DNA, RNA, mitoos, meioos, valgusüntees (1)

DNA
Desoksüribonukleiinhape ehk DNA on enamikus elusorganismides pärilikku informatsiooni säilitav aine, keemiliselt desoksüriboosist, lämmastikalustest ja fosforhappejääkidest koosnev polümeer.
DNA üldstruktuur
DNA on polümeer, mille elementaarlülideks on desoksüribonukleotiidid (lühidalt ka lihtsalt nukleotiidid ). Harilikult koosneb DNA adeniinist (A), guaniinist (G), tsütosiinist (C) ja tümiinist (T). Lämmastikaluste vabad hüdroksüülrühmad, aminorühmad ja hapniku aatomid moodustavad kergesti omavahelisi vesiniksidemeid. Konkreetsete nukleotiidide järjestust üksikus DNA ahelas nimetatakse DNA primaarstruktuuriks. Enamasti esineb DNA elusorganismides kahe antiparalleelse omavahel komplementaarse ahela kujul (st kohakuti paiknevad ahelate A ja T ning G ja C nukleotiidid). Sellisel juhul moodustuvad vastavate lämmastikaluste vahele kõige stabiilsemad vesiniksidemete rühmad.
RNA
Ribonukleiinhape on samuti organiline kõrgpolümeer, kuid tema monomeerideks on on ka ribonukleotiidid kolmeosalised. Nad on moodustunud lämmastikualsue, riboosi ja fofaatrühma liitumisel. Kolm RNA lämmastikualust on samad, mis DNA koostises: adeiin, guaniin ja tsütosiin. Kui neljanda lämmastikualusena esineb DNA molekulis tümiin, siis RNA ehitusest leiame selle asemel uratsiili. RNA osaleb geneetilise info realiseerumises. Põhiosas rakus leiduvast RNA-st võime jaotada molekulide funktsioonide alusel kolmeks:
1. mRNA- informatsiooni RNA, toob geneetilise info valgussünteesiks rakutuumast vastavasse raku organellidesse. Sellega on loodud alus pärilikkusinfo ülekandeks ribosoomidesse, kus mRNA kujundab sünteesitavate valgumolekulide primaarstruktuuri, s.o. fikseerib aminohapete järjestuse sünteesitava valgu molekuliahelas. 2. tRNA- ülesandeks on amiinhapete trantsportimine tsütoplasmast ribosoomidesse, kus need osalevad valgusünteesis. See funktsioon põhineb tRNA molekulide eripäral kindlate aminohapete puhul. Mononukleotiidsete komponentide järjestuses on RNA biosüntees rakkudes sõltuv geneetiliselt informatiivse DNA koostis nukleotiidide järjestuses ahelas. 3. rRNA- tuumas ja tsütoplasmas kuulub ribosoomide ehitusse, ning osaleb valgu sünteesis.
Üldiselt koosneb RNA molekul ühest polünukleotiidiahelast, kuid mõningaid tingimuses võivad molekuli eri osad ka omavahel lühikesteks spiraalseteks moodustisteks seostuda. RNA –d on kõigi organismide kõigis rakkudes ning ka mõningais viirustes nt. retroviirustes.
VALGUSÜNTEES
TRANSLATSIOON – valgu süntees, toimub tsütoplasmas, ribosoomides.
DNA- komplementaarsus – RNA – geneetiline kood – VALK Geneetiline kood – vastavus, kus mRNA kolm järjestikkust nukleotiidi määravad ühe aminohappe jäägi valgu molekulis.
Koodon – ühele aminohappe jäägile vastav mRNA molekuli nukleotiidi kolmik .
Geneetilise koodi omadused:

Universaalne – sarnane nii pro- kui eukarüoodides.

Sünonüümne – ühele AH-le vastab mitu koodonit.

Ühe tähenduslikkus – 1 koodon määrab ära ainult ühe kindla AH.

Mitte kattuvus – ükski mRNA nukleotiid ei kuulu korraga samaaegselt kahte kõrvuti asetsevasse koodonisse.

