Bioloogilise organiseerituse tasandid 1. Biomolekule uurib molekulaarbioloogia. (DNA, Valgud, RNA) 2. Rakustruktuure ja rakke uurib tsütoloogia e. rakubioloogia. (Bakterid, taime-, looma-, ja seenerakud. Protistid) 3. Kudesid uurib Koebioloogia e. histoloogia. (Taimed = kattekude, Loomad = epiteelkude) 4. Elundite ja organite tööd uurivad Anatoomia(ehitust) ja Füsioloogia(talitlust). (leht, õis, kops, maks) 5. Organisme uurivad Zooloogia, Botaanika, Mükoloogia, Geneetika ja Biokeemia. (taimed, loomad, seened) 6. Populatsiooni uurivad Ökoloogia, Evolutsionism ja Geneetika. (KULDkogred tiigis) 7. Liike uurib Süstemaatika. (HARILIK Võilill) 8. Kooslust uurib sünökoloogia. (Taimekooslus, loomakooslus) 9. Ökosüsteemi uurib Süsteem-ökoloogia. (Mets, järv, põld, meri, raba, ookean) 10. Biosfääri uurib globaal-ökoloogia. (Atmosfäär kuni 15km, Hüdrosfäär kuni 11km ja Litosfäär kuni 2km
Sisukord üldbioloogia konspektile I. ORGANISMIDE KEEMILINE KOOSTIS....................................................2 II. RAKUBIOLOOGIA (RAKU EHIUS JA TALITLUS)....................................21 III. PALJUNEMINE JA ARENG..................................................................33 IV. GENEETIKA......................................................................................49 V. EVOLUTSIOON..................................................................................65 VI. ÖKOLOOGIA....................................................................................79 VII. AINEVAHETUS................................................................................86 VIII. MOLEKULAARBIOLOOIGA..............................................................94
Rakendusökoloogia on ökoloogia valdkond, mis tegeleb ökosüsteemide majandamisel ja ökotehnoloogias esilekerkivate teaduslike probleemidega. Makroökoloogia on ökoloogia valdkond, mis tegeleb suureskaalaliste ökoloogiliste protsesside uurimisega. Organisatsioonitasemed Geen, Rakk, Kude, Organ, Organism/isend, Populatsioon, Kooslus, Ökosüsteem, Bioom, Biosfäär Mõisteid DNA: Desoksüribonukleiinhape, sisaldab organismi kogu pärilikku informatsiooni. Kromosoom: DNA molekul, mis kannab geene. Geen: kromosoomi kindlas lookuses paiknev pärilikkustegur, mis määrab otse või kaudselt (koostoimes teiste geenidega) ühe või mitme tunnuse arengu. Genoom: kõigi geenide kogum ühes liigiomases kromosoomikomplektis; iseloomulik kromosoomide arv ja –tüüp, DNA kogus ja nukleotiidjärjestuse tüübid, geenide arv ja vastastikune paiknemine. Alleel: geeni üks variantidest; dominantne või retsessiivne Lookus: piirkond kromosoomis, kus paikneb mingi geen
Elu põhineb elusorganismidel. Väljaspool organisme esinevad elu nähtused vaid ajutiselt ja passiivselt B. Elu organiseerumine. 4. Elule vajalikud lihtsamad molekulid 5. Elu makromolekulid. 6. Raku ehitus. 7. Biomembraanid. 8. Sümbiogenees. 9. Hulkraksus. 10. Ökosüsteem C. Elu läbiv energiavoog. 11. Energiavoo vajalikkus. 12. Heterotroofne energiavarustus: Hingamine ja käärimine. 13. Autotroofne energiavarustus: Fotosüntees. D. Elu püsimine: geneetika. 14. Kromosoomid. 15. Mitoos. 16. Meioos. 17. Pärilikkuse seadused 18. DNA teabe realiseerumine. 19. Geenide regulatsioon. 20. Geenitehnoloogia E. Elu püsimine on muutumine: evolutsioon. 21. Evolutsiooni tõendid. 22. Evolutsioonilised muutused populatsioonis. 23. Liikide teke F. Elu: mitmekesisus. Bioloogilise mitmekesisuse alused ja selle evolutsioonilise kujunemise taust. 24. Süstemaatika teaduslikud alused. 25. Liigi miste. Liik bakteritel, eukaruootidel, apomiktilistel organismidel
