Biologia z Genetyką zagadnienia Wykłady

1. Wiek najstarszych śladów życia na Ziemi.

Życie na Ziemi pojawiło się ok. 3,7 mld lat temu. Tlen na Ziemi gromadził się powoli i wytwarzały go głównie sinice. Komórki eukariotyczne pojawiły się na Ziemi później niż prokariotyczne.

2. Endosymbiotyczna teoria powstawania komórek eukariotycznych.

Teoria Endosymbiotyczna - komórka eukariotyczna powstała z komórek prokariotycznych, które zostały pochłonięte i nie strawione. Twórcy teorii komórkowej: 1838 - M. Scheiden, 1855 - T. Schwann.

3. Składniki nieorganiczne komórki (tylko wymienić: woda, pierwiastki (mikro i makro, ultraelementy).

Pierwiastki:

- biogenne: C, H, O, N, S, P,

- makroelementy: drobne zapotrzebowanie człowieka przekracza 100mg, to: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, S, Na, Cl,

- mikroelementy: zapotrzebowanie poniżej 100mg, to: Fe, B, Cu, Zn, Mn, Mo, I, F,

- ultraelementy: Ra, Ag, Au - aktywatory procesów biologicznych.

4. Składniki organiczne komórki (wymień: kwasy nukleinowe, białka, tłuszcze, węglowodany).

Kwasy nukleinowe:

- DNA,

- RNA - rRNA, tRNA, saRNA.

Białka:

- aminokwasy,

- hemoglobina.

Tłuszcze (lipidy):

- proste,

- złożone (2cząsteczki),

- postać stała (tł. Zwierzęce),

- postać ciekła (tł. Roślinne, tran),

- zwierzęce - glicerydy, kwas tłuszczów nasyconych,

- roślinne - glicerydy, kwas tłuszczów nienasyconych.

Węglowodany:

- cukry proste,

- dwucukry,

- wielocukry.

5. Budowa komórki zwierzęcej.

W skład budowy komórki zwierzęcej wchodzą:

- jądro komórkowe,

- rybosom,

- mitochondrium,

- centrola,

- lizosomy,

- cytoplazma,

- błona komórkowa,

- aparat Golgiego,

- siateczka endoplazmatyczna.

6. Model budowy błony plazmatycznej.

Błona plazmatyczna składa się z:

- lipidów,

- białek błonowych.

7. Białka błonowe (wymienić: receptory błonowe, cząsteczki adhezyjne, antygeny).

Receptory błonowe - wyspecjalizowane w rozpoznawaniu sygnałów cząsteczek chemicznych, które nie są zdolne do przenikania przez błonę komórkową; receptory jonowe - rodzaj receptora błonowego hormonalnego sprzężonego z kanałem jonowym działającym na zasadzie transportu biernego

Cząsteczki adhezyjne - stanowią grupę glikoprotein będących integralną częścią błony komórkowej.

Antygeny - substancja, której obecność uruchamia odpowiedz immunologiczną.

8. Cytoplazma - budowa.

Cytoplazma - część płynna komórki, zachodzą w niej różne reakcje. Podstawowym jej składnikiem jest cystol (macierz), w którym znajdują się organelle, tzn: siateczka śródplazmatyczna, endosomy, lizosomy, aparat Golgiego, mitochondria, peroksysomy.

9. Siateczka wewnątrzplazmatyczna - budowa i funkcja

W komórce występuje gładka i szorstka (posiada rybosomy). Pełni rolę w syntezie i składaniu białek.

10. Aparat Golgiego - budowa i funkcje.

Stosy spłaszczonych cystern otoczonych pęcherzykiem. Pełni funkcje transportowe i wydzielnicze. Znajdujące się w aparacie Golgiego enzymy zmieniają cząsteczki białka, a te przeznaczone są do wydzielania na zewnątrz.

11. Rybosomy - budowa, zadanie.

Cząsteczka złożona z RNA i białka, niektóre przyłączone są do siateczki, inne pozostają wolne w cytoplazmie. Funkcje: syntezuje cząsteczki białka.

12. Lizosomy - budowa, zadanie.

Zamknięte pęcherzyki zawierające enzymy, powstają w mitochondrium. Są to miejsca śródkomórkowego trawienia. Rozkładają w komórkach sfatygowany materiał

13. Peroksysomy - budowa, rola.

Mikro ciała otoczone jedną błoną, które katalizują szereg reakcji metabolicznych. Podczas rozkładów lipidów produkowany jest nadtlenek wodoru - substancja szkodliwa dla komórek.

14. Centriole - budowa, zadanie.

Wrzecionko mitotyczne tworzące sieć mikrokanalików podczas mitozy.

15. Cytoszkielet (mikrotubule, mikrofilamenty, filamenty pośrednie) - funkcje.

Jest wewnątrzkomórkowym systemem białkowych filamentów (włókienek) i mikrotubuli (mikrorurek) które zapewniają kształt, wewnętrzną organizację oraz ruch komórek i ruch w komórkach. Filamenty i mikrotubule znajdują się w cystolu i odgrywają rolę podobną do roli układu mięśniowo - szkieletowego.

16. Mitochondria - budowa, zadania.

Cylindryczne struktury otoczone dwiema błonami, pofałdowana błona wewnętrzna tworzy grzebienie. Wnętrze mitochondrium wypełnia macierz (matrix), w której znajdują się koliste cząsteczki mitochondrialnego DNA, białka enzymatyczne i rybosomy. Funkcje: miejsce większości reakcji składających się na oddychanie komórkowe, przekształcanie energii pochodzącej z glukozy lub lipidów w energię zawartą w ATP.

17. Jądro komórkowe - budowa, rola.

Otoczone jest błoną jądrową, która składa się z dwóch błon zewnętrznej i wewnętrznej. Najważniejszym składnikiem jądra jest DNA, które wraz z białkiem tworzy chromatynę. Człowiek posiada 46 chromosomów. DNA jest bardzo ważnym składnikiem jądra, ponieważ przechowuje procesy życiowe.

18. Budowa komórki roślinnej.

Charakteryzuje się budową plastyków, rozwojem wakuoli, celulozowej ściany komórkowej oraz plazmodesmami utworzonymi z pasm cytoplazmy i łączącymi wnętrza sąsiadujących komórek. Komórka roślinna przyjmuje zwykle postać wielościanów, mających taką samą wielkość oraz bardziej wydłużony kształt.

19. Porównanie komórki zwierzęcej i roślinnej.

Komórka zwierzęca	Komórka roślinna
Brak ściany komórkowej	Posiada ścianę komórkowa
Brak plastydów	Posiada plastydy
Brak fotosyntezy	Występuje fotosynteza
Cudzożywne	Samożywne
Pośrednie zdobywanie energii	Bezpośrednie zdobywanie energii
Wiele małych wodniczek	Wakuola
Centriole	Brak centrolii u roślin wyższych
Lizosomy	Brak lizosomów
Mikrokosmki	Brak mikrokosmków
Obecne organelle ruchu	Brak organelli ruchu(z wyjątkiem gamet i zarodników)

20. Plastydy - podział (chloroplasty, leukoplasty, chromoplasty), zadanie.

Mają podwójną błonę komórkową, wewnętrzna błona tworzy wpuklenia do środka tzw. lamelce, którw zanurzone są w stromie, w której znajdują się białka rybosomy i DNA. Dzielą się na:

- chloroplasty - ciałka zieleni, zawieraka chlorofil umożliwiający fotosyntezę. W chloroplastach zachodzi proces fotosyntezy przy czym faza jasna fotosyntezy odbywa się w granach natomiast ciemna w stromie.

- leukoplasty - czyli plastycy barwne, w których gromadzą się substancje zapasowe: skrobia, tłuszcze, białka.

- chromoplasty - zawierają barwniki żółte, czerwone i pomarańczowe, które nadają barwę płatkom kwiatowym. Barwniki te pojawiają się w liściach po degradacji chlorofilu i stąd na jesień liści zmieniają kolor na żółty lub pomarańczowy.

21. Modyfikacje ściany komórkowej. Zachodzą na drodze:

• inkrustacji, czyli wnikania różnych substancji pomiędzy wiązki celulozy:

- mineralizacja - wnikanie związków mineralnych jak węglanu wapnia lub krzemionki co może powodować, że liście niektórych roślin są ostre i szorstkie, a więc nieatrakcyjne jako pokarm dla roślinożerców,

- drewnienie - wnikanie ligniny (drzewnika), wtedy ściana twardnieje, a zawartość w niej wody bardzo spada, staje się nieprzepuszczalna dla wody i powietrza, komórka najczęściej obumiera, ale staje się wytrzymała i odporna na urazy mechaniczne; przykładem są komórki drewna,

• adkrustacji, czyli powlekania ściany dodatkowymi warstwami różnych związków:

- kutynizacja i woskowacenie - powleczenie zewnętrznej strony ściany kutyną i (lub) woskiem, substancjami pochodzenia tłuszczowego, powstaje wtedy warstwa zwana kutikulą, charakterystyczna dla komórek skórki nadziemnych części roślin lądowych; kutikula zmniejsza parowanie wody z roślin

- suberynizacja (korkowacenie) - powleczenie wewnętrznej strony ściany suberyną, a potem jeszcze jedną warstwą celulozy.

