MOLEKULAAR- JA RAKUBIOLOOGIA, EKSAM (0)
Kordamisküsimused rakubioloogias:
Molekulaarbioloogia on teadus bioloogiliste makromolekulide struktuurist ja
funktsioonist, nende biosünteesi mehanismidest ja regulatsioonist.
1. Fakte rakkude uurimise ajaloost. Rakkude uurimise meetodid.
- 20. saj. Teises pooles – makromolekulide ruumilise struktuuri ja funktsiooni vaheliste seoste
selgitamine 1953
1) 1590 - esimese primitiivse liitmikroskoobi leiutamine hollandlastest vendade
Janssenite poolt. 1625 võttis termini “mikroskoop” kasutusele Faber (micros – väike;
skopea – vaatama)
2) 1665 – esmakordne raku kirjeldus. R. Hooke, uuris surnud korgirakke ja andis nende
esmakirjelduse. Ta märkas kambrikesi ja võttis kasutusele mõiste “rakk” (cellula).
3) 17. saj.II pool – A. van Leeuwenhoek, täiustas mikroskoope, uuris mitmeid erinevaid
rakke – ainurakseid, baktereid, erütrotsüüte, spermatosoide, aga ka plastiide. Oli
iseõppija, kellel oli piisavalt raha ja uudishimu. Embrüoloogilistelt vaadetelt
animalkulist – arvas, et organism on valmiskujul spermatosoidi peas olemas.
4) 1862 – K.E.von Baer avastas imetaja munaraku ja järeldas, et organismi areng saab
alguse munarakust.
- Meetodid ja tehnikad:
1) Kloonimine
2) PCR
3) Geelelektroforees
4) DNA micro arrays e. kiibid
5) Alleelispetsiifiline PCR
Rakuõpetuse etapid:
1) I etapp
fikseerimata rakkude uurimine valgusmikroskoobis. Robert Hooke, Anthony van
Leeuwenhoek, K.E.von Baer, Grew (taimede mikroehitus), Malpighi (loomade
mikroehitust, võttis kasutusele koe mõiste), Purkinje (loomarakkudes tuumi), Brown
(taimerakkude tuumi), Purkinje (protoplasma)
Klassikalise rakuteooria teke 1930ndatel.
1838 -– M. Schleiden (taimed on rakulise ehitusega), 1839 - Th. Schwann (loomad on
rakulise ehitusega), 1858 – R. Virchow (sõnastas rakuteooria reegli: iga rakk saab
alguse üksnes olemasolevast rakust selle jagunemise teel)
2) II etapp
rakustruktuuri täpsem uurimine fikseeritud rakuga. 1866 – Haeckel väitis, et
raku tuum (1831) vastutab pärilike omaduste säilitamise ja edastamise eest, 1866 –
1888 – kirjeldati mitoosi, meioosi (van Beneden ja Weismann), kromosoome (1842,
K. von Nägel) ja nende osa raku jagunemisel, 1880 – 1883 – plastiidide avastamine ja
kirjeldamine, 1898 – Golgi kompleksi avastamine ja kirjeldamine
3) III etapp
raku ehituse ja talitluse elektronmikroskoopiline uurimine. Alates 1930-ndatest
võeti kasutusele elektronmikroskoop. 1950 – 60 algab tänapäevane rakubioloogia,
kus raku uurimine on muutunud kompleksteadusharuks (koostöös teiste teadusharude
esindajatega – molekulaarbioloogid, mikrobioloogid, biokeemikud.
2. Rakuteooria põhiseisukohad (6).
Rakk on elussüsteemi elementaarüksus.
Kõik organismid koosnevad rakkudest ja nende elutegevuse produktidest.
Erinevate organismide rakud on sarnased ehituse, keemilise koostise ja ainevahetuse
poolest
Rakk saab alguse üksnes rakust
Rakkude ehitus ja talitlus on vastastikku kooskõlas.
Hulkrakses organismis moodustavad sarnase ehituse ja talitlusega rakud koos
rakuvaheainega koe.
3. Elusolenditele iseloomulikud üldtunnused. Organismi mõiste.
Kõiki elusolendeid ehk organisme iseloomustavad teatavad ühised omadused/ tunnused (7):
Keerukas ehitus
Suure isendilise eripärasusega (unikaalsed)
Keskkonna aine- ja energiavahetus
Suudavad säilitada oma sisekeskkonda
Reageerivad keskkonna ärritajatele
Paljunemisvõime
Evolutsioonivõime
Organism e. isend- elusolend, kes kasvab, areneb, kellel on terviklik keha, ainevahetus,
sigimisvõime.
4. Anorgaanilised ained, ioonid rakus. C, N, O, H ja ioonide ülesandeid rakus. Vee
funktsioonid rakus.
CHNOPS
5. Raku peamiste orgaaniliste ainete (aminohapete, valkude, süsivesikute, lipiidide)
lühiiseloomustus (ehitus, ülesanne). Kovalentne side, peptiidside, vesinikside.
6. Nukleiinhapete mõiste. Nukleotiidid, nende koostisosad, liitumine nukleotiidiks.
RNA ja DNA nukleotiidid.