1.Tähtsamad momendid geneetika ajaloos. Geneetika on teadus pärilikkusest, selle funktsioonidest ja materiaalsetest alustest, päriliku muutlikkuse mehhanismidest ja seaduspärasustest rakkudes, organismides, perekondades ja populatsioonides. Nüüdisaegse teadusliku geneetika sünniaastaks peetakse tavaliselt aastat 1900. Esimestel aastatel nimetati seda uurimisvaldkonda pärilikkuse põhiprintsiipide esmaavastaja G. Mendeli järgi mendelismiks, 1906.a. loodi termin geneetika. Kuigi geneetika "ametlik" ajalugu on võrdlemisi lühike, eelnes sellele siiski üsna pikk tähelepanekute kogunemise, arusaamade kujunemise ning uurimismeetodite loomise periood. Samuti on selles ajaloos mõnede ekslike kujutluste väga pikaaegne püsimine, kuid ka mitmete avastuste ja teooriate ignoreerimine ning unustamine kauaks ajaks. 2.Geneetika klassikud Gregor Mendel (1822-1884) -- pärilikkuse aluste esmaavastaja G. Mendel oli
· Seemne kuju · Kauna kuju · Kauna värvus · Õite asend · Taime pikkus Uurimise objekti valik oli edukas järgmistel põhjustel: · Tunnused on alternatiivsete paridena · Hernes on looduslikul isetolmleja ja Mendel sai taimi tolmeldada · Seemneid oli palju, sai rakendada statistilist jaotuvust Mendeli I seadus käsitleb monohübriidset ristamist (vaadeldakse ühe tunnuse kujunemist järglastel). Olgu meil värvusgeen, mis esineb kahe alleelina, dominantne alleel A määrab ära kolase värvuse, ja retsessiivne allees, määrab rohelise värvuse. P: AA x aa Kollane x roheline 1)Sugurakkudes saab olla ainul A alleel antud alleelipaari suhtes 2)Sugurakkudes saab olla ainult a alleel antud alleelipaari suhtes F1: Aa kollane F1:esimene järglaspõlvkond Mendeli I seadus. Homosügootsete vanemate ristamisel antul alleelipaari suhtes on järglaspõlvkond geno- ja fenotüübilt ühtne. Genotüübilt on kõik heterosügoodid Aa ja
linnud, kalad, imetajad taskulambid, mudaelukad :D Mendeli seadus Gregor Mendel 1866. a. Mendelil kõrgem loodusteaduslik haridus, Brünni augustiinlaste kloostri õpetaja alguses, hiljem kloostriülem ehk abt. Vastutas kloostri taimekasvatuse eest. Tema seadused taasavastati 34 aastat hiljem. Mendel teostas katseid taimehübriididega, uuris tunnuste kujunemist järgnevates põlvkondades. Põhiliseks katsetaimeks aedhernes. Katsetaime valikuga Mendelil vedas. Aedherne bioloogiline sobivus geneetika katseteks: 1. aedhernes on üheaastane taim sai vastused kiiresti 2. aedhernes kuulub liblikõieliste sugukonda ja on looduslikult isetolmleja järelikult sai taimi kunstlikult tolmeldada 3. hernel on palju alternatiivseid tunnuspaare mendel uuris 7 tunnuspaari kujunemist: a) seemnete kuju (sile, krobe) b) seemnete värvus (kollane, roheline) c) vilja (kauna) kuju (sile, sopistunud)
Osmoos – kui lahustunud osake ei saa liikuda läbi membraani, liigub lahus selleks, et ainete konsentratsioonid võrdsed oleks Osmolaarsus – lahustunud osakeste arv lahustis. Reguleerib lahusti liikumist rakkudest piiritletud ruumis. Hüdrofoobne – vett hülgav. Rasv, sest ta on neutraalne. Rasv tõrjutakse äärtesse või surutakse kokku. Hüdrofiilne – kõik osakesed, millel on mingit sorti laeng. Vesi tõmbab osakesed laiali ja tekib fibrillaarne molekul. - Rasvhapete hüdrofoobsed lõigud (sabad) moodustavad kogumeid, et veega mitte kokku puutuda ning polaarsed osad (pead) paigutuvad maksimaalse kontaktpinnana. Nii tekib rakumembraan. - Valgumolekulide polaarne lõik tõmmatakse vee molekulide poolt pikaks (fibrillaarne) ja ahela neutraalne lõik pressitakse tihedaks gloobuliks (globulaarne) Vee 3 olekut: happeline, neutraalne, aluseline pH – lähtub vesinikioonide arvust ehk mõõdab prootonite arvu lahuses. OH - ja H+ ioonide
