1st Chapter Flashcards
Τι ονομάζουμε αποικία;
Είναι ένα σύνολο από μικροοργανισμούς,που έχουν προέλθει από διαδιχικές διαιρέσεις ενός κυττάρου, όταν αυτό αναπτύσσεται σε στερεό θρεπτικό υλικό. Οι αποικίες είναι ορατές με γυμνό μάτι.
Να αναφέρετε τις διαφορές ανάμεσα στα αδρά και λεία βακτήρια του βακτηρίου πνευμονιόκοκκος που χρησιμοποίησε ο Griffith στα πειράματά του το 1928
Λεία: 1)Έχουν προστατευτικό κάλυμμα 2)Σχηματίζουν λείες αποικίες 3)Είναι παθογόνα και προκαλούν πνευμονία στα ποντίκια Αδρά: 1)Δεν έχουν προστατευτικό κάλυμμα 2)Σχηματίζουν αδρές αποικίες 3)Δεν είναι παθογόνα
Να περιγράψετε το πείραμα του Griffith
Ο Griffith χρησιμοποίησε υψηλή θερμοκρασία για να σκοτώσει τα λεία βακτήρια και με αυτά μόλυνε ποντικούς οι οποίοι παρέμειναν ζωντανοί.Όταν όμως ανέμειξε νεκρά λεία βακτήρια με ζωντανά αδρά και με το μείγμα μόλυνε ποντικούς, τότε αυτοί πέθαιναν. Στο αίμα των νεκρών ποντικών βρέθηκαν ζωντανά λεία βακτήρια.
Ποιο συμπέρασμα προέκυψε από το πείραμα του Griffith;
Συμπέρανε ότι μερικά αδρά βακτήρια μετασχηματίστηκαν σε λεία παθογόνα ύστερα από αλληλεπίδραση με τα νεκρά λεία βακτήρια , αλλά δεν μπόρεσε να δώσει ικανοποιητική εξήγηση για το πώς γίνεται αυτό
Πότε, από ποιους και πώς δόθηκε η απάντηση στο ερώτημα που προέκυψε από το πείραμα του Griffith;
[Δηλαδή ποιο συστατικό()DNA, RNA,πρωτεϊνες, υδατάνθρακες, λιπίδια…) των αδρών κυττάρων προκάλεσε τον μετασχηματισμό τους]
Το 1944 από τους Avery, Mac-Leod και McCarty. Οι ίδιοι επανέλαβαν τα πειράματα του Griffith in vitro. Διαχώρησαν τα συστατικά των νεκρών λείων βακτηρίων σε DNA, RNA,πρωτεϊνες, υδατάνθρακες, λιπίδια κλπ και έλεγξαν ποιο από αυτά είχε την ικανότητα μετασχηματισμού. Διαπίστωσαν πως αυτό ήταν το DNA
Ποια βιοχημικά δεδομένα υπήρχαν την περίοδο που ο Avery και η ομάδα του έκαναν το πείραμά τους, που υποστήριζαν πως DNA είναι το γενετικό υλικό;
1) Η ποσότητα του DNA σε κάθε οργανισμό είναι σταθερή και δε μεταβάλλεται από αλλαγές στο περιβάλλον
2) Η ποσότητα του DNA είναι ίδια σε όλα τα είδη κυττάρων ενός οργανισμού(πχ άνθρωπος, καρδιά σπλήνας, ήπαρ κα)
3) Οι γαμέτες των ανώτερων οργανισμών είναι απλοειδείς. Περιέχουν δηλαδή την μισή ποσότητα DNA από τα σωματικά κύτταρα που είναι διπλοειδή.
4) Η ποσότητα DNA είναι ,κατά κανόνα, ανάλογη με την πολυπλοκότητα του οργανισμού. Συνήθως, όσο εξελικτικά ανώτερος είναι ο οργανισμός, τόσο πεισσότερο DNA περιέχει σε κάθε κύτταρό του
5) Σε κάθε μόριο DNA ισχύει ότι A=T, C=G
6) Βρέθηκε πως η αναλογία βάσεων A+T/C+G σχετίζεται με το είδος του οργανισμού
Πότε από ποιους και πως επαληθεύτικε οριστικά ότι το DNA είναι το γενετικό υλικό;
Το 1952 με τα κλασσικά πειράματα των Herhsey και Chase, οι οποίοι μελέτησαην τον κύκλο της ζωής του βακτηριοφάγου Τ2. Ιχνηθέτησαν τους φάγους με ραδιενεργό 35S που ενσωματώνεται στις πρωτεϊνες,αλλά όχι στο DNA και με ραδιενεργό 32P, που ενσωματώνεται στο DNA και όχι στις πρωτεϊνες.