Tripletsus – ühe koodoni koosseisu kuulub 3 nukleotiidi mRNA-s.
Initsiaatorkoodon – (AUG) määrab geneetilise info lugemise alguse, algab valgu süntees.
Stoppkoodon – lõpeb valgu süntees(UAA;UAG;UGA)ei vasta ühtki AH-d.
Sünteesiks on vaja: ribosoom , mRNA molekul, tRNA molekul, AH , ensüümid, ATP energia, GTP energia.

MRNa ja ribosoom ühinevad

ribosoom otsib ülesse initsiaatorkoodoni

initsiaator tRNA seondub initsiaatorkoodoniga. Koodon, antikoodon peavad olema komplementaarsed

ribosoom liigub koodoni võrra edasi, siseneb järgmine tRNA.

AH jääkide vahele tekib peptiidside. Esimene tRNA lahkub ribosoomist jne.
Polüsoom – mRNA-ga seotud ribosoomide kogum.
Translatsiooni regulatsioon : * transkriptsiooni tasand – kui toimub toimub ka valgu süntees.
* mRNA molekulide lagundamine(kui ei vajata enam) E=ribonukleaasid
MITOOS JA MEIOOS
Mitoos
Varajane profaas algab siis, kui duplitseerunud tsentrosoomid liiguvad raku vastaspoolte suunas. Nende vahele moodustuvad mikrotuubulitest kiud (mitoskäävid). Algab kromosoomide kondenseerumine . Hilises profaasis (preprometafaas) on kromosoomid kõrgelt kondenseerunud. Iga kromosoomi tütarkromatiidi on tsentromeeride kaudu ühendatud. Tsentrosoomid on nüüd liikunud raku vastaspoolustele. Tuumamambraan kaob ning toimub mikrotuubulite kinnitumine tsentromeeridele.
Metafaasis jäävad kondenseerunud tütarkromatiidide paarid kokku ning jaotuvad raku pooluste vahele jäävale tasapinnale. Metafaasikromosoomide analüüsil on võimalik tuvastada kromosoomide kahjustusi ning muutusi kromosoomide arvus.
Anafaasis eralduvad tütarkromatiidide tsentromeerid ning tütarkromatiidid liiguvad raku vastapoolustele. Nende liikumine toimub mikrotuubulite lühenemise kaudu. Iga kromatiidi võib nüüd käsitleda iseseisva kromosoomina.
Telofaasis on kromosoomid liikumise lõpetanud ja mikrotuubulid jaotuvad laiali. Raku vastaspoolustusele liikunud kromosoomide umber tekib tuumamembraan . Tekib tsütokinees ehk tsütoplasma jaotumine kahe uue raku vahel ning rakk jaguneb pooleks.
Meioos
Meiosis toimub kaks rakujagunemist. Esimene jagunemine (meioos I) on komplekssem ning seda nimetatakse ka redutseerivaks jagunemiseks. Selle jagunemise käigus homoloogilised kromosoomid paarduvad omavahel ning lahknevad seejärel juhuslikkuse alusel tütarrakkudesse. Meioosi teasel jagunemisel (meioos II) mida nimetatakse ka võrdväärseks jagunemiseks jaotuvad tütarrakkudesse nii nagu see ka toimub mitoosis. Esimese meioosi profaas on puikk ja kompleksne . Esimeses profaasis kõige olulisemaks sündmuseks on on ristsiire eks rekombinatsioon .1
Esimeses metafaasis on kromosoomid tugevalt kondenseerunud ning homoloogiliste kromosoomide paarid asuvad raku ekvatoriaaltasapinnal. Nende tsentromeeride regiooni on seostunud mikrotuubulid ning homoloogiliste kromosoomide otste vahel on jälgitavad veel kiasmid.
Esimeses anafaasis liiguvad homoloogilised kromosoomid raku vastaspoolustele. Tütarkromatiidi jäävad omavahel tsentromeeride kaudu ühendatuks! Seega koosneb iga kromosoom ikka veel kahest tütarkromatiidist.
Telofaas, kus kromosoomid on jõudnud raku vastaspoolustele ning nende umber moodustub tuumamembraan. Tütarrakkude tuumad on haploidsed, sisaldades kõigis homoloogilistes kromosoomide paaridest ühte kromosoomi.
Mioosi teine etapp meenutav mitoosi ainsa erandiga selles, et kromosoomide arv on poole väiksem. Anafaasis lahknevad tütarkromatiidide rakud erinevatele poolustele.
MUTATSIOONID
Mutatsioonid on organismi pärilikkuse kandja (tavaliselt DNA või RNA) püsivad, edasikanduvad muutused. Mutatsioone võivad moodustada kopeerimisvead pärilikkuse kandjas raku pooldumisel ja kiirguse, kemikaalide või viiruste toime. Mutatsioonid põhjustavad sageli raku funktsioonide häirumist või raku surma ning võivad kõrgemate organismide puhul tekitada vähktõbe. Mutatsioone peetakse evolutsiooni liikumapanevaks jõuks: looduslik valik kõrvaldab ebasoodsad mutatsioonid, kuid soodsatel mutatsioonidel on kalduvus akumuleeruda. Neutraalsed mutatsioonid organismi ei mõjuta ning võivad aja jooksul akumuleeruda, mille tagajärjel võib tekkida niinimetatud katkev tasakaal.
Toimumispaiga ja ulatuse järgi saab mutatsioone liigitada järgmiselt:

• geenmutatsioonid ehk punktmutatsioon – mutatsioon toimub vaid molekulaartasandil, st DNA-s muutub tavaliselt üks, harvem mitu nukleotiidi. (C ↔ T, A ↔ G).
  
• kromosoommutatsioonid – muutub mõne kromosoomi struktuur või geeniline koostis. See jaguneb omakorda:
  

1.Delektsioon- mõne piirkonna kadumine
2.Duplikatsioon- lõigu kahekordistumine
3.Inversion- nukleotiidide “kohtadevahetus”
4. Translokatsioon - nukleotiid liigub kaugemale, naaberõlale või naaber kromosoomi külge.

• genoommutatsioonid – muutub isendi terve karüotüüp kas siis mõne kromosoomi lisandumisega või kadumisega, võimalik on ka kromosoomide liitumine või mitmeks jagunemine.
  

Tekkimispõhjuste järgi jagunevad mutatsioonid spontaanseteks mutatsioonideks ja mutageenide poolt esilekutsutud ehk indutseeritud mutatsioonideks.
VALGUD EHK PROTEIINID
Valgud ehk proteiinid on orgaanilised kõrgpolümeerid, mille monomeerideks on aminohappejäägid. Kõik valgud on kuni kahekümnest erinevad aminohappejäägist koosnevad ühendid. Aminohappejäägid on molekulis omavahel ühendatud peptiidsidemetega. Peptiidside moodustub ühe aminohappe karboksüülrühma ja teise aminohappe aminorühma vahel. Valkude erinevad omadused tulenevad aminohapete erinevast hulgast ja paiknevusest molekulis.
Valgud täidavad nii ainuraksete kui ka hulkrakksete organismides mitmesuguseid ülesandeid. Üks olulisematest on valkude katalüütiline ehk ensümaatiline funktsioon. Seda kannavad ensüümid. Ensüümid on valgud, mis reguleerivad biokeemiliste reaktsioonide kiirust.
Valkude ülesanded:

Ensümaatiline - Ensüümid kiirendavad reaktsioone nt valk amülaas suus lagundab tärklist

Struktuurne- Rakumembraanide ehitus, karvad , küüned, suled, kabjad, sarved , viiruste kapslid .

Transport- Hemoglobiin transpordib hapnikku, membraanides valgulised transportijad.

Regulatoorne- Hormoonid ( insuliin ), histoonid osalevad geeni aktiivsuse regulatsioonis.

Retseptoorne- Rakumembraani pinnaretseptorid annavad välissignaale edasi.

Liikumise- Algloomade viburid , ripsmed, lihaskoe valgud ( aktiin , müosiin), mitoosi kääviniidid

Varuaine - Munavalge, piim ( kaseiin ).