Nukleiinhape- nukleotiididest koosnevad suured biomolekulid, sisaldavad raku
tegevusjuhiseid, sh kuuluvad DNA (desoksüribonukleiinhape-hüdroksüülrühm puudub, ainult
H) tuumas, mitokondrites, kloroplastides ja RNA (ribonukleiinhape 2’ OH rühm allub kergesti
hüdrolüüsile), tuumas, tuumakeses, üksikute molekulidena tsütoplasmas.
On tänu fosfaatrühmale neg. Laenguga.
Nukleotiidid koosnevad:
1) Suhkrujääk (5 süsinikuline pentoos) RNA- riboos, DNA desoksüriboos
2) Tsükliline lämmastikalus. DNA- adeniin (A), guaniin (G), tümiin (T), tsütosiin (C)
RNA adeniin (A), guaniin (G), uratsiil (U), tsütosiin (C)
3) Fosfaatrühm DNA-RNA sama, annab NH-le laengu
Liitumine nukleotiidiks:
7. DNA ehitus, ülesanded, leidumiskohad rakus. Mitokondriaalne DNA.
Leidumiskohad: tuumas, mitokondrites, kloroplastides
DNA ahelat iseloomustab:
Komplementaarsus
Orienteeritus e. polaarsus
Antiparalleelsus
DNA biheeliks ehk kaksikahel (DNA molekul) moodustub kahest komplementaarsest
DNA ahelast, millest üks kulgeb ühes suunas 5’ → 3’ ja teine teises suunas 3’ → 5’,
seega on ahelad DNA molekulis antiparalleelsed
DNA molekuli ühe ahela lõpus, suhkrujäägi 3’ otsas on vaba 3’ -OH rühm,
vastasahela lõpus samas positsioonis suhkrujäägil vaba 5’-OH rühm.
8. RNA ehitus, tüübid, ülesanded, leidumine rakus.
Leidumine rakus: tuumas, tuumakeses, üksikute molekulidena tsütoplasmas
Tüübid ja ül.:
tRNA- transpordi RNA molekulid mis toovad mRNA-lt saadud info põhjal ribosoomi õiged
aminohapped
rRNA- ribosoomi RNA
mRNA- informatsiooni RNA- kopeerivad, toovad gen. Info rakutuumast valkude sünteesi
kohta
miRNA – väikesed üheahelalised RNA molekulid, mis on pöördkomplementaarsed mingilt
geenilt tekkinud mRNA järjestusega, Mõjutavad geeniekspressiooni translatsiooni tasemel -
seondudes mRNA molekulile, põhjustavad mRNA translatsiooni represseerimist, miRNA võib
olla seondunud mitme erineva mRNA-ga, sest seondumisel ei pea RNAd olema täielikult
homoloogsed
NB! miRNA on endogeense päritoluga, s.t., et organism sünteesib seda ise
9. DNA replikatsioon, selle käik, ensüümid, kõik muu.
Dna helikaas lõikab ahela kaheks-> single nucleotide ensüümid liituvad ahelaga,
hoiavad seda lahus -> polümeraas III ehitab uue ahela 5’-3’-> RNA primase paneb
paika primeid lagging strandil 3’-5’-> polümeraas III ehitab sinna vahele uue ahela
(Ogazaki fragmendid)-> polümeraas I asendab primerid DNA ahelaga-> DNA ligaas
liidab fragmendid kokku
DNA struktuurid:
Primaarstruktuur- DNA lineaarseks ahelaks liitunud nukleotiidid
Sekundaarstruktuur e. DNA biheeliks- kaksikahelaline struktuur, kus DNA ahelaid
ühendavad aluspaaride vahelised H – sidemed.
10. Eukarüootse raku mõiste, põhitunnused võrreldes prokarüootse rakuga,
põhikomponendid.
Eukarüootne rakk- päristuumne rakk on üks kahest peamisest elusorganismidel esinevast
rakutüübist (teine on prokarüootne rakk). Eukarüootsetel rakkudel on eristunud rakutuum ja
membraansed rakuorganellid (näiteks mitokondrid ja kloroplastid). Eukarüootsed on taime-,
looma-, seene- ja paljude protistide rakud.
11. Rakumembraani koostisained, ehitus, ülesanded eukarüoodil.
ehk tsütoplasma membraan ehk plasmamembraan ehk välismembraan (membrana cellularis,
pellicula, peanalis) on bioloogiline membraan, mis eraldab rakku teda ümbritsevast
keskkonnast ning reguleerib molekulide liikumist rakku ja sellest välja. Taimeraku
välismembraani nimetatakse sageli plasmalemmiks või plasmalemmaks. Rakumembraan
koosneb lipiidsest kaksikkihist (peamiselt fosfo- ja glükolipiidid ning steroolid) ja valkudest
ning selle peamine ülesanne on raku sisekeskkonna kaitsmine väliste mõjude eest. Sarnased
membraanid (sisemembraanid) ümbritsevad ka raku sees olevaid organelle.
12. Membraani valikuline läbilaskvus. Rakumembraani läbimise erinavad
võimalused ainetele, ainete liikumissuund. Mõisted — difusioon, osmoos,
osmootne rõhk, turgor, hüpotooniline, isotooniline, hüpertooniline lahus,
plasmolüüs. Ekso-, endotsütoos, fago- ja pinotsütoos.