c. Tõvestavad valgud ensüümide toimel ei lagune. Kuhjuvad ajurakkudes ja tapavad neid d. Antikehi ei moodustu kaitsesüsteemid ei rakendu e. Tõvestavad valgud on denaturatsioonile vastupidavad. Taluvad edukalt: keetmist, ülerõhku, etanooli, uv-kiirgust f. Haigus ei tunnista liikidevahelisi biobarjääre, levib ühelt liigilt teisele Haigestumisviisid: 1) Iseeneslik Toimub mutatsioon. Normaalne valk muutub tõvestatud valguks 2) Nakatumine tõvestav valk tungib organismi ja sealt närvidesse · Toit (priionhaige looma meeleelundite, aju või liha söömine) · Meditsiiniline (ajuop, mitmekordsete süsteemide kasutamine) · Elukutse risk (talunikud, lihunikud, neurokirurgid) Priionhaigused: · Hullulehmatõbi · "Naerev surm" Viirused ...bioobjektid, mis paiknevad elusa ja eluta looduse piirimail. Ei ole elus organismid
DNA. DNA desoksüribonukleiinhape: · On kõikides organismides. · Sisaldab ja säilitab pärilikku informatsiooni. · Koosneb kahest ahelast. · Ahelad on teineteise ümber keerdunud. · Enne raku jagunemist DNA kahekordistub: a) ahelad eralduvad teineteisest. b) kummagi ahela vastu sünteesitakse uus ahel. c) saadakse 2 ühesuguse koostisega DNA molekuli. d) kopeeritud DNA paikneb tütarrakku. · DNA on rakus kokku pakitud valkude abil. · Üks valkudega seotud DNA molekul moodustab kromosoomi. II KROMOSOOMID · Igal liigil on kindel kromosoomide arv ja iseloomulik kuju (inimesel 46 kromosoomi) · Kõigis keharakkudes on ühepalju kromosoome. · Sugurakkudes on kromosoome poole vähem (inimesel 23). III GEENID Geen DNA lõik , mis osaleb organismi ühe või mitme tunnuse kujunemises pärilikkuse algüksus. Inimesel ~23 000 -25 000geeni! DNA koostises päranduvad geenid vanematelt lastele!
.........................................................................................................20 Mendeli seadused......................................................................................................................20 Aheldunud pärandumine ja geenivahetus. T. Morgani tööd.....................................................21 MUUTLIKKUS:....................................................................................................................... 22 INIMESE GENEETIKA...........................................................................................................26 Meetodid:.................................................................................................................................. 27 Vegetatiivne paljunemine Lähtuvalt ühest rakust 1) Amitoos e.ebavõrdne jagunemine (nt bakterite, teatud protistide või epiteelkoe jagunemine) 2) Mitoos e. võrdjagune jagunemine, iseloomulik päristuumsetele rakkudele
DNA koostises on neli nukleotiidid: adenosiinfosfaat A, guanosiinfosfaat G, tsütidiinfosfaat C ja tümidiinfosfaat T. 11 desoksüribonukleotiid on keeruka struktuuriga ühend, mis on moodustunud kolme molekuli- lämmastikaluse, desoksüriboosi ja fosfaatrühma liitumisel. MOLEKULI STUKTUUR: nukleotiidide omavahelisel liitumisel tekib DNA üksikahel. DNA molekul koosneb kahest omavahel ühinenud ahelast. Nende koospüsimise aluseks on komplementaarsusprintsiip- nukleotiidide üksteisele vastavus. Kui DNA ühes ahelas paikneb A, siis teises ahelas on selle vastas alati T ning G vastas alati C. Kui on teada DNA ühe ahela nukleotiidide järjestus, on teada ka teise ahela. Nukleotiidide järjestust molekulis nimetatakse DNA esimest järku struktuuriks (primaarstruktuuriks). ÜLESANDED: DNA on kromosoomide põhiline koostisosa.