Με τους ραδιενεργούς φάγους μόλυναν βακτήρια. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι μόνο το DNA των φάγων ειδέρχεται στα βακτήρια και είναι ικανό να δώσει τις απαραίτητες εντολές για να πολλαπλασιαστούν και να παραχθούν νέοι φάγοι.
Τι σημαίνει η έκφραση in vivo και in vitro; Να δώσετε ένα παράδειγμα για το καθένα
In vivo: Περιγράφει μια βιολογική διαδικασία που πραγματοποιείται σε ζωντανό οργανισμό
Παράδειγμα:Απόδειξη ημισυντηρητικού μηχανισμού της αντιγραφής του DNA
In vitro: Περιγράφει μια βιολογική διαδικασία που πραγματοποιείται σε δοκιμαστικό σωλήνα
Παράδειγμα: Ανάλυση ενζύμων της αντιγραφής του DNA
Τι είναι η ιχνηθέτηση; Να δώσετε ένα παράδειγμα που χρησιμοποιείται
Είναι η σήμανση χημικών μορίων με τη χρήση ραδιενεργών ισοτόπων ή φθορίζουσων ουσιών.
Ένα τυπικό παράδειγμα είναι η χρήση ραδιενεργού φωσφόρου 32P στα νουκλεοτίδια για την ιχνηθέτηση DNA
Ποια η χημική σύσταση του DNA και RNA;
Είναι νουκλεϊκά οξέα, δηλαδή μακρομόρια που αποτελούνται από νουκλεοτίδια. Τα νουκλεοτίδια αποτελούνται από μία φωσφορική ομάδα, μία πεντόζη και μία αζωτούχα βάση. Σε κάθε νουκλεοτίδιο, η φωσφορική ομάδα συνδέεται με τον 1΄άνθρακα της πεντόζης και η αζωτούχος βαση με τον 3΄.Διακρίνονται σε δεοξυριβονουκλεοτίδια(DNA) και ριβονουκλεοτίδια(RNA).
Πώς σχηματίζεται μία πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα και με ποιον τρόπο προκύπτει ο προσανατολισμός της;
Σχηματίζεται από την ένωση νουκλεοτιδίων με ομοιοπολικό δεσμό. Ο δεσμός αυτός δημιουργείται μεταξύ του 3΄ άνθρακα της πεντόζης του 1ου νουκλεοτιδίου και της φωσφορικής ομάδας που είναι συνδεδεμένη στον 5’ άνθρακα της πεντόζης του επόμενου νουκλεοτιδίου. Ο δεσμός αυτός ονομάζεται 3-5 φωσφοδιεστερικός δεσμός. Με τον τρόπο αυτό, η πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα που δημιουργείται έχει έναν σκελετό που αποτελείται από επανάληψη των μορίων φωσφορική ομάδα-πεντόζη… Ανεξάρτητα από τον αριθμό νουκλεοτιδίων της αλυσίδας, το 1ο της νουκλεοτίδιο έχει πάντα μια ελεύθερη δωσφορική ομάδα συνδεδεμένη στον 5’ άνθρακα της πεντόζης και το τελευταίο ένα ελεύθερο υδροξύλιο στον 3΄άνθρακα της πεντόζης του. Για τον λόγο αυτό αναφέρεται πως ο προσανατολισμός της πολυνουκλεοτιδικής αλυσίδας είναι 5΄-3΄.
Τι πληροφορίες μπορεί να μας δώσει η αναλογία βάσεων A+T/C+G;
1) Πληροφορίες για το είδος του οργανισμού, γιατί είναι μοναδική για κάθε είδος οργανισμού.
2) Πληροφορίες για τη σταθερότητα δύο διαφορετικών μορίων DNA. Γενικότερα σε δύο ομοίου μήκους μόρια DNA, σταθερότερο είναι εκείνο με την μικρότερη αναλογία, καθώς έχει μεγαλύτερο ποσοστό ζευγών G-C.
Πότε και από ποιους διατυπώθηκε το μοντέλο της διπλής έλικας του DNA; Ποια βιοχημικά και πειραματικά δεδομένα συνέβαλαν στην διατύπωσή του;
Το 1953 από Wilkins- Franklin και Watson-Crick. Βιοχημικά δεδομένα:Σε κάθε μόριο DNA ισχύει ότι A=T, C=G
Βρέθηκε πως η αναλογία βάσεων A+T/C+G σχετίζεται με το είδος του οργανισμού
Πειραματικά δεδομένα:Απεικόνιση του μορίου DNAμε χρήση ακτινών Χ
Τι πρεσβεύει το μοντέλο της διπλής έλικας του DNA;(6)
1) Το DNA αποτελείται από δύο πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες που σχηματίζουν στο χώρο μια δεξιόστροφη δπλή έλικα
2) Έχει σταθερό σκελετό από επαναλαμβανόμενα μόρια φωσφορικής ομάδας- δεοξυριβόζης, ενωμένων με φδ. Ο σκελετός αυτός είναι υδρόφιλος και βρίσκεται στο εξωτερικό του μορίου, σε αντίθεση με τις υδρόφοβες αζωτούχες βάσεις, που βρίσκονται στι εσωτερικό του μορίου.
