Введение и основные понятия
УГЛЕВОДЫ (или глюциды): это сахара; они являются третичными соединениями (состоящими только из трех элементов: углерода, водорода и кислорода). Они представляют собой запас энергии и являются отправной точкой для производства других органических соединений.
ЛИПИДЫ: их обычно называют жирами, а также резервными веществами и компонентами клеточных структур.
БЕЛКИ: они состоят из аминокислот; способствуют построению структур различных организмов, гемоглобина, ферментов, гормонов (регулируют гармоничную координацию между различными функциями организмов), антител.
ЯДЕРНЫЕ КИСЛОТЫ: они образованы азотистым основанием (цитозин, тимид, урацил, аденин и гуанин), сахаром и фосфатными группами.
КЛЕТОК: клеточная мембрана имеет толщину 6-7 × 10 -10 м; диаметр клетки составляет около 15 мм, а диаметр ядра - около 5 мм.
Характерные элементы ячейки:
- Перинуклеарная мембрана : отграничивает ядро;
- Ядрышко : это специализированная часть ядра;
- Митохондрия : это «энергетический центр» клетки;
- Пероксисомы : они являются органеллами, специализирующимися на реакциях окисления (они выделяют H2O2) и являются черными, потому что содержат много железа;
- Рибосомы : они содержатся в эндоплазматической сети и синтезируют белки;
- Эндоплазматический ретикулум : он грубый, если он содержит рибосомы, и гладкий, если он не содержит их. Он представляет собой внутреннее пространство (просвет), в котором накапливаются синтезированные белки;
- Аппарат Гольджи : состоит из систем мочевого пузыря. Белки, благодаря этому аппарату, достигают цели без ошибок.
Изображение взято с www.progettogea.com
Дочерняя клетка всегда такая же, как материнская клетка.
Геном человека является целым генетическим наследием человека и состоит из сорока шести хромосом (двадцати трех пар) в среднем, состоящих из семидесяти миллионов пар оснований, поэтому весь геном содержит (46 × 70 000 000) 3 × 109 пар оснований и каждая пара вносит свой вклад в длину примерно 6-7 × 10-10 м.
Если ДНК каждой хромосомы развернута и сорок шесть молекул, содержащихся в ядре соматической клетки, выровнены, она достигает длины 2 м (каждая хромосома имеет длину около четырех см). Тогда, учитывая, что у человека есть 10 000 тысяч клеток, общая ДНК достигает 20000 миллионов км (расстояние между солнцем и луной составляет 200 миллионов км).
Отдельная хромосома представляет собой макромолекулу диаметром около 2 × 10-9 м и содержит молекулу ДНК; ген - это часть ДНК (то есть часть хромосомы), которая содержит полную и конкретную информацию для определенного свойства. В настоящее время известен весь человеческий геном, то есть полная последовательность оснований в ДНК известна, но только очень немногие части ДНК получили «идентичность»: необходимо установить, какая часть ДНК соответствует данному свойству.
Существует около тридцати тысяч генов, но один ген может быть выражен по-разному, так что это показательно.
ВЫРАЖЕНИЕ: информация, содержащаяся в гене, приводит к получению конечного продукта (синтез белка).
ТРАНСКРИПЦИЯ: преобразование информации, содержащейся в гене, в цепи РНК-мессенджера с помощью ферментативной системы; РНК-мессенджер от ядра переходит к цитоплазме, в которой содержатся рибосомы.
ПЕРЕВОД: рибосомы синтезируют белок, который является продуктом генетической экспрессии.
CODIFY: означает перевод сообщения.
Следовательно, ферментная система посредством процесса транскрипции преобразует информацию, переносимую геном, в цепочку РНК-мессенджера и начинает трансляцию.
Репликация ДНК означает копирование той части ДНК, которая вас интересует, в посланную РНК.
Два основных различия между ДНК и РНК:
- В РНК в виде сахара присутствует рибоза, а в ДНК - дезоксирибоза;
- В ДНК азотистыми основаниями являются: аденин, гуанин, тимин и цитозин; в то время как в РНК урацил занимает место тимина.
Гены обычно содержат один или несколько сегментов ДНК внутри них, которые не кодируют белок; эти фрагменты называются интронами, а сегменты кодирования - экзонами .
Экзоны представляют часть гена, которая может быть экспрессирована, тогда как интроны не экспрессируются.
При определенных условиях ген экспрессируется без интронов, но в других условиях интроны могут превращаться в экзоны и, следовательно, экспрессироваться (т.е. они могут кодировать белок).
В зависимости от различных экспрессируемых интронов образуются разные белковые продукты: следовательно, ген может экспрессироваться разными способами.
Существует функциональное сходство между различными продуктами одного и того же гена; однако они имеют разную структуру и по этой причине их используют в разных местах.
Генетическая информация, содержащаяся в каждой клетке организма, одинакова. Например, ДНК клетки печени (гепатоцит) и ДНК, содержащиеся в мышечной клетке (миоцит), одинаковы; дифференцировать гепатоцит от миоцита - это различная экспрессия генов, содержащихся в ДНК. Как правило, в клетке одни гены экспрессируются, а в другой клетке, расположенной в другой части организма, другие экспрессируются.