pärineb vanalt molekulilt, teine ahel sünteesitakse. V. Komplementaarsus: DNA lähteahel A T G C DNA uus sünt. ahel T A C G Transkriptsioon · Toimub tuumas. · Seda viib läbi ensüüm RNA polümeraas. · Ensüüm kinnitub promootorile -DNA nukleotiidne järjestus. · Kinnitumiseks vajalik aktivaatorvalgu eelnev kinnitumine. · DNA kaksikahel keeratakse lahti · Sünteesitakse ühe ahelaga komplementaarne RNA molekul. · Süntees lõppeb kui DNA jõuab terminaatorini(nukl. järjestus) · Repressorvalgud võivad takistada ensüümi seostumist promootoriga. Kui geenilt toimub transkriptsioon, nim seda geeni avaldumiseks. Avaldumise järgi jaotatakse geenid 4 gruppi: 1. Samaaegselt kõigis rakkudes avalduvad geenid- rRNA, tRNA. 2. Kindla koe rakkudes avalduvad geenid- insuliini geen kõhunäärmerakkudes. 3. Rakkude mingil kindlal elutegevuse etapil avalduvad geenid
1.Tähtsamad momendid geneetika ajaloos: *1865-99-geneetika sünd, pärilikud alged *1900-43 areneb klassikaline geneetika, mis põhineb mendelismil ja morganismil *1944-70- molekulaargeneetika *1971-areneb geenitehnoloogia 2.Mendel- pani aluse geneetikale, ettekanne taimede hübriididest (1865) De Vries-1901 mutatsiooniteooria looja (1901) Johannsen- tõestab, et muutlikus võib olla pärilik ja mittepärilik, mõisted geno- ja fenotüüp, geen ja populatsioon. Vavilov- formuleerib päriliku muutlikkuse homoloogiliste ridade seaduspärasuse (1922). Kultuurtaimede tekkekolded ehk tsentrumid (1927)
1. kontrolltöö 1. Geneetika kui teadus ja selle koht bioloogias. Geneetika harud ja uurimismeetodid Geneetika on bioloogia haru, mis uurib pärilikkust, geenide struktuuri, fn-i, päriliku varieerumise mehhanisme & selle seaduspärasusi, põhjusi ja ulatust. Molekulaargeneetika – tegeleb päriliku info kodeerimise, säilitamise ja ülekande mehhanismi uurimisega, samuti päriliku info realiseerumise molekulaarsete mehhanismidega (kuidas info geenides määrab elusorganismi ehituse ja tema funktsioneerimise). Samuti mutatsioone. Tsütogeneetika - tegeleb pärilikkusega raku tasemel
lämmastikaluse(eristab monumeere), desoksüriboosi, fosfaatrühm. DNA monomeeride molekulid koosnevad- süsinikust, vesinikust, hapnikust, lämmastikust. DNA koosneb 2 omavahel ühinenud ahelast-koospüsimise aluseks on komplementaarsusprintsiip Nukleotiidide järjestust molekulis nimetatakse DNA esimest järku struktuuriks(primaar) Sekundaarstruktuur-vesiniksidemeteha ühendatud kaheahelaline DNA keerdub biheeliksiks Tertsiaarstruktuur-Dna molekul on seotud valkudega Komplementaarsusprintsiip-nukleotiidide üksteisele vastavus: A-T ja G-C DNA molekuli Ülesanded: Kromosoomide põhiline koostisosa. DNA leidub rakutuumas, kloroplastis, mitokondris. DNA põhiline ülesanne on päriliku info säilitamine.(raku jagunemisel tuleb tütarrakkudes säilitada sarnane pärilik info, seepärast tuleb DNA kahekordistuda. Friedrich Miescher- leidis nukleiinhappe J.Watson, F.Crick -avastasid DNA biheeliksikujulise struktuuri
geeni sees või osaliselt väljaspool geeni, geenist endast kaugel. Regulaatoralade hulka kuuluvad ka terminaatorjärjestused, mis määravad RNA sünteesi lõpetamise. - kodeeriva osa, millelt sünteesitakse RNA. -nn., struktuurne osa mis vastab produktis sisalduvale pärilikule infole. Kuna peale RNA sünteesi läbib RNA protsessingu, mille käigus osa järjestustest eemaldatakse, siis ei satu kogu DNA kodeeriv osa produkti. Prokarüootide geenid on tavaliselt pidevad, DNA järjestuse struktuurne osa paikneb pideva järjestusena ja kopeeritakse produkti. Prokarüootsed geenid on enamasti organiseeritud operonidesse, milles on mitut produkti kodeerivad järjestused ühise regulaatori kontrolli all. Eukarüootide geenid on enamasti katkendlikud, sisaldavad introne ja eksone. Geeni primaarne produkt mRNA, läbib splaissingu, mille käigus osa RNA järjestusest eemaldatakse. Intronid eemaldatakse
