Organismi areng ja molekulaargeneetika (1)

Lk 118-140 Vaata õpikust jooniseid!
Organismide looteline areng

• Sügoot(viljastatud munarakk ) jaguneb kiirelt mitoosi teel  moodustub loode e embrüo
  
• Looteline areng = embrüogenees
  

Katteseemnetaimede looteline areng algab munaraku viljastumisega ja lõpeb idu moodustumisega seemnes. Selle ajal kujunevad välja taime vegetatiivsete organite algmed: idupung , idujuur, iduvars ja iduleht(lehed).
Inimese looteline areng:
Sügoot -> kobarloode e moorula -> rakud paiknevad ümber, tekib blastotsüst -> karikloode
Lõigustumine – sügoodi jagunemine mitoosi teel u 36 h peale viljastumist, lõigustumine algab munajuhas ja lõppeb emakas . Moodustub kobarloode. (Inimesel täielik lõigustumine, muidu loomariigis levinud rohkem osaline lõigustumine)
Blastotsüst – sein koosneb 1 rakukihist, ühel poolusel tihedam rakukobar e embrüoblast(sellest areneb loode), ülejäänud rakukiht moodustab hiljem lootekesta e kõldkesta. Arengu käidus tekib veel 2 lootekesta: kusekott ja vesikest(selles asub arenev loode).
Platsenta - tekib, kui kõldkest ja emaka limaskest kasvavad kokku peale loote kinnitumist emakaseinale. See ühendab ema lootega ja varustab loodet hapniku ja toiteainetega ning eraldab jääkproduktid. Eraldab naissuguhormoone östrogeeni ja progesterooni(uusi munarakke ei küpse).
Karikloode – koosneb algselt 2. rakukihist e lootelehest , mis eristatakse välimiseks looteleheks e ektodermiks ja sisemiseks looteleheks e entodermiks. Ektodermi rakkudest tekib loote välispinnale vagu e ürgjutt, mis servadest kokku kasvades muutub närvitoruks, millest hiljem arenevad pea- ja seljaaju . Osa ürgjuti rakkudest moodustavad keskmise lootelehe e mesodermi.
Ektoderm : närvisüsteem, meeleelundid, nahk, suu epiteelkude
Mesoderm: tugi-, liikumis-, vereringe -, eritus- ja sigimiselundkond
Entoderm: seede -ja hingamiselundkond
Embrüonaalne induktsioon – rakkude diferentseerumine tingib teiste rakkude diferentseerumise
Biogeneetiline reegel: embrüogeneesis läbitakse liigi evolutsioonilise arengu etapid ehk imetaja loode sarnaneb näiteks algselt kala lootega, seejärel kahepaikse ja roomaja omaga ning alles siis omandab imetajatele omased tunnused.
Paari esimese kuu jooksul on loode väga tundlik võimalike kahjustavate tegurite suhtes.
Rasedus vältab 40 nädalat. Kui laps sünnib enne 36. nädalat, on ta enneaegne.
Organismide lootejärgne areng
Otsese arengu korral sarnaneb vastsündinu üldplaanilt oma vanematega(roomajad, linnud , imetajad). Moondelise arengu puhul erineb vastsündinu oma ehitusplaanilt täiskasvanud organismist ja muutub tema sarnaseks alles läbi vahestaadiumite( selgrootud , mõned selgroogsed ). Moondelise arengu puhul eristatakse veel täismoondelist ja vaegmoondelist arengut.
Täismoondeline areng: muna –> ussike -> nukk (aktiivne elutegevus puudub) -> valmik
Vaegmoondeline areng: muna -> vastne vms, kes erineb oma vanemast -> valmik
Ontogenees - isendi individuaalne areng
Loomade lootejärgse arengu etapid:
Juveniilne staadium –kestab organismi sünnist kuni sigimisvõime saabumiseni. Organism kasvab, elundkondade talitlus ja reflektoorne tegevus täiustuvad. Muutused hõlmavad peaaegu kõiki elundkondi.
Vananemisperiood – elundkondade talitlused häiruvad, elutegevusprotsessid aeglustuvad, muutub looma välisilme.