Difusioon- aine või energia ülekandumist kõrge kontsentratsiooniga piirkonnast madala
kontsentratsiooniga piirkonda
Osmoos- on lahusti (näiteks vee) difusioon läbi poolläbilaskva membraani, kusjuures lahusti
liigub madalama kontsentratsiooniga lahusest (vee puhul kõrgem veepotentsiaal) lahusesse,
kus on kõrgem lahustunud aine kontsentratsioon (vee puhul madalam veepotentsiaal).
osmootne rõhk- rõhk, mida tuleb rakendada lahusele, et takistada lahusti (tavaliselt vee)
liikumist läbi poolläbilaskva membraani[1] ehk vältida osmoosi toimumist
turgor- taimeraku siserõhk. See siserõhk võimaldab rakkudel olla pingul (turdunud).
hüpertooniline- lahus, mille osmootne rõhk on kõrgem võrreldava lahuse (nt vereplasma)
osmootsest rõhust. Hüpertoonilisele lahusele vastandub hüpotooniline lahus.
Isotooniline- võrdse osmootse rõhuga lahused ja seetõttu ei toimu nende kahe lahuse vahel
lahusti (vee) liikumist. Isoosmootne lahus on näiteks füsioloogiline lahus, kui seda võrrelda
vereplasma osmootse rõhuga.
Plasmolüüs- taimeraku protoplasma kokkutõmbumine ja rakukestast eraldumine vee rakust
väljumise tõttu. Plasmolüüsi tagajärjel taim närbub.
Eksotsütoos- on transportvesiikulite abil sisekeskkonnast makromolekulaarsete
komponentide omastamine ning nende ühinemine raku välismembraaniga. Näited: T-rakud
eritavad tsütokiine, mis aktiveerivad omakorda teisi tappurrakke ning takistavad rakus viiruste
paljunemist raku apoptoosiga ehk raku programmeeritud surmaga. T-rakud liiguvad
nakatunud rakule väga lähedale ning signaali toimel vabaneb T-rakkudest perforiinproteiin,
mis kaltsiumioonide toimel kinnitub sihtraku plasmamembraanile. Selle tulemusena läheb
rakk apoptoosi.
Neuron ehk närvirakk on kohastunud närviimpulsside edasikandmiseks.[7] Teiste rakkudega
on ta ühenduses signaalainete kaudu. Neuroni aksoni terminaalis olevatest sünaptilistest
vesiikulitest sekreteeritakse neurotransmittereid, mis kannavad närviimpulsi edasi
postsünaptilisele rakule.
endotsütoos- väliskeskkonnast transportvesiikulite abil makromolekulaarsete komponentide
omastamine. Makromolekulid seonduvad membraani või retseptoriga ja see põhjustab
plasmamembraanist koosneva vesiikuli moodustumise ehk endosoomi, mis tagab
transporditavate ainete jõudmise rakku. Makromolekulaarsed ained ei läbi passiivselt
hüdrofoobset plasmamembraani ning peavad seetõttu kasutama endotsütoosi.
Fagotsütoos- esineb rakkudes, mis on spetsialiseerunud suuremate partiklite ja
mikroorganismide fagotsüteerimisele ehk kahjutuks tegemisele. Imetajates on nendeks ühisest
eellasest arenenud makrofaagid ehk suur-õgirakud ning neutrofiilid ehk vere valgelibled, mis
suuri võõrkehi „alla neelates“ moodustavad fagosoomi. Fagosoomiga interakteerudes
moodustab lüsosoom fagolüsosoomi. Paljudele ainuraksetele loomadele on fagotsütoos ainus
toitumisviis.
Pinotsütoos- lahustunud makromolekulide sissevõtmine väikeste vesiikulite abil.
13. Retseptorvalgud ja tunnusvalgud (antigeenid) membraanis, nende funktsioonid.
14. Liidused plasmamembraanis. Nende paiknemine, ehituslikud komponendid ja
ülesanded. Näiteid liidustest?
Näide: vere-ajurakkude barjäär
15. Organelli mõiste, tsütosooli mõiste. Ühekordse membraaniga organellid rakus
(sisemembraanistik) — rER, sER, Golgi aparaat, transport põiekesed
(endosoomid), lüsosoomid, peroksüsoomid, vakuoolid, nende ehitus, funktsioonid,
vastastikune seotus. Ribosoomid. Valkude kujunemine rakus, nende suunamine
õigesse kohta rakus, signaalüksused ja nende tähtsus, vastavad näited.
Organell- eri talitlusega rakuosa, mis on ümbritsetud sisemembraaniga. Organellid on näiteks
mitokondrid, kloroplastid, plastiidid. Organelle leidub kõigi eukarüootide rakkudes.
Prokarüootidel organellid enamasti puuduvad. Organellid on arvatavasti endosümbiootilise
päritoluga.
Tsütosool- rakuvedelik ehk tsütoplasmaatiline maatriks ehk maatriks on raku vedelad
koostisosad. Nad moodustavad läbipaistva vedeliku. Tsütosool koosneb umbes 70% ulatuses
veest. Peale selle on seal vees lahustunud ioonid, väikesed molekulid ja suuremad vees
lahustuvad molekulid, näiteks valgud. Et tsütosoolis on makromolekulid tihedalt koos, on
seda täpsem pidada geeliks, mitte lahuseks.