K K K R - fenotüüp SSSK Geneetiline seletus diplidsetel organismidel ( ka inimene jpt hulkraksed) on kõiki kromosoome topelt üks on pärilt emalt ja teine isalt Alleelid ühe ja sama geeni erinevad variandid Homosügoot identsed alleelid, mis määravad ära kindlad tunnused (alleelid on kas dominantsed --või retsessiivsed) Heterosügoot ühe geeni erinevad alleelid (üks dominantne teine retsessiivne) - Nt: Aa Dominantne alleel alleel, mis surub alla teise geeni avaldumise (nt. Kollane on dominantne) Retsessiivne alleel alleel, mille avaldumise organismis surub alla teine sama geeni alleel. - Uuriti, kas krobedus-siledus, kollasus-rohelisus ka üksteist mõjutavad. - Ei mõjutanud, st et ei sõltu need tunnused üksteistest Mendeli kolmas seadus ehk sõltumatusseadus - Homosügootsete vanemate ristamsel lahknevad tunnused teises järglaspõlvkonnas teineteisest sõltumatult ja kombineeruvad
(kartulimugulates ca 18%) Lipiidid: 1) lihtlipiidid - õlid (linaõli), rasvad (seapekk), vahad (mesilasvaha) 2) liitlipiidid fosfolipiidid, letsitiin (emulgaator) 3) tsüklilised lipiidid kolesteriid (esineb ainult loomades) Valgud 1) Lihtvalgud (valguline osa) - munavalge, siid, juuksed 2) Valguline osa (valguline osa+mittevalguline osa) nukleiinhape+valgud= kromosoom, fosfor + valgud= fosfoproteiin (nt kaseiin annab piimale valge värvuse) Nukleiinhapped 1) DNA päriliku info säilitamine, päriliku info kordistamine, päriliku info edastamine järglastele, päriliku info muutumine ehk mutatsioonid 2) RNA päriliku info säilitamine (ainult RNA viirustel), päriliku info realiseerimine (so. Valgusünteesi teostamine tunnuste kujunemiseks organismil)
NT- Aa x Aa (1/2A + 1/2a) x (1/2A + 1/2a) 1/4AA + 2/4Aa + 1/4aa. Mendeli 3. seadus sõltumatu lahknemise e. vaba kombineerumise seadus (Law of Independent Assortment): Polühübriidide eri alleelipaarid (ja paljud tunnusepaarid) lahknevad ja kombineeruvad üksteisest sõltumatult, nii et lahknemisrida on eri geenide (tunnuste) lahknemisridade vaba kombinatsioon (korrutis). NT- (1/4AA + 2/4Aa + 1/4aa) x (1/4BB +2/4Bb +1/4bb) Morgani seadus Ühes kromosoomis lähestikku paiknevad geenid on lineaarses ahelduses ning päranduvad järglastele enamasti üheskoos. Mida lähemal on 2 geeni kromosoomis, seda väiksem on tõenäosuis, et nad ristsiirdel ümberkombineeruvad. Looma raku ehituslik omapära Looma rakul puuduvad: raku kest, plastiidid, väiksemad vakuooli. Näevad väga erisugused välja- spetsialiseerunud. 210 erinevat keharakku näiteks inimesel. Heterotroofid Heterotroofid on organismid, kes saavad oma elutegevuseks vajaliku energia toidus
alusnukleotiidipaari. Lisaks nukleaarsele DNA-le esineb ka mitokondriaalne ja kloroplastide DNA. Genoom on pakitud 23 paarilisse kromosoomi. Suure osa genoomist moodustavad kordusjärjestused. Genoom koosneb ühtest või mitmest Kromosoom on lineaarne. Pakitud tsirkulaarsest kromosomoomist. Ei ole kromatiiniks. pakitud kromatiiniks. Sisaldab 1000 - 6000 geeni. Sisaldab 25 000 geeni. Genotüüp on haploidne, st. genoom on Genotüüp on diploidne, st. genoom on esindatud ühe koopiana (iga viga, mis esindatud kahe koopiana. Geen on rakus kromosoomiga tekib, satub koheselt olemas kahe alleelina. loodusliku valiku alla). Pole histoone v.a
