Biologia z Genetyką Dodatek!
Wakuola - to wydzielona przestrzeń w cytoplazmie wypełniona sokiem komórkowym (wakuolarnym) zawierającym przede wszystkim wodę, a ponadto substancje zapasowe, wydaliny i wydzieliny komórki. Wakuole zajmują bardzo dużą część powierzchni dojrzałej komórki (czasami nawet 90% jej objętości). Wakuola otoczona jest pojedynczą błoną białkowo-lipidową tzn. tonoplastem.
Metabolizm - całokształt reakcji chemicznych i związanych z nimi przemian energii zachodzących w żywych komórkach, stanowiący podstawę wszelkich zjawisk biologicznych. Procesy te pozwalają komórce na wzrost i rozmnażania, zarządzanie swoją strukturą wewnętrzną oraz odpowiadanie na bodźce zewnętrzne. Reakcje chemiczne składające się na metabolizm są zorganizowane w szlaki metaboliczne, w których substraty przekształcane są najczęściej za pomocą enzymów w serii reakcji w produkty - metabolity. Enzymy pozwalają na przeprowadzanie mniej prawdopodobnych termodynamicznie reakcji, poprzez łączenie ich z odpowiednimi innymi reakcjami (dającymi odpowiedni efekt termodynamiczny netto lub elektrochemiczny). Pozwalają one również na regulację szybkości zachodzenia reakcji w zależności od zmian wewnątrz komórki lub sygnałów pochodzących spoza komórki.
Enzymy - białko biokatalizator przeprowadzający reakcje chemiczne w organizmach żywych (przemiana materii). Każdy enzym katalizuje ściśle określoną reakcję chemiczną, dotyczącą określonego substratu i określonych warunków (temperatury i pH). Enzymy ze względu na budowę chemiczną należą do białek prostych lub złożonych. Enzymy będące białkami złożonymi są zbudowane z grupy czynnej (tzw. prostetycznej) zwanej koenzymem i białka prostego, zwanego apoenzymem, które łącznie tworzą holoenzym. Składnik białkowy nie zawsze ma znaną budowę, ale koenzymy najczęściej są zbudowane z nukleotydów pirydynowych i flawinowych (flawoproteiny), witamin lub grup hemowych.
Genotyp - zespół wszystkich genów, warunkujący właściwości dziedziczne danego organizmu. Każdy żywy organizm ma swój indywidualny zestaw genów, różny od genotypów innych osobników tego samego gatunku. Identyczne genotypy mogą mieć tylko organizmy bliźniacze (bliźnięta jednojajowe), choć i one mogą genetycznie różnić się nieco od siebie w wyniku mutacji. Genotyp wespół z warunkami otoczenia wpływa na wykształcenie cech zewnętrznych organizmu czyli fenotypu.
Fenotyp - zespół morfologicznych, anatomicznych, fizjologicznych i biochemicznych cech organizmu żywego wykształcony w trakcie jego rozwoju osobniczego (ontogenezy), a zależny od składu genowego osobnika (genotypu) i oddziaływujących nań czynników środowiskowych. Organizmy o podobnym genotypie żyjące w różnych siedliskach mogą różnić się od siebie, a organizmy o różnych genotypach żyjące w tym samym siedlisku mogą być bardzo do siebie podobne.
Gen recesywny i dominujacy.
Gen recesywny - gen (allel), którego działanie przejawia się jedynie w organizmie homozygotycznym.
Gen dominujący - to taki gen, który w organizmie, w którego materiale genetycznym się znajdzie, na pewno wykształci (przynajmniej częściowo) reprezentowaną cechę.
Allel - jest to jedna z wersji genu w określonym locus na danym chromosomie homologicznym. Dany allel może mieć charakter dominujący (oznaczany zwyczajowo dużą literą i kursywą: A) lub recesywny (oznaczany: a). W komórce somatycznej (co najmniej diploidalnej) allel dominujący będzie się silniej ujawniał (dominował) niż allel recesywny.
Homozygota - to osobnik (komórka) posiadający identyczne allele danego genu (np. aa lub AA) w chromosomach. Homozygoty wytwarzają zawsze gamety jednakowego typu - identyczne pod względem materiału genetycznego. Homozygotyczność może dotyczyć jednego, kilku lub nawet wszystkich genów w organizmie.
Wyróżniamy dwa rodzaje homozygot: homozygota dominująca - sytuacja, gdy oba allele danego genu są dominujące (zapis, np. AA). Osobnik może być homozygotą dominującą względem większej liczby genów, np. AABBCCDD (poczwórna homozygota dominująca) i homozygota recesywna - sytuacja, gdy oba allele danego genu są recesywne (zapis, np. aa). osobnik może być homozygotą recesywną względem większej liczby genów, np. aabbccdd (poczwórna homozygota recesywna)
Heterozygota - to osobnik (komórka) posiadający zróżnicowane allele tego samego genu (np. aA), w tym samym locus na chromosomach homologicznych. Gamety osobnika heterozygotycznego mogą być różne, tzn mogą zawierać zupełnie odmienny materiał genetyczny.