Kaitse- Antikehad, verehüübimisvalgud, kattevalgud
SÜSIVESIKUD EHK SAHHARIIDID
Süsivesikud ehk sahhariidide koostisse kuuluvad süsinik, vesinik ja hapnik. Suhkrud jaotatakse liht- ja liitsuhkruteks. Lihtsuhkrud ehk monosahhariidid on madalmolekulaarsed ühendid, kus süsiniku aatomite arv molekulis on enamasti kolmest kuueni. Sellest tulenevad ka monosahhariidide üldnimetused: trioos , tetroos, pentoos , ja heksoos (näiteks: glükoos, fruktoos , riboos, desoksüriboos). Liitsuhkrud ehk oligosahhariidid on madalmolekulaarsed liitsuhkrud, mis on moodustunud enamasti kahe-kolme lihtsuhkru omavahelisel seostumisel. Näiteks glükoosi ja fruktoosi liitumisel saame sahharoosi. Suhkrutel on rakus täita põhiliselt energeetiline ja ehituslik funktsioon.
Monosahhariidid:

• Glükoos- ehk viinamarjasuhkur . Kõikide organismide peamine energiaallikas .Tekib fotosünteesis, loomad saavad toidust.
  
• Fruktoos- ehk puuviljasuhkur Leidub ohtralt mees, puuviljades, mahlades. Energiaallikas.
  

Oligiosahhariidid:

• Sahharoos (tavaline lauasuhkur ), mida on rohkelt suhkruroos ja suhkrupeedis.
  
• Maltoos ( linnasesuhkur ) – koosneb kahest glükoosijäägist.
  
• Laktoos ( piimasuhkur ) - moodustub peamiselt piimanäärmetes. Lõhustamiseks vajalik ensüüm ( laktaas ), mis paljudel puudub.
  

Polüsahhariidid:

• Tärklis – energia varuaine taimedel (teraviljades, kartulimugulas, sibulas, risoomis).
  
• Tselluloos – koosneb samuti glükoosi molekulidest (glükoosijääkidest). Kõikide taimeraku kestade peamine koostisosa . Puidurakkudes on eriti paksud kestad .
  
• Kitiin – lülijalgsete välisskeletis, seente rakukestas (koosneb glükoosijääkidest).
  
