1. Centromer – element chromosomu dzielący go na 2 ramiona.

W zależności od położenia centromeru chromosomy dzieli się na kilka klas morfologicznych:

- metacentryczne – o równych ramionach

- submetacentryczne – o prawie równych ramionach

- akrocentryczne – o prawie równych ramionach

- telocentryczne – chromosom na jedno ramię bardzo krótkie

1. W fazie S cyklu komórkowego następuje: replikacja DNA (komórka zawiera go podwojoną ilość) umożliwiająca podział komórki, synteza białek histonowych.

2. Mitozie ulegają komórki somatyczne.

3. Nondysfunkcja – zaburzenie w rozchodzeniu się chromosomów w trakcie mitozy. Jedna komórka ma n+1, druga n-1. W efekcie powstają aneuploidy.

4. Haplofaza jest to faza generatywna w cyklu rozwojowym roślin zapoczątkowana przez mejosporę, a kończąca się wytworzeniem gamet.

5. Wirowanie w gradiencie stężeń polega na rozdzieleniu małych próbek po wirowaniu różnicowym. Jedna frakcja po wirowaniu różnicowym wprowadzana na powierzchnię roztworu rozdzielającego (najczęściej roztwór sacharozy). Cząstki umiejscawiają się w warstwie o tej samej gęstości.

6. Nić kwasu nukleinowego budują: nukleotydy.

7. Chromatyna jądrowa występuje w formie euchromatyny („prawdziwa” aktywna genetycznie; w centralnej części jądra; kompleks białek i DNA) i heterochromatyny (na obrzeżach jądra; kompleks białek i RNA).

8. Metody hodowli kultur jednokomórkowych:

- statyczne, - ciągłe, - synchronizowane

1. Hybrydyzacja somatyczna polega na krzyżowaniu gatunków i form organizmów oddalonych genetycznie przez fuzję protoplastów.

2. Zygota jest to komórka powstała w wyniku połączenia gamety męskiej i żeńskiej.

3. Interfaza: okres spoczynkowy pomiędzy dwoma kolejnymi podziałami komórki. Można wyróżnić fazy G1, G0, S, G2. Rozpoczyna się syntezą RNA i białek. Pod koniec G1 komórki muszą zgromadzić pełny zestaw białek regulatorowych i enzymatycznych. W fazie S zachodzi replikacja całego DNA jądrowego i większości DNA mitochondrialnego. Faza G2 trwa do rozpoczęcia mitozy. Zachodzi synteza RNA, białek: regulatorowych i enzymatycznych i wrzeciona kariokinetycznego oraz naprawa DNA.

4. Optymalne warunki hodowli tkanek i komórek:

- temp. ok 25^oC

- pH 5,0 - 6,0

- ciśnienie osmotyczne – środowisko izotoniczne lub lekko hipertoniczne

- naświetlanie – fotoperiod, intensywność, rodzaj światła, natężenie 1000-3000 lux

- wilgotność – do 100% w hodowlach in vitro

- skład pożywek (źródła węgla, azotu, mikroelementy, witaminy, stymulatory wzrostu – auksyny, cytokininy)

- brak substancji toksycznych

- skład atmosfery hodowli

1. Hybrydyzacja naturalna to: proces doskonalenia organizmów oparty na naturalnym powinowactwie komórek o różnych typach koniugacyjnych. Polega na fizycznym kontakcie komórek, wymianie odcinków DNA pomiędzy chromosomami i genoforami (rekombinacja) oraz regeneracji materiału genetycznego w obrębie komórki hybrydowej.