BIOLOOGIA ALUSED KOKKUVÕTVALT GÜMNAASIUMI BIOLOOGIAST MIHKEL HEINMAA | 12B | RÜG | APRILL 2009 I ELU OLEMUS ELU TUNNUSED: Rakuline ehitus, keerukas organiseeritus, stabiilne sisekeskkond, kasv ja areng, paljunemine, kohastumine, reageerimine ärritusele. Rakk on lihtsaim ehituslik ja talituslik üksus, millel on kõik eluomadused. ELUSLOODUSE ORGANISEERITUSE TASEMED. molekul > organell > rakk > kude > organ > organsüsteem > organism (isend) > populatsioon > ökosüsteem > biosfäär MOODNE KLASSIFIKATSIOON: liik > perekond > sugukond > selts > klass > hõimkond > riik TEADUSLIKU UURIMISMEETODI PÕHIETAPID: probleemi püstitamine > taustinfo kogumine > hüpoteesi sõnastamine > hüpoteesi kontrollimine > tulemuste analüüs > järelduste tegemine > uute teaduslike faktide saamine > teadusliku teooria kujunemine. II ORGANISMIDE KOOSTIS
(sukrud).Monosahhariidid ehk lihtsuhkrud on madalmolekulaarsed orgaanilised ühendid.Olulisemad riboos ja desoksüriboos (viiesüsinikulised).Looduses olulise tähtsusega glüloos (viinamarjasuhkur) ja fruktoos (puuviljasuhkur).Oligosahhariidid on madalmolekulaarsed orgaanilised ühendid.Glükoosi ja fruktoosi omavahelisel liitmisel saame sahharoosi, mis on roo- ja peedisuhkru peamine koostisosa.Linnasesuhkur ehk maltoos.Piimas sisalduv laktoos ehk piimasuhkur on disahhariid, mille molekul koosneb glükoosist ja galaktoosist.Polüsahhariidid on kõrgmolekulaarsed orgaanilised ühendid, mille ehituslikeks lülideks on monosahhariidid. Looduslikud polüsahhariidid on tärklis, tselluloos, glükogeen.Sahhariididel on organismis kaks põhilist ülesannet: energeetiline ja ehituslik.Lipiidid on orgaaniliste ühendite klass, kuhu kuuluvad rasvad, õlid, vahad, steroidid jt. 2.protistid bakterid seened. Protistid on eukarüoodid, kes ei kuulu loomade, taimede ega seente hulka
tuumapoorid – 120x120x75 A bakteriaalne RNA polümeraas – 90x90x60 A Molekulaarbioloogia põhidogma DNA↔ RNA →valk DNA sünteesitakse nii DNA kui RNA alusel! RNA-sõltuv DNA polümeraas – pöördtranskriptaas – revertaas – katalüüsib DNA sünteesi RNA matriitsilt, leiti algselt retroviirustelt. Dogma evolutsiooniline aspekt: looduslik valik toimub organismide mitte geenide tasemel. Valik toimub geeniproduktide tasemel. Ühte „head“ geeni võib ümbritseda „halvad“ geenid ja teda ei valita. Mutatsioonid toimuvad juhuslikult. Epigeneetiline pärilikkus - on seotud genoomi ekspressiooni mustrite kordumisega uues põlvkonnas (DNA metüleerimine), ei ole seotud muutustega genoomis. Geneetilise info 3 põhilist ülekandeprotsessi: 1. Replikatsioon – kahekordistumine geneetiline info on säilitatud DNA kaksikheeliksi kujul viib läbi DNA-sõltuv DNA polümeraas (substraat: desoksünukleosiid-5’-trifosfaat) DNA replikatsioon – eukarüootidel
KLASIKALISE JA MOLEKULAARGENEETIKA KUJUNEMINE. Geneetika on suhteliselt noor teadus. Kuigi pärilikkuse põhilised seaduspärasused esitas Gregor Mendel aastal 1865, tuleb geneetika sünniks lugeda siiski 20-nda sajandi algust. Alles siis taasavastati Mendeli ideed, mis said aluseks klassikalisele geneetikale. Tõendid selle kohta, et DNA kannab geneetilist informatsiooni, saadi 20-nda sajandi keskel. 1944. aastal kirjeldasid Avery ja ta kolleegid katseid, kus nad uurisid bakterite (Streptococcus pneumoniae) transformatsiooni puhastatud DNA-ga. Hersey ja Chase poolt aastal 1952 avaldatud tulemused kinnitasid seda, et DNA on pärilikkuse kandja