• Glükogeen – talletatakse maksas ja lihastes
  

LIPIIDID EHK RASVAD
Lipiidid on orgaaniliste ühendite klass, kuhu kuuluvad rasvad, õlid, vahad, steroidid jt. Vees enamasti mittelahustuvad ühendid. Lipiidid täidavad organismis põhiliselt energiaallika osa – nende oksüdeerimisel vabaneb kaks korda rohkem energiat kui sama koguse valkude või sahhariidide lagundamisel. Lipiidid võivad moodustada kuni 10% raku kuivainest. Lihtlipiidide ühinemisel teiste keemiliste ühenditega moodustuvad liitlipiidid, nagu näiteks rakumembraani koostisesse kuuluvad fosfolipiidid. Lihtlipiidideks e. rasvadeks nim. glütserooli ja rasvhapete estreid. Rasvad erinevad üksteisest nende koostisesse kuuluvate rasvhappejääkide poolest, mida rohkem on rasvhappejääkides kaksiksidemeid seda vedelam rasv on. Steroidid on teiste lipiididega võrreldes teistsuguse molekuli ehitusega. Nad on tsüklilised ühendid, mis vees ei lahustu. Steroidide hulka kuuluvad mitmed hormoonid. Hormoonid on bioaktiivsed ained, mis põhiliselt moodustuvad loomorganismide sisesekretsiooni näärmetes ja mõjutavad organismi ainevahetust.
BAKTERID
Bakterid on üherakulised organismid.
Bakteritel puudub membraanidega piiritletud rakutuum ja seetõttu moodustavad nad omaette eeltuumsete ehk prokarüootide rühma.
Väliskujult kerajad, niitjad või kruvikujulised. Saavad elada üksikult. Kuid tihti jäävad pärast pooldumist omavahel seotuks ja moodustavad rakukogumikke või erineva pikkusega ahelaid.
Enamik baktereid on ümbritsetud ühe rakumembraaniga, kuid mõnel ka kaks membraani. See koosneb valkudest ja lipiididest ja on sarnane päristuumsete organismide rakumembraanile.
Membraanist väljapoole jääb kest. Kest koosneb polüsahhariididest. See ei ole nii jäik kui taimedel ja võimaldab rakul suuremaks kasvada. Kest täidab põhiliselt kaitsefunktsiooni.
Kest võib olla varustatud karvakestega või viburiga ( karvakeste abil kinnituvad bakterid kasvuks sobival pinnasele ja seostuvad üksteisega, viburite abil liiguvad.
Mõnel bakteril eritab kest veel limakapsli, mis on nii kaitseks kui hõlbustab liikumist.
Mitmed bakterid on teistele organismidele ohtlikud ( patogeensed bakterid), sest põhjustavad haigusi (nt. botulism , difteeria, teetanus ), mis võivad lõppeda ka surmaga. Nad eritavad väliskeskkonda mürkaineid - bakteritoksiine.
Bakteritel ei ole rakutuuma – seda asendab tuumapiirkond, milles paikneb rõngasjas kromosoom. See koosneb DNA molekulist, millel ei ole vabu otsi.
Kõigil bakteritel on vaid üks kromosoom, mille geenide arv ulatub kuni 6 tuhandeni.
Lisaks rõngaskromosoomile on bakteri tsütoplasmas mõned väiksemad DNA rõngad, mida nimetatakse plasmiidideks.
Plasmiidid sisaldavad geene, mis on vajalikud bakteri kasvukeskkonna eripärast tulenevate ensüümide sünteesiks. Need aitavad lagundada keskkonnas leiduvaid orgaanilisi aineid, mis on vajalikud kas bakteri toitumiseks või kahjulike ainete lagundamiseks või nende toime  vältimiseks.
Eeltuumsete rakkude sisemuses puuduvad membraanidest koosnevad rakustruktuurid ja nendega ümbritsetud organellid, seega ei ole bakteritel tsütoplasmavõrgustikku, Golgi kompleksi, kloroplaste ega mitokondreid, ka puudub neil tsentrosoom ja tsütoskelett.
Mõnede bakterite tsütoplasmas esinevad väikesed gaasivakuoolid (enamasti veekeskkonnas elavatel bakteritel – aitavad neil pinnale tõusta või sukelduda)
 Bakterite elutegevuse iseärasused.
Paljunevad pooldumisega – sellele eelneb raku kasvamine ja varuainete süntees Paljunevad kiiresti (looduses korra ööpäevas, kuid laboris umbes 1-2 tunni või ka 20 minuti järel: nt soolekepike )
Kui bakterid  satuvad elutegevuseks mittesobivasse keskkonda, siis moodustavad spoore – elutegevuse tunnused peaaegu puuduvad, ainevahetus on aeglustunud. Bakterid saavad spooride kujul ilma vee ja toitaineteta elada aastasadu . Spoorid taluvad madalaid temperatuure ja ka keetmist. Kui spoor sattub sobivasse keskkonda, siis bakter väljub spoorikestast ja elutegevus taastub. Ühest spoorist areneb hiljem ainult üks bakter.
 Bakterite tähtsus
Valdav osa on heterotroofid ja kasutavad elutegevuseks teiste organismide poolt sünteesitud orgaanilisi aineid. Toitaineid omastavad osmoosi teel ümbritsevast keskkonnast. Kasutavad toitumiseks kõikvõimalikke orgaanilisi ühendeid, nt. valgud ja suhkur, kuid on võimelised lagundama ka teistele kõlbmatud aineid – tselluloos ja nafta . Mõned bakterid on autotroofid – sünteesivad ise orgaanilisi aineid (veekogudes elavad purpur - ja rohebakterid)
