Bioloogia paljunemise osa (0)

Bioloogia
1. Paljunemine:
Oluline liigi ja selle populatsiooni säilimiseks.
Jaguneb:
Suguline: saab alguse viljastunud munarakust. Kas viljastatud munarakk , kahe suguraku ühinemisel. (tuumade ühinemine – viljastumine ) (ristviljastumine), mõlema vanema geneetiline info, või iseviljastamine, üks vanem (hermafrodiid) ja partenogenees – viljastumata munarakk.
Mittesuguline paljunemine: Organism saab alguse ühest vanemast, sugurakkude ühinemist ei toimu. Võib toimuda kas vegetatiivselt või eoseliselt.
Eoseline paljunemine: toimub seentel, vetikatel, sammaldel, sõnajalgadel. (nt pintselhallik, maarjasõnajalg). Paljunevad eoste ehk spooridega. Kottseentel nt rakusiseselt eoskottides. Kandseened rakuväliselt selleks kohastunud rakkudes – eoskandades, mis on enamasti viljakehas. Taimeriigis samblad ja sõnajalad, nt karusamblal eoskuprades, eosest areneb eelniit, millest kujuneb varre ja lehtedega taim. Nende elutsüklis vahelduvad eoseline ja suguline paljunemine.
Vegetatiivne paljunemine: toimub bakteritel, protistidel, seentel, osadel selgrootutel, taimeliikidel. Otsepooldumine – bakterid (arnitoos), pungumine – pärmseened, ainuõõssed, õistaimed lehe, varre ja juure ning nende muudendite abil, hulgijagunemine , samblikud rakise tükikeste abil. Selgroogsed loomad mittesuguliselt ei paljune. Osadel loomadel suur regeneratsioonivõimega – suudetakse taastada oma kehaosasid (nt meritähed). Vegetatiivne paljunemine võimaldab saada lühikese aja jooksul arvuga geneetiliselt ühtliku järglaskonna, nt kartuli paljundamine mugulatega, iseloomulik mitmeaastastele taimedele.
Eripära: Järglased on geneetiliselt identsed, paljunemine on kiire, korraga palju järglasi, paljunemiseks vajatakse üht vanemorganit.
2. Rakutsükkel
Päristuumsed rakud paljunevad mitoosi abil. Kahe pooldumise vahel, interfaasis, rakk täidab oma ülesandeid – ta töötab. Interfaasi lõpus mitokondrid poolduvad, rakk paisub , algab DNA replikatsioon . Eukarüootsete rakkude jagunemisel eritatakse ka tuuma ja tsütoplasma jagunemist. Tagatakse kromosoomides oleva geneetilise info võrdse jaotuse. Karüokineesi lõpus algab tsütokinees, mille tulemusena moodustub kaks tütarrakku. Mitoos – päristuumsete rakkude jagunemise viis, millega tagatakse kromosoomide arvu püsivus tütarrakkudes. Rakutsükkel – on raku eluring ühe mitoosi lõpust läbi interfaasi järgmise mitoosi lõpuni. Rakutsükli pikkus on väga erinev. Apoptoos – kontrollitud raku surm, juhib valk p53. Apoptoos on vajalik: vanade rakkude eemaldamiseks, sõrmede ja varvaste tekkeks, mutatsiooni rakkude hävitamiseks.
Mitoos:
Toimumiskoht : toimub pea kõigis eukarüootsetes rakkudes
Jagunemiste arv: toimub üks etappide ring
Ristsiire: ei toimu
Kromosoomide arv: jääb nt inimese puhul 46
Metafaas : kromatiidid liiguvad ühekaupa ekvatoriaalatasandile
Anafaas : kromosoomide kromatiidid liiguvad poolustele ja lahknevad
Telofaas: tekivad tuumamembraanid, tuumakesed
Telofaasi lõpp: kromosoomid keerduvad lahti, algab interfaas
Tähtsus: kasvamine, haavade paranemine
Tütarrakkude arv: 2
Tütarrakud: geneetiliselt identsed
Meioos:
Toimumiskoht: toimub ainult sugurakkude eellasrakkudes
Jagunemiste arv: toimub kaks järjestikku
Ristsiire: toimub, vahetavad võrdse pikkusega osi
Kromosoomide arv: väheneb I telofaasis tekkinud tütarrakkudes kaks korda
Metafaas: liigutaks paarikaupa ekvatoriaaltasandile
Anafaas: homoloogilised kromosoomide paarid liiguvad poolustele ja lahknevad
Telofaas: I telofaasis ei ole ei teki ei tuumakest ega tuumamembraani
Telofaasi lõpp: I telofaasis ei keerdu lahti, tekkinud tütarrakud jagunevad uuesti, II telofaasis keerduvad lahti, tekivad tuumakesed jne.
Tähtsus: sugurakkude küpsemine, liigiomaste kromosoomide arvu püsivus, geneetilise mitmekesisuse tagamine
Tütarrakkude arv: 4
Tütarrakud: geneetiliselt erinevad vanemast
Sarnasused:
Faasid: mõlema puhul võib eristada, metafaasi, profaasi , anafaasi ja telofaasi
Interfaasi lõpp: toimub DNA kahekordistamine, suureneb rakuorganellide arv, erinevate ühendite süntees.
Profaasi sarnasus: mõlema protsessi puhul tuumakesed kaovad, tsentrioolide paarid liiguvad poolustele, kromosoomid keerduvad kokku
Rakutüüp: eukarüootsed rakud
Protsessitüüp: jagunemine
Interfaasis enamik rakke diferentseerub ehk omandavad vastava koe iseloomuliku kuju ja talitluse.
3. Sugurakkude areng
Spermatogenees: toimub munandites. Spermide ( sugurakud ) esmasteks eellasteks on spermatogoonid, neist kasvavad edasi spermatotsüüdid , millest igaühest tuleb neli spermi, transformatsiooni käigus saab neist spermatosoidid , kasvatavad viburi. Spermatogenees algab suguküpseks saamiseks elu lõpuni, spermid pole geneetiliselt identsed. Spermi pea otsas akrosoom ( ensüümid munaraku aktiviseerimiseks).
Ovogenees : toimub munasarjades kehatemperatuuril. Esmasteks eellasteks ovogoonid , millede paljunemine lõppeb juba looteeas (meioosi I profaasis katkeb). Ovogenees jätkub 12- 14 vanuselt, lõppeb menopausiga 45-55. Ovogoonides kasvavad ovotsüüdid, neist polotsüüdid ja munarakk. 1 viljastumisvõimeline munarakk ja 3 viljastumisvõimetut polotsüüti.
Ovulatsioon: küpsenud munaraku vallandumine munasarjast ja liikumine munajuhasse. Munarakk on viljastumisvõimeline umbes 36 tundi, kui jääb viljastamata, ta hukkub ja algab menstruatsioon .
Munarakk koosneb rebust ja kestadest:
Kõikidel olemas esmaskest (munarakk ise teeb), v.a inimmunarakk
Teisesed ja kolmandased kestad – kaitsmine
Erinevad oma tugevuselt.
Valkkest – ühtne temperatuur, lubi -nahk – tugevus
Munaraku jagunemine: väherebused – putukad, inimene, hulgarebused – linnud
Sugurakud on kehavõõrad rakud:

• Kromosoomide arv on haploidne (2x vähem)
  
• Muutunud tuuma ja tsütoplasma suhe
  
• Ainevahetus alla surutud
  
• Küpsed sugurakud paljunemisvõimelised (ei jagune)
  
• Kõrgelt diferentseeritud rakud
  

4. Viljastumine
Kollakeha munasarjades toodab suguhormoone: östrogeen ja progesteroon, takistavad uues munaraku tekkimist ja soodustavad limaskesta paksenemist.
Munarakk viljastumisvõimeline 36 tundi, kui viljastamist ei toimu menstruatsioon (limaskesta eemaldumine emakaseinalt). Menstruaaltsükkel, ühe menstruatsiooni algusest teise alguseni. Kaasnevad naissuguhormoonide taseme muutus veres, emakaseina paksenemine , emakasisese temperatuuri kõikumine.
Rasestumise vältimiseks kasutatakse keemilisi, emakasiseseid, hormonaalseid ja bioloogilisi vahendeid. Füsioloogiline meetod – menstruaaltsükli täpne tundmine .
Viljastumine:
Kehaväline: selgrootud , kalad

• Sugurakkude kohtumine üsna juhuslik
  
• Hävivad sugurakud üsna kiiresti
  
• Vee-elukate toiduks
  
• Heidetakse vette palju sugurakke
  

Kehasisene : loomad ( alates roomajatest)