22. Elementy komórki otoczone podwójną błoną białkowo - lipidową.

Są nimi:

- jądro komórkowe,

- mitochondria,

- plastydy.

23. Budowa kwasu DNA.

Nukleotydy to elementy składowe DNA. Przedstawia się je zwykle za pomocą pojedynczych liter oznaczających zasady zasadowe, dzięki którym każdy z nich różni się od innych. Zasada T - tymina, G - guaninia, A - adenina, a C - cytozyna.

24. Budowa kwasu RNA.

Podstawową jednostką jest nukleotyd, który składa się z cukru, zasady azotowej i kwasu ortofosforowego. Skład - nukleotydy: adeninowy, guaninowy, cytozynowy i uracytowy.

25. Definicja genu.

Gen to podstawowa jednostka dziedziczna zlokalizowana w chromosomach, decydująca o przekazywaniu cech potomstwu. Gen jest odcinkiem łańcucha DNA, zawierającym pewną liczbę nukleotydów, których sekwencja stanowi informację genetyczną i warunkują syntezę białek.

26. Budowa chromatyny (nukleosomy, włókno chromatynowe, chromatyna w rozwiniętej formie (euchromatyna), chromatyna w skondensowanej formie (heterochromatyna)).

Chromatyna utworzona jest z DNA białek pistonowych oraz niewielkiej ilości RNA. W budowie chromatyny bierze udział pięć różnych histonów oznaczonych symbolami H1, H2A, H2B,H3, H4. po dwie cząsteczki histonów H2A, H2B, H3, H4, układa się w oktamer histonów owiniętych odcinkiem cząsteczkowym DNA - jest to nukleonom.

27. Budowa chromosomu metafazowego.

Chromosom to pałeczkowata struktura zbudowana z białek i DNA. Najbardziej zespiralizowane i dzięki temu najlepiej widoczne chromosomy można zaobserwować w metafazie podziału mitotycznego. Każdy chromosom składa się z 2 chromatyd połączonych przez centromer. Na centromerze znajduje się kinetochoe do którego przyczepiają się włókna wrzeciona kariokinetycznego podczas podziału komórkowego. Każda chromatyda zawiera długą cząsteczkę DNA nawiniętą na nukleonom. Na końcu każdej chromantydy znajdują się telomery.

28. Replikacja DNA - definicja, znaczenie.

Jest to wieloetapowy proces powielania macierzystych cząsteczek. DNA w fazie S cyklu zachodzącego przy udziale wielu enzymów. Synteza cząsteczek DNA rozpoczyna się w miejscu, w którym występuje specyficzna sekwencja zasad, zwanym miejscem inicjacji replikacji. Replikacja zaczyna się od połączenia DNA krótkiego łańcucha, RNA zwanego primerem. W tym miejscu nici rozdzielają się i zaczynają się rozwijać na skutek heloizy RNA, który przesuwa się po cząsteczce DNA tuż przed enzymem syntezującym DNA. Synteza DNA odbywa się w widełkach replikacyjnych, które tworzą siłę w rozwidleniu DNA. Na obu rozdzielonych niciach widełek odbywa się synteza DNA. Ostatecznie w wyniku replikacji powstają dwie cząsteczki DNA, z których każda ma jedną nową i jedną starą nić.

29. Kod genetyczny.

Sekwencje czterech zasad: adeniny, cytozyny, guaniny i tyminy na nici DNA stanowi kod zapisujący strukturę białek i enzymów, których budowa cytoplazmy komórkowej organizmu i kierują jego funkcjonowaniem. Trójki tych zasad kodują dwadzieścia różnych aminokwasów, niektóre aminokwasy kodowane są przez więcej niż jedną trójkę aminokwasów.

30. Biosynteza białek - etapy i znaczenie dla życia komórki.

Aby gen uległ ekspresji sekwencji DNA musi zostać poddany transkrypcji, czyli przepasaniu na informacyjny mRNA. Ten następnie zostaje przesłany do rybosomów w cytoplazmie i tam przetłumaczone na sekwencje w białkach w procesie translacji. mRNA to lustrzane odbicie DNA.

31. Etapy procesu translacji (inicjacja, elongacja, terminacja).

W procesie biosyntezy białka wyróżniamy trzy etapy:

1. Inicjacja - połączenie metionylo + RNA do małej podjednostki rybosomu i dołączenia dużej podjednostki rybosomu,

2. Elongacja - wydłużenie łańcucha polipeptydowego przez dołączenie aminokwasów.

3. Terminacja - proces elongacji dobiega końca, czyli terminacji, kiedy odczytywanie kodu natrafi na kodon nonsensowny tzn taki który nie koduje żadnego aminokwasu.

32. Struktury rzędowe białek (I-rzędowa, II-rzędowa, III-rzędowa, IV-rzędowa; na czym polegają różnice między nimi).

- struktura I-rzędowa: W czasie syntezy białka w rybosomie powstaje łańcuch zbudowany z aminokwasów ułożonych w określonej kolejności (sekwencji).

- struktura II-rzędowa: jest to zwinięcie struktury I-rzędowej w trójwymiarową helisę,

- struktura III-rzędowa: jest to dalsze zwijanie się i fałdowanie helisy w przestrzeni,

- struktura IV-rzędowa: jest to sposób połączenia się struktury III-rzędowej w większą całość.

33. Białka proste (histony, albuminy, globuliny, skleroproteiny).

- albuminy - łańcuchy peptydowe zwinięte w kłębek, urozmaicony zestaw aminokwasów; rozpuszczalne w wodzie, zawierają dużo aminokwasów egzogennych,

- globuliny - nie rozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalne w roztworach soli; łańcuchy peptydowe zwinięte w kłębek,

- histony - silnie zasadowe (zawierają dużo lizyny i argininy), rozpuszczalne w kwasach, występują w postaci kompleksów z DNA,

- skleroproteiny - białka charakteryzujące się dużą zawartością cysteiny i aminokwasów zasadowych oraz kolagenu i elastyny, nierozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonych roztworach soli.

34. Białka złożone (chromoproteiny, nukleoproteiny, glikoproteiny, metaloproteiny).

- glikoproteiny - połączenia peptydów z resztami cukrowymi; zwane protoglikanami, jeśli w przewadze występuje cukier,

- metaloproteiny - połączenia części peptydowej z atomami (jonami) metali (Fe, Mg, Cu, Zn, V, Mo i inne),

- nukloproteiny - połączenia peptydów i kwasów nukleinowych; Rybonukleoproteidy są zlokalizowane przede wszystkim w cytoplazmie: w rybosomach, mikrosomach i mitochondriach, w niewielkich ilościach także w jądrach komórkowych, a poza jądrem tylko w mitochondriach. Wirusy są zbudowane prawie wyłącznie z nukleoproteidów.

- chromoproteiny - złożone z białek prostych i grupy prostetycznej - barwnika. Należą tu hemoproteidy zawierające układ hemowy oraz flawoproteiny.

35. Cykl komórkowy - omówić fazy; rola punktów restrykcyjnych.

Życie komórki można podzielić na wiele powtarzających się okresów, w których zachodzą przemiany metaboliczne. Każdy okres to jeden cykl komórkowy, który obejmuje fazę G1, S, G2 i M(mitoza). Okres czasu między podziałamu komórkowymi nazywana jest interfazą (obejmuję fazy G1, S, G2). Średni cza trwania cyklu w komórkach prawidłowych wynosi około 24h. Czas trwania w komórkach nowotworowych 20-80h.

36. Śmierć komórek (apoptoza i nekroza).

- apoptoza - aktywny rodzaj śmierci; śmierć samobójcza komórki spowodowana brakiem sygnałów zewnątrzkomórkowych. W tym procesie biorą udział enzymy zwane kaspazami (np. lizosom),

- nekroza - bierny proces metaboliczny; obumarcie komórki żywego organizmu, spowodowane różnymi czynnikami zewnętrznymi lub wewnętrznymi jeśli ich natężenie i czas działania przekracza granice odporności tkanki.