Określenie "heterozygota" implikuje, że dany gen może występować w co najmniej dwóch postaciach. Kombinacja Aa oznacza, że jeden allel genu ma charakter dominujący (A) nad drugim (a), to znaczy, że w fenotypie osobnika heterozygotycznego będzie on w jakiś sposób brał przewagę nad allelem recesywnym.
U ludzi niektóre choroby genetyczne są uwarunkowane obecnością allelu recesywnego, a zatem ujawniają się w osobnikach homozygotycznych, a nie ujawniają w heterozygotach.
Crossing over - to wymiana materiału genetycznego między chromosomami homologicznymi, w celu zwiększenia zmienności genetycznej. Proces ten zachodzi w profazie mejozy i polega na tworzeniu połączeń chiazm między chromatydami, a następnie rozrywaniu tych połączeń, ale tak, że następuje wymiana ich odcinków. Crossing-over jest procesem o dużym znaczeniu dla różnorodności genetycznej, ponieważ prowadzi do powstania komórek potomnych o genotypie innym od rodzicielskiego.
Geny supresorowe / antyonkogeny - Geny, które uczestniczą w procesie nowotworzenia. Nazywane supresorami nowotworów, ponieważ ich produkty uczestniczą w kontroli procesów proliferacyjnych w komórce. Mutacje tych genów lub ich delecje sprzyjają procesowi transformacji nowotworowej.
Najczęściej mutowanym antyonkogenem jest gen p53.
Onkogeny - geny nowotworów. Powstają z protoonkogenów, normalnie biorących udział w regulacji podziałów komórkowych (np. w transdukcji sygnałów, jako czynniki transkrypcyjne). Mutacja zachodząca w protoonkogenie przekształca go w onkogen. Produkt onkogenu pozostaje stale w aktywnej formie, prowadząc do niekontrolowanej proliferacji. Proces przekształcenia protoonkogenu w onkogen nazywamy onkogenezą. Komórka, w której dochodzi do niekontrolowanego wzrostu ulega transformacji nowotworowej.
Gatunek - zbiór, populacja złożona z osobników mających podobne cechy, które są przekazywane płodnemu potomstwu; innymi słowy gatunek to jednostka biologiczna dysponująca wspólną pulą genową. Suma genomów gatunku zwana pulą genową zawiera pewien zasób dostępnej gatunkowi informacji genetycznej, o cechach organizmów, które do niego należą. Proces powstawania nowych gatunków to specjacja.
Populacja - zespół organizmów jedego gatunku żyjących równocześnie w określonym środowisku i wzajemnie na siebie wpływających
Cechy populacji:
śmiertelność
obszar występowania
Biocenoza - to naturalny zespół populacji organizmów żywych danego środowiska (biotopu), należących do różnych gatunków, ale powiązanych ze sobą różnorodnymi czynnikami ekologicznymi, tworząc całość, która pozostaje w przyrodzie w stanie homeostazy (czyli dynamicznej równowagi). Biocenoza wraz ze środowiskiem fizycznym to ekosystem.
Biocenozy można podzielić na naturalne i stuczne. Do naturalnych można zaliczyć sawannę, las, jezioro, a do sztucznej park, ogród.
Biocenozę tworzą:
fitocenoza - organizmy roślinne
zoocenoza - organizmy zwierzęce
Osiągnięcia inżynierii genetycznej
odradzanie lub zapobieganie wyginięciu niektórych gatunków zwierząt
Rozmnażanie lub odradzanie zwierząt metodą klonowania lub innymi sposobami inżynierii genetycznej wiąże się z dużym ryzykiem jest jednak także alternatywną metodą. Za kilka lat być może będziemy podziwiać olbrzymiego mamuta włochatego lub tury przechadzające się majestatycznie po polskich parkach narodowych.
U gatunków ginących możemy wykorzystywać sztuczne zapłodnienia i bezpośrednią opiekę nad młodym. Np. w przypadku pandy wielkiej bardzo trudno jest w naturalny sposób zasilić populację, ponieważ samica tego zwierzęcia przeżywa okres rui jedynie raz w roku.
Zwiększenie wydajności roślin i zwierząt
Badania nad poprawianiem metodami inżynierii genetycznej roślin i zwierząt mają na celu zapewnienie komfortu, wygody i zdrowia ludzi spożywających je. Przykładem może być: przedłużenie trwałości pomidora, czy "stworzenie" krowy z wysoko proteinowym mlekiem. Projekty te jednak mają wiele wad np.: pomidory miały zmieniony smak, a krowy chorowały na artretyzm i szybko zdechły. Mowa tu o organizmach transgenicznych, które spożywamy podobno i my w Polsce powszechnie.
1