• Vanema liikumisvõimalus
  
• Turvalisus
  
• Ei sõltu keskkonnateguritest
  
• Ei tule palju sugurakke toota
  

5. Looteline areng ehk embrüogenees
Viljastunud munarakk – sügoot

lõigustumine – hulkraksuse tagamine, munajuhas, tsütokinees ja DNA replikatsioon, tulemuseks moorula, ( kobar moodustunud)

blastuatsioon – munajuhas/ emakas , rakud kahte kihti – embrüoplast ( sisemine), trofoblast ( välimine) – blastotsüst (kokku)

gastrulatsioon – trofoblastist kujunevad lootekestad ja embrüoblastist lootelehed , loote kinnitumine, pesastumine – gastrula

histo- ja organogenees – organite kujunemine, 20. nädalaks
lootekestad (tulid trofoblastist) seest väljapoole:

vesikest ehk amnion , kaitse sünnini, täitub looteveega

kusekott ehk allantois , kasvavad kokku emaka limaskestaga ja kujuneb platsenta

kõldkest ehk koorion , -„- (sama)
lootelehed

ektoderm (välimine)

Entoderm (sisemine), moodustub ürgjutist, närvitoru

Mesoderm ( keskmine) – esineb kõrgmistel liikidel)
Ektoderm – pea- ja seljaaju , erinevad närvid, meeleelundid, nahk ja tema tekised
Mesoderm – luud , lihased, vereringeelundkond , sugu-ja erituselundkond ja nende epiteelkoed
Entoderm – hingamis - ja seedeelundkond ja nende epiteelkoed
Biogeneetiline reegel – embrüogeneesi alguses läbitakse liigi ajaloolise arengu ehk fülogeneesi etapid, esialgu kala, lind, roomaja, imetaja jne.
Raseduse kulgemine – keskmiselt 40 nädalat., varem kui 36 siis enneaegne. Sünnitus algab emakasiseste kramplike kokkutõmmetega – algavad tuhud, emaka kael ja tupp laienevad, lootekestad purunevad, algab lapse väljutamine. Normaalselt väljub enne pea siis keha.. Vastsündinut ühendab emaga nabanöör, mis lõigatakse lähedalt läbi ja seotakse kinni. Vastsündinu nutmisega puhastab oma hingamisteed ja alustab iseseisvalt hingamist.
6. Ontogenees .
Ontogenees – ühe isendi areng viljastumisest surmani.
Suguline jaguneb :
Embrüonaalne – algab viljastumisega, imetajad sünniga, linnud munast koorumisega, taimed seemne kujunemisega, lõppeb surmaga
Postembrüogenees – algab sünniga lõppeb surmaga, imetajad, taimedel seemne idanemisega, lõppeb surmaga

otsene:

• inimesed, linnud
  
• juveniilne – noorukiiga , ei ole paljunemisvõimeline, intensiivne kasvamine
  
• generatiivne – suguküpse, töövõimeline, järglaste üles kasvatamine
  
• raukumisiga – intensiivne organismi vananemine
  
• lõppeb surmaga
  

2)moondega

• täismoone:
  

1) vastne
2) nukk
3)valmik
Nt liblikas

• vaegmoone
  

1)vastne
2)valmik
Nt sääsk, konn, kala
Surmaeelne seisund:

• agoonia – aju hapnikupuudus
  
• kliiniline surm – südametegevus, hingamine on peatunud, elustamisvõimalus,
  

3) bioloogiline surm
Pärilikkus
Pärilikkus – looduse üldine seaduspärasus, mille kohaselt järglased sarnanevad ehituselt ja talitluselt vanematega.
Geneetika – teadusharu , mis uurib organismide pärilikkuse ja muutlikkuse seaduspärasusi. (nt üheks probleemiks ongi genotüübi osa fenotüübi kujunemisel)

• Mittesuguliselt paljunevad organismid saavad alguse ühest vanemast ja võivad seetõttu olla päriliku materjali poolest temaga identne (ka väliselt sarnased)
  
• Ristviljastumisega sugulisel paljunemisel saab uus organism poole kromosoomidest isasorganismist, pool emasorganismist. Seega pole sellised isendid kõikide tunnuste poolest sarnased, vaid ühendavad endas mõlema vanema tunnuseid.
  