Karedapinnaline tsütoplasmavõrgustik- on seotud ribosoomidega, mistõttu on ta
elektronmikroskoobis nähtav “karedana”. Ribosoomid seonduvad ERi tsütoplasmapoolsel
küljel olevatele retseptoritele. Seondumine leiab aset, kui ribosoom hakkab sünteesima
sekretoorset valku. osaleb membraanide ja sekreteeritavate valkude sünteesis. rERis toimub
valkude sorteerimine transpordiks lüsosoomi, väliskeskkonda või teistesse raku
piirkondadesse. Rakkudes palju.
Siledapinnaline tsütoplasmavõrgustik- rasvhapete, lipiidide ja steroidide sünteesi eest ning
on samuti oluline hüdrofoobsete toksiliste ühendite lagundamisel. maksarakkudes
Golgi kompleks- enamikus eukarüootsetes rakkudes leiduv, tsütoplasmavõrgustikuga seotud
rakuorganell. Golgi kompleksis toimub valkude ja lipiidide töötlemine, spetsiaalsetesse
vesiikulitesse pakkimine ning seejärel lõplikesse sihtkohtadesse saatmine.
Endosoomid- Golgi kompleksist eralduvad membraansed põiekesed, mis sisaldavad pakitud
materjali mitteaktiivses olekus. plasmamembraanist koosneva vesiikuli moodustumise ehk
endosoomi, mis tagab transporditavate ainete jõudmise rakku.
Lüsosoomid- üks rakuplasmas asetsevatest rakuorganellidest, ühekordse rakumembraaniga
ümbritsetud põieke, mille sees paiknevad ensüümid lahustavad rakusiseseid valke,
makromolekule ja rakustruktuure. loomarakkudes
Peroksüsoomid- ühekordse membraaniga ümbritsetud organellid, mis esinevad kõikides
loomsetes rakkudes (v.a. erütrotsüüdid) ja paljudes taimerakkudes. Pikka aega peeti neid
lüsosoomideks. Kuid peroksüsoomid sisaldavad ensüüme, mis erinevad lüsosomalsest
ensüümkomplektist, nimelt leidub seal mitmeid oksüdatiivseid ensüüme: D-aminohapete
oksüdaas, uraatoksüdaas, lutsiferaas (viimane esineb jaanimardika vastsetel e. 'jaaniussidel'
ning põhjustab helendumist). Erinevates kudedes võib peroksüsoomide ensüümkomplekt
erineda, kuid kindlasti sisaldavad peroksüsoomid katalaasi, mis lagundab tekkivat
vesinikperoksiidi.
Vakuoolid- kujutab endast membraaniga ümbritsetud põiekest, mis perioodiliselt ilmub
tsütoplasmasse ja täitub vedelikuga. Tekkimise ajal haaratakse väliskeskkonnast toitaineid,
mis vakuooli rändamise ajal raku sees imenduvad läbi membraani. Teises suunas, vakuooli
sisse toimetatakse organismi elutegevuse jääkaineid. Lõpuks tühjeneb vakuool
väliskeskkonda.
Ribosoomid- on nii eel- kui ka päristuumse raku tsütoplasmas esinev kaheosaline
molekulaarne masin, mis koosneb ribosomaalse RNA (rRNA) ja valgu molekulidest. Selle
ülesanne on katalüüsida peptiidahelate moodustumist, lähtudes raku DNA pealt
transkribeeritud informatsiooni-RNA (mRNA, inglise messenger RNA) järjestusest.[1] Seda
protsessi nimetatakse translatsiooniks. Samalt valku kodeerivalt DNA järjestuselt võidakse
mRNAd sünteesida korduvalt. Eukarüootides toimub seejärel mRNA töötlemine, mille käigus
eemaldatakse intronid. Saadud lõpp-produktidele kinnituvad ribosoomid. Nad kasutavad RNA
järjestust matriitsina, millele vastavalt seatakse õige koodon vastavusse õige aminohappega.
Aminohappeid toovad kohale transport-RNA (tRNA) molekulid, mis sisenevad ribosoomi ja
mille antikoodonid paarduvad mRNA järjestusele komplementaarsuse alusel. Ribosoomid on
ribosüümid[2], sest peptiidsideme moodustamine toimub just rRNA abil, millel on peptidüüli
transferaasi katalüütiline aktiivsus. Pärast peptiidahela moodustumist pakitakse see
funktsionaalseks struktuuriks. Ribosoom koosneb kahest alaühikust, millest väiksem seondub
mRNAga ja suurem tRNA ja ribosoomi saabuvate aminohapetega. Pärast translatsiooni
lõppemist jaguneb ribosoom taas kaheks.
16.
Retseptorvahendatud endotsütoos, membraansete organellide koostöö
selles.
Retseptor-vahendatud endotsütoos – retseptoriga seostub ligand (LDL,
insuliin) ... Endotsütoos jaguneb pinotsütoosiks ja fagotsütoosiks
17. Mitokondrid, nende ehitus ja ülesanded. Rakuhingamine, ATP süntees.
Tsitraaditsükkel. Endosümbioosi teooria.
Mitokondrid- raku energiat tootvad organellid. mis on ümbritsetud kahe membraaniga.