37. Porównanie apoptozy i nekrozy.

Apoptoza	Nekroza
Zmniejszenie rozmiarów komórki	Zwiększenie rozmiarów komórki
Organelle niezmienione	Rozpad organelli
Kondensacja w chromatynie	Zmiany w chromatynie
Fragmentu chromatyny	Rozpad komórki, zniszczenie organelli
Powstanie białek apoptycznych	Uwolnienie zawartości komórkowej
Fagocytoza - brak stanu zapalnego	Fagocytoza - stan zapalny

38. Podział komórki - ogólne różnice pomiędzy amitozą, mitozą i mejozą.

Amitoza	Mitoza	Mejoza
Zachodzi w komórkach prokariotycznych; w starych komórkach roślinnych; właściwy podział jądra komórkowego	Zachodzi w komórkach somatycznych	Zachodzi w organach płciowych poprzedzając postanie gamet
Jądro dzieli się na dwie nierówne części, zawierające niejednakową ilość chromosomów	Chromosomy homologiczne nie tworzą par	Chromosomy homologiczne tworzą pary, a następnie oddzielają się
Nie towarzyszy mu podział komórki	Nie tworzą chiazymy	Tworzą się chiazymy, co związane jest ze zjawiskiem crossing-over i rekombinacji cech
Nić DNA nie ulega replikacji i dochodzi do podziału cytoplazmy oraz losowej dystrybucji materiału genetycznego pomiędzy komórki potomne	Jeden podział materiału genetycznego - tylko oddzielają się chromatyny	Dwa podziały materiału genetycznego - seperacja chromosomów homologicznych (I Podział) i chromatydy (II podział)
Powstają dwa jądra potomne	Powstają dwie komórki potomne	Powstają cztery komórki potomne
Powstaje komórka dwujądrowa	Jądra potomne są identyczne z jądrem macierzystym	Jądra potomne różnią się od jąder macierzystych
	Jądra potomne są diploidalne	Jądra komórkowe są haploidalne

39. Mitoza - fazy i znaczenie.

- interfaza - synteza białek RNA i DNA,

- profaza - rozpoczyna się rozejściem centrioli do biegunów komórki, a równocześnie między nimi wytworzona zostaje nić wrzecionka podziałowego. Zanika błona jądrowa i jąderko. Chromatyna ulega kondensacji i tworzą się z niej chromosomy. Każdy chromosom składa się z dwóch chromatyd połączonych w miejscu zwanym centromerem. Każda chromatyda odpowiada pełnemu chromosomowi ponieważ podwjenie informacji genetycznej następowo w okresie syntezy S.

- metafaza - chromosomy ustawiają się w płaszczyźnie równikowej komórki, tworząc tzw. płytkę równikową. Do centrosomów przyłączają się włókienka wrzeciona podziałowego.

- anafaza - następuje podział centromeru i w wyniku skracania się wrzeciona podziałowego chromosomy potomne (chromatyny) przesuwają się w kierunku przeciwległych biegunów komórki.

- telofaza - chromosomy despiralizują się, zostaje odtworzona błona jądrowa i jąderko. Cytokineza to proces rozdzielenia potomnych komórek błoną cytoplazmatyczną.

40. Mejoza - fazy i znaczenie.

- profana I - podczas tego podziału pojawiające się chromosomy dobierają się parami, tworząc biwalenty. Biwalenty mogą utworzyć jedynie dwa podobne chromosomy zwane homologicznymi. Połączenie to umożliwia mieszanie materiału gamet polegające na tym, że niektóre biwalenty chromatyd wymieniają między sobą odcinki,

- metafaza I - podział włókienka, wrzeciona podziałowego przyłączają się do centromerów i układają całe biwalenty w płaszczyźnie środkowej komórki. Stopniowe skracanie włókienek wrzeciona podziałowego prowadzi do rozerwania biwalentów,

- anafaza I - podczas podziału skracające się włókienka wrzeciona kariokinetycznego odciągają chromosomy homologiczne do przeciwległych biegunów komórki. Tak więc z każdego biwalentu jeden chromosom przemieszcza się do jednego biegunu, a drugi do drugiego. W momencie kiedy grupy chromosomów osiągają maksymalne oddalenie anafaza się kończy,

- telofaza I - podział wokół grup chromosomów odtwarzana jest otoczka jądrowa. Chromosomy ulegają częściowej despiralizacji, zwykle następuje też cytokineza. W wyniku I podziału mejotycznego powstają dwie komórki jednojądrowe. Każda z nich ma podwójne chromosomy, po jednym z każdej pary chromosomów homologicznych.

- II podział przypomina zwykłą mitozę. Ponieważ nie poprzedza go replikacja DNA, podział ten w każdym z jąder prowadzi do rozdziału chromosomów na chromatyny, czyli zmniejszenie liczby cząsteczek DNA o połowę. Ostatecznym skutkiem drugiego podziału jest więc zwiększenie liczby komórek potomnych do czterech haploidalnych. Komórki mają pojedyncze chromosomy niewymieszane oraz wymieszane.

41. Porównanie mitozy i mejozy.

Mitoza	Mejoza
Zachodzi w komórkach somatycznych	Zachodzi w organach płciowych poprzedzając postanie gamet
Chromosomy homologiczne nie tworzą par	Chromosomy homologiczne tworzą pary, a następnie oddzielają się
Nie tworzą chiazymy	Tworzą się chiazymy, co związane jest ze zjawiskiem crossing-over i rekombinacji cech
Jeden podział materiału genetycznego - tylko oddzielają się chromatyny	Dwa podziały materiału genetycznego - seperacja chromosomów homologicznych (I Podział) i chromatydy (II podział)
Powstają dwie komórki potomne	Powstają cztery komórki potomne
Jądra potomne są identyczne z jądrem macierzystym	Jądra potomne różnią się od jąder macierzystych
Jądra potomne są diploidalne	Jądra komórkowe są haploidalne

42. Ogólne zasady sygnalizacji międzykomórkowej (receortor, ligand).

Docierająca do komórki informacja jest najczęściej „zakodowana”, występując pod postacią związku chemicznego (białka, peptydy, aminokwasy, kwasy tłuszczowe, hormony, witaminy, substancje metaboliczne) lub bodźca fizycznego (np. światła).

Wspomniane związki chemiczne będące nośnikami informacji określane są mianem substancji sygnałowych.

Mnogość substancji sygnałowych w otoczeniu komórki, powoduje swoisty „chaos informacyjny”. Dana komórka, w zależności od spełnianej funkcji musi więc posiadać sposób na selektywny odbiór jedynie pewnych sygnałów, przy zupełnym pominięciu innych. To czy komórka zareaguje na daną substancję zależy głównie od tego, czy posiada dla niej receptor.

Receptorami komórkowymi nazywamy wyspecjalizowane struktury białkowe zdolne do odbioru, przekształcenia i przekazania do różnych elementów efektorowych komórki informacji ze środowiska zewnętrznego. Związki łączące się z receptorami nazywane są ligandami.

43. Sposoby komunikacji międzykomórkowej (endokrynowa, parakrynowa, neuronalna, bezpośredni kontakt komórek).

- endokrynowa - przekaźnikami są hormony transportowane układem krwionośnym i rozpoznawane przez receptory odpowiednich komórek,

- parakrynowa - przekaźniki (substancje inne niż hormony) są transportowane na krótkie odległości w płynie tkankowym i rozpoznawane przez odpowiednie receptory komórkowe,

- neuronalna - przekazywanie impulsu elektrycznego wzdłuż włókien nerwowych, miejscem rozpoznawania receptorów są synapsy,

- bezpośredni kontakt komórek - komórki są ze sobą połączone za pomocą cząstek białkowych w błonach.

44. Grzegorz Mendel - dlaczego uznawany jest za ojca genetyki klasycznej.?

Otóż Mendel wykonał naprawdę pomysłowe doświadczenia i słusznie jest uznawany za ojca genetyki. Mendel miał koncepcję "zawiązków dziedziczności" wg której rozkład cech w potomstwie powinien podlegać pewnym regułom matematycznym (0.25:0.5:0.25). W istocie jest to rozkład Bernouliego i przy wykonaniu kilkuset doświadczeń (Mendel pracował na próbach około 300 roślin) prawdopodobieństwo uzyskania rozkładu dokładnie takiego jak Mendlowski (czyli 75:150:75 dla 300 roślin) jest astronomicznie małe. A jednak, w sprawozdaniach Mendla pojawiają się TYLKO takie właśnie idealne rozkłady. Wniosek z tego taki, że albo Mendel, albo jakiś pomniejszy mnich chcący mu zrobić "dobrze" fałszowali dane doświadczalne, żeby je dopasować do teorii.