Pärilikkuse kandjad on kromosoomid.
Genoom – liigiomases ühekordses kromosoomikomplektis sisalduv geneetiline materjal. Inimese genoom koosneb nt 24 kromosoomist ( 22 autosoomist ja sugukromosoomidest X ja Y).
Igas kromosoomis asuvad geenid määravad ära hulga tunnuseid. Üks geen võib määrata ka mitu tunnust ja ühe tunnuse määramisel võib osaleda mitu geeni.
Genotüüp – ühele isendile omaste geenide ja nende erivormide kogum. Sõltub isendi pärilike tunnuste esinemine.
Fenotüüp – ühe isendi vaadeldavata tunnuste kogum, otseses sõltuvuses genotüübiga.
Lisaks genotüübile mõjutavad isendi tunnuste avaldumist ka keskkonnatingimused. Keskkond kas soodustab või pidurdab geenide poolt määratud tunnuste väljakujunemist. Seejuures ei saa need aga vajalike geenideta ühtegi tunnust välja arendada. Muutuseid on raske jälgida, küll on aga tõhus variant ühemunakaksikute jälgimine.
Pärilikkuse molekulaargeneetilised alused
Saksa teadlane Friedrich Miescher eraldas rakutuumast aine, mille nimetas nukleiinhappeks. DNA – desoksüribonukleiinhape on päriliku info kandja. Selle avastamine pani aluse pärilikkuse molekulaarsete mehhanismide uurimisele. Sellega sündis ka molekulaargeneetika .
Molekulaargeneetika – teadusharu, mis uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsel tasemel. See aitab mõista kuidas avaldub isendi genotüübis paiknev pärilik info fenotüübi tasemel. Keskendub kolmele protsessile:

• DNA süntees – replikatsioon
  
• RNA süntees – transkruptsioon
  
• Valgu süntees – translatsioon
  

DNA, RNA ja valkude seos pärilikkusega
DNA replikatsioon – raku jagunemine - 2 ühesuguse nukleotiidse järjestikuga koopiat , et saaks sünteesida valku, tuleb DNA vastav lõik kopeerida RNA molekulisse.
DNA lõik, mis määrab ühe RNA molekuli sünteesi, on geen.
Transkriptsiooni tulemusena saadakse mRNA nukleotiidne järjestus. Sellele järgneb mRNA transport rakutuumast tsütoplasmas paiknevatesse ribosoomidesse, kus toimub valkude süntees. mRNA esimest järku struktuur määrab sünteesitava valgu aminohappelise järjestuse. Translatsiooni käigus sünteesitakse mRNA molekulide alusel vastava struktuuri ja funktsiooniga valgud . Tunnused ilmnevad paljude valkude koostoimel.
DNA, RNA ja valkude süntees on matriitssüntees – need sünteesitakse juba olemasolevate molekulide (DNA JA RNA) ahelate alusel, mis määrava sünteesitavate molekulide monomeeride järjestuse. Tagab geneetilise info ülekande.
Replikatsioon
Replikatsioon – matriitssüntees, mille tulemusena ühest DNA molekulist saadakse kaks ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli.
Vaja:

• DNA-polümeer
  
• DNA molekul
  
• Energiat
  
• Monumeere (sünteesimiseks)
  

Ensüüm keerab DNA biheeliksi järk-järgult lahti. Sünteesib kummagi nukleotiidse järjestuse kõrvale ühe uue. Komplementaarsusprintsiip – osakaupade süntees (vea korral, saab kiiresti parandada, hoiab energiat kokku).
G-C, C-G, A-T, T-A
Transkriptsioon
Transkriptsioon – matriitssüntees, mille käigus saadakse DNA ühe molekuli ühe ahela nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNa molekul.
Protsess toimub rakutuumas interfaasi ajal.
Vaja:

• RNA-polümeer
  
• DNA molekuli
  
• Energiat
  
• Monumeere
  

Ensüüm peab seostuma geeni algusosaga – promootoriga. Selle käigus keeratakse biheeliks järk-järgult lahti ja sünteesitakse ahela teatava lõiguga komplementaarne RNA molekul. RNA süntees lõppeb, kui ensüüm jõuab lõigu lõppu – terminaatorini. Seal ensüüm eraldub ja DNA keerdub tagasi kokku. RNA liigub läbi tuumamembraani tsütoplasmasse. Transkriptsiooni käigus sünteesitakse nii mRNA, tRNA kui ka rRna molekule. SEE toimub nii eel- kui ka päristuumsete organismide rakkudes.
Kui mingilt geenilt toimub RNA süntees, siis öeldakse, et see geen avaldub. Raku elutegevuse eri etappidel toimub transkriptsioon eri geenidelt:

• Geenid mis avalduvad üheaegselt organismi kõigis rakkudes – sellised RNa ja valgu molekulid mida on rakul kogu aeg vaja, nt rRna ja tRna
  
• Geenid, mis avalduvad ainult ühe kindla koe rakkudes – seostuvad koele iseloomulikud talitlused , nt insuliin kõhunäärmes (mRNA transkriptsioon)
  