Bakteritel on tähtis roll ökosüsteemides: ei ole ühtegi looduslikku aineringet, kus bakterid ei osaleks:
+ jääkainete ja surnud organismide lagundamine. Koos seentega moodustavad laguahelaid. + oluline osa mulla kujundamisel+ +bakterid osalevad kõigi peamiste keemiliste elementide (süsiniku, hapniku, lämmastiku, fosfori ja väävli) looduslikes ringetes.
 Bakteritel on tähtis roll teistes organismides:
+ inimese jämesooles elavad bakterid aitavad lagundada mitmeid orgaanilisi ühendeid, mida inimese seedesüsteem lagundada ei jõua + loomade jämesooles elavad bakterid aitavad lagundada tselluloosi ( taimtoidulised loomad) -patogeensed bakterid võivad põhjustada tervisehäireid (nt hingamisteede haigused)
 Bakterid inimese igapäevases elus:
Biotehnoloogia uurimisobjekt (uuritakse organismide elutegevusega seotud protsesse inimesele vajalike ainete tootmiseks) – toiduainete- ja farmaatsiatööstus, tekstiilitööstus, energeetika, loomakasvatus , keskkonnakaitse, metallurgia , meditsiin.
Toiduainete töötlemine: kapsa, piima, kurgi hapendamine; alkoholi tootmine, juustu valmistamine,
Etanool kütusetööstuses, seakasvatuses eralduva läga kasutamine metaani saamiseks ( gaas elamute kütteks vms)
ensüümide tootmine (juustu valmistamiseks, suhkrutootmiseks), tekstiilitööstuses kangaste töötlemiseks Antibiootikumide valmistamiseks, ka insuliini valmistamiseks jms.
VIIRUSED
Väljaspool rakku eksisteerivad viirused ainevahetuslikult inertsete viirusosakestena ega ole võimelised paljunema. Viirusosakesed on oma omadustelt kindla struktuuriga kõrgmolekulaarsete ühendite kompleksid, millel on iseloomulik kuju ja suurus ning kindlad füüsikalis-keemilised omadused sarnaselt teiste keemiliste ühenditega.
Viiruste ehitus - Viiruse kõige tähtsamaks komponendiks ja kõigi omaduste määrajaks on tema genoom , milleks on desoksüribonukleiinhappe (DNA) või ribonukleiinhappe (RNA) molekulid. Osadel viirustel on viirusosakese koosseisus genoom üheahelaline DNA või RNA. Nukleiinhapped on suutelised säilitama viiruse pärilikku informatsiooni ning andma seda edasi järeltulevatele viiruste põlvkondadele. Viiruse genoom võib koosneda ühest või mitmest nukleiinhappe molekulist.
Viirused kasutavad oma genoomi rakusiseseks paljundamiseks paljusid erinevaid mooduseid, kuid kindlasti peab genoomis olema kolme tüüpi geene:
1)      replikatsioonigeenid, mis kindlustavad viiruse genoomi paljundamise (replikatsioonil).
2)      regulaatorid, mis mõjutavad nakatunud raku aktiivsust selliselt , et soodustada viiruse paljunemist.
3)      Struktuurgeenid , mis kindlustavad viirusosakese moodustumise .
Viirusosakeste struktuurvalgud ümbritsevad viiruse genoomi tiheda ja tugeva kaitsva kapslina. Seda kapslit nimetatakse kapsiidiks. Viirusosakeste kapsiid on jäik, kompaktne ja kindla ülesehitusega struktuur. Mõnedel viirustel on kapsiid kaetud ümbrisega. Viirusosakese ümbris pärineb reeglina peremeesraku rakumembraanist, mille viirus rakust lahkudes kaasa võtab. Ümbrise koostisse lülitab viirus osa oma struktuurvalke. Viirusosakeste kapsiidil ja ümbrisel on kaks funktsiooni. Esiteks kaitsevad need viiruse genoomi väljaspool rakku keskkonna mõjutuste eest ja aitab kaasa viiruse genoomi ülekandumisele ühest rakust teise.
 Viiruste paljunemine
Väljaspool rakku on viirusosakesed ümbritsetud jäiga kapsiidiga ning neil puudub paljunemiseks vajalik ainevahetus väliskeskkonnaga. Seetõttu ei saa viirused kasvada suuremaks ja paljuneda jagunemise teel. Viiruste paljunemine toimub elusates rakkudes ning selleks peab viirusosake kõigepealt sisenema rakku. Seda protsessi nimetatakse raku nakatamiseks. Raku nakatumisel eristatakse mitut etappi. Esmalt peab viirusosake seonduma raku pinnale, seejärel sisenema rakku ja vabastama oma genoomi kapsiidist. Alles seejärel osutub võimalikuks viiruste genoomi paljunemine.
Viiruse paljunemisel eristatakse kolme faasi.
Peiteperiood , mille jooksul pole viirusosakesi võimalik rakus näha. Sellel etapil korraldab viirus ümber raku ainevahetuse ja toodab piisavas koguses oma genoomi paljunemiseks vajaminevaid ensüüme. Protsessi käigus lülitatakse välja rakuliste geenide transkriptsioon ja peatatakse viiruse paljunemiseks mittevajalike rakuliste valkude süntees.
Rakusisese paljunemise periood, mille jooksul toodetakse raku sees suur hulk viirusosakesi, kuid need ei pääse veel rakust välja.
