Аутор Тема: Објашњење главних појмова везаних за генетичку генеалогију  (Прочитано 20978 пута)

Ван мреже Kor

  • Члан Друштва
  • Истраживач
  • *****
  • Поруке: 814
  • реверзни инжињеринг историје
Одг: Објашњење главних појмова везаних за генетичку генеалогију
« Одговор #20 послато: јануар 23, 2013, 11:41:20 поподне »
Знам да многи не воле много биологије и хемије али мислим да није на одмет да још мало утврдимо градиво са те стране. Када се нека тема образложи више пута и изв више углова, она постаје много јаснија.


ХЕМИЈСКИ САСТАВ ЋЕЛИЈЕ
Хемијски елементи који изграђују ћелију називају се биогени елементи. Према количини у којој се налазе у ћелији деле се на макроелементе [грч. маkро = много], којима припадају C [угљеник], H [водоник], О [кисеоник], N [азот] и др и микроелементе [грч. миkро = мало] - Cu [бакар], Br [бром], Мn [манган], Fe [гвожђе] и др

Неорганска једињења и елементи

Вода је једна од главних компоненти живих система и чини чак 50-95% тежине ћелије. Количина воде у ћелијама човека зависи од: старости, врсте ткива, метаболичке активности, пола. Улоге воде су:
1. она је универзални растварач;
2. погодна је средина за одвијање метаболичких реакција;
3. транспортна улога воде огледа се у лаком преношењу материја које се у њој растварају;
4. учествује у терморегулацији и Осморегулација.

Неорганске соли се јављају у облику катјона и ањона. Најважнији катјони су На + и К + који обезбеђују поларизованост мембране нервних и мишићних ћелија. Међу ањонима најважнији су фосфати јер представљају основне облике из којих се користи енергија [АТП].

Органска једињења
Органска једињења обавезно садрже угљеник [Ц] и њиховим разлагањем се ослобађа мања или већа количина енергије [разлика у односу на неорганске материје]. Разликују се 4 групе ових једињења: угљени хидрати, масти, протеини и нуклеинске киселине.

Угљени хидрати [шећери]
Деле се на моносахариде, олигосахариде и полисахариде. Моносахариди [прости шећери] се хидролизом не могу разложити на простија једињења. Према броју угљеникових атома деле се на триозе, тетрозе, пентозе [рибоза и дезоксирибоза], хексозе [глукоза и фруктоза]. Глукоза је главни извор енергије и основни транспортни облик шећера у организму кичмењака. Олигосахариди [грч. Олигос = мало по броју, сиромашно ] су изграђени 2-10 моносахарида. Најзначајнији су дисахариди [од 2 моносахарида] којима припадају малтоза, лактоза и сахароза. Полисахариди су макромолекули настали повезивањем великог броја моносахарида у дугачке ланце [могу да садрже на стотине и хиљаде моносахарида]. Резервни полисахариди су магацини енергије и код животиња је то гликоген, а код биљака је скроб. Градивни полисахариди су целулоза [биљке], хитин [животиње], агар [алге].




Липиди [масти]

Енергетски најбогатија органска једињења која се не растварају у води. Прости липиди се састоје од глицерола [алкохол са три ОХ групе] и масних киселина [засићених или незасићених]. Сложени липиди поред овог што садрже прости имају још неку компоненту, нпр фосфолипиди садрже фосфатну групу. Најважнији градивни липиди су фосфолипиди и холестерол, који граде мембране животињских ћелија. Холестерол је дериват липида тзв. Стероид. Стероидима припадају и неки хормони [полни хормони и хормони коре надбубрежне жлезде].




Протеини [беланчевине] Састоје се од великог броја аминокиселина повезаних пептидним везама у полипептидне ланце. Број, врста и редослед аминокиселина чини примарну структуру протеина која је условљена генима. Сви протеини се граде комбинацијама 20 различитих аминокиселина [20 аминокиселина може се комбиновати на неограничен број начина]. Учествују у скоро свим процесима у организму, јер протеини су: ензими, хормони, антитела, градивни [нпр кератин у кожи], транспортни [хемоглобин у крви животиња преноси CО2 и О2], контрактилне [актин и миозин у мишићним ћелијама], резервни [у јајима и семенима].




