Uvod i osnovni pojmovi
UGLJIKOHIDRATI (ili ugljikohidrati): to su šećeri; oni su tercijarni spojevi (sastoje se od samo tri elementa: ugljika, vodika i kisika). Oni predstavljaju rezervu energije i polazište su za proizvodnju drugih organskih spojeva.
LIPIDI: obično se nazivaju mastima, a također su rezervne tvari i sastavni su dio stanične strukture.
PROTEINI: sastoje se od aminokiselina; doprinose izgradnji struktura različitih organizama, hemoglobina, enzima, hormona (reguliraju skladnu koordinaciju između različitih funkcija organizama), antitijela.
NUKLEINSKE KISELINE: sastoje se od dušične baze (citozin, plašljiva, uracil, adenin i gvanin), šećerne i fosfatne skupine.
STANICA: stanična membrana ima debljinu 6-7 × 10 -10m; promjer ćelije je oko 15 mm, dok je promjer jezgre oko 5 mm.
Karakteristični elementi ćelije su:
- Perinuklearna membrana: omeđuje jezgru;
- Nukleolus: specijalizirani je dio jezgre;
- Mitohondrij: to je "energetski centar" stanice;
- Peroksisomi: oni su organeli specijalizirani za oksidacijske reakcije (oslobađaju H2O2) i crne su boje jer sadrže puno željeza;
- Ribosomi: sadržani su u endoplazmatskom retikulumu i sintetiziraju proteine;
- Endoplazmatski retikulum: hrapav je ako sadrži ribosome i glatki ako ga nema. Ima unutarnji prostor (lumen) u kojem se nakupljaju sintetizirani proteini;
- Golgijev aparat: sastoji se od sustava mjehura. Proteini putem ovog aparata bez grešaka stižu na odredište.
Slika preuzeta sa www.progettogea.com
Ćerka stanica je uvijek ista kao stanica majka.
Ljudski genom cjelovito je genetsko naslijeđe pojedinca i sastoji se od četrdeset šest kromosoma (dvadeset i tri para) u prosjeku koji se sastoji od sedamdeset milijuna parova baza, pa cijeli genom sadrži (46 × 70 000 000) 3 × 109 parova baza i svaki par doprinosi duljini otprilike 6-7 × 10-10 m.
Odmotamo li DNK svakog kromosoma i poravnamo četrdeset šest molekula sadržanih u jezgri somatske stanice, dolazimo do duljine 2 m (svaki kromosom je dug oko četiri cm). S obzirom na to da čovjek ima 10.000 milijardi stanica, ukupna DNK doseže 20.000 milijuna km (udaljenost između Sunca i Mjeseca je 200 milijuna km)
Pojedinačni kromosom je makromolekula promjera približno 2 × 10-9 m i sadrži molekulu DNA; gen je dio DNK (tj. dio kromosoma) koji sadrži "potpune i specifične informacije za određeno svojstvo. Danas" je poznat cijeli ljudski genom, odnosno poznat je potpuni slijed baza u DNK , ali je samo nekoliko dijelova DNK dobilo "identitet": potrebno je ustanoviti koji dio DNA odgovara određenom svojstvu.
Postoji oko trideset tisuća gena, ali jedan gen može biti izrazio na različite načine pa je to indikativno.
IZRAŽAVANJE: informacije sadržane u genu dovode do dobivanja konačnog proizvoda (sinteza proteina).
TRANSKRIPCIJA: pretvaranje informacija sadržanih u genu u lanac messenger RNA enzimskim sustavom; messenger RNA prelazi iz jezgre u citoplazmu u kojoj se nalaze ribosomi.
PREVOD: ribosomi sintetiziraju protein koji je proizvod genetske ekspresije.
KODIRANJE: znači prevesti poruku.
Enzimski sustav, dakle, putem procesa transkripcije, pretvara informacije koje nosi gen u lanac messenger RNA i započinje translacija.
Repliciranje DNA znači kopiranje dijela DNK od interesa za RNK glasnika.
Dvije glavne razlike između DNK i RNK:
- Riboza je šećer u RNA, dok je deoksiriboza u DNA;
- U DNK dušične baze su: adenin, gvanin, timin i citozin; dok u RNK uracil zauzima mjesto timina.
Geni obično sadrže jedan ili više segmenata DNA unutar sebe, koji ne kodiraju protein; ti se fragmenti nazivaju introni dok se kodirajući segmenti nazivaju egzoni.
Egzoni predstavljaju dio gena koji se može eksprimirati, a introni nisu eksprimirani.
Pod određenim uvjetima, gen se eksprimira bez introna, ali pod drugim uvjetima, introni se mogu transformirati u egzone i, sukladno tome, eksprimirati (tj. Mogu kodirati protein).
Ovisno o različitim izraženim intronima, postoje različiti proteinski proizvodi: gen se, prema tome, može eksprimirati na različite načine.
Postoji funkcionalna sličnost između različitih proizvoda istog gena; međutim, imaju različitu strukturu i zbog toga se koriste na različitim mjestima.
Genetske informacije sadržane u svakoj stanici organizma su iste. Na primjer, DNA stanice jetre (hepatocit) i DNA sadržane u mišićnoj stanici (miocit) su iste; razlikovati hepatocit od miocita je različito izražavanje gena sadržanih u DNK. Općenito, neki se geni izražavaju u stanici, a u drugoj stanici, smješteni u drugom dijelu organizma, drugi se izražavaju.