3) Οι αζωτούχες βάσεις της μίας αλυσίδας συνδέονται με δεσμούς υδρογόνου με τις βάσεις της απέναντι αλυσίδας με βάση τον κανόνα της συμπληρωματικότητας.Α-Τ, G-C. Οι δεσμοί υδρογόνου που αναπτύσσονται μεταξύ των βάσεων σταθεροποιούν την δευτεροταγή δομή του μορίου.
4) Ανάμεσα σε Α-Τ σχηματίζονται 2 Δ.Υ ενώ ανάμεσα σε G-C 3.
5) Οι δύο αλυσίδες ενός μορίου είναι συμπληρωματικές, γεγονός που υποδηλώνει ότι η αλληλουχία της μίας αλυσίδας καθορίζει την αλληλουχία της άλλης. Η συμπληρωματικότητα παίζει σημαντικό ρόλο στην αντιγραφή του DNA, καθιστώντας το το κατάλληλο μόριο για τη διαρήρηση και μεταβίβαση της γενετικής πληροφορίας. Κάθε αλυσίδα χρησιμοποιείται ως καλούπι γαι τη σύνθεση μίας συμπληρωματικής, ώστε τελικά σχηματίζονται δύο μόρια DNA πανομοιότυπα με το αρχικό
6) Οι δύο αλυσίδες είναι αντιπαράλληλες, δηλαδή το 5΄άκρο της μίας είναι απέναντι από το 3΄άκρο της άλλης.
Ποιες είναι οι λειτουργίες του γενετικού υλικού;(ΑΔΜΕ)
1) ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ της γενετικής πληροφορίας. Στο DNA(ή RNA ορισμένοι ιοί), περιέχονται οι πληροφορίες που καθορίζουν όλα τα χαρακτηριστικά ενός οργανισμού και οι οποίες εδράζονται σε λειτουργικές μονάδες, τα γονίδια
2) ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΚΑΙ ΜΕΤΑΒΙΒΑΣΗ της γενετικής πληροφορίας από κύτταρο σε κύτταρο και από οργανισμό σε οργανισμό, που εξασφαλίζονται με τον αυτοδιπλασιασμό του DNA.
3) ΕΚΦΡΑΣΗ των γενετικών πληροφοριών, που επιτυγχάνεται με τον έλεγχο της σύνθεσης πρωτεϊνών.
Τι ονομάζουμε γονιδίωμα ενός κυττάρου;
Ονομάζεται το σύνολο του γενετικού υλικού του κυττάρου.Στα ευκαρυωτικά κύτταρα, το γενετικό υλικό κατανέμεται στον πυρήνα, στα μιτοχόνδρια και τους χλωροπλάστες. Συνήθως, όμως, ο όρος γονιδίωμα αναφέρεται στο γενετικό υλικό του πυρήνα
Ποια κύτταρα ονομάζονται απλοειδή και ποια διπλοειδή; Να αναφέρετε παραδείγματα για κάθε είδος
Απλοειδή:Ονομάζονται τα κύτταρα που έχουν ένα αντίγραφο του γονιδιώματος, όπως τα προκαρυωτικά κύτταρα και οι γαμέτες διπλοειδών οργανισμών
Διπλοειδή:Ονομάζονται τα κύτταρα που έχουν δύο αντίγραφα του γονιδιώματος, όπως τα σωματικά κύτταρα των ανώτερων ευκαρυωτικών οργανισμών
Ποια κύτταρα χαρακτηρίζονται ως προκαρυωτικά; Να περιγράψετε το κύριο γενετικό τους υλικό
Είναι τα κύττταρα που δεν έχουν οργανωμένο πυρήνα και μεμβρανώδη οργανίδια.Το κύριο γενετικό τους υλικό είναι ένα δίκλωνο μόριο DNA, μήκους περίπου 1mm.Αναδιπλώνεται και πακετάρεται με τη βοήθεια πρωτεϊνών με αποτέλεσμα να έχει τελικό μήκος περίπου 1μm.Περιέχει 1 αντίγραφο του γονιδιώματος, άρα τα προκαρυωτικά κύτταρα είναι απλοειδή.