45. Prawa Mendla.

- Pierwsze Prawo Mendla:
Prawo czystości gamet - mówi , że każdy z pary czynników dziedzicznych ( dziś zwanych genami ) warunkujących daną cechę organizmu , występuje w gametach pojedynczo. W wyniku połączenia się gamet przy zapłodnieniu, organizmy potomne zawierają obydwa czynniki. Ujawnienie się tylko jednego z nich, nazwał Mendel dominowaniem , a brak efektu drugiego czynnika - recesywnością.
- Drugie Prawo Mendla:
Prawo niezależnego dziedziczenia się cech - stwierdza, że przy krzyżowaniu się 2 organizmów różniących się więcej niż jedną cechą - każda z cech dziedziczy się niezależnie. Tzn. gdy dwie cechy uwarunkowane są przez dwie pary czynników dziedzicznych , to przy powstawaniu gamet czynniki ( geny) należące do różnych par , łączą się dowolnie, niezależnie

46. Dziedziczenie epigenetyczne.

Dziedziczenie epigenetyczne to dziedziczne modyfikacje funkcji genów nie związane ze zmianami w sekwencji DNA

47. Mutacje genetyczne(genowe, chromosomowe).

- Mutacje genowe obejmują niewielki odcinek DNA, nie wykraczający poza obręb jednego genu. Zazwyczaj jest to jedna lub kilka par nukleotydów. Możemy mieć tu do czynienia z substytucją, czyli podstawieniem niewłaściwego nukleotydu do matrycy. Zmiana jednej zasady azotowej w trójkowym kodonie może spowodować różne efekty.

- Mutacje chromosomowe są skutkiem zakłóceń w procesie crossing-over i obejmują liczne geny położone w obrębie chromosomu. W obrębie jednego chromosomu może zajść deficjencja, czyli oderwanie i degradacja jego fragmentu.

48. Choroby związane z mutacjami genowymi - omów krótko dwie z wymienionych chorób (mukowiscydoza, anemia sierpowata, hemofilia, dystrofia mięśniowa, ciężki złożony niedobór odporności, zespół Retta, daltonizm, albinizm).

- mukowiscydoza - jest wywołana przez recesywne allele położonego na 7. chromosomie genu kodującego białko, które jest niezbędne do zajścia procesu regulacji transportu jonów chlorkowych przez błony cytoplazmatyczne. Brak syntezy tego białka powoduje niewydolność układu oddechowego, polegająca na wytwarzaniu dużych ilości śluzu o dużej lepkości, co sprzyja powstawaniu infekcji. Towarzyszy mu również niewydolność wątroby.

- hemofilia - Jest to choroba recesywna powodująca brak krzepliwości krwi, zwana też krwawiączką albo chorobą królów. Wadliwy gen znajduje się na chromosomie X, dlatego też u mężczyzn nie ma możliwości zdominowania go przez gen z homologicznego chromosomu (mają genotyp XY). Z tego powodu wystarczy, by jedno z rodziców przekazało ten gen dziecku, aby zachorował mężczyzna, lecz w przypadku kobiet oboje rodzice muszą posiadać wadliwy gen.

49. Choroby związane z mutacjami chromosomowymi - omów krótko dwie z wymienionych chorób (zespół Downa, zespół Edwardsa, zespół Tunera, zespół Klinefeltera).

- zespół Downa - Trisomia chromosomu 21. jest przyczyną wystąpienia tzw. zespołu Downa, dawniej zwanego pospolicie mongolizmem. Osoby z tą wadą mają mongoidalne rysy twarzy, niski wzrost, szczególny układ bruzd na dłoniach, niezborność ruchów i niedorozwój umysłowy, a przy tym pogodne usposobienie. Zespół Downa wykrywa się metodami diagnostyki prenatalnej. Zaobserwowano, że starsze kobiety w większym stopniu są narażone na ryzyko urodzenia dziecka z tą wadą niż kobiety młodsze. U matek, które nie przekroczyły 28. roku życia, z zespołem Downa rodzi się jedno dziecko na tysiąc, u matek czterdziestoletnich częstotliwość ta wynosi jeden do stu, a u starszych nawet jeden do pięćdziesięciu.

- zespół Edwardsa - Trisomia 18. pary chromosomów. Powoduje niedorozwój umysłowy. Prowadzi do śmierci we wczesnym dzieciństwie z powodu poważnych nieprawidłowości w budowie wewnętrznej (m.in. niezrośnięty otwór międzyprzedsionkowy).

50. Definicja tkanki, narządu, układu narządów.

- tkanka - zespół kom pełniące wyspecjalizowane funkcje i jest wytwarzana przez nie substancja pozakomórkowa.

- narząd - organ, to zespół wzajemnie połączonych tkanek kilku typów pełniących specyficzne funkcje np. serce.

- układ narządów - narządy tworzące zespół elementów uzupełniających się funkcjonalnie dla zapewnienia prawidłowego przebiegu podstawowych czynności organizmu.

51. Rodzaje tkanek (nabłonkowa, mięśniowa, łączna, nerwowa) - funkcje.

- tkanka nabłonkowa - czyli nabłonek, jest rodzajem tkanki, w której główną masę stanowią komórki; istota międzykomórkowa jest bardzo skąpa. Wyróżniamy dwa rodzaje nabłonków: nabłonki pokrywające oraz nabłonki gruczołowe. Funkcje nabłonka: - pokrywająca (naskórek), - wydzielająca (gruczoły), - wyściełająca (jamy ciała).

- tkanka mięśniowa - składa się głównie z wydłużonych komórek, które stanowią miąższ narządu, jakim jest mięsień. Wyróżniamy trzy rodzaje tkanki mięśniowej: - tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana szkieletowa, - tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana sercowa, - tkanka mięśniowa gładka. Funkcje: - wykonywanie wszystkich ruchów, - utrzymywanie postawy ciała, - wytwarzanie ciepła, - kształtowanie sylwetki, - ochrona dla naczyń i nerwów, - ochrona dla tkanek znajdujących się pod nią.

- tkanka łączna - w budowie tej tkanki wyróżniamy następujące komórki: fibrocyty, histocyty, plazmocyty, hrparynocyty. Komórki tkanki łącznej znajdują się substancji w substancji międzykomórkowej składającej się z włókien i substancji podstawowej. Funkcje: odżywcze, mechaniczne i ochronne.

-tkanka nerwowa - składa się z neuronów, czyli komórek nerwowych wraz z wypustkami, oraz komórek glejowych, które stanowią wraz z wypustkami rodzaju zrębu dla neuronów. Neuron składa się z ciała komórki zawierającego jądro oraz różnej długości wypustek. Jego funkcją jest wytwarzanie, przetwarzanie i przekazywanie impulsów nerwowych do innych neuronów oraz komórek efektorowych.

52. Budowa i funkcja skóry.

Skóra stanowi zewnętrzną powłokę ciała człowieka i składa się z:

- naskórka,

- skóry właściwej,

- tkanki podskórnej.

Naskórek składa się z 5 warstw:

- warstwa podstawna - Warstwa ta ma zdolność tworzenia nowych komórek, które zastępują złuszczone. W warstwie tej znajdują się melanocyty- komórki wytwarzające barwnik, odpowiedzialne za pigmentację skóry. Liczba ich w skórze we wszystkich rasach jest taka sama, kolor skóry zależy od ich aktywności! Melanina wytwarzana jest w okolicach aparatu Golgiego. Barwnik gromadzi się w melanosomach, a liczba melanosomów jest osobnicza i zależy od czynników zewnętrznych. Melanosomy mają wypustki, które mogą dochodzić aż do w. ziarnistej.
Znajdują się tu też komórki Langerhansa- odpowiedzialne za mechanizmy odpornościowe.

- warstwa kolczysta - zbudowana jest z kilku rzędów komórek wielobocznych, które w kierunku powierzchni skóry ulegają spłaszczeniu. Przestrzenie międzykomórkowe wypełnione są substancją mukopolisacharydowo- białkowa- tzw. desmogleiną. Warstwa ta jest konstrukcją nadającą skórze spoistość i jędrność. W tej warstwie znajdują się keratynosomy- ziarnistości otoczone błoną. W nich zachodzi proc. keratynizacji. Zawartość keratynosomów może być wydzielana do przestrzeni międzykomórkowej.

- warstwa ziarnista - składa się z licznych wrzecionowatych komórek o spłaszczonych jądrach. Jądra te wypełnione są ziarnami zasadochłonnej keratochialiny, które biorą udział w procesie wytwarzania białka keratynowego. Ziarnistości keratochialinowe w przyszłości będą źródłem białka zwanego profilagryną (produkt pośredni do wytwarzania białka keratynowego). Przestrzenie komórkowe są wąskie. W tej warstwie są też ciałka Odlanda (inaczej ciałka blaszkowate). Ciałka te są odpowiedzialne za produkcję i przechowywanie lipidów naskórkowych, kształtują cement międzykomórkowy.

- warstwa jasna - komórki silnie spłaszczone, przylegające do siebie, zawierają białko- eleidynę, które załamuje światło. Ziarna keratochialiny nie występują, a ich zawartość jest rozproszona między tonofibrylami. W tej warstwie zaczyna się bowiem proces przekształcania keratochialiny w naturalny czynnik nawilżający NMF.

