Uspořádání genetického materiálu

Uspořádání genetického materiálu

Eukaryotické buňky s jádry v průměru několik mikrometrů mohou obsahovat téměř 2 metry DNA svinutou vícekrát.

Biologie

Klíčová slova

genetický materiál, DNK, deoxyribonukleová kyselina, dvojšroubovice, chromozóm, adenin, Thymin, Cytosin, guanin, rozmnožování, purin, pyrimidinu, vodíkové vazby, histonového proteinu, nukleosom, lidský, biochemie, biologie

Související doplňky

Scénky

Struktura chromozomu

  • DNA
  • cukr-fosfátová kostra
  • báze
  • sacharid (deoxyribóza)
  • fosfát
  • adenin
  • thymin
  • cytosin
  • guanin
  • struktura připomínající korálky na niti
  • histonové jádro (8 ks histonových bílkovin)
  • histon H1
  • závitnicová struktura
  • smyčková struktura
  • bílkovinná kostra
  • chromozom

Struktura DNA

  • cukr-fosfátová kostra - Řetězec molekul, ve kterém se střídá deoxyribóza a fosfát.
  • báze - DNA obsahuje 4 typy nukleových bází: adenin, thymin, guanin a cytosin. Adenin a guanin jsou větší purinové báze, zatímco thymin a cytosin jsou menší pyrimidiny.
  • sacharid (deoxyribóza) - Deoxyribóza je pětiuhlíkový cukr, který se nachází ve struktuře DNA. Proto se DNA nazývá deoxyribonukleová kyselina.
  • fosfát - Nachází se mezi molekulami deoxyribózy.
  • adenin - Adenin a guanin jsou purinové báze. Adenin se váže s thyminem dvěma vodíkovými vazbami.
  • thymin - Thymin a cytosin jsou pyrimidinové báze.
  • cytosin - Cytosin a thymin jsou pyrimidinové báze.
  • guanin - Guanin a adenin jsou purinové báze. Guanin se váže s cytosinem třemi vodíkovými vazbami.

Vyprávění

Molekula DNA má tvar dvoušroubovice, ve které se nukleové báze připojují k cukr-fosfátové kostře; jejich pořadí kóduje aminokyselinovou sekvenci proteinů. Díky tomu DNA určuje vlastnosti živých organismů.

V cukr-fosfátové kostře se deoxyribóza a fosfát střídá. Nukleové báze lze rozdělit do dvou skupin: báze purinové a báze pyrimidinové. Mezi purinové báze patří adenin a guanin, a k pyrimidinovým zařazujeme thymin a cytosin. Na základě pravidla o párování bází adenin a thymin leží proti sobě a naproti guaninu se nachází cytosin. To znamená, že se větší purin vždy spáruje s menším pyrimidinem. Nukleové báze jsou spojeny vodíkovými vazbami: adenin se váže s thyminem dvěma vodíkovými vazbami, zatímco cytosin s guaninem třemi vodíkovými vazbami.

Buňky mohou obsahovat několik metrů DNA, která musí být řádně uspořádána, aby se vešla do buněčného jádra o průměru několika tisícin milimetrů bez zamotání a mohla být v průběhu buněčného dělení správně rozdělena mezi dceřinými buňkami.

Molekula DNA se namotá na histonové bílkoviny, v důsledku čehož vznikají nukleosomy. Jádrový komponent nukleosom je tvořen z osmi histonových molekul vytvářejících válec, kolem něhož je téměř dvakrát obtočena DNA. DNA se připojuje k jádru histonem H1. Histony tvoří charakteristickou strukturu připomínající korálky na niti.

Tato struktura připomínající korálky na niti se spiralizuje a vytváří závit, tedy solenoidovou strukturu. Na jeden závit připadá přibližně šest nukleosomů.

V další fázi se jednotlivé části závitu navážou na bílkovinnou kostru. Takto se vytvoří charakteristická smyčková struktura.

Opětovným stočením smyčkové struktury vzniká chromozom.

Lidské buňky mají 46 chromozomů, celkem téměř 2 metry DNA. To znamená, že každý mikroskopický chromozom obsahuje v průměru 4 cm DNA.

Související doplňky

DNA

Je nositelkou genetické informace v buňkách.

Meióza

Naše pohlavní buňky jsou haploidní buňky vyrobené z diploidních buněk meiózy což je zvláštní druh buněčného dělení

Mitóza

Mitóza je takový proces dělení, během něhož se počet chromozomů nemění.

Purin (C₅H₄N₄)

Purin je heterocyklická sloučenina na bázi dusíku, její deriváty jsou guanin a adenin.

Pyrimidin (C₄H₄N₂)

Je to heterocyklická sloučenina na bázi dusíku, její deriváty jsou thymin, cytosin a uracil.

β (beta) -D-2-deoxyribóza (C₅H₁₀O4)

Je součástí DNK, obsahuje jednu hydroxylovou skupinu, méně než β-D-ribóza.

Radioaktivita

Radioaktivní rozpad je proces rozpadu nestabilních atomových jader.

Stupně organizace pod jednotlivcem

Animace ukazuje organizovanost živých organismů od jednotlivce přes tkáně po stupeň buněk.

Trepka velká

Eukaryotické jednobuněčné organismy rozšířené ve sladkých vodách.

Želvušky

Želvušky mohou přežít v extrémních podmínkách, mohou dokonce zůstat naživu ve vesmíru.

Měňavka velká

V sladké vodě žijící heterotrofní jednobuněčné organismy, jejichž tvar se neustále mění.

Struktura bílkovin

Struktura a uspořádání polypeptidových řetězců ovlivňuje prostorovou strukturu proteinů.

Added to your cart.