• Geenid, mis avalduvad ainult rakkude elutegevuse kindlal etapil – nt inimese varases embrüogeneesis, kus lootel kujunevad elundid
  
• Geenid, mis ei avaldu kunagi – eellaste geenid, mis on kaotanud oma esialgse tähtsuse
  

Transkriptsiooni reguleerimine
Kui ensüüm ühineb promootoriga, siis transkriptsioon toimub, kui ei siis mitte. Ensüümi ühinemist promootoriga võib takistada mõni muu valk – repressor. Osade geenide avaldumiseks on vaja ka aktivaatorit, et tk tööle hakkaks. Mõnikord on aktivaator ja repressorvalkudel vaja lisandavad regulaatorainete liitumist , (nt hormoonid, vitamiinid jms). Struktuurgeenid – määravad raku ehituses ja ainevahetuses osalevate valkude tRNa ja rRNA sünteesi
Regulaatorgeenid – kontrollivad struktuurgeenide avaldumist. Osa neist kodeerib vähesel hulgal sünteesitavaid tuuma regulaatorvalke.
Tagajärjed
Muutused raku ehituses ja talitluses – nt vähkkasvajarakkude teke. Selle tulemusena liiguvad tsütoplasmasse valgud, mis seal tavaliselt ei esine, neil on suur jagunemisvõime ja nad häirivad normaalset töövõimet, niiet organism sureb . Kõrvaldamisviisid: kirurgiline eemaldamine, radioaktiivne kiiritamine, keemilised preparaadid .
G-C, C-G, A-U, T-A
Geneetiline kood
Geneetiline kood – mRNA kolm järjestikkust nukleotiidi määravad ära kindla aminohappe valgu molekulis.
Koodon – ühele aminohappele vastav mRNA molekuli nukleotiidikolmik.
Geneetilise koodi eripära vaid kõigi organsimide mitokondrites ja protistides.
Omadused:

• Põhiaminohappeid 20
  
• Ühele aminohappele vastab mitu koodonit – geneetilise koodi sünonüümsus
  
• Ühele koodonile ei vasta mitu aminohapet – geneetilise koodi ühetähendlikkus
  
• Geneetiline kood on mittekattuv – mitte ükski mRNA koodon ei kuulu samaaegselt kahe kõrvuti asetseva koodoni koostisesse.
  

Initsiaatorkoodon – alguskoodon, alati AUG – Met – metioniin (hiljem asendatakse sünteesis, esimest järku struktuur). Valgusünteesi lõpus kolm koodonit – UGA; UAA; UAG, neile ükski aminohape ei vasta, stoppkoodonid .
Valgusüntees
Vaja:

• mRNa molekulid
  
• tRNA molekulid
  
• aminohapped , ensüümid, energiaallikana ATP, GTP
  

Algab mRNA ühinemine ribosoomiga. mRNA initsiaatorkoodoniga seostub esimene tRNa molekul, millega on ühendatud Met. tRNA molekul, mis ühineb initsiaatorkoodoniga, nim initsiaator -tRNA-ks.
Antikoodon – tRNA kolm .. on komplementaarsed mRNA koodoniga. (AUG – UAC) tuleb teine, sünteesitakse molekulide otse küljes olevate aminohapete vahele peptiitside. (ensüümide kaasabil) Protsess seni kuni tuleb stoppkoodon , millele ei vasta ükski aminohape. Stoppkoodoniga seostub ensüüm, mis lahutab translatsioonis osalenud komponendid: ribosoomist vabanevad tRNA, mRNa ja sünteesitud valk.
G-C, C-G, A-U, U-A
Ühe mRNA molekuliga on tavaliselt seotud mitu ribosoomi. Polüsoom – mRNA-ga seotud ribosoomide kogumit koos nendes talitlevate tRNa molekulide ja ensüümidega.
Rakud kasvavad, diferentseeruvad, surevad. Nende protsesside käigus muutub rakkude vajadus sünteesitavate valkude järele. Koos sellega muutub ka geenide avaldumine: ühtedelt geenidelt mRNA transkriptsioon lõpetatakse, ühel alustatakse või kiirendatakse. Seega on transkriptsioon valgusünteesi esimene regulatsioon. Järgmine valgusünteesi regulatsioonivõimalus on mRNa molekulide lagundamise kiirus. Tsütoplasmas leidub alati ribonukleaade, kes lõhustavad RNA molekuli mitmesuguse pikkusega tükkideks või nukleotiidideks.
Viirused
Eluta ja elusa piirimail. Koosnevad nukleiinhappest ja valkudest. Rakuline ehitus puudub. Uued viirusosakesed tekivad peremeesrakkudega : taimeviirused (siin liigub rakust rakku, läbi vigastuste, seemnete kaudu), loomaviirused. Kui peremeesrakuks on bakter , siis nimetatakse vastavat viirust bakteriofaagiks. Viirused sisaldavad kas DNA või RNA molekulides paiknevat infot, seega on neil nii pärilikkus kui ka sellest tulenevad pärilik muutlikkus ja evolutsioonivõime. (need ainult peremeesrakkude vahendusel)
Viiruse ehitus
Nad pole valgusmikroskoobiga nähtavad, vaid elektronmikroskoobiga. (läbib bakteri filtri)
Kujud enamasti: kerajas , silinderjas või hulktahukas.
Eristame DNA- ja RNAviiruseid. DNA viirustes on vaid üks DNA molekul, see kas lineaarne või rõngakujuline. RNA-viiruste ehituses võib aga olla kas üks või mitu RNA molekuli.
Väljastpoolt ümbritseb iga bakteri genoomi kapsiid . Mõnedel bakteritel on väljaspool veel valkudest ja lipiididest ümbris, mis on enamasti moodustunud peremeesrakku ümbritsevast membraanist. Sealsed bakteri valgud aitavad peremeesraku külge kinnituda, kui ka samas selle membraani ja kesta lagundada. Retseptorvalgud – tunnevad ära peremeesraku ja kinnituvad sinna.
Suurematel viirustel üle kahesaja genoomi, väiksematel on kolm. Igas viiruse genoomis on kolme tüübi geene:
Struktuurgeenid –informatsioon kapsiidi valkude kohta
Replikatsioonigeenid –informatsioon paljunemise kohta
Regulaatorgeenid – määrata ära viiruse olek, kas lülitada sisse rep v strgeenid.
Viroidid – meenutavad RNA- viiruseid , kuid neil puudub kapsiid ja ümbris. Viroidid on RNa-rõngasmolekulid, mis paljunevad ainult koos mõne teise viirusega.
Viiruste paljunemine
DNA-viiruste paljunemine:
Raku nakatamiseks peab viirus esmalt sellele kinnituma. Seejärel lagundavad valgud rakukesta ja membraani viiruse kinnituskohas. Bakterirakku sisestatakse viiruse DNA, mille tulemusena sünteesitakse viirusele vajalikke valke. Seejärel sünteesitakse vajalikke retseptorvalke, mis pidurdavad transkriptsiooni, kuna see pole paljunemiseks vajalik, (muudavad ainevahetust). Siis toimub viiruse genoomi kordub replikatsioon ja samuti kapsiidi. Moodustuvad uues viirusosakesed, lagundatakse bakterrakku membraan ja minnakse keskkonda. Viirusosakese vabanemisega hävib ka peremeesrakk, see on viiruse lüütiline tsükkel. Mõnikord lülitub aga viirus peremeesraku kromosoomi, koos peremeesraku paljunemmisega, lähevad viiruse geenid tütarrakkudesse ja avalduvad siis kui tingimused on sobivad(siit uuesti lüütilisse). Viiruse lüsogeenne tsükkel.
RNA-viiruse paljunemine:
Peab sattuma rakku, kus talitleb sarnaselt mRNA-le. Sünteesitakse viirusele omaseid valke, ühtlasi ka replikatsioonivalke, mis sünteesivad viiruse RNA-ga komplementaarse RNA. Matriitsreaktsiooniga moodustuvad uued viiruse RNA osakesed. Mõne (AIDS) puhul tuleb esmalt saada komplmentaarne DNA ja sealt saadud transkriptsiioni ja translatsiooni käigus saadakse juba viiruse moodustumiseks vajalikud RNA ja valgu molekulid.
Viiruste tähtsus looduses