- warstwa rogowa - składa się ze spłaszczonych, pozbawionych jąder komórek- korneocytów, które wypełnione są białkiem- keratyną i naturalnym czynnikiem nawilżającym NMF. Keratyna chroni przed promieniowaniem, czynnikami chem. i mechanicznymi, a także wiąże wodę. Na powierzchni warstwy rogowej znajduję się płaszcz lipiowy.

Skóra właściwa zbudowana jest z:

- warstwy brodawkowej - zbudowana z sieci naczyń krwionośnych splotu podbrodawkowego. Spełnia ważną rolę w metabolizmie skórno- naskórkowym. Znajdują się tu też włókna retikulinowe.

- warstwy siateczkowatej - składa się z macierzy międzykomórkowej. Występuje tu dość grube utkanie włókienkowe. Warstwa ta składa się z włókien kolagenowych i elastynowych. Spotykamy tu też gładkie komórki mięśniowe, które w sąsiedztwie włosów tworzą tzw. mięśnie przywłosowe.

Tkanka podskórna - Tkanka ta łączy skórę właściwą z głębiej położonymi tworami, jak powięzi, ścięgna, mięśnie czy kości. Zbudowana jest z tkanki tłuszczowej i łącznej wiotkiej. Występują tu więc komórki tłuszczowe, również fibroblasty, histiocyty. Włókna, które tworzą tą tkankę to włókna kolagenowe i sprężyste. Tkankę tą buduje układ komór wypełnionych tkanką tłuszczową.

Funkcje skóry:

- odgranicza środowisko zewnętrzne od wewnętrznego,

- chroni przed dużymi ubytkami wody i przed przegrzaniem organizmu,

- przekazuje wrażenia czuciowe,

- gospodarka witaminowa,

- gospodarka tłuszczowa,

- wchłanianie niektórych substancji.

53. Układ immunologiczny, rola.

Inaczej układ odpornościowy, to system organizmu odpowiedzialny za zwalczanie infekcji wirusów, bakterii, pierwotniaków, a także zwalczanie obcych tkanek i nowotworów.

Podstawowe zadanie - chronić.
Gdy w naszym organizmie pojawią się jakieś ciała obce, np. bakterie, wirusy czy pasożyty, następuje reakcja immunologiczna (czyli obronna). Człowiek, tak jak inne zwierzęta, ma system pozwalający rozpoznać obcą substancję lub komórkę i zniszczyć ją. Ponadto system ten potrafi zapamiętać ciała obce, z którymi się zetkną.

54. Komórki układu immunologicznego (wymień: limfocyty B, T, NK, makrofagi).

W drugiej fazie obrony organizmu uczestniczyć będą inne wyspecjalizowane białe krwinki - limfocyty. Dzieli się je na limfocyty T i limfocyty B. Limfocyty T dojrzewają w grasicy. Stanowią komórki pomocnicze T i komórki - zabójcy T. Komórki pomocnicze odbierają od makrofagów informację o tym, jakie ciała obce wniknęły do ustroju. Informację tę stanowią charakterystyczne dla atakującej cząstki antygeny.

55. Antygeny - wymień rodzaje.

Antygen jest to obca substancja, najczęściej białkowa - wprowadzona do krwi powoduje powstawanie skierowanych przeciwko sobie przeciwciał. Antygeny rozpoznawane są przez limfocyty, a dokładniej przez znajdujące się na ich powierzchni receptory, czyli białka dopasowane do tych antygenów. Następnie komórki pomocnicze T przekazują sygnał do komórek - zabójców T i limfocytów B, aby te zwiększyły swoją liczbę i zaatakowały ciała obce. Komórki - zabójcy T - niszczą rozpoznane ciała obce, natomiast limfocyty B działają inaczej. Wytwarzają ogromną liczbę przeciwciał. Są to białka o specyficznych właściwościach. Wiążą się one z obcymi ciałami. Otoczone przez przeciwciała komórki, np. bakteryjne, giną. Limfocyty B dojrzewają w szpiku kostnym.

Wyróżnia się dwa typy antygenów:

- immunogeny - charakteryzujące się tylko immunogenością,

-hapteny - wykazujące tylko antygenowość

Ze względu na udział limfocytów T w rozwoju odpowiedzi odpornościowej na dany antygen można z kolei wyróżnić:

- antygeny grasiczozależne, które wymagają udziału limfocytów T do wzbudzenia odpowiedzi

- antygeny grasiczoniezależne, nie wymagające udziału limfocytów T w indukcji odpowiedzi.

56. Przeciwciała - schemat budowy, zadanie.

Budowa przeciwciał wszystkich klas jest podobna. Są to białkowe cząsteczki o kształcie zbliżonym do litery "Y", złożone (w formie monomerycznej) z czterech glikozylowanych łańcuchów peptydowych. Dwa z tych łańcuchów, określane mianem łańcuchów ciężkich są dłuższe i związane ze sobą wiązaniami dwusiarczkowymi. Pozostałe dwa łańcuchy, nazywane lekkimi są związane z łańcuchami ciężkimi również za pomocą mostków dwusiarczkowych. Obydwa łańcuchy ciężkie w danej cząsteczce są identyczne, podobnie jest z łańcuchami lekkimi.

Jako część układu odpornościowego u człowieka i innych kręgowców przeciwciała odgrywają zasadniczą rolę w obronie organizmu przed bakteriami i pasożytami zewnątrzkomórkowymi oraz w znacznie mniejszym stopniu, pasożytami i bakteriami wewnątrzkomórkowymi. Głównym zadaniem przeciwciał jest wiązanie antygenu.

57. Różnica między odpowiedzią humoralną i komórkową.

- Odporność humoralna- skierowana przeciwko antygenom. Biorą w niej udział limfocyty B wytwarzające przeciwciała. Jest to odporność typu wczesnego.

- Odporność komórkowa- odporność typu późnego, pośredniczą w niej uczulone komórki - limfocyty T. Wytwarzają one substancję o działaniu cytotoksycznym.

58. Wymień choroby autoagresji (stwardnienie rozsiane, twardzina, bielactwo, cukrzyca typu1, celiakia).

- Stwardnienie rozsiane - jest przewlekłą chorobą, która zaczyna się najczęściej u ludzi młodych, między 20. a 40. rokiem życia. To choroba układu odpornościowego, który zwraca się przeciwko naszym własnym komórkom nerwowym. Głównym celem ataku jest mielina - substancja, z której zbudowane są osłonki komórek nerwowych. Bez tej izolacji komórki nie mogą skutecznie przekazywać sobie sygnałów.

- Twardzina - rzadka, przewlekła choroba charakteryzującą się stwardnieniem skóry i tkanek w wyniku nadmiernego gromadzenia kolagenu. Choroba ta jest spowodowana występowaniem przeciwciał przeciw topoizomerazie oraz centromerom. Występuje w dwóch postaciach - ograniczonej (skóra palców, przedramion i twarzy) i układowej (zmiany w skórze, układzie naczyniowym, mięśniowym, kostnym i w narządach wewnętrznych). Zmiany skórne charakteryzują się twardymi, wyraźnie odgraniczonymi ogniskami barwy porcelanowej. Początkowo są one otoczone obwódką barwy fiołkowej, a następnie ulegają przebarwieniu i zanikowi.

- Bielactwo - albinizm; brak pigmentu w skórze, tworach skórnych, włosach i tęczówce oka (czerwone oczy lub, rzadziej, niebieskawe). Osobnik posiadający tę cechę nosi miano albinosa. Prócz albinizmu właściwego (uogólnionego) występuje także albinizm lokalny (częściowy).

- Cukrzyca typu 1 - nazywana też cukrzycą insulinozależną jest jedną z etiopatogenetycznych postaci cukrzycy. U jej podłoża leży przewlekły, autoimmunologiczny proces chorobowy prowadzący do powolnego zniszczenia, produkujących insulinę, komórek β wysp trzustkowych i w następstwie tego do utraty zdolności jej wydzielania.

- Celiakia - schorzenie polegające na występowaniu zaburzeń trawienia i wchłaniania jelitowego związanych z nietolerancją glutenu zawartego w zbożach. Nieprawidłowa reakcja immunologiczna wywoływana jest nadmierną odpowiedzią immunologiczną na grupę białek zbożowych zwanych prolaminami, a dokładniej na pochodzące z nich frakcje: gliadynę (w pszenicy), sekalinę (w jęczmieniu), hordeinę (w życie).

59. Układ limfatyczny - rola w ustroju i budowa.

Układ limfatyczny lub inaczej układ chłonny - otwarty układ naczyń i przewodów, którymi płynie jeden z płynów ustrojowych - limfa, która bierze swój początek ze śródmiąższowego przesączu znajdującego się w tkankach. Układ naczyń chłonnych połączony jest z układem krążenia krwi. Oprócz układu naczyń chłonnych w skład układu limfatycznego wchodzą także narządy i tkanki limfatyczne. Najważniejszą funkcją układu chłonnego jest obrona przed zakażeniami oraz cyrkulacja płynów ustrojowych.