аминокиселина структурно представљена пептидне везе [CO - NH]

Нуклеинске киселине [ДНК и РНК]
Обе врсте се састоје од нуклеотида повезаних фосфодиестарским везама у полинуклеотидни ланац .. Нуклеотид се састоји од шећера [пентоза], азотне базе [може да буде пуринска: аденин и гуанин или пиримидинске: цитозин и тимин] и фосфорне киселине. У свим нуклеотидима су шећер и фосфорна киселина исти, а нуклеотиди се међусобно разликују по бази коју имају . Нуклеотиди ДНК и РНК се разликују по шећеру [у ДНК је то дезоксирибоза, ау РНК је рибоза] и једној пиримидинској бази [уместо тимина РНК има урацил].





Нуклеотид РНК

Све ћелије једног организма имају исту ДНК, док се разликују три врсте РНК: информациона, транспортна и рибозомска РНК [скраћено и-РНК, т-РНК и р-РНК]. ДНК има два, а РНК 01:00 полинуклеотидни ланац. Ланци ДНК су постављени наспрамно и паралелно један другом; повезани су преко комплементарних база: аденин једног са тимином наспрамног ланца [и обратно], гуанин једног са цитозин наспрамног ланца [и обрнуто].



РНК је једноланчани зато што настаје преписивањем [транскрипцијом] дела једног ланца ДНК, односно гена. Протеини се синтетишу према упутству записаном у генима. То упутство се прво препише са гена на РНК, а затим се са РНК преведе [процес је транслација] у редослед аминокиселина у протеину.




« Последња измена: јануар 24, 2013, 12:06:51 пре подне Kor »

Ван мреже Kor

  • Члан Друштва
  • Истраживач
  • *****
  • Поруке: 814
  • реверзни инжињеринг историје
Одг: Објашњење главних појмова везаних за генетичку генеалогију
« Одговор #21 послато: јануар 23, 2013, 11:45:47 поподне »
МЕТАБОЛИЗАМ ЋЕЛИЈЕ
Свеукупност биохемијских реакција у ћелији, односно укупан промет материје и енергије представља метаболизам. Ка рактерисе га два основна процеса: анаболизам и катаболизам. Анаболизам представља синтезу сложених једињења из простих, уз потрошњу енергије [фотосинтеза, синтеза протеина итд]. Катаболизам су реакције разградње сложених једињења на проста, уз ослобађање енергије [дисање, варење]. У ћелији се стално и упоредо дешавају процеси анаболизма и катаболизма. Енергија која се ослободи у процесима катаболизма користи се у анаболизма. Енергију ћелија користи из молекула аденозин трифосфата [АТП]. АТП се састоји из рибозе, аденина и три фосфатне групе, и изгуби једну ПО4 групу онда настаје АДП [аденозин дифосфат]. Губитком још једне фосфатне групе од АДП-а настаје АМП [аденозин монофосфат]. Овај процес је повратан, односно од АМП додавањем фосфатних група обнавља се АТП. Енергија која се ослобађа у катаболизму користи се за поновну синтезу АТП-а из АДП-а. Стога систем АТП / АДП служи као универзалан начин за размену енргије, који се креће између реакција у којима се ослобађа енергија и реакција у којима се она троши.


ЕНЗИМИ

Реакције у ћелији одигравају се великом брзином и по утврђеном редоследу што је омогућено присуством природних [биолошких] катализатора. Најзначајнији биокатализатори су ензими, а поред њих ту се сврставају и витамини, хормони, као и поједини јони и микроелементи Део ензима одговоран за његово дејство је активни центар [место], који се везује са супстратом по принципу,, кључ-брава''.


