Introducere și concepte de bază
CARBOHIDATURI (sau carbohidrați): acestea sunt zaharuri; ele sunt compuși terțiari (constând doar din trei elemente: carbon, hidrogen și oxigen). Acestea reprezintă o rezervă de energie și reprezintă punctul de plecare pentru producerea altor compuși organici.
LIPID: ele sunt denumite frecvent grăsimi și sunt, de asemenea, substanțe de rezervă și sunt constituenți ai structurilor celulare.
PROTEINE: sunt alcătuite din aminoacizi; ele contribuie la construirea de structuri de diferite organisme, hemoglobină, enzime, hormoni (reglează coordonarea armonioasă între diferitele funcții ale organismelor), anticorpi.
ACIDI NUCLEIC: se formează dintr-o bază de azot (citozină, timid, uracil, adenină și guanină), dintr-un zahăr și din grupări fosfat.
CELULUL: membrana celulară are o grosime de 6-7 × 10-10m; diametrul unei celule este de aproximativ 15 mm, în timp ce cel al miezului este de aproximativ 5 mm.
Elementele caracteristice ale unei celule sunt:
- Membrana perinucleară : delimitează nucleul;
- Nucleolus : este o parte specializată a nucleului;
- Mitochondrion : este "centrul energetic" al celulei;
- Peroxizomii : organisme specializate în reacții de oxidare (H2O2 liber) și sunt negre deoarece conțin multă fier;
- Ribozomii : sunt conținute în reticulul endoplasmic și sintetizează proteinele;
- Reticulul endoplasmatic : este dur dacă conține ribozomi și este neted, dacă nu conține. Prezintă un spațiu interior (lumen) în care se acumulează proteinele sintetizate;
- Aparatul Golgi : constă din sisteme cu blistere. Proteinele, prin acest aparat, ajung la destinație fără erori.
Imagine luată de la www.progettogea.com
O celulă fiică este întotdeauna aceeași ca o celulă mamă.
Genomul uman este setul de patrimoniu genetic al unui individ și format din patruzeci și șase de cromozomi (douăzeci și trei de cupluri) format în medie de șaptezeci de milioane de perechi de baze, astfel încât întregul genom conține (46 × 70 000 000) 3 × 109 perechi de baze și fiecare pereche contribuie la lungimea de aproximativ 6-7 × 10-10 m.
Dacă ADN-ul fiecărui cromozom este derulat și cele patruzeci și șase de molecule conținute în nucleul unei celule somatice sunt aliniate, ajungem la o lungime de 2 m (fiecare cromozom este de aproximativ patru centimetri). Având în vedere faptul că un om are 10000 milioane de celule, ADN-ul total ajunge la 20000 milioane de km (distanța dintre soare și lună este de 200 milioane Km)
Un cromozom unic este o macromolecule cu un diametru de aproximativ 2 × 10-9 m și conține o moleculă de ADN; gena este o porțiune a ADN-ului (adică o porțiune a unui cromozom) care conține informații complete și specifice pentru o anumită proprietate. În zilele noastre cunoaștem întregul genom uman, adică cunoaștem succesiunea completă a bazelor din ADN, dar numai o foarte puține porțiuni de ADN au primit o "identitate": este necesar să se stabilească care parte din ADN corespunde unei anumite proprietăți.
Există aproximativ treizeci de mii de gene, dar o genă poate fi exprimată în moduri diferite, astfel că aceasta este o indicație orientativă.
EXPRESIE: informațiile conținute într-o genă conduc la obținerea unui produs final (sinteza proteinelor).
TRANSCRIPTIE: conversia informatiei continute intr-o gena, intr-un lant de ARN mesager printr-un sistem enzimatic; ARN-ul mesagerului, din nucleu trece la citoplasma în care sunt conținute ribozomii.
TRADUCERE: ribozomii sintetizează proteina care este produsul expresiei genetice.
CODING: înseamnă traducerea mesajului.
Un sistem enzimatic, apoi, prin procesul de transcriere, transformă informația purtată de o genă într-un lanț de ARN mesager și începe translația.
Replicarea ADN-ului înseamnă copierea părții de ADN care prezintă interes pentru ARN mesager.
Cele două diferențe principale dintre ADN și ARN:
- În ARN ca zahăr există riboză, în timp ce în ADN, deoxiriboză;
- În ADN, bazele azotate sunt: adenină, guanină, timină și citozină; în timp ce în ARN uracilul ia locul timinei.
Genele conțin, de obicei, unul sau mai multe segmente de ADN din interiorul lor, care nu codifică proteina; aceste fragmente se numesc introni, în timp ce segmentele de codare se numesc exoni .
Exonii reprezintă porțiunea genei care poate fi exprimată în timp ce intronii nu sunt exprimați.
În anumite condiții, gena este exprimată fără introni, dar în alte condiții, intronii pot fi transformați în exoni și, prin urmare, exprimați (adică pot codifica proteina).
În funcție de diferitele introni exprimați, există diferite produse proteice: o genă, prin urmare, poate fi exprimată în moduri diferite.
Există o asemănare funcțională între diferitele produse ale aceleiași gene; ele au, cu toate acestea, o structură diferită și, din acest motiv, ele sunt utilizate în locuri diferite.
Informațiile genetice conținute în fiecare celulă a unui organism sunt aceleași. De exemplu, ADN-ul unei celule hepatice (hepatocite) și ADN-ul conținut într-o celulă musculară (miocit) este același; pentru a diferenția un hepatocit de la un miocit este expresia diferită a genelor conținute în ADN. În general, într-o celulă sunt exprimate unele gene și într-o altă celulă, plasate într-o altă parte a organismului, altele sunt exprimate.