Funkcje:

- odpornościowa - w węzłach limfatycznych powstają niektóre białe ciałka krwi,

- neutralizująca - zwalczanie ciał oraz substancji obcych i szkodliwych dla organizmu,

- odprowadzająca - odprowadzenie limfy z powrotem do krwi

60. Hormony - definicja i rola w organizmie.

Hormon - związek chemiczny, który jest wydzielany przez gruczoły lub tkanki układu hormonalnego. Funkcją hormonu jest regulacja czynności i modyfikacja cech strukturalnych tkanek leżących w pobliżu miejsca jego wydzielania lub oddalonych, do których dociera poprzez krew. Istnieją także takie hormony, które wywierają wpływ na funkcjonowanie wszystkich tkanek organizmu.

Funkcja hormonów:

- utrzymują stabilność środowiska wewnętrznego organizmu,

- są niezbędne do przeżycia i zapewnienia integralności całego organizmu,

- biorą udział we wszystkich podstawowych funkcjach organizmu - rozród, wzrost, rozwój, metabolizm.

61. Najważniejsze gruczoły wydzielania wewnętrznego (wymień: przysadka mózgowa, tarczyca, przytarczyca, nadnercza, trzustka oraz męskie i żeńskie gruczoły płciowe).

- przysadka mózgowa - ściśle współpracuje z podwzgórzem (stanowi połączenie między mózgiem a układem dokrewnym - układem wydzielania wewnętrznego); nadzoruje i koordynuje pracę większości gruczołów dokrewnych. Hormon - wzrostowy: pobudza do wzrostu wszystkie tkanki (mięśniową, chrzęstną, kostną), nadmiar - gigantyzm, niedobór - karłowatość.

- tarczyca - Hormony - np.: tyroksyna; wpływ na prawidłowy przebieg przemiany materii i energii, podstawowy składnik - jod, nadmiar - nadczynność: zmniejszenie wagi ciała, wytrzeszcz oczu, nadpobudliwość, niedobór - niedoczynność: zwiększenie wagi ciała, wole, kretynizm (u dzieci).

- przytarczyca - Hormon - parathormon; reguluje ilość wapnia we krwi, niedobór - tężyczka: charakterystyczne skurcze ciała, nadmiar - zmiany w kościach: uwalnianie wapnia z ich struktury (odwapnienie kości) + jednoczesne pojawienie się we krwi = kamica nerkowa.

- nadnercza - Hormony: kortykosterydy - odpowiedzialne za regulację wodno - mineralną organizmu, adrenalina - przygotowanie organizmu do szybkiej reakcji na stres, rozszerzenie źrenic, przyspieszenie pracy serca, płuca pobierają więcej tlenu.

- trzustka - gruczoł układu pokarmowego, część działa jako gruczoł dokrewny (niepodlegający przysadce mózgowej), odpowiada za stałe stężenie insuliny we krwi. Hormon - insulina; ułatwia przenikanie glukozy do krwi, dzięki niej komórki przyswajają glukozę do krwi, niedobór - cukrzyca: utrata wagi/otyłość (po 40. r. życia), częste oddawanie moczu, częste picie, uszkodzenie małych naczynek krwionośnych = zaburzenia funkcji nerek, serca, oczu.

- męskie i żeńskie gruczoły płciowe - odpowiedzialne za dojrzewanie, odpowiedzialne za aktywność płciową. Hormony: estrogen - odpowiedzialny za cechy żeńskie, progesteron - odpowiedzialny za cechy żeńskie, testosteron - odpowiedzialny za cechy męskie.

62. Przenośnik energii (ATP, NAD) - wyjaśnij nazwę i wskaż znaczenie.

- ATP - Adenozynotrifosforan - Stanowi nośnik energii chemicznej używanej w metabolizmie komórki. Powstaje jako magazyn energii w procesach fotosyntezy i oddychania komórkowego. Zużywają go liczne enzymy, a zgromadzona w nim energia służy do przeprowadzania różnorodnych procesów, jak biosyntezy, ruchu i podziału komórki.

- NAD - Dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy - W wyniku przenoszenia elektronów przez kolejne elementy łańcucha oddechowego zostaje wytworzony gradient elektrochemiczny zamieniany przez syntazę ATP na energię zmagazynowaną w ATP.

63. Anabolizm i katabolizm (przykłady tych procesów).

- anabolizm - Procesy anaboliczne prowadzą do tworzenia i wzrostu organów i tkanek, są więc związane z ogólnym wzrostem masy i rozmiarów ciała. Typowymi przykładami tego rodzaju procesów jest wzrost siły i masy mięśni, rozrost szkieletu, rośnięcie włosów i paznokci. Jest to przeciwieństwo katabolizmu.

- katabolizm - Przykładem reakcji katabolicznej jest oddychanie komórkowe, a powstała w niej energia może być następnie wykorzystywana przez komórkę w pracy. Procesy kataboliczne przebiegają w organizmie stale i równolegle do procesów anabolicznych, przy czym intensywność ich przebiegu zależy od wieku - u osobników młodych intensywność reakcji katabolicznych nie jest duża, natomiast u osobników starych reakcje te zdecydowanie przeważają.

64. Fotosynteza (etapy, lokalizacja w komórce, reakcja chemiczna fotosyntezy).

Fotosynteza, proces syntezy prostych związków organicznych (węglowodanów) z dwutlenku węgla i wody przebiegający dzięki wykorzystaniu energii świetlnej pochłanianej przez barwniki asymilacyjne. Fotosynteza zachodzi według ogólnego równania: 6 CO₂ + 6H₂O + energia świetlna = C₆H₁₂O₆ + 6O₂.

Najważniejszym barwnikiem asymilacyjnym jest chlorofil a, pochłaniający światło czerwone i fioletowe. Organizmy zdolne do przeprowadzania fotosyntezy określane są jako fotoautotrofy. Należą do nich rośliny zielone zawierające w swych komórkach barwniki asymilacyjne oraz niektóre bakterie wyposażone w tzw. bakteriochlorofil. Głównym miejscem fotosyntezy u roślin naczyniowych są liście, lecz także zielone łodygi i inne zielone części rośliny.

Fotosynteza zachodzi w dwóch etapach - faza jasna (określana jako faza przemiany energii), w której światło jest absorbowane a jego energia jest zamieniana na energię wiązań chemicznych, a jako produkt uboczny wydzielany jest tlen, - faza ciemna (określana jako faza przemiany substancji), w której energia wiązań chemicznych, związków powstałych w fazie świetlnej,

65. Chemosynteza (jakie organizmy, cel reakcji).

Chemosynteza, proces przyswajania tlenku węgla(IV) z atmosfery, analogiczny do fotosyntezy, lecz zachodzący nie przy udziale światła, ale dzięki energii chemicznej uzyskiwanej z utleniania prostych substancji nieorganicznych (wodór, siarkowodór, amoniak, sole żelaza(II), metan). Chemosyntezę przeprowadzają niektóre gatunki bakterii tzw. chemoautotrofy. Proces chemosyntezy odgrywa ważną rolę w obiegu pierwiastków w przyrodzie. Chemosyntezę przeprowadzają bakterie: nitryfikacyjne np. Nitrosomonas europea i Nitrosospira- utleniają amoniak i Nitrobacter utleniające HNO3, siarkowe np. Thiobacillus, wodorowe np. Hydrogenomonas, żelazise np. Ferrobacillus, utleniające zwiiązki jednowęglowe (tlenek węgla, metan) np. Bacillus.

66. Oddychanie komórkowe (etapy, lokalizacja w komórce, reakcja chemiczna).

Oddychanie komórkowe - procesy enzymatyczne przebiegające w każdej komórce żywego organizmu, w których wyniku cząsteczki węglowodanów, kwasów tłuszczowych i aminokwasów zostają ostatecznie rozłożone na dwutlenek węgla i wodę, a powstająca energia zostaje zachowana i zmagazynowana w postaci użytecznej biologicznie. Oddychanie komórkowe, jako proces biochemiczny, może występować w postaci oddychania komórkowego tlenowego i beztlenowego. W pierwszym wyróżnia się trzy zasadnicze etapy: glikolizę, zachodzącą w cytoplazmie komórkowej, oraz cykl Krebsa (spalanie metabolitów powstałych z przemiany węglowodanów, tłuszczów i aminokwasów oraz tworzenie energii i dwutlenku węgla wydalanego przez organizm) i łańcuch oddechowy (tworzenie cząsteczek wody z tlenu pobranego z krwi przez redukcję wodorem), zachodzące w mitochondriach.