Mitokondrites viiakse lõpule glükoosi lagundamine ja sünteesitakse makroergilisi ühendeid
(ATP)
ATP-d toodetakse kõige rohkem mitokondrites. Taimedes ja vetikates toimub intensiivne ATP
moodustumine kloroplastides.
18. Tsütoskelett, erinevad tüübid, nende koostis, ehitus, ülesanded.
Tsütoskelett- rakuskelett on raku tsütoplasmas paiknev valkudest koosnev niitjate ja torujate
struktuuride võrgustik, mille peamised ülesanded on rakule kuju andmine ja selle säilitamine
ning organellide ja kudede stabiliseerimine. Lisaks moodustab tsütoskelett rakujätkeid, osaleb
raku migratsioonis, signaaliülekandes ning ainete transpordis.
Tüübid, koosneb:
1) mikrofilamentidest ehk aktiinifilamentidest (läbimõõt 6–7 nm), ül: Aktiinifilamentide
pikenemine polümeriseerumisel võimaldab deformeerida rakumembraani, moodusada
jätkeid ja raku liiteid.
2) intermediaarsetest filamentidest (läbimõõt 8–10 nm), ül: olulised raku kuju
säilitamisel ning mängivad tähtsat rolli rakkude omavaheliste ning rakkude ja
rakuvälise maatriksi vaheliste liiduste moodustumisel.
3) mikrotuubulitest (läbimõõt 15–20 nm). Ül: rakusisene transport (läbi düneiinide ja
kinesiinidega seostumise), raku liikumine ning rakkude ja kromosoomide jagunemine
mitoosis ja meioosis. Tsentrosoom on mikrotuubulite orientatsiooni koordineeriv
organell.
19. Tsentrosoom – ehitus, tsentrioolide areng, ülesanded rakus.
Tsentrosoom- rakuorganell, mis etendab olulist osa mikrotuubulitest koosneva tsütoskeleti
organiseerimisel ning rakutsükli reguleerimisel. Ainult loomarakul. Rakutsükli interfaasis on
tsentrosoomid kinnitunud tuuma membraanile. Mitoosis tuuma membraan laguneb ning
tsentrosoomist alguse saanud mikrotuubulid interakteeruvad kromosoomidega, moodustades
kääviniidid, mis kromosoomid üksteisest eemaldavad. Tsentrosoom paljuneb ainult korra
rakutsüklis, kusjuures iga tütarrakk saab ühe vanemaraku tsentriooli. Tsentrosoom
replitseerub rakutsükli S-faasis.
20. Tuuma koostisosad — tuumamembraan, karüoplasma, kromatiin, tuumake,
nende ülesanded rakus, tuumapoori kompleks
Tuumamembraan- tuumaümbris (NE) koosneb kahest membraanist — välis- ja
sisemembraanist; sise- ja välismembraani vahelist osa nim. perinukleaarne ruum;
perinukleaarne ruum on otses ühenduses ER valendikuga; tuumaümbrist läbivad tuumapoorid
Karüoplasma- on rakutuumasisene plasma; sisaldab DNA-d, valke, RNA-d ja erinevaid
madalmolekulaarseid ühendeid. Kromosoomid on tuuma olulisimad osad. Enamikus rakkudes
neid ei näe, sest kromosoomid on väga peenteks niitideks lahti keerdunud. Alles
rakujagunemise alguseks pakitakse nad sedavõrd kokku, et nad muutuvad ülejäänud
karüoplasmast eristatavaks.
Kromatiin- DNA ja sellega seondunud valkude (histoonide) kompleks, millest moodustuvad
eukarüootide ehk päristuumsete kromosoomid
Tuumake- nim tuumas asetsevat häguste piiridega eristatavat moodustist, millel puudub
membraan. Tuumake moodustub tuumakese organisaatorpiirkonna (NOR) ümber, see on koht
kromosoomis, mis sisaldab rRNA e ribosomaalse RNA geene. NOR-id paiknevad
kromosoomi lühikeste õlgade otstes. Tuumakese peamine ülesanne on ribosoomi subühikute
moodustamine rRNA-st ja valkudest.
tuumapoori kompleks
21. Kromosoomid - kromatiinaine, koostis, ehitus, ülesanded, muutused sõltuvalt
rakutsüklist. Inimese
kromosoomistik. Mõisted — homoloogilised
kromosoomid, kromatiidid, diploidsus, haploidsus, polüploidsus, autosoomid,
sugukromosoomid. Mehe ja naise kromosoomistiku erinevused. X-kromatiin ehk
Barri kehake.
ühe kromosoomi moodustab üks pikk ja katkematu DNA kaksikahel, mis on spetsiifiliselt
seostunud valkudega – aluselised globulaarsed valgud - histoonid ja mittehistoonsed valgud ,
mis on erinevates rakutüüpides erinevad.
...mitoosi metafaasis kondenseerunud kromatiin (valkudega seostunud kromatiin)
DNA on seotud valkudega:
- struktuursed valgud (histoonid)
- regulatoorsed valgud:
transkriptsioonifaktorid
replikatsioonivalgud
Inimesel on sugurakkudes 23 kromosoomi.
Haploidne e. ühekordne kromosoomide arv (sugurakkudes) vs diploidne e. kahekordne
(keharakkudes).