Viirused kui rakuparasiidid on nakatunud organismile kahjulikud, põhjustades nende haigusi ja tihti ka surma. Viirused võivad oma levikuga ühest peremeesrakkust kaasa viia ka teisele organismile omaseid geene – transduktsioon ( üheks päriliku muutlikkuse allikaks).
Meristeempaljundus – puhta kartulitaime kasvatamine laboritingimustes.
Enamik inimesele levivaid nakkushaigusi on viirustekkelised. DNa- viirused nt tuulerõuged, herpeseviirus. RNA- viirustest marutaud, gripp , mumps, punetised , siia kuulub ka HIV-viirus.
Suur osa levib piisknakkuse kaudu : gripp, tuulerõuged, punetised, leetrid, herpes ka HIV
Toiduga: lastehalvatus
Loomade vahendusel: marutõbi
Bakterhaiguste vastu aitavad antibiootikumid , mis pidurdavad bakteri ainevahetust ja paljunemist. Enamasti pärsivad antibiootikumid eeltuumse raku transkriptsiooni või translatsiooni. Viirushaigustel aga puudub rakk, seega pole nendest ravimitest kasu, selleks peab tekitama organism antikehad.
Mis kasu on viirustest?
Viirusi rakendatakse geenitehnoloogias .
Paljude haiguste põhjused on geneetilised. Kuid suudetakse luua DNA-viiruseid, kuhu pannakse normaalne geen ja sisestatakse haigesse organismi, kus transkriptsiooni ja translatsiooni käigus saadakse terve geen. Seda nimetatakse geeniteraapiaks.(sobib nii pärilike kui ka elu jooksul tekkinud haiguste raviks).
Mendeli monohübriidse ristamise katsed
1.seadus (ühetaolisus)
Ristates kahte homosügootset isendit (vanempõlvkond), on esimene järglaspõlvkonna (F1) isendid geneetiliselt sarnased (ühesugused).
2. seadus ( lahknemisseadus )
Ristates erinevaid heterosügoote tekib järglaspõlvkonnas tunnuse avaldumine koha pealt genotüübiline ja fenotüübiline lahknemine . Domineerimise korral (üks alleel surub teise alleeli maha) on F2-põlvkonnas kolmveerand järglastest dominantse tunnusevariandiga, veerand retsessiivse tunnusevariandiga (fenotüübiline lahknemissuhe 3:1 ja genotüübiline lahknemissuhe 1:2:1).
3. seadus (sõltumatu lahknemine)
Kaks tunnust (geeni) päranduvad üksteisest sõltumatult. Seadus kehtib ainult sel juhul, kui geenid, mis vastutavad tunnuse kujunemise eest, ei ole aheldunud . Kui geenid kujundavad ühte tunnust, võib tekkida uusi tunnusevariante (fenotüüpe), mida vanempõlvkonnal ei esine. Kehtib ainult siis kui neid määravad geenid paiknevad eri kromosoomides või samas kromosoomis üksteisest suhteliselt kaugel.
Ristamist , mille puhul uuritavad vormid erinevad ühe tunnuse poolest, nimetatakse monohübriidseks.
Ühe geeni erivorme nimetatakse alleelideks .
Homosügootsus – vaadeldavate tunnuste suhtes on sama alleel (AA)(aa)
Heterosügootsus – vaadeldava tunnuse suhtes on erinevad alleelid (Aa)
Analüüsiv ristamine
Teada saamaks ka dominantse isend on heterosügootne või homosügootne. Selleks tuleb ristata dominante retsessiivsega, kui kõik järglased on dominantsete tunnustega, siis on uuritav homosügootne, vastupidi heterosügootne.
Genealoogiline meetod
Indiviidi genotüübi väljaselgitamine sugupuu abil, sest inimestega me analüüsivat ristamist teostada ei saa.
Mis on intermediaarsus ?
Kui dominantsus puudub ja sellest tulenevalt saadakse vahepealne tunnus.
Mis on polüalleelsus?
Ühe fenotüübilise tunnuse avaldumisel osaleb rohkem kui kaks alleeli, see ilmneb nt AB0-süsteemi vererühmade määramisel.
Mis on polügeensus?
Isendi ühe tunnuse määramisel, osaleb korraga mitu mittealleelset geeni. Polügeensed on nt inimese kasv, kehakaal ja nahavärvus.
Dihübriidne ristamine – isendid erinevad kahe tunnuse poolest.
Morgan:
Ühes kromosoomid lähestikku paiknevad geenid on lineaarses ahelduses ja päranduvad koos.
Mida lähemal teineteisele kaks geeni kromosoomis paiknevad, seda väiksem on tõenäosus, et nad ristsiirde tulemusena ümber kombineeruvad.
Sugukromosoomid ja suguliitelised puuded
Kromosoome 46, jaotuvad 23 paariks, 1 paar sugukromosoomid, 22 autosoomid. Mehel XY, naisel XX.
Uue organismi sugu määratakse viljastumisega, kas XX siis tüdruk, XY siis poiss.
Osadel loomadel on emasel hoopis erinevad sugukromosoomid, nt kanal ZW ja kukel ZZ.
Y- kromosoom sisaldab meesootunnuseid ja hiljem spermatogeneesi. X-kromosoomi geenid määravad ainevahetuslikke, arengulisi ja vaimseid tunnuseid.  suguliitelised, tekitavad pärilikke haiguseid või defekte.
Suguliitelised haigused:
Daltonism – punarohepimedus – X kromosoomis olev retssessiivne alleel.
Hemofiilia – retsessiivne alleel
Pärilik muutlikkus
Muutus geneetilised materjalis – DNA-s)
Mutatiivne muutlikkus
(välistegurid liigiomasel tasemel), põhjustavad mutageenid