Περιγράψτε τη δομή και τα χαρακτηριστικά των πλασμιδίων
Είναι δίκλωνα μόρια DNA, το μέγεθος των οποίων ποικίλλει.Εντοπίζονται σε πολλά βακτήρια και αποτελούν μικρό ποσοστό της γενετικής πληροφορίας του βακτηρίου(1-2%). Ένα βακτήριο μπορεί να μην περιέχει, να περιέχει ένα ή περισσότερα πλασμίδια.Τα πλασμίδια αντιγράφονται ανεξάρτητα από το κύριο DNA και περιέχουν διάφορα γονίδια.Μερικά από τα γονίδια είναι:
1)Γονίδια ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά
2)Γονίδια που σχετίζονται με τη μεταφορά γενετικού υλικού από ένα βακτήριο σε ένα άλλο.
Έχουν την δυνατότητα να ανταλάσσουν γενετικό υλικό τόσο μεταξύ τους, όσο και με το κύριο DNA του βακτηρίου, καθώς και να μεταφέρονται από ένα βακτήριο σε ένα άλλο.Με τον τρόπο αυτό, μετασχηματίζουν τα βακτήρια στα οποία εισέρχονται, προσδίδοντάς τους νέες ιδιότητες. Είναι πολύτιμο εργαλείο της γενετικής μηχανικής.(4 κεφ)
Με ποιους τρόπους μπορούν να είναι συνδεδεμένα δύο νουκλεοτίδια στο μόριο του DNA;
1) Με φωσφοδιεστερικό δεσμό
2) Με δεσμούς υδρογόνου
Πόσοι οι πιθανοί συνδυασμοί σε μία πεπτιδική αλυσίδα n πεπτιδίων και πόσοι σε μία νουκλεοτιδική αλυσίδα n νουκλεοτιδίων;
Πεπτιδική:Πλήθος διαφορετικών αμινοξέων(20) εις τον αριθμό των αμινοξέων από τα οποία αποτελείται η αλυσίδα(n) Δηλαδή 20 στη n
Νουκλεοτιδική:Πλήθος διαφορετικών νουκλεοτιδίων(4) εις τον αριθμό των νουκλεοτιδίων από τα οποία αποτελείται η αλυσίδα(n). Δηλαδή 4 στη n
Ποια κύτταρα ονομάζονται ευκαρυωτικά, ποια τα βασικά τους χαρακτηριστικά και ποιοι οργανισμοί είναι ευκαρυωτικοί;
Είναι τα κύτταρα που περιέχουν οργανωμένο πυρήνα και μεμβρανώδη οργανίδια. Το γενετικό τους υλικό βρίσκεται κυρίως στον πυρήνα, ενώ ένα μικρό ποσοστό του DNA εντοπίζεται στα μιτοχόνδρια και τους χλωροπλάστες
Οι ανώτεροι οργανισμοί, αλλά και ορισμένοι μονοκύτταροι, όπως οι μύκητες, τα πρωτόζωο και τα μονοκύτταρα φύκη
Από τι αποτελείται το γενετικό υλικό του πυρήνα των ευκαρυωτικών κυττάρων και ποιες οι διαφορές του με το γενετικό υλικό των προκαρυωτικών οργανισμών;
1) Δεν είναι ένα ενιαίο μόριο(προκαρυωτικά), αλλά αποτελείται από πολλά γραμμικά μόρια DNA,το μήκος και ο αριθμός των οποίων είναι χαρακτηριστικά για κάθε είδος οργανισμού
2) Έχει μεγαλύτερο μήκος από αυτό των προκαρυωτικών
3) Στα ευκατυωτικά κύτταρα, το γονιδίωμα υπάρχει συνήθως σε δύο αντίγραφα, είναι δηλαδή διπλοειδή, σε αντίθεση με τα προκαρυωτικά που είναι απλοειδή
Να περιγράψετε τα επίπεδα οργάνωσης του ευκαρυωτικού DNA
1) Η διπλή έλικα του DNA συνδέεται με ιστόνες(πρωτεϊνες), σχηματίζοντας τα νουκλεοσώματα
2) Τα νουκλεοσώματα αναδιπλώνονται με τη βοήθεια πρωτεϊνών με αποτέλεσμα το DNA να πακετάρεται σε μεγαλύτερο βαθμό, σχηματίζοντας τελικά τα ινίδια χρωματίνης. Το συνολικό μήκος του ανθρώπινου DNA έχει μήκος περίπου 2m και συσπειρώνεται σε τέτοιο βαθμό ώστε να χωράει στον πυρήνα που έχει διάμετρο δέκα εκατομμυριοστά του μέτρου
3) Κατά την κυτταρική διαίρεση, τα ινίδια χρωματίνηςσ συσπειρώνονται σχηματίζοντας τα μεταφασικά χρωμοσώματα