Sekundaarstruktuur- DNA levinuim esinemisvorm (biheeliks ja kaksikspiraal) Komplementaarsus- nukleotiidide kindel vastavus üksteisele A, T, C, G Omavahel seonduvad kindlad lämmastkalused (A ja T)(G ja C) - komplementaarsed RNA (ribonukleiinhape) Päriliku info realiseerimine A, U, C, G RNA esmane struktuur - primaarstruktuur. Nukleotiidijääkide hulk ja järjestus RNAs. Tekib sünteesijärgselt. Teisane struktuur. Molekul, milles üksikahelalised lõigud vahelduvad kaksikahelaliste lõikudega. omavahel paarduvad (A ja U)(G ja C) RNA vormid: mRNA - informatsiooni RNA Info toimetamine RNAlt valgu sünteesi toimumiskohta. tRNA - transport RNA Aminohapete transport valkude sünteesi toimumiskohta. rRNA ribosoomide koostis RAKK JA RAKKUDE MITMEKESISUS Rakumembraan ümbritseb kõiki rakke. Membraan koosneb fosfolipiididest ja valkudest. Loomarakkudele
1. Kaasaegse geneetika rakendusalad meditsiinis ja kohtumeditsiinis. Isikute tuvastamine: DNA fingerprinting. Nt kurjategijate, aga ka katastroofiohvrite tuvastamine. Isadustestid. Meditsiinis: geenmutatsioonid, geeniteraapia, molekulaarne diagnostika (ka nt Downi sündroomiga lapsest loobumine), vähialased uuringud. Tänu geneetika arengule on alus pandud ka geneetiliste haiguste diagnostikale (+ ravi arenenud). DNA analüüsimise tulemusel mutantsete geenide ja seega võimalike haiguste tõenäosuse tuvastamine. Nt Huntingtoni tõbi, Alzheimer, naistel rinnavähki soodustava BRCA1 ja BRCA2 analüüsid rinnavähi ennetamiseks. + vähirakkude uurimine tõhusama vähiravi väljatöötamiseks. Lisaks ravieesmärgid: diabeetikutele bakterirakkude kaudu insuliini tootmine.
• Mükotoksiin – seene poolt toodetud keemilised mürkained e) Mis seos on antibiootikumidega? Mis on antibiootikumid? • Antibiootikumid on seente poolt toodetavad ained, millel on baktereid tappev või nende paljunemist takistav toime. f) Seente paljunemisviisid (2tk) • Seened paljunevad nii suguliselt kui ka mittesuguliselt. Võivad moodustada spoore ning mõned seened paljunevad pungumise teel. 5. Bakterid a) Ehitus (ka organellide ülesanded) • Kromosoom, ribosoomid, membraan, rakukest, limakapsel, viburid, karvakesed, võib olla veel gaasivakuool b) Milleks limakapsel/karvakesed/vibur? • Limakapsel kaitseb rakku näiteks antibiootikumide eest • Karvakesed on kinnitumiseks • Vibur on liikumiseks c) Paljunemine • Pooldudes – esiteks kromosoom kahekordistub, rakukest kasvab ja rakk pooldub d) Mügarbakterid (osapooled, kasu, elupaik, kasutamine, mida nad suudavad?)
seotud ümbritseva keskkonnaga. Hõlmab ainete makroergiline ühend, mis osaleb raku aine- ja omastamist väliskeskkonnast ja sinna energiavahetuses energia universaalse talletaja ja jääkproduktide väljumist, aga ka otsest energia ülekandjana. (soojus- või valgusenergia) ülekannet. Eristatakse assimilatsiooni ja dissimilatsiooni. Autosoom kromosoom, mis esineb võrdsel arvul liigi kõigil normaalsetel isenditel ega sõltu nende Aktiivne transport ainete liikumine läbi soost. rakumembraani, milleks vajatakse täiendavat energiat. Valdavalt seotud transpordivalkudega, Autotroof organis m, kes sünteesib elutegevuseks vajalikud orgaanilised ühendid väliskeskkonnast kasutatakse ATP energiat.