67. Różnica pomiędzy oddychaniem tlenowym a beztlenowym.

	Oddychanie tlenowe	Oddychanie beztlenowe
Substraty	Glukoza, tlen	Glukoza
Miejsce zachodzenia w komórce	Mitochonrium	Cytoplazma
Ilość uwalnianej energii	Duża	Mała
Substancje ulegające przemianie	H2O	Cukier
Produkty reakcji	CO2, Energia	CO2, Energia, Alkohol etylowy, kwas mlekowy.
Występowanie	Człowiek, większość zwierząt, bakterie, grzyby, rośliny i protisty	Niektóre bakterie - drożdże, zwierzęta - tasiemiec.

68. Wymień enzymy trawiące węglowodany, białka, tłuszcze i kwasy nukleinowe.

- węglowodany - amylaza, maltaza, laktaza, sacharaza.

- białka - pepsyna, trypsyna, chymotrypsyna, peptydazy: aminopeptydazy, karboksypeptydazy i dwupeptydaz.

- tłuszcze - lipazy, fosfolipazy.

- kwasy nukleinowe - nukleazy.

69. Definicja homeostazy.

Zdolność organizmu do zachowania równowagi podstawowych parametrów biologicznych, dzięki sprawnej czynności układów regulacyjnych: ciepłotę ciała, ciśnienie krwi, osmolarność, pH i objętość płynów ustrojowych, stężenia różnych składników chemicznych np. utrzymanie stałego poziomu stężenia glukozy we krwi.
Mechanizmy regulacyjne opierają się na zasadzie sprzężenia zwrotnego ujemnego i są związane z układem nerwowym i wydzielania wewnętrznego.

70. Definicja chronobiologii.

Nauka zajmująca się badaniem tzw. rytmów biologicznych, czyli cyklicznych zjawisk w organizmach żywych, zachodzących pod wpływem czynników zewnętrznych, takich jak pory roku, obrót Ziemi wokół własnej osi (sekwencja światła i ciemności). Chronobiologia bada okresowe nasilanie się i zmniejszanie intensywności funkcjonowania organizmów zwierzęcych związane z rytmiką procesów fizjologicznych.

71. Wyjaśnij rolę melatoniny w cyklu dobowym.

Rola melatoniny we wpływaniu na wystšpienie u człowieka podatno�ci na sen i "otwieraniu wrót snu" została potwierdzona w wielu badaniach klinicznych. Można obrazowo powiedzieć, że "wrota snu" u człowieka sš otwarte bardziej lub mniej szeroko, zależnie od tego czy melatoniny w organizmie człowieka jest więcej, czy mniej. Starsze osoby, które majš niski poziom własnej melatoniny w organizmie, jeżeli zastosujš melatoninę w tabletkach, wspomniane "wrota snu" otworzš szerzej i łatwiej będzie im zasnšć. To jest zwišzane z fizjologicznš rolš melatoniny w organizmie człowieka.

72. Teorie tłumaczące proces starzenia komórek (genomowa, wolnorodnikowa, glikacja białek).

73. Co to są reaktywne formy tlenu (RFT)?

Reaktywne formy tlenu, substancje chemiczne, będące produktami jedno-, dwu- lub trójelektronowej redukcji cząsteczki tlenu, oraz formy im pokrewne. Wykazują większą aktywność chemiczną aniżeli cząsteczka tlenu w podstawowym stanie trypletowym. Wytwarzane są w układach nieożywionych oraz komórkach organizmów żywych jako produkty reakcji fizjologicznych, takich jak np.: utlenianie kwasów tłuszczowych i alkoholi z udziałem enzymów flawinowych, hydroksylowanie cząsteczek ksenobiotyków, przemiany kwasu arachidonowego, synteza tyroksyny, fagocytoza.

74. Najważniejsze substancje o właściwościach przeciwutleniaczy.

- ekstrakt z zielonej herbaty - ekstrakt jest bogatym źródłem naturalnych, bioaktywnych substancji fotochemicznych, a także witamin i składników mineralnych. Substancje czynne ekstraktu herbacianego odznaczają się szerokim spektrum działania zdrowotnego, co jest związane i ich wyjątkową aktywnością przeciwrodnikową..

- ekstrakt z owocu granatu - owoce granatu są źródłem nieocenionego kwasu elagowego - naturalnego przeciwutleniacza.

- sproszkowany owoc cayenne - owoc ten zawiera alkaloidy o właściwościach witaminy A, C czy E, który uniemożliwia substancjom toksycznym mutacje komórek, która mogłaby doprowadzić do rozwoju nowotworu.

75. Czynniki wpływające na przedłużenie życia (resweratrol, ograniczenie kaloryczne diety).

- resweratrol - organiczny związek chemiczny. Najwięcej resweratrolu zawierają winogrona, głównie ich skórka. Z tego względu wina czerwone, otrzymane z fermentacji soku razem ze skórkami owoców, zawierają więcej resweratrolu niż wina białe. Poza tym obecny jest w znacznie mniejszych ilościach w orzeszkach ziemnych, w owocach, przede wszystkim w skórce, morwy i czarnej porzeczki. Resweratrol jest bardzo skutecznym przeciwutleniaczem oraz nietoksycznym środkiem antygrzybicznym i jako taki jest masowo stosowany jako dodatek do żywności. W skali przemysłowej otrzymuje się go z wysuszonych skórek czerwonych winogron. Stwierdzono, że przedłuża życie.

- ograniczenie kaloryczne diety - Zmniejszenie liczby spożywanych kalorii opóźnia procesy starzenia i zmniejsza ryzyko chorób.

76. Poziom organizacji ekologicznej (biotopy, ekosystem, producenci, reducenci, destruenci).

- biotop - środowisko fizyczne, w którym żyją organizmy o tych samych lub bardzo zbliżonych wymaganiach życiowych. Biotop razem z biocenozą tworzy ekosystem.

- ekosystem - fragment przyrody stanowiący funkcjonalną całość, w której zachodzi wymiana między jej częścią żywą - biocenozą, a nieożywioną - biotopem.

- producenct - organizm wytwarzający związki pokarmowe z prostych substancji nieorganicznych. Producenci to organizmy samożywne (rośliny zielone i niektóre prokarioty bądź protisty), które z prostych związków nieorganicznych wytwarzają złożone związki organiczne (cukry), przy pomocy energii słonecznej w procesie fotosyntezy lub energii utleniania w procesie chemosyntezy.

- reducenci - organizm cudzożywny, który zwiększa ilość materii nieorganicznej w środowisku poprzez rozkład martwej substancji organicznej. Reducenci to przede wszystkim bakterie i grzyby, zwykle żyjące na odchodach lub martwej ściółce, na martwych roślinach i zwierzętach, a także w układzie trawiennym zwierząt (jako symbionty). Reducenci są ważnym ogniwem obiegu materii w przyrodzie, ponieważ pobierając z martwej materii organicznej składniki organiczne dla nich potrzebne, przyczyniają się do częściowego zwrotu substancji mineralnych do podłoża, te zaś służą następnie organizmom samożywnym do wytwarzania substancji organicznych.

- destruenci - to grupa organizmów w biocenozie rozkładająca martwą materię organiczną: opadłe liście, uschłe trawy, martwe zwierzęta, resztki drzew, kał.
Dzięki działalności destruentów cała energia zawarta w związkach organicznych zostaje wykorzystana, bowiem te związki zostają rozłożone na związki nieorganiczne. Uwolnione związki nieorganiczne wracają do przyrody i zostają ponownie pobrane przez rośliny.

77. Symbioza - definicja i formy (mutualizm, komensalizm, pasożytnictwo).

Symbioza, trwałe współżycie organizmów dwóch odrębnych gatunków, korzystne dla obu (mutualizm) lub tylko dla jednego z nich (komensalizm).

- mutualizm - eden z typów oddziaływania na siebie gatunków, gdy czerpią wzajemne korzyści, przy czym żaden z nich nie może w naturalnych warunkach istnieć osobno.

- komensalizm - współbiesiadnictwo, jeden z typów zależności pomiędzy osobnikami różnych gatunków roślin i zwierząt (symbioza) polegający na tym, że jedna populacja (gospodarz) udziela schronienia lub pokarmu drugiej (komensalowi), przy czym komensal nie przynosi ani szkody, ani pożytku gospodarzowi.

- pasożytnictwo - forma współżycia organizmów żywych, polegająca na wykorzystywaniu organizmu żywicielskiego przez organizm pasożytniczy, bytujący jego kosztem. Pasożytnictwo jest niekorzystne dla żywiciela i powoduje jego osłabienie bądź chorobę. Organizm żywicielski umożliwia pasożytowi zarówno pobieranie pokarmu, jak i rozród.

78. Pasożyty skóry i przewodu pokarmowego człowieka.

Pasożyty skóry - Nie tylko bakterie zamieszkują naszą skórę. Możemy w niej spotkać grzyby i drobne pajęczaki, jak znany wam świerzbowiec, żyjący na granicy naskórka i skóry właściwej w tych miejscach, gdzie jest ona najdelikatniejsza. Można się nim łatwo wyleczyć.