2. Disomik jest to: para chromosomów homologicznych w 1 komórce.

3. Wirowanie różnicowe: wstępne rozdzielenie frakcji subkomórkowych przy różnych przyspieszeniach odśrodkowych.

4. Superskręt helisy spowodowany jest przez połączenie 10 par nukleotydów.

5. Włókna centralne wrzeciona kariokinetycznego łączą się w kinetochorach.

6. Mejozie ulegają: komórki generatywne zwierząt i niektóre komórki somatyczne roślin (komórki macierzyste zarodników).

7. Chromosomy symetryczne to metacentryczne.

8. Procariota a eucariota

CECHA	PROCARIOTA	EUCARIOTA
Błona jądrowa	Brak	Obecne
Jądro	Brak	Obecne
Podział	Niemitotyczny	Mitoza – aparat mitotyczny z wrzecionem kariokinetycznym
Rozmnażanie płciowe	Proces fragmentaryczny nieukierunkowany, nie występuje mejoza, wymiana jedynie fragmentów materiału genetycznego	Proces regularny; mejoza; przemieszczenie się całych chromosomów
Intronia w genach	Rzadko	Powszechne
Błona komórkowa	Zwykle brak steroli; mogą występować hopanoidy	Zwykle występują sterole; brak hopanoidów
Błony wewnętrzne	Stosunkowo proste; ograniczone do specyficznych grup	Złożone; retikulum endoplazmatyczne; aparat Golgiego
Rybosomy	70S	80S, z wyjątkiem rybosomów mitochondrialnych i chloroplastów, które są 70S
Organelle błonowe	Brak	Obecne
Układ oddechowy	Część błony komórkowej (mezosomy); brak mitochondriów	W mitochondriach
Pigmenty (barwniki) fotosyntetyczne	W błonach wewnętrznych lub chlorosomach; brak chloroplastów	W chloroplastach
Ściana komórkowa	Obecna (u większości), zbudowana z peptydoglikanu (Bacteria), innych polisacharydów, protein, glikoprotein (Archea)	Obecna w komórkach roślinnych alg, grzybów, zwykle polisacharydowa; brak u zwierząt i większości Protozoa
Endospory	Obecne (u niektórych), termooporne	Brak
Pęcherzyki z gazem	Obecne (u niektórych)	Brak
Ruch flugellarny	Wici zbudowane są z jednego rodzaju białek tworzących włókno i umocowanych w ścianie i błonie komórkowej; wici poruszają się ruchem rotacyjnym	Wici lub cilla; zbudowane z mikrotubul; nie wykonują ruchów rotacyjnych
Ruch nieflugellarny	Ruch posuwisty, w oparciu o wakuole wypełnione gazem	Przepływ cytoplazmy i ruch ameboidalny; ruch posuwisty
Cytoszkielet	Brak	Obecny; rzęski zbudowane z mikrotubul, cilla, ciałka podstawowe, wrzeciono kariokinetyczne, centriole
Rozmiary	Generalnie małe, zwykle o średnicy < 2 μm	Zwykle większe, o średnicy > 2 do 100 μm

1. Funkcje ściany komórkowej roślinnej

• nadaje kształt komórce

• utrzymuje turgor

• mechaniczna ochrona komórki

1. Model mozaiki – cząsteczki fosfolipidów i białek mogą swobodnie poruszać się w obrębie swojej warstwy.

2. Funkcje ER szorstkiego

• Synteza białek wewnątrzkomórkowych

• Synteza białek zewnątrzkomórkowych

1. Funkcje wakuoli w komórce roślinnej

• Jedna centralna (90% objętości) w komórkach dojrzałych

• Wiele mniejszych w komórkach młodych

• Rezerwuar wody, soli mineralnych

• Magazynowanie odpadowych produktów metabolizmu, często toksycznych (agregacja, tworzenie kryształów)

• Magazynowanie substancji zapasowych (białka, węglowodany)

• Magazynowanie wtórnych metabolitów: glikozydy antocyjanowe i flawonowe (barwniki), alkaloidy (nikotyna, skopolamina, kokaina, morfina, strychnina)

• Przechowywanie substancji szkodliwych dla roślinożerców

• Utrzymywanie stanu napięcia komórki

1. Cechy istot żywych

• Wzrost – zwiększenie rozmiarów i liczby komórek

• Rozwój – zmiany zachodzące w ciągu życia organizmu; element cyklu komórkowego. Wielokierunkowy stres hamuje rozwój cyklu kom.

• Metabolizm – (przemiana materii) – reakcja chemiczna i transformacje energetyczne niezbędne do wzrostu i odnawiania się komórek oraz przekształcania energii w formy biologicznie użyteczne

• Ruch – lokomocja (zwierzęta), taksje (rośliny), ruch cytoplazmy komórkowej; grzyby nie poruszają się; w organizmie ludzkim poruszają się plemniki

• Reakcje na bodźce – fizyczne i chemiczne

• Rozmnażanie – utrzymanie ciągłości gatunku

• Adaptacja – zdolność organizmu do utrzymywania się przy życiu w określonym środowisku (przystosowanie – pozwala tylko przeżyć, nie bez szkody dla organizmu)

1. Leukoplasty – bezbarwne, niefotosyntetyzujące plastydy, powstają z proplastydów w ciemności.

• Występują w komórkach organów podziemnych lub w tkankach położonych w głębi organów naziemnych, gdzie nie dociera światło.