• füüsikaline – kiirgus
  
• keemiline – tugevad alused ja happed
  
• bioloogiline – viirused
  

geenmutatsioonid – väikesed muutused DNA järjestuses, võivad tekkida uued alleelid. (suhkrutõbi), ÜHE GEENI PIIRES
need ei avaldu, kui:

• kui ühe nukleotiidi asendumine teisega ei põhjusta aminohappe vahetust valgu molekulis
  
• kui mutatsiooniga kaasneb küll ühe aminohappe asendumine teisega, kuid see ei muuda sünteesitava valgu funktsiooni
  
• kui moodustunud mutantne alleel on retsessiivne
  

kromosoommutatsioonid – muutused kromosoomi pikkuses või struktuuris, mõni lõik võib kaduma minna või kahekordistuda. Vead võivad olla meioosis või mitoosis. GEENIDE TASANDIL
Genoommutatsioonid – homoloogiliste kromosoomide arvu muutused. 1 KROMOSOOMIS GENOTÜÜBI TASEMEL (Downi sündroom 46 asemel 47 kromosoomi, 21. kahekordistus, ovogeneesi meioos) Mehed steriilsed, naised võivad lapsi saada.
Klinefelteri sündroom – XXY – suguvõimetud, naiselike kehaporportsioonidega
Turneri sündroom – X ei arene välja sekundaarsed sugutunnused ja nad ei saa järglasi.
Põhjustaja:
1)esilekutsutud ehk indutseeritud
2)iseeneslik ehk spontaanne
Toimumiskoht:
1) somaatilised mutatsioonid ( keharakud ) päranduvad vegetatiivselt
2)generatiivsed mutatsioonid (sugurakud) päranduvad sugulisel paljunemisel
Fenotüübiline efekt:
1)osutub kasulikuks -0,1 %
2)kahjulikud -85-90%
3)neutraalsed-5-10%
4)surmavad -5-10%
Tegureid, mis kutsuvad esile vähktõve teket, nimetatakse kantserogeenideks.
Kombinatiivne muutlikkus
(segunemine liigiomasel tasemel)

• meioos
  
• viljastumine
  

Mittepärilik muutlikkus
Modifikatsiooniline (keskkonnamõju, kas avaldub või ei, kromosoomides muudatusi ei ole)

reaktsiooninorm (tunnuse avaldumise ulatus)

• lai reaktsioon – nt piimaand jms
  
• kitsas reaktsioon – nt juuste värvus jms
  

pöörduvus

• pöörduvad – lihasvalkude tootmine
  
• pöördumatud – jäseme tagasikasvamine
  

variatsioonirida – mõõdetavate tunnuste esinemissagedus , variatsioonirea graafiline kujutis on variatsioonikõver.
Modifikatsioonilise muutlikkuse erinevuse uurimine:
Kaksikute meetodi kasutamine.
Geneetika ja meditsiin
Pärilikud (monogeensed), mittepärilikud ja päriliku eelsoodumusega (komplekshaigused) haigused.
Pärilikud haigused moodustuvad kas kombinatiivse (saavad vanematelt retsessiivsed alleelid) nt kurtus, lühinägevus, hemofiilia ja daltonism või mutatsioonilise ( sugurakkudes , nt Downi sündroom) muutlikkuse tagajärjel.
Päriliku eelsoodumusega haiguseid kiirendavad või soodustavad keskkonnategurid. Nt lühinägevus, suhkrutõbi, kõrgvererõhutõbi. Ennetamiseks terve eluviis
Mittepärilikud haigused, nt nakatumine solkmetesse või sügelistesse, ei puutu genotüüpi.
Vähkkasvajate seos pärilikkusega:
Inimese geeniregulatsiooni häired
Selleks et normaalne rakk muutuks vähirakuks, peab seal toimuma mõne geeni transkriptsioon, mis avalduda veel ei tohiks. Vähki põhjustavad ka mõned viirused, nt papiloomviirused. Kergematel juhtudel tekitab see soolatüükaid, sama viiruse teine tüvi võib aga moodustada emakakaelavähki.