Pasożyty przewodu pokarmowego - Pasożytami najczęściej nękającymi człowieka są organizmy zwierzęce, które wywołują choroby zwane parazytozami. Pasożyty bytujące w jelitach człowieka zaliczamy do robaków i pierwotniaków. Wyróżniamy: płazińce - robaki płaskie, żyją w wodzie, glebie lub w innych organizmach żywych. Należą do nich przyrwy i tasiemce. Tasiemcem zarazić się można przez spożycie surowego lub niedogotowanego zakażonego miesa. Tasiemczyca to pasożytnicze zakażenie przewodu pokarmowego wywołane przez tasiemca; Obleńce - robaki obłe, bezkręgowce z typu obejmującego zarówno gatunki wolno żyjące, jak i pasożytnicze. Wśród nich występują: Glista ludzka to robak o długości 25-40 cm. Powoduje glistnicę. Najczęstsza choroba pasożytnicza przewodu pokarmowego. Powoduje ją zakażenie jelita cienkiego glistą ludzką. Zachorowania najczęściej zdarzają się u dzieci. Owsiki, powodują owsicę. Są one najbardziej rozpowszechnionymi pasożytami, a szczególnie często bytują u dzieci. Owsiki przysysają się do ścian jelita. Mają długość kilku milimetrów. Owsika - Inwazja pasożytnicza części koncowej jelita cienkiego oraz jelita grubego, często występująca u dzieci. Samica owsika ma kolor biały,jej długość to około 1 cm, jest szerokości nitki. Samiec jest mniejszy. Włośnica - Choroba zakaźna wywołana przez pasożyta o nazwie włosień kręty. Włośnica to choroba odzwierzęca, rozwijająca się po zjedzeniu surowego lub niedogotowanego mięsa zakażonych zwierząt, głównie świń lub dzików.

79. Choroby nowotworowe, definicja.

Choroby nowotworowe - Nowotworem nazywamy nieprawidłową tkankę, która rozrasta się nadmiernie i w sposób nieskoordynowany z sąsiadującymi tkankami. Nadmierny rozrost spowodowany jest niepohamowaną proliferacją komórek, nieustającą nawet po wyeliminowaniu czynnika, który ją wywołał.

Nowotwór nie jest więc tworem obcym organizmowi, a tkanką własną ustroju. Rozwija się wraz z nim, bez niego nie istnieje. Może powstać w każdym okresie życia człowieka, nawet w łonie matki.

80. Najważniejsze czynniki rakotwórcze (egzogenne i endogenne).

- endogenne - uszkodzenie, spowodowane m.in. przez działanie reaktywnych form tlenu powstających w prawidłowych procesach metabolicznych komórki, zwłaszcza w procesie oksydacyjnej deaminacji;

- egzogenne - uszkodzenie, spowodowane przez takie czynniki, jak: promieniowanie ultrafioletowe, inne częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego, zwłaszcza promieniowanie rentgenowskie i gamma, hydroliza, działanie wysokiej temperatury, niektóre wirusy, pewne toksyny roślinne; mutageny, zwłaszcza związki aromatyczne; radioterapia i chemioterapia stosowane w leczeniu chorób nowotworowych.

81. Nowotwory łagodne i złośliwe - różnice.

	Nowotwór łagodny	Nowotwór złośliwy
Szybkość wzrostu	powolny	szybki
Torebka	zwykle jest	nie ma
Naciekanie tkanek	nie ma	jest
Wrastanie do naczyń	nie ma	jest
Przerzuty	nie ma	są
Wznowy	nie ma	są
Budowa histologiczna	zbliżona do tkanki prawidłowej	różni się od tkanki prawidłowej, wykazuje cechy anaplazji

82. Sposoby leczenia (chirurgia, radioterapia, chemioterapia, terapia celowana, terapia genowa).

- chirurgia - jest najstarszym sposobem walki z nowotworem i w dalszym ciągu najbardziej skutecznym. W dawniejszych czasach, kiedy nie istniały znane obecnie metody diagnostyczne, operowano tylko przypadki bardzo zaawansowane i wywołujące dolegliwości. Często było już o wiele za późno, by chorego uratować. Dzisiaj dysponujemy nowoczesnymi metodami diagnostycznymi, dzięki którym wykrywa się nowotwory w bardzo wczesnym stadium rozwoju i określa ich typ histopatologiczny. Pełny sukces leczniczy zapewnia usuwanie nowotworu w bardzo wczesnym stadium choroby.

- radioterapia - leczenie za pomocą promieniowania jonizującego: promieni Roentgena, gamma, radu, kobaltu i innych. W terapii głównie wykorzystuje się promieniowanie X (rentgenowskie) i gamma.

- chemioterapia - to jedna z młodszych gałęzi onkologii. Polega na leczeniu nowotworów za pomocą środków farmakologicznych, tak zwanych cytostatyków. Obecnie wykorzystuje się ponad 40 takich substancji. Warto wspomnieć, że należą do nich również alkaloidy rośliny o nazwie barwinek. Są to, winblastyna, winkrystyna i windezyna.

- terapia celowana - Polega na uderzeniu swoistym pociskiem - lekiem, w nieprawidłowo funkcjonujące komórki, oszczędzając przy tym zdrowe tkanki. Medycyna wiąże z nimi wielkie nadzieje.

- terapia genowa - na miejsce genu, który przestaje produkować ważne dla organizmu białko lub produkuje je z błędami, należy wprowadzić gen działający prawidłowo. Organizm zaczyna produkować właściwe białko i jego stan wraca do normy. Najbardziej naturalnymi obiektami terapii genowej są pacjenci z chorobami genetycznymi, wywołanymi mutacją jednego genu.

83. Komórki macierzyste - rola w organizmie i potencjalne zastosowanie w terapii i medycynie regeneracyjnej.

Komórki macierzyste hodowane w kulturach in vitro mają zastosowanie w produkcji organizmów transgenicznych. Z ludzkimi komórkami macierzystymi wiąże się duże nadzieje na postęp medyczny w postaci terapii komórkowej i medycyny regeneracyjnej. Embrionalne komórki macierzyste, mogące potencjalnie zróżnicować się w każdy rodzaj komórek, teoretycznie mogłyby zastąpić dowolną tkankę, która u pacjenta uległa uszkodzeniu. Niemniej jednak do praktycznego zastosowania embrionalnych komórek macierzystych jest jeszcze bardzo daleko. Embrionalne komórki macierzyste wprowadzone do dorosłego organizmu, zamiast integrować się, tworzą potworniaki. Nie dysponujemy jeszcze protokołami pozwalającymi na ich wydajne różnicowanie do specyficznych tkanek lub narządów in vitro.

W przeciwieństwie do embrionalnych komórek macierzystych, komórki macierzyste szpiku i krwi pępowinowej znalazły zastosowanie w terapii wielu chorób krwi, takich jak nowotwory i niedobory odporności.

84. Rośliny i zwierzęta transgeniczne (definicja i wyjaśnienie celu prowadzenia takich badań).

Organizmy Modyfikowane Genetycznie, czyli Organizmy Transgeniczne są to organizmy, których materiał genetyczny został wzbogacony o obce geny przeniesione z innego gatunku, wprowadzone do komórek przy pomocy metod inżynierii genetycznej. Ogólnie mówiąc modyfikacja polega na wszczepieniu do genomu modyfikowanego organizmu fragmentu DNA z innego organizmu, który odpowiedzialny jest za daną cechę, lub też na modyfikacji genu, lub usunięciu go całkowicie z organizmu. Modyfikacje roślin polegają przede wszystkim na wprowadzeniu lub usunięciu z nich określonych genów.Transgeniczne rośliny uzyskuje się przez wprowadzenie obcego DNA do protoplastów komórek lub za pośrednictwem infekujących roślinę bakterii.

Modyfikacje zwierząt mają na celu głównie uzyskanie zwierząt o pożądanych cechach w hodowli - szybciej rosnące świnie, ryby, zastosowaniu ich w produkcji białek, enzymów, innych substancji wykorzystanych w przemyśle farmaceutycznym (jako bioreaktory), uodpornieniu na choroby.

Modyfikowane genetycznie są głównie rośliny mające duże znaczenie gospodarcze, zmiana genomu ma na celu nadanie im pożądanych przez człowieka cech, tj. większa trwałość, odporność na szkodniki, wirusy i grzyby, herbicydy (środki ochrony roślin), podniesienie ich cech jakościowych, np. lepszego smaku. Modyfikuje się także rośliny ozdobne, które dzięki temu są trwalsze, mają intensywniejszy kolor. Zmodyfikowane genetycznie zostało większość roślin mających znaczenia dla człowieka.

18

---