Polüploidsus- Üle kahe kromosoomikomplekti organismi rakkudes (diploidne
kromosoomistik e. 2n, üks komplekt homoloogsetest kromosoomidest pärineb emalt, teine
isalt): triploid (3n), tetraploid (4n), pentaploid (5n), heksaploid (6n), heptaploid (7n),
oktaploid (8n) jne.
autosoomid- (inglise autosome) on kromosoom (mittesugukromosoom), mis esineb
võrdarvuliselt (nt paariliselt) liigi kõikidel isenditel, olenemata nende soost[1]. Inimesel on 22
autosoomi, mida tähistatakse numbritega 1–22. Kui panna autosoomid tinglikult pikkuse
järjekorda, siis on kromosoom (autosoom) number 1 kõige pikem ja kromosoom number 22
kõige lühem. Autosoomne dominantne geen avaldub alati ja autosoomne retsessiivne geen
avaldub dominantse geeni puudumisel.
Homoloogilised kromosoomid- on kujult ja suuruselt sarnased ning sisaldavad enamasti
samu geneetilisi lookusi samas järjestuses
Kromatiid- üks kahest identsest kromosoomi osast, koosneb ühest DNA ahelast
Sugukromosoomid- kromosoomid, milles asuvad organismi INIMESE sugu
määravad geenid; naiste sugukromosoomid tähistatakse XX, meestel XY; vaid
üksainus geen inimese Y-kromosoomis VILJASTUMINE käivitab 6-7 nädalases
embrüos meheks arenemise.
Barri kehake- Sugukromatiinkehakesed kujutavad endast kondenseerunud
(inaktiveeritud) X-kromosoome – imetajate somaatilistes rakkudes on
aktiivseisundis ainult üks X-kromosoom.
Eukromatiin – mõiste, mis seostub aktiivsete DNA aladega
Heterokromatiin – mõiste, mis seostub inaktiivse DNAga
22. Raku elutsükli osad, neis toimuvad protsessid, raku talitlus elutsükli jooksul,
kontrollpunktid. Rakkude diferentseerumine ja spetsialiseerumine, näiteid.
Diferentseerumine- (ka eristumine, rakuline diferentseerumine, asümmeetriline jagunemine;
ladina keeles differentiatio) on peamiselt päristuumsete organismide arengus (ontogeneesis)
aset leidev, valdavalt normaalne protsess, mille käigus diferentseerumata rakutüübid või koed
muutuvad, erinevate tegurite toimel, ümber teistsuguse morfoloogia ja/või funktsiooniga
rakkudeks või kudedeks.[1] Näiteks meristeemi rakkude või tüvirakkude diferentseerumise
tulemusel kujunevad mitmesugused spetsialiseerunud koed. Muutumise all peetakse silmas nii
arenemist kui ka küpsemist. Eristumisprotsess võib muuta nii raku kuju, suurust,
membraanipotentsiaali, morfogeenide kontsentratsioonigradienti, vastuvõtlikkust signaalidele
jm. Arvatakse, et muutumise ajal muutub fenotüüp, kuid ei muutu muutu raku genotüüp.
Diferentseerumine sõltub ka raku potentsusest, nii moodustuvad totipotentsetest tüvirakkudest
kõik rakud, pluripotentsetest mitmesugused ja unipotentsetest tüvirakkudest peamiselt üks
kindel tüüp diferentseerunud rakke.[2] Diferentseerumise käigus toimub geenide valikuline
ekspressioon. Eristatakse kõrget ja madalat diferentseerumist, nii näiteks võib kasvaja
(peetakse ebanormaalseks diferentseerumiseks) olla nii madalalt kui ka kõrgelt
diferentseerunud.
23. Mitoosi mõiste, etapid, etappides toimuvate protsesside iseloomustus.
24. Meioosi mõiste, etapid, olulisemad sündmused igas etapis. Jagunemisviiside
võrdlus. Tsütokinees.
25. Apoptoos – mis on, millal ja kuidas toimub.
-programmeeritud rakusurm, reguleerivad nii geenid, retseptorid, transkriptsioonifaktorid kui
ka rajad.[1] Apoptoosi käivitudes DNA fragmenteerub, väheneb raku maht ja kaovad
mitokondriaalsed funktsioonid.[2] Toimub väiksemate rakumembraaniga kaetud osiste
komplekteerimine, mis kohe fagotsütoosi käigus lagundatakse. Nii saab organism töödelda ja
taaskasutada nii aegunud, vigaseid, muteerunud, liigsed või ebanormaalseid rakke, selleks et
areneda, kasvada, paljuneda jms. Apoptoosi protsess võimaldab organismil kontrollida keha
rakkude koguarvu. Apoptoos on omane enamikule hulkraksetele organismidele. Apoptoosil on
oluline roll näiteks embrüo arengus, kus selle protsessi abil eemaldatakse varasemate
evolutsiooniastmete tunnused, mis lootel arengu käigus tekivad.[4] Samuti kujunevad tänu
liigsete rakkude apoptootilisele surmale loote arengus sõrmede ja varvaste vahed. Apoptoosi
mittetoimumise korral võib organism areneda väärarengute, stigmade (näiteks sündaktüülia)
või atavismidega (näiteks kolmas rinnanibu).
26. Rakkudevaheline keskkond — kudede erinevused rakkude ja vaheaine
proportsioonis, vaheaine põhiollus, selle peamised komponendid.