• Pod wpływem światła przekształcają się w chloroplasty.

1. Dowody na prokariotyczne pochodzenie mitochondriów

• Mezosomy jako analogi grzebieni mitochondrialnych

• Wrażliwość na antybiotyki (np. chloramfenikol)

• Rybosomy zbliżone do prokariotycznych (70 S i 60 S)

• Koliste DNA i podobna pierwszorzędowa struktura DNA

• Obecność polimeraz DNA i RNA

• Synteza podobnych białek

1. Budowa i funkcje centrioli

• para ułożonych prostopadle, pustych cylindrów powstających w centrosomie;

• budują wrzeciono kariokinetyczne;

• zapoczątkowują i organizują mikrotubule;

• brak w komórkach roślin wyższych

1. Transport substancji

Za pomocą:

• Symporterów – białka transportowe przenoszą substancje przez błony razem z inną substancją niezbędną do transportu w tym samym kierunku

• Antyporterów – białka transportowe przenoszą substancje przez błony razem z inną substancją niezbędną do transportu w przeciwnym kierunku

Translokacja grup: transport zależny energetyczne, gdzie transportowana substancja jest równocześnie modyfikowana chemicznie (głównie przez fosforylację – dołączenie grupy fosforowej, np. w przypadku glukozy wchodzącej na szlak metaboliczny)

Transport aktywny: zależny energetycznie system pomp, w którym transportowana substancja zostaje połączona z nośnikiem błonowym, a następnie chemicznie niezmieniona zostaje uwolniona do cytoplazmy

1. Gatunek – podstawowa jednostka klasyfikacji organizmów obejmująca grupę osobników wykazujących podobieństwo pod względem rozwoju, budowy i funkcji, zdolnych do krzyżowania się między sobą (nie krzyżujących się w przyrodzie z osobnikami innych gatunków). Osobniki o wspólnym pochodzeniu filogenetycznym i wspólnej puli genów.

2. Aktywność komórki

• Metabolizm to ogół przemian biochemicznych i reakcji enzymatycznych zachodzących w komórce lub organizmie, umożliwiających przemianę materii i energii.

• U organizmów jednokomórkowych metabolizm warunkuje spełnianie funkcji życiowych.

• Wyróżnia się dwa kierunki przemian metabolicznych: anabolizm i katabolizm.

• Anabolizm, inaczej synteza, to reakcje chemiczne, w których następuje tworzenie związków bardziej złożonych ze związków prostych; reakcje te wymagają z reguły dostarczenia energii (reakcje endoergiczne).

• Przykładem reakcji anabolicznych lub procesów anabolicznych jest fotosynteza, chemosynteza, biosynteza białek, aminokwasów, lipidów, kwasów nukleinowych. Reakcje te kumulują energię, a produkty zawierają więcej energii niż substraty.

• Katabolizm, inaczej rozpad, degradacja związków złożonych zasobnych w energię na związki proste. Procesom tym towarzyszy zazwyczaj uwalnianie energii (reakcje egzoergiczne), np. reakcje hydrolizy złożonych związków organicznych na związki proste, oddychanie tlenowe, fermentacja. Produkty zawierają mniej energii niż substraty.

• W pojedynczej komórce poszczególne przeciwstawne przemiany metaboliczne są od siebie oddzielone przedziałami wewnętrznych błon komórkowych, np. błoną jądrową, błoną lizosomów, błoną mitochondriów czy błonami E.R., i przebieg tych procesów nie jest niczym zakłócony.

1. Teoria endosymbiozy

Komórki eukariotyczne powstały na skutek wchłonięcia komórek prokariotycznych przez większe komórki.

Mitochondria i chloroplasty zawierają DNA.

• Niektóre składniki organelli są kodowane przez ich własne DNA (rRNA, tRNA, niektóre białka łańcucha oddechowego)

• DNA mitochondriów i chloroplastów występuje w formie kolistej cząsteczki zamkniętej wiązaniami kowalencyjnymi, podobnie jak w komórkach prokariotycznych, ale znajduje się zwykle w kilku kopiach

Mitochondria i chloroplasty zawierają własne rybosomy.

