Druga nić DNA

… G T A C T A…

… G T A C T A…

Kierując się regułą komplementarności par zasad

Kierując się regułą komplementarności par zasad

można zawsze określić porządek zasad drugiej nici,

można zawsze określić porządek zasad drugiej nici,

znając porządek pierwszej.

znając porządek pierwszej.

Nobel za model DNA

Nobel za model DNA

Ze względu na skomplikowana

Ze względu na skomplikowana

budowę DNA długo nie można było

budowę DNA długo nie można było

rozwiązać zagadki jego przestrzennej

rozwiązać zagadki jego przestrzennej

struktury.

struktury.

Bardzo żmudne i dokładne badania

Bardzo żmudne i dokładne badania

nad budową DNA prowadzili

nad budową DNA prowadzili

brytyjscy uczeni Rosalind Franklin i

brytyjscy uczeni Rosalind Franklin i

Frederick Willkins.

Frederick Willkins.

Dzięki zdjęciom rentgenowskim

Dzięki zdjęciom rentgenowskim

ustalili oni skład pierwiastkowy i

ustalili oni skład pierwiastkowy i

właściwości DNA.

właściwości DNA.

Strukturę DNA odkryli w roku 1953

Strukturę DNA odkryli w roku 1953

Jamesi Watsoni i Francis Cricki.

Jamesi Watsoni i Francis Cricki.

Ustalenie budowy DNA uznane

Ustalenie budowy DNA uznane

zostało za jedno z najważniejszych

zostało za jedno z najważniejszych

odkryć w biologii i w 1962 r. Watson,

odkryć w biologii i w 1962 r. Watson,

Crick i Willkins otrzymali

Crick i Willkins otrzymali

Nagrodę Nobla. To był przełom

Nagrodę Nobla. To był przełom

w rozwoju genetyki.

w rozwoju genetyki.

Zobacz model cząsteczki DNA w zamieszczonym materiale

Zobacz model cząsteczki DNA w zamieszczonym materiale

http://

http://

www.scholaris.pl

www.scholaris.pl

/

/

cms

cms

/

/

index.php

index.php

/

/

resources

resources

/animacja_podw%C3%B3jna_helisa.html

/animacja_podw%C3%B3jna_helisa.html

Budowa RNA

Budowa RNA

RNA- kwas rybonukleinowy

RNA- kwas rybonukleinowy

Tworzy go jeden łańcuch nukleotydów.

Tworzy go jeden łańcuch nukleotydów.

Zbudowany jest z nukleotydów o innym składzie niż DNA.

Zbudowany jest z nukleotydów o innym składzie niż DNA.

Komórka wytwarza różne rodzaje RNA, w zależności od

Komórka wytwarza różne rodzaje RNA, w zależności od

miejsca i funkcji.

miejsca i funkcji.

Porównanie budowy DNA i RNA

Porównanie budowy DNA i RNA

DNA

DNA

RNA

RNA

liczba nici

liczba nici

2

2

1

1

nukleotyd

nukleotyd

cukier

cukier

deoksyryboza

deoksyryboza

ryboza

ryboza

zasady

zasady

A, T, C, G

A, T, C, G

A, U, C, G

A, U, C, G

formy

formy

mRNA, tRNA,

mRNA, tRNA,

rRNA

rRNA

Formy RNA

Formy RNA

mRNA

mRNA

to informacyjny RNA

to informacyjny RNA

Pobiera informację genetyczną z DNA ,

Pobiera informację genetyczną z DNA ,

przedostaje się przez pory w jądrze komórkowym

przedostaje się przez pory w jądrze komórkowym

do cytoplazmy i łączy się z rybosomem w celu

do cytoplazmy i łączy się z rybosomem w celu

odczytu informacji genetycznej.

odczytu informacji genetycznej.

tRNA

tRNA

to transportowy RNA

to transportowy RNA

- Transportuje aminokwasy do miejsca

- Transportuje aminokwasy do miejsca

biosyntezy białka

biosyntezy białka

Zadania

Zadania

1. Do podanych nukleotydów pierwszej nici DNA dopisz

1. Do podanych nukleotydów pierwszej nici DNA dopisz

komplementarny łańcuch nukleotydów drugiej nici:

komplementarny łańcuch nukleotydów drugiej nici:

…

…

.A C T G C A A T T G T A….

.A C T G C A A T T G T A….

2.

2.

Ustaw jednostki organizacji DNA od najmniejszej do największej,

Ustaw jednostki organizacji DNA od najmniejszej do największej,

posługując się oznaczeniami literowymi:

posługując się oznaczeniami literowymi:

A. chromatyna B. nukleotyd C. DNA D. chromosom

A. chromatyna B. nukleotyd C. DNA D. chromosom

3.

3.

Wybierz określenia charakterystyczne tylko dla tRNA:

Wybierz określenia charakterystyczne tylko dla tRNA:

A. deoksyryboza B. nukleotyd adeninowy C. pojedyncza nić

A. deoksyryboza B. nukleotyd adeninowy C. pojedyncza nić

D. uracyl E. cukier F. ryboza G. zasada azotowa.

D. uracyl E. cukier F. ryboza G. zasada azotowa.

4.

4.

Wymień trzy cechy budowy cząsteczki DNA.

Wymień trzy cechy budowy cząsteczki DNA.

5.

5.

Podaj, jakie naukowe wydarzenie stało się kamieniem milowym

Podaj, jakie naukowe wydarzenie stało się kamieniem milowym

w rozwoju genetyki.

w rozwoju genetyki.

Źródła

Źródła

W.Lewiński,J.Prokop, Biologia 2, Operon, Gdynia, 2004

W.Lewiński,J.Prokop, Biologia 2, Operon, Gdynia, 2004

J.Loritz-Dobrowolska i wsp., Biologia, Operon, Gdynia, 2007

J.Loritz-Dobrowolska i wsp., Biologia, Operon, Gdynia, 2007

B.Sągin, MSęktas, Puls życia, Nowa Era, 2008

B.Sągin, MSęktas, Puls życia, Nowa Era, 2008

B.Klimuszko, Biologia III, Żak, Warszawa 2001

B.Klimuszko, Biologia III, Żak, Warszawa 2001

E.Kłos i wsp., Ciekawa biologia, WSiP, Warszawa, 2002

E.Kłos i wsp., Ciekawa biologia, WSiP, Warszawa, 2002

E.Wierbiłowicz, Biologia, ABC, Poznań, 2001

E.Wierbiłowicz, Biologia, ABC, Poznań, 2001