Ekstratsellulaarne maatriks (inglise extracellular matrix) ehk rakuvaheaine on
loomarakkudevaheline (väline) võrgustik, mis koosneb erinevatest rakkude valmistatud ning
nende sekreteeritud (väljutatud) polüsahhariididest ja valkudest[1].
Ekstratsellulaarse maatriksi (nüüdsest rakuvaheaine) peamine ülesanne on toimida kudede
ehitusliku osana (pakub struktuurset tuge) ning mõjutada nende arengut ja talitlust.[1].
Rakuvaheainet leidub eriti palju just sidekoes.
Rakuvaheainesse kuuluvad interstitsiaalne maatriks ja basaalmembraan.[2] Interstitsiaalne
maatriks asub mitmete loomarakkude vahel ehk nende intertsellulaarses ruumis.
Polüsahhariididest koosnevad geelid ja fibrillvalgud täidavad tühjad ruumid ja töötavad kui
kokkusurumisel tekkiva stressi vastased puhvrid rakuvaheainele.[3] Basaalmembraanid on
plaatjad rakuvaheaine ladestused, millel paiknevad erinevad epiteelrakud.
27. Prokarüootne rakk, mõiste, üldine iseloomustus, nimeta organismirühmad, kellel
tänapäeval esineb prokarüootne rakk. Prokarüootse raku osa rakkude
evolutsioonis.
28. Prokarüootse raku pärilik materjal, selle paiknemine. Prokarüootse raku
rakukatted, nende tähtsus. Tsütoplasma ja organoidid. Replikatsiooni,
transkriptsiooni, translatsiooni ja geeniregulatsiooni omapära.
29. Fotosüntees, kemosüntees, aeroobsus, anaeroobsus, autotroofid, heterotroofid -
nimetatud mõistete seostamine organismidega.
30. Taimerakk. Rakukest, selle ülesanded, koostis, tekkimine. Plastiidid, nende
tüübid, ülesanded, kloroplastid, teiste organellide omapära võrreldes
loomarakuga.
31. Organismide viie riigi süsteem. Olulisemad võrdluspunktid prokarüootide ja
eukarüootide vahel.
32. Taime-, looma- ja seeneraku võrdlus. Protistide iseloomustus ja näiteid.
33. Referaatides käsitletud teemad.
34.
Loenguslaidide joonised ja fotod.
Sarnased õppematerjalid
26
docx
Funktsionaalne morfoloogia
põletikuvaba põletikulised
raku kahanemine raku turse
Aktiivne protsess (ATP vajadus) passiivne protsess
rakubioloogia tsentraalne dogma
DNA replikatsioon
replikatsiooni etapid/ transkriptsioon
transkriptsioon on matriitssüntees, mille käigus sünteesitakse DNA molekuli ühe ahela nukleotiidse järjestusega
komplementaarne RNA molekul.
Protsess toimub rakutuumas interfaasi ajal. Seda viib läbi ensüüm RNA-polümeraas, mis peab transkriptsiooni
alustamiseks seostuma vastava geeni algusosaga. DNA nukleotiidset järjestust, millega ensüüm peab sünteesi
alustamiseks ühinema, nimetatakse promootoriks. Transkriptsiooni käigus keeratakse DNA biheeliks järk-järgult
lahti ning sünteesitakse ühe ahela teatava lõiguga komplementaarne RNA molekul. RNA süntees lõpeb, kui
30
doc
Rakubioloogia II eksamiks kordamine
Klatriin. Retseptor-vahendatud endotsütoos.
Pinotsütootilised vesiikulid moodustuvad plasmamembraani teatud
piirkonnas, mida nimetatakse kaetud lohuks, millest omakorda
moodustub kaetud vesiikul. Kaetud vesiikuli eluiga on lühike; sekundite
jooksul kaob talt nn. "kate" ja ta on valmis ühinema endosoomiga.
Kaetud lohu ja kaetud vesiikulite nn."katte" moodustab valk - klatriin.
See on ilmselt vajalik sissesopistuse tekitamiseks. Retseptor-
vahendatud endotsütoos tähendab, et mingi molekul, mis on rakku
ümbritsevas keskkonnas, seostub kõigepealt plasmamembraanis oleva
temale spetsiifilise retseptormolekuliga, seejärel käivitub endotsütoos
ning see molekul satub klatriiniga kaetud vesiikulisse kompleksis oma
retseptoriga.
Viiruste sisenemine rakku. Paljud viirused sisenevad rakku retseptor-
vahendatud endotsütoosi abil. Paljudel loomaviirustel on fosfolipiidne
kaksikkiht, mis ümbritseb viiruse geneetilist materjali ja valgulist katet.
16
doc
Rakubioloogia teine kursus kordamine
Klatriin. Retseptor-vahendatud endotsütoos. Pinotsütootilised vesiikulid
moodustuvad plasmamembraani teatud piirkonnas, mida nimetatakse kaetud lohuks, millest omakorda
moodustub kaetud vesiikul. Kaetud vesiikuli eluiga on lühike; sekundite jooksul kaob talt nn. "kate" ja ta
on valmis ühinema endosoomiga. Kaetud lohu ja kaetud vesiikulite nn."katte" moodustab valk - klatriin.