Прости ензими се састоје само од протеина, док сложени [холоензими] поред протеина садрже и неки непротеинске део [коензим или простетична група]. најважнији коензими учествују у оксидо-редукцијама као нпр НАД, НАДП. Сви ензими се стварају у ћелији, а према месту деловања деле се на ендоензиме и егзоензиме. Ендоензими делују у самој ћелији у којој се стварају, а егзоензими делују ван ћелије у којој се стварају.
Урођене грешке у метаболизму представљају потпуни или делимичан губитак дејства неког ензима. Услед грешке у неком гену не долази до стварања ензима, што проузрокује обољења заједнички названа ензимопатије [ензимске болести].

ЕВОЛУЦИЈА ЋЕЛИЈЕ: прокариота И еукариота
Прва ћелија настала је пре око 3,5 - 4 милијарде година и била је прокариотске грађе. Сматра се да су најстарије прокариоте биле анаеробни организми који су вршили фотосинтезу. Пошто се у процесу фотосинтезе, као споредан производ, ствара кисеоник, ове прокариоте су омогућиле настанак аеробних организама. Пре око 1,6 милијарди година дошло до преласка прокариота ка знатно сложенијим еукариотске ћелијама. Данашњим прокариота припадају бактерије и модрозелене алге [цијанобактерије]. Прокариоте су једноћелијски организми без диференцираног једра и ћелијсклх органела [имају само рибозоме]. Генетички материјал [ДНК] прокариота налази се у цитоплазми и назива нуклеоид. Рибозома прокариота су ситнији [70С] од еукариотских [80С]. Ћелијска мембрана прокариота гради уврате мезозоме и за њу су везани ензими ћелијског дисања.


прокариотска ћелија


еукариотска ћелија


Ћелијска мембрана
Ћелијска мембрана изграђена је од липида и протеина, којима су придружени полисахариди .. Липиди и протеини су међусобно у таквом односу да граде тзв. течни мозаик [течно-мозаични модел грађе мембране први су дали 1972.г. Сингер и Николсон]. Главна особина је семипермеабилност или селективна пропустљивост.


Транспорт кроз мембрану
Постоје две основне врсте: пасиван и активан транспорт. При пасивном транспорту материје се крећу из средине са већом у средину са мањом концентрацијом [низ хемијски градијент], при чему се енергија не троши. Облици пасивног транспорта су осмоза, дифузија и олакшана дифузија. Активан транспорт се врши кроз ћелијску мембрану насупрот хемијском градијенту - материје се транспортују из средине са мањом у средину са већом концентрацијом, помоћу протеина носача и уз утрошак енергије. Енергија за одвијање активног транспорта добија се хидролизом АТП-а у АДП. Протеини носачи раде као пумпе и као ензими АТП - азе [аденозин трифосфатазе] јер катализују разлагање АТП-а. Најбоље проучена је На - К пумпа која насупрот хемијском градијенту, активно испумпава јоне На + из ћелије, а упумпава јоне К + у ћелију. Натријум-калијум пумпа има главну улогу у стварању мембранског потенцијала животињских ћелија.


Ендоцитоза и егзоцитоза
Макромолекули као што су протеини, полисахариди, полинуклеотиди или чак читаве ћелије [нпр бактерије] не могу пролазити кроз мембрану ни једним од до сада наведених типова транспорта. Уношење и излучивање великух молекула обавља се активним учешћем ћелијске мембране при чему она образује везикуле, а процеси се називају ендоцитоза и егзоцитоза. Процес уношења макромолекула и раствора назива се ендоцитоза, док се избацивање специфичних производа ћелије или неких других материја у ванћелијски средину назива егзоцитоза. Ендоцитоза обухвата два процеса: фагоцитозу и пиноцитозу. Уношење крупних честица је фагоцитоза [грч. Пхагеин = јести], а растворених материја је пиноцитоза [грч. Пино = пити].

Ван мреже Kor

  • Члан Друштва
  • Истраживач
  • *****
  • Поруке: 814
  • реверзни инжињеринг историје
Одг: Објашњење главних појмова везаних за генетичку генеалогију
« Одговор #22 послато: јануар 23, 2013, 11:51:43 поподне »
Ћелијске органеле
Цитоплазмине органеле се, према сличним функцијама које врше, могу груписати на:
• органеле које учествују у процесима синтезе; припадају им рибозоми, ендоплазматични ретикулум, Голџијев комплекс;
• органеле у којима се складиште хидролитицки ензими; то су: лизозоми, пероксизоми и вакуоле биљне ћелије
• органеле у којима се синтетише АТП: митохондрије и хлоропласта.