Valgud (viirus), need moodustavad erinevaid katteid ehk kapsiide. 3. Superkapsiid: on osadel, SV(süsivesikud)+lipdiidid+ensüümid. Näiteks surmatud peremeesrakud. Selleks, et viirus jõuaks rakku peab ta tegema järgmised tegevused: 1) Tungima organismi. 2) Peab kinnituma rakule. 3) Viiruse nukleiinhape tungib rakku. DNA-viirus -> DNA viirus+ DNA peremehe omaga./ RNA-viirus-> RNA viirus+ DNA- ks ehk DNA peremehe oma. Viirustes on 3 tüüpi geene: 1) Geenid, mis kontrollivad peremees raku ainevahetust. Kasutatakse ka tänapäeval laialdaselt biotehnoloogias. 2) Viiruse nukleiinhape sünteesi tagavad geenid. 3) Geenid, mis sünteesivad valke. Viiruste elutsüklid rakkudes: 1. Lüütiline · Massiline viirusasakeste tootmine, millele järgneb raku surm. Jaguneb: a)ÄGE surtevate rakkude arv suur. b)KROONILINE rakud surevad, lüüsuvad. Näiteks AIDS, hepatiit C 2. Lüsogeene
EESTI MAAÜLIKOOL VETERINAARMEDITSIINI JA LOOMAKASVATUSE INSTITUUT LOOMAGENEETIKA I OSA LOENGUKONSPEKT ÕPPEAINES VL.0779 ARETUSÕPETUS ÕPPEVAHEND EMÜ ÜLIÕPILASTELE Koostajad: A. Lüpsik E. Orgmets H. Viinalass TARTU 2009 GENEETIKA KUI TEADUS JA SELLE KOHT BIOLOOGIAS Geneetika on teadus organismide pärilikkusest. Mõiste geneetika tuleneb kreeka keelest ja tähendab sünnisse, põlvnemisse või tekkesse puutuvat. Tänapäeval on geneetika kujunenud bioloogia üheks keskseks haruks, sest ta uurib kõikidel organismidel esinevat nähtust pärilikkust ja selle muutumist ning geneetilise informatsiooni edastamise ja realiseerumise seaduspärasusi organismi elutsükli jooksul. Geneetika arengust sõltuvad elusorganismide
Geneetika 1 GENEETIKA Geenide klassifikatsioon 1. Seoste alusel määravate tunnustega: a) 1 geen 1 tunnus nn monogeensed tunnused. Alternatiivsed tunnused süsteemis +/- , millel on vähene fenotüübilise muutlikkuse aste. Nt. Vererühmad, osa immuunfaktoreid. b) mõned geenid 1 tunnus (alla 10 geeni) Oligogeensed tunnused. Nt. Mitmest polüpeptiidist koosnevad valgud. c) palju geene 1 tunnus Tunnused, millel populatsioonis on suur muutlikkuse aste ja lai reaktsiooni norm. Nt. IQ, kasv, kaal, nahapigment jne. d) 1 geen osaleb paljude tunnuste määramises. Geenil on polüfeenne toime. Nt. Pigmendisünteesi määrav geen. See avaldub juustel, nahal, silma vikerkestas ja mujal. Geen määrab ära valkude esmase e. primaarstruktuuri, ülejäänud struktuurid
http://www.tymri.ut.ee Õppetöö Geneetika 1 1. Sissejuhatus geneetikasse. Klassikalise ja molekulaargeneetika kujunemine. Geneetika tänapäeval: rekombinantse DNA tehnoloogia; genoomide sekveneerimine; globaalne geeniekspressiooni uurimine, geenikiibid. Kaasaegse geneetika rakendusalad; geneetika ja meditsiin (haigust põhjustavad mutatsioonid geenides, geeniteraapia, molekulaarne diagnostika); geneetika kaasaegses põllumajanduses; organismide kloonimine. Geneetika väärkasutused: eugeenika; lõssenkism. 2. Reproduktsioon kui pärilikkuse alus. Rakk kui elusorganismi ehituskivi. Eukarüootne ja prokarüootne rakk Kromosoomid. Rakutsükkel, selle toimumist mõjutavad kontrollpunktid. Raku jagunemine mitoosi teel. Raku jagunemine meioosi teel. Meioosi häired. Meioosi evolutsiooniline tähtsus. Gameetide moodustumine erinevatel organismidel: oogenees; spermatogenees; sugurakkude moodustumine taimedel. 3