• Rybosomy mitochondriów i chloroplastów mają wielkość 70 S, taką jak komórki prokariotyczne

• Cytoplazmatyczne rybosomy komórek eukariotycznych są wielkości 80 S.

Specyficzność antybiotykowa – wiele antybiotyków działających bójczo na bakterie poprzez zmianę funkcji rybosomu 70 S (np. streptomycyna) także hamuje syntezę białek w mitochondriach i chloroplastach

Filogeneza

• Sekwencjonowanie RNA wskazuje, że chloroplasty i mitochondria są spokrewnione z bakteriami

• Mitochondria i chloroplasty pochodzą od różnych grup bakterii

• Cytoplazmatyczne składniki komórek eukariotycznych powstały całkowicie niezależnie

• Organelle te powstały poprzez stopniową utratę niezależności genetycznej i w końcu stały się wyspecjalizowane funkcjonalnie i zależne od komórki gospodarza

1. Rybosomy w komórce roślinnej znajdują się w

• plastydach

• chloroplastach

1. Funkcje aparatu Golgiego

• Modyfikacja białek

• Upakowanie białek zewnątrzkomórkowych w pęcherzyki przejściowe (zagęszczanie wydzielin)

• Sortowanie białek i kierowanie do innych organelli

• Tworzenie polisacharydów zewnątrzkomórkowych budujących ściany komórkowe roślin

• Sekrecja zymogenu i glikoprotein

• Formowanie lizosomów pierwotnych

1. Funkcje ER gładkiego

• Biosynteza lipidów, cholesterolu, sterydów

• Detoksykacja leków

• Udział w glikogenezie (synteza glikogenu)

1. Budowa cytoszkieletu – cytoszkielet to sieć włókien przyczyniająca się do utrzymania kształtu i zakotwiczająca organelle; struktura dynamiczna.

Skład:

• Mikrotubule (cylindry tubulinowe odpowiedzialne za ruch chromosomów w czasie podziału komórki; budują centriole; pełnią rolę szlaków, wzdłuż których przemieszczają się organelle; są głównym składnikiem rzęsek i wici)

• Mikrofilamenty (włókna aktynowe; biorą udział w ruchu komórek i podziale komórki)

• Filamenty pośrednie (białka fibrylarne, bardziej stabilne niż mikrotubule i mikrofilamenty; wzmacniają cytoszkielet; pomagają w utrzymaniu kształtu komórki)

• Centriole (para ułożonych prostopadle, pustych cylindrów powstających w centrosomie; budują wrzeciono kariokinetyczne; zapoczątkowują i organizują mikrotubule; brak w komórkach roślin wyższych)

• Rzęski (krótkie wyrostki powierzchni komórki pokryte błoną komórkową; zbudowane z 2 mikrotubul środkowych i 9 obwodowych; narząd ruchu jednokomórkowców; przesuwają substancje po powierzchni niektórych tkanek)

• Wici (długie wyrostki powierzchni komórki; zbudowane z 2 mikrotubul środkowych i 9 obwodowych; narząd ruchu jednokomórkowców i plemników)

1. Nukleosom: jednostka strukturalna chromatyny składająca się z odcinka DNA o długości ok. 200 par zasad

2. Funkcje błon plazmatycznych

• Przepuszczalna bariera – błona komórkowa wykazuje selektywną przepuszczalność (większość cząsteczek przenikających przez błonę nie przenika pasywnie – przez dyfuzję prostą – zgodnie z gradientem stężeń)

• Transport przez błony biologiczne – przy współdziałaniu transportowych białek błonowych (nośniki: uniporter, symporter lub antiporter)

• Transport zależny od energii wbrew gradientowi stężeń (wymaga ATP – adenozynotrifosforanu): translokacja grup, transport aktywny

1. Cechy cytoplazmy

• Środowisko wewnątrz komórki

• Miejsce przebiegu reakcji chemicznych

• Uczestniczy w transporcie wewnątrzkomórkowym

• Wykazuje zdolność ruchu (rotacyjny, cyrkulacyjny, pulsacyjny)

Cytoplazma to złożony układ dwufazowy o cechach roztworu rzeczywistego (cząsteczki rozpuszczalnika są większe niż cząsteczki substancji rozpuszczonej) wielofazowego, zbudowany z

– macierzy cytoplazmatycznej (hialoplazma, cytoplazma podstawowa);

– ektoplazmy;

– endoplazmy.