Овакво груписање не обухвата центрозоме, који учествују у деоби и једро, у коме су смештени хромозоми [гени].

Рибозоми су једине органеле присутне иу прокариотској иу еукариотској ћелији. Састоје се од две субјединице [велике и мале] који се повежу са молекулом и-РНК и тада синтетишу протеин. Повезивањем већег броја рибозома са и-РНК настаје полизом.



Ендоплазматични ретикулум [ЕР] је мрежа мембрана која се простире кроз читаву ћелију. Основна улога ове органеле је синтеза и транспорт материја кроз ћелију. Разликују се две врсте грануларна и агрануларни. Грануларна ЕР на мембранама носи рибозоме па се у њему синтетишу протеини. Агрануларни ЕР нема рибозоме иу њему се синтетишу липиди и њихови деривати.


грануларна ретикулум



Голџијев комплекс се састоји из спљоштених паралелно постављених крупних везикула [као наслагани тањири] од којих се одвајају ситније везикуле које садрже производи лучења ове органеле. Улога му је у дозревања, обележавању и усмеравању кретања молекула ка тачном одредишту у ћелији: ка лизозомима, ван ћелије [секреторна улога], ка ћел. мембрани.

Лизозоми су облика кесица обавијених једноструком мембраном. Испуњени су многобројним хидролитицке ензимима па се називају'' органеле за варење''. У њима се могу разложити различите материје, стране материје или чак читаве ћелије [нпр бактерије], делови сопствене ћелије ау одређеним условима и читава ћелија ['' кесе самоубице''].



Пероксизоми су мале, једноструком мембраном окружене везикуле. Садрже ензиме за оксидацију масних киселина и аминокиселина, при чему се као споредан производ јавља водоник-пероксид. Пероксизомима, који су својствени животињским ћелијама, одговарају глиоксизоми у биљним ћелијама, мада их доста цитолога сматра једном те истом органелама. Оксизоми се налазе у семенима која су богата уљима и омогућавају раст клице тако што јој обезбеђују енергију разградњом масних киселина.

Вакуола је карактеристична само за биљне ћелије. Има улогу биљних лизозома и даје чврстину ћелији. Њена мембрана се назива тонопласт.



Митохондрије су органеле са највећом количином мембрана. Њихов садржај је обавијен двема мембранама - спољашњом и унутрашњом, између којих се налази међупростор. Спољашња мембрана је глатка иу контакту је са цитоплазми. Унутрашња мембрана гради многе уврате означене као кристе [преграде] на којима се налазе ензими респираторног ланца. У митохондријалне матриксу налазе рибозоми [70С] и митохондријална ДНК [прстенаста је].



У процесу ћелијског дисања разлажу се органске материје до крајњих проиизвода CO2 и H2О и ослобађа се енергија у виду молекула АТП-а. Одвија се кроз две фазе: гликолизу [у цитоплазми у одсуству О2] и Кребсов циклус [у митохондријама, у присуству О2]. Основни извор енергије у животињским ћелијама је гликоза. Разлагањем 1 мол гликозе кроз обе фазе ослободи се 38мол АТП-а.

Пластида су присутни само у биљној ћелији. Разликују се три врсте хромопласти, хлоропласта и леукопласти [без пигмента, у њима се магационирају хранљиве материје]. Хлоропласта су и по грађи и по функцији слични митохондријама. Хлоропласта садрже пигмент хлорофил иу њима се одвија процес фотосинтезе. Фотосинтеза представља процес којим се помоћу хлорофила апсорбује сунчева светлост и претвара у хемијску енергију [АТП] а затим се та енергија користи за синтезу органских материја из неорганских [CO2 и H2О].