Toimub bakteriraku surm ja lagunemine ning nakkusvõimeliste viirusosakeste vabanemine keskkonda. Sellise elutsükliga viirusi nimetatakse lüütilisteks viirusteks.
Looduses ei toimu aga kaugeltki kõigi viiruste paljunemine sellise skeemi järgi. Kui iga viirusnakkus viiks organismi hukkumisele, siis lõpeks see ka viiruse enese surmaga – varsti poleks ühtegi elusrakku, kus viirusel oleks võimalik paljuneda. Selle vältimiseks on viirused kohandunud olukorraga ja aeglustavad tingimuste halvenedes oma paljunemist. bakteriviirused lülitavad oma genoomi bakteri genoomi koosseisu, kus see võib säilida ja paljuneda sünkroonselt bakteri genoomiga paljude põlvkondade jooksul, ilma et viiruse enda geenid avalduksid. Niisugust nähtust nimetatakse lüsogeensuseks.
LOOMARAKK
Loomarakk koosneb: rakumembraanist, tsütoplasmast, lüsosoomidest, golgi kompleksist, raku tuumast, selle sees asetsevast tuumakesest, ribosoomidest, tsütoplasma võrgustikust, vakuoolist ja mitokondrist.
* Membraan eraldab raku sisekeskkonda väliskeskkonnast ning kaitseb seda kahjulike välismõjutuste eest. Samuti teostub rakumembraan vahendusel aine- ja energia ning infovahetus raku ja väliskeskkonna vahel. * Raku sisesed membraanid on oma ehituselt sarnased raku välismembraaniga: sisemembraanidest on üles ehitatud lipiididest kaksikkihist, millega on seotud erinevad funktsioone täitvad valgud *Rakutuum kordineerib rakus kõiki raku talitlusi, tuum on ümbritsetud kahe membraaniga. Raku tuumas paiknevates tuumakestes sünteesitakse ribosoome. Rakutuum juhib kogu raku elutegevust. Tuumakesse sünteesitakse ribosoomide RNA-d. * Tuumake – need on piirkonnad, kus toimub kromosoomidelt intensiivne DNA süntees ja ribosoomide moodustumine. * Tsütoplasma peamiseks koostisosaks on vesi. Seal on tal madalamolekulaarseid orgaanilisi ülesandeid, ning seob kõik rakuorganellid omavaheliseks tervikuks. * Lüsosoomid on membraaniga ümbritsetud lõhustavaid ensüüme sisaldavad organellid. *Golgi kompleksi ülesandeks on rakus sünteesitud valkude ümbertöötlemine, pakkimine ja sorteerimine.. Lisaks osaleb Golgi kompleks ka rakumembraani ja rakukesta moodustamises. * Ribosoomid sünteesivad valke ja transpordivad valke edasi(valkude süntees ) *Vakuoolid võivad olla vee talletajateks. Sinna saavad koguneda ka varuained , mis on kasutatavad raku hilisematel elujärgedel. Vahel leidub vakuoolides ka mürgiseid aineid. * Mitokonder on ümbritsetud kahe membraaniga. Mitokondri põhiliseks ülesandeks on raku varustamine energiaga. * Endoplastiline retiikulum (ER)- ehk tsütoplasma võrgustik. Toimub ainete rakusisene liikumine, lisaks transpordile on ER seotud veel mitmete ainevaheliste protsessidega.
GENEETIKA
Pärilikkuse põhimõisted : Geen – DNA lõik, mis määrab ühe RNA moleuli sünteesi(ja ka tavaliselt ühe tunnuse). Alleel – Geeni üks esinemisvorm.
a)      dialleelsus – geen esineb kahe alleelina(iseloomustab organismi)
b)      polüalleelsus – geen esineb mitmealleelse vormina(iseloomustab populatsiooni)
Dominantne alleel – alleel, mille poolt määratud tunnus alati avaldub.(tähistatakse suurtähega) Retsessiivne alleel – alleel, mille poolt määratud ttunnus avaldub vaid dominantse alleeli puudumisel(mõlemad alleelid peavad olema retsessiivsed)(tähistatakse väiketähega). Homosügootsus – homosügootsuse korral on homoloogiliste kromosoomide samades piirkondades ühe geeni ühesugused alleelid.
a)      antud alleelide suhtes toodab homosügoot ühesuguseid sugurakke .
b)      Homosügootide ristamisel antud alleelide suhtes järglaspõlvkonna lahknemist ei toimu.
Heterosügoot – homoloogiliste kromosoomide samas piirkonnas on ühe geeni erinevad alleelid(üks dominantne teine retsessiivne).
a)      heterosügoot toodab selle alleelipaari suhtes erinevaid sugurakke. Pooltes on dominantne, pooltes retsessiivne alleel.
b)      Heterosügootide omavahelisel ristamisel toimub järgnevas põlvkonnas lahknemine.
Genotüüp – organismi kõik pärilikkustegurid. (võib kasutada ka raku puhul) Fenotüüp – organismi kõik tunnused. (genotüüp + käitumine). Fenotüüp määratakse geenide ja keskkonna koosmõjus. Geenifond – organismide rühmale iseloomulikud pärilikkustunnused. Feenifond – organismide rühmale omaste tunnuste kogum. Genoom – haploidne kromosoomistik. Muutlikkus – organiside võime üksteisest erineda. Jaguneb pärilikuks ja mittepärilikuks. Lookus – piirkond kromosoomis, kus paikneb mingi geen.
Monohübriidne ristamine: - vaadeldakse ühe tunnuse kujunemist järglastel.
GENEETIKA JA MEDITSIIN