See on ilmselt vajalik sissesopistuse tekitamiseks. Retseptor-vahendatud endotsütoos tähendab, et mingi
molekul, mis on rakku ümbritsevas keskkonnas, seostub kõigepealt plasmamembraanis oleva temale
spetsiifilise retseptormolekuliga, seejärel käivitub endotsütoos ning see molekul satub klatriiniga kaetud
vesiikulisse kompleksis oma retseptoriga.
Viiruste sisenemine rakku. Paljud viirused sisenevad rakku retseptor-vahendatud endotsütoosi abil.
Paljudel loomaviirustel on fosfolipiidne kaksikkiht, mis ümbritseb viiruse geneetilist materjali ja valgulist
katet
50
doc
Rakubioloogia ülevaade
Nende diameeter võib olla 0.3 mikrom. ja nende genoom kodeerib ca 400
erinevat valku.
Eukarüootide mitokondrid ja kloroplastid on enam-vähem kindlasti varasemate prokarüootide
järeltulijad, kes on asunud sümbiontidena elama suuremasse anaeroobsesse rakku.
Translatsiooni käigus „tõlgitakse“ RNA molekuli nukleotiidne järjestus valgu (polüpeptiidi)
aminohappeliseks järjestuseks geneetilise koodi kaudu. Translatsiooniks on vajalik õigete
modifikatsioonidega mRNA molekul.
Tuum. Tuumaümbris
Tuum on ümbritsetud kaksikmembraaniga, millest välimine membraan on otseses ühenduses
tsütoplasmavõrgustiku membraaniga ja seda vōib vaadelda kui tsütoplasma võrgustiku
spetsialiseeritud osa.
Tuuma sise- ja välismembraani vahelist osa nim. perinukleaarseks ruumiks, see on otseses
ühenduses tsütoplasmavõrgustiku valendikuga. Sarnaselt tsütoplasma võrgustikuga võivad
tuuma välismembraanile kinnituda ribosoomid.
19
doc
Rakubioloogia
Rakubioloogia
RAKUBIOLOOGIA
1. RAKUÕPETUSE KUJUNEMINE
I periood - algab mikroskoobi leiutamisega
· Jannsenid, Mezius, Lippersheim, Galilei. Termin mikroskoop Faberi poolt 1625 a. (mikros väike;
skopea vaatama). Algselt oli see läätsedest kombineeritud suurendusvahend.
· Inglise matemaatik R. Hook kirjeldas I korda rakku. Kasutas oma konstrueeritud mikroskoopi.
Kõigepealt kirjeldas taimeraku kesta ja 1665 andis korgirakkude esmakirjelduse raamatus
"Micrographia".
· II kirjeldaja oli A. v
19
doc
RAKUBIOLOOGIA
Rakubioloogia
RAKUBIOLOOGIA
1. RAKUÕPETUSE KUJUNEMINE
I periood - algab mikroskoobi leiutamisega
Jannsenid, Mezius, Lippersheim, Galilei. Termin mikroskoop Faberi poolt 1625 a. (mikros väike;
skopea vaatama). Algselt oli see läätsedest kombineeritud suurendusvahend.
Inglise matemaatik R. Hook kirjeldas I korda rakku. Kasutas oma konstrueeritud mikroskoopi.
Kõigepealt kirjeldas taimeraku kesta ja 1665 andis korgirakkude esmakirjelduse raamatus
"Micrographia".
II kirjeldaja oli A. v. Leeuwenhoek
52
docx
Geenitehnoloogia I konspekt
PÄDEVA TEADUSLIKU TEOORIA ALUSEL ON VÕIMALIK
ENNUSTADA NÄHTUSI/FAKTE, MILLE OLEMASOLU HILJEM
EKSPERIMENTAALSELT TÕESTATAKSE
2. Elu organiseerituse tasemed
- MOLEKULAARNE tase – molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia
(BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu,
esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped.
- ORGANELLI tase – (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum,
ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid.
Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused.
- RAKU tase – rakubioloogia. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu
omadused.
- KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-,
närvi- ja sidekude
26
docx
Geenitehnoloogia I konspekt
PÄDEVA TEADUSLIKU TEOORIA ALUSEL ON VÕIMALIK
ENNUSTADA NÄHTUSI/FAKTE, MILLE OLEMASOLU HILJEM
EKSPERIMENTAALSELT TÕESTATAKSE
2. Elu organiseerituse tasemed
- MOLEKULAARNE tase molekulaarbioloogia, geenitehnoloogia, süsteemibioloogia
(BIOMOLEKULID ainult ELUSlooduses). Esmane organiseerituse tase. Kõikjal, kus on elu,
esinevad biomolekulid: sahhariidid, lipiidid, valgud, nukleiinhapped.
- ORGANELLI tase (molekulaarne) rakubioloogia. Uuritakse raku organelle: tuum,
ribosoomid, mitokondrid jne. Kui need rakkudest eraldada, ei kanna nad enam elu tunnuseid.
Organellide koostööst tulenevad rakkude omadused.
- RAKU tase rakubioloogia. Rakk on elu esmane organiseerituse tase, kus ilmnevad kõik elu
omadused.
- KOE tase - histoloogia, arengubioloogia/embrüoloogia. Inimesel põhikoed: epiteel-, lihas-,
närvi- ja sidekude
Meedia
Kommentaarid (0)
Kõik kommentaarid