« Последња измена: април 01, 2017, 11:37:34 пре подне Kor »

Ван мреже Kor

  • Члан Друштва
  • Истраживач
  • *****
  • Поруке: 814
  • реверзни инжињеринг историје
Одг: Објашњење главних појмова везаних за генетичку генеалогију
« Одговор #23 послато: јануар 23, 2013, 11:56:42 поподне »
Ћелијска ЦИКЛУС
Ћелијски циклус је живот ћелије између две деобе, при чему је једна деоба укључена у циклус. Према томе ћелијски циклус се састоји од две фазе - фазе деобе [Д-фаза] и интерфазе. Интерфазе обухвата период у току кога се ћелија припрема за деобу. Пре деобе ћелија мора да удвостручи своју масу, да би све своје делове подједнако поделила између кћерки-ћелија. Фаза деобе код еукариотских ћелија обухвата поделу једра [кариокинеза] и поделу цитоплазме и њених органела [цитокинеза]. Ћелијски циклус има различито време трајања код различитих ћелија [код бактерија најчешће траје 20 мин, а различитих људских и животињских ћелија 16-25 сати].

Интерфазе
Интерфазе [лат. интер = између] је период ћелијског циклуса између две деобе. Она је најдужа фаза у животу ћелије зато што се за време те фазе обављају обимне припреме за деобу. Дели се на три фазе - пресинтетичка [Г1], синтетичка [С] и постинтетичка [Г2]. У кључној, С фази, обавља се репликација ДНК којом се молекули ДНК дуплирају [од једног молекула настану два потпуно идентична молекула ДНК]. Тако ћелија у Г2 фази има дупло већу количину ДНК него у Г1 фази. У интерфази се као најзначајнији процес, поред репликације, врши и раст ћелије. Да би ћелија ушла у деобу она прво мора да порасте и да дуплира количину ДНК.


репликација

Фаза деобе
Ћелија која је завршила интерфазе и припремила се за поделу на две нове ћелије, улази у деобу. Прокариотске ћелије се деле амитозом [директном или простом деобом], док се еукариотске деле митозом или мејозе.

Митоза
Митозом се деле соматске ћелије са диплоидне бројем хромозома, при чему се количина ДНК правилно распореди новонасталим ћелијама. Кћерке ћелије добијају међусобно једнак број хромозома [обе су диплоидне] и количину ДНК, а истовремено имају и једнак број хромозома као мајка-ћелија [2n] од које су настале. Митоза се дели на 4 фазе: профазе, метафаза, анафази и телофази [поређане су по редоследу дешавања], међу којима профаза траје најдуже, а метафаза најкраће. На самом почетку митозе хромозоми се уочавају као дугачки конци, по чему је и сама деоба добила име [грч. Митос = конац].



Мејоза [редукциона деоба]
Деоба којом се образују полне ћелије назива се мејоза. При томе се једна диплоидне ћелије два пута дели и настају 4 хаплоидне ћелије. С обзиром да се број хромозома у кћеркама ћелијама у односу на мајку ћелију смањује на пола, ова деоба се назива и редукциона [лат редуцтио = смањење]. Редукција броја хромозома обавља се у првој деоби, означеној као мејоза I, када се мајка-ћелија [2n број хромозома] подели на две кћерке-ћелије [н број хромозома]. У другој деоби, мејози II, се обе кћерке-ћелије [са n бројем хромозома] поделе тако да настаје укупно 4 ћелије. Пошто је мејоза II уствари митоза [назива се еквациона митоза] те 4 ћелије имају хаплоидан број хромозома.


Образовање полних ћелија [гамета] човека назива се гаметогенеза [генезис = постанак]. Разликују се два типа гаметогенезе: сперматогенеза [образовање сперматозоида] и овогенеза [образовање јајне ћелије, овум = јајна ћелија]. При сперматогенезе од једне ћелије мејозе постају 4 сперматозоида и сви су функционални [имају способност да оплоде јајну ћелију]. У женском полу од једне ћелије такође настају 4 ћелије, али је само једна од њих функционална - јајна ћелија, док остале три пропадају.
« Последња измена: јануар 24, 2013, 04:16:03 поподне Kor »