Mittepärilikud haigused, mille põhjus eiole DNA’s. Organ ja organsüsteemide haigused(sugueludnkonna, veresoonkonna haigused), väärastunud eluviisidest (vähene liikumine, toitumine, suitsetamine , alkohol jms), keskkonna ja organism koosmõjust tingitud tervisehädad ( allergia , kasvajad)

• Nakkushaigused – Viirushaigused- AIDS, hepatiit, tuulerõuged, punetised , mumps, herpes .
  

Bakteriaalsed haigused- salmonella, tuberkuloos , süüfilis.

• Külmetushaigused- nohu, köha, bronhiit
  
• Traumatoloogilsed haigused- luumurrud, venitused .
  

Pärilikud haigused, põhjus on kas mutatsioonis mis on toimunud sugurakus, või mis on toimunud kombinatiivses muutlikkuses, mis kujutab endas kahe retsessiivse geeni kohtumist .

Päriliku eelsoodumustega haigused , haiguse põhjus on DNA’s kui selle avaldumine sõltub keskkonnast või eluviisist.

• Kopsuvähk
  
• Fenüülketonuuria- võimetus seedida või taluda piimvalke.
  

DARWINI TEOORIA JA TÕENDID
Idée- liigid ei ole loodud muutumatult, vaid põlvnevad varem elavatest liikidest muutumise kaudu. Darwin tõestas rohkem faktiliselt materjali abil, et liikide ajalooline muutumine on toimunud ja toimub teaduslikult põhjendatavate seaduspärasuste järgi. Liikide muutumise peamiseks põhjuseks pidas ta looduslikku valikut. Looduslik valik tuleneb kolmest looduslikust faktist.

Kõigi liikide isendite paljunemisel tekib järglasi rohkem, kui saab ellu jääda (toidu ja elupaiga nappus, ohustatus vaenlastest)

Sellest tulenevalt tugevneb olelusvõitlus- isendite vaheline konkurents elutingimuste pärast.

Iga populatsiooni indiviidid on pärilikult mitmekesised , peamiselt juhuslike erinevuste näol.
 
1 Ristsiirdeks nim, protsessi, kus homoloogiliste kromosoomide kromatiidide vahel leiab aset DNA segmentide vahetus. Ristsiirde toimumis kohti kromosoomis nim kiasmideks.