Vananemine on üldine bioloogiline seaduspärasus, mis kehtib eluslooduse kõigil organiseerituse tasemetel : molekulaarsel, rakulisel, organismilisel jne. Eri liikide isenditel on erinev keskmine eluiga, mis sõltub mitmesugustest geneetilistest mehhanismidest ja keskkonnateguritest.
Kliiniline surm – lakkab südame- ja hingamistegevus ning kesknärvisüsteemi talitlused
Bioloogiline surm – on peale kliinilist surma, mis on kestnud üle 5 min
Taimede lootejärgne areng:
Vegetatiivne areng:
Idand – kujunevad taime veg. Organid
Juveniilses staadiumis arenevad juured, lehed ja taim kasvab suuremaks
Kasvuperiood – taim kasvab, õisi ei moodustu
Generatiivne areng( algab õite väljakujunemisega): tolmukapeas tekivad tolmuterad ja emaka sigimikus areneb munarakk.
Vananemisperiood: aeglustub taime ainevahetus , rakud ja koed hävivad järk-järgult
Pärilikkus
Geneetika – teadusharu , mis uurib organismide pärilikkuse ja muutlikkuse seaduspärasusi.
Pärilikkuse kandjad on kromosoomid .
Genoom – liigile iseloomulikus ühekordses kromosoomikomplektis olev geneetiline info. Inimese genoom koosneb 24 kromosoomist.
Genotüüp - on indiviidi (sageli ka raku) kogu geneetiline informatsioon. Sellest sõltub selle isendi tunnuste esinemine.
Fenotüüp – isendi vaadeldavate tunnuste kogum
Keskkond kas soodustab või pidurdab geenide poolt määratud tunnuste väljakujunemist.
Molekulaargeneetika – teadusharu, mis uurib pärilikkuse seaduspärasusi molekulaarsel tasandil.
Geen – DNA lõik, mis määrab ühe RNA molekuli sünteesi
DNA  RNA  VALK
Replikatsioon – DNA süntees
Transkriptsioon – RNA süntees
Translatsioon – valgusüntees
DNA, RNA ja valgud sünteesitakse olemasolevate molekulide ahelate alusel, mis määravad sünteesitavate molekulide monomeeride järjestuse, st et need on matriitsünteesid. Nii kandub geneetiline info üle.
Replikatsiooni tulemusena saadakse 1. DNA molekulist 2 ühesuguse nukleotiidse järjestusega DNA molekuli. Süntees toimub vastavalt komplementaarsusprintsiibile. Replikatsioon on universaalne protsess, mis tagab rakujagunemise käigus päriliku info võrdse ülekande lähterakust tütarrakkudesse.( A-T, C-G)
Transkriptsiooni käidus saadakse DNA molekuli 1. ahela nukleotiidse järjestusega komplementaarne RNA molekul . Ensüüm peab sünteesi alustamiseks liituma promootoriga, kindel nukleotiidne järjestus, mida ensüüm vajab DNA molekulile kinnitumiseks. Süntees lõppeb, kui jõutakse terminaatorini, mille piirkonnas ensüüm eraldub DNA molekulist. Transkriptsioonil saadakse mRNA, rRNA ja tRNA molekule.(A- U, C-G)
Kui mingilt geenilt toimub RNA süntees, siis öeldakse, et see geen avaldub.
Repressor – valk, mis võib takistada ensüümi ühinemist promootoriga. See valk ühineb osaliselt või täielikult selle osaga, millega peaks ühinema hoopis ensüüm.
Aktivaator – valk, mis on vahel vajalik ensüümi ühinemiseks promootoriga. See valk peab ühinema enne ensüümi promootoriga.
Stuktruurgeen – määrab raku ehituses ainevahetuses osalevate valkude, tRNA ja rRNA sünteesi
Regulaatorgeen – kontrollib struktuurgeenide avaldumist.
Geneetiline kood – mRNA molekuli 3 järjestikust nukleotiidi määravad ära kindla aminohappe valgu molekulis.
Koodon – ühele aminohappele vastav mRNA molekuli nukleotiidikolmik
Initsiaatorkoodon e alguskoodon on alati mRNA nukleotiidne järjestus AUG. Stoppkoodonini jõudes valgussüntees lõpeb , sest UGA, UAA ega UAG koodonitele ei vasta ükski aminohape.