Zgradba DNA

 

 




Risba dvojne vijačnice DNA, ki jo je narisala
Crickova žena Odile in je bila objavljena
v znamenitem članku o razkritju strukture DNA.

 

Ali veš?

 Če bi DNA ene celice razvili, bi v dolžino merila več kot 1,7 metra.

 



dvojna vijačnica

[latex]\downarrow[/latex]

dve verigi nukleotidov, povezani med seboj
in zaviti druga okoli druge.



Z res dobrim mikroskopom se kromosomi
ob ustrezni obdelavi lahko vidijo.

 

Razporeditvi kromosomov, ki so urejeni
po parih in velikosti, rečemo kariogram.

 

Ali veš?


V človeškem telesu vsako minuto odmre 300.000.000 celic.
Vse te celice mora telo nadomestiti z mitotskimi delitvami.


Podvojevanje DNA

[latex]\downarrow[/latex]


Nastaneta dve molekuli DNA,
ki sta popolnoma enaki izvorni DNA.
 

To je pomembno za prenašanje nespremenjenega
genetskega zapisa iz celice v celico.

Ena molekula DNA tvori
en nepodvojen kromosom.


Ko se molekula DNA podvoji,
nastane podvojen kromosom.


Novonastali molekuli DNA,
ki tvorita podvojen kromosom,
sta povezani (označeno na sliki s puščico).

Da so kromosomi v obeh hčerinskih celic enaki, je pomembno,
da se natančno podvojijo in tudi natančno razdelijo.

 MITOZA

− Pred delitvijo celice se kromosomi podvojijo.

− Pari podvojenih kromosomov se razporedijo
    v delitveni ravnini.

− Podvojeni kromosomi se ločijo, potujejo proti poloma
    celice.

− Nastaneta dve celici, ki imata vsaka diploidno
    število kromosomov
.

MEJOZA

− Podvojeni kromosomi se razporedijo v pare in si
    izmenjajo dele kromosomov (prekrižanje).

− Pari podvojenih kromosomov se razporedijo v
    delitveni ravnini in se ločijo (prva mejotska delitev).

− Nastaneta dve celici, ki imata vsaka po en podvojen
    kromosom.

− Podvojeni kromosomi se ločijo (druga mejotska
    delitev
).

− Nastanejo štiri celice, ki imajo vsaka haploidno
    število kromosomov
.

 

 

Ali veš?

 

Število kromosomov ni povezano s količino vse DNA v celici,
tako da ne velja pravilo »več ko je kromosomov, več je DNA«.

Primer za to je podatek, da ima človeška DNA (46 kromosomov)
vsega skupaj okoli 6 Gbp (giga baznih parov ali milijard baznih parov
ali 109 baznih parov), medtem ko ima DNA čebule (16 kromosomov)
skupaj 32,8 Gbp.

Diploidni organizmi imajo
diploidne telesne celice.


[latex]\downarrow[/latex]


dva kompleta kromosomov


[latex]\downarrow[/latex]


2n

Haploidni organizmi imajo
haploidne telesne celice.


[latex]\downarrow[/latex]


en komplet kromosomov


[latex]\downarrow[/latex]


n

diploidne telesne celice


[latex]\downarrow[/latex]


2n
= 46


[latex]\downarrow[/latex]


dva kompleta po 23 kromosomov [latex]\rightarrow[/latex]
23 kromosomov prispeva ženska spolna celica
in 23 kromosomov moška spolna celica

haploidne spolne celice


[latex]\downarrow[/latex]


n
= 23

Zgradba DNA

Molekula DNA

Molekula DNA je dvojna vijačnica, v kateri sta dve verigi nukleotidov povezani med seboj in zaviti druga okoli druge. Gradniki ene verige DNA (nukleotidi) se ujemajo z nukleotidi druge verige (A s T in C z G). A, C, G in T so oznake tako za dušikove baze kot za celoten nukleotid, ki ima določeno dušikovo bazo. Ujemajočima se nukleotidoma rečemo bazni par. Gen je odsek molekule DNA. Vsak gen je nosilec ene enote genetske informacije, npr. zapisa za eno beljakovino.

Organizacija DNA

Molekule DNA, ki so v celici, so organizirane v ločene enote – kromosome. Vsak kromosom je sestavljen iz ene molekule DNA, v kateri je zapisana genetska informacija, in velikega števila beljakovinskih molekul, ki pomagajo vzdrževati zgradbo in delovanje kromosoma (npr. omogočajo zgoščevanje DNA). Beljakovine so kot motek, okoli katerega se DNA večkrat ovije.

Če želimo kromosome v celici videti, jih moramo obarvati z ustreznimi barvili in izbrati primeren trenutek v življenju celice. Kromosomi so namreč pod mikroskopom dobro vidni le v določenih stopnjah celične delitve, ko so zgoščeni. V obdobju, ko se celica ne deli (obdobje rasti), so kromosomi v celičnem jedru razviti; lahko bi rekli, da so kot klobčič volne.

Ko se celica prične mitotsko deliti, se kromosomi najprej podvojijo, zatem pa se začnejo zgoščevati. Na koncu tega procesa so podvojeni kromosomi materinske celice tesno zgoščeni in kot taki pripravljeni, da se razdelijo v dve hčerinski celici. Vsaka hčerinska celica tako prejme enake kromosome, kot jih je imela materinska celica. Da so torej kromosomi obeh hčerinskih celic enaki, kot so bili v materinski celici, je pomembno, da se natančno podvojijo in tudi natančno razdelijo.

Po delitvi se kromosomi v hčerinski celici ponovno razvijejo in niso več vidni.

Z res dobrim mikroskopom, ki ima možnosti večje povečave kot šolski svetlobni mikroskop, se kromosomi ob ustrezni obdelavi lahko vidijo. Razporeditvi kromosomov, ki so urejeni po parih in velikosti, rečemo kariogram.

Večina evkariontskih organizmov se razvije iz zigote, ki nastane z združitvijo moške in ženske spolne celice. Taki organizmi imajo dva kompleta kromosomov, saj v zigoto vsaka spolna celica prispeva po en komplet kromosomov. Celice, ki imajo samo en komplet kromosomov, in organizme s takimi telesnimi celicami imenujemo haploidne celice oz. haploidni organizmi. Celice, ki imajo dva kompleta kromosomov, in organizme, ki imajo take telesne celice, pa imenujemo diploidne celice oz. diploidni organizmi. V človeškem organizmu so diploidne vse celice razen spolnih, ki so haploidne.

Število kromosomov haploidnih organizmov oz. celic označimo z n, diploidnih pa z 2n. Oznaka n pomeni število kromosomov v enem kompletu kromosomov. Za človeka, ki je diploiden in ima 46 kromosomov (dva kompleta po 23 kromosomov, saj 23 kromosomov prispeva ženska spolna celica in 23 kromosomov moška spolna celica), tako zapišemo (2n = 46). Celice v človeškem organizmu pa so lahko diploidne (2n = 46), to so telesne celice, ali haploidne (n = 23), to so spolne celice.

Raziskovalna dejavnost

Nagrajeni genetiki

Raziskovalna dejavnost

Bazni pari v telesni celici človeka

Raziskovalna dejavnost

Napake pri podvajanju DNA

Raziskovalna dejavnost

Raziskovanje Miescherjevega dela

Eksperimentalna dejavnost

Izolacija DNA

Praktična dejavnost

Izdelava 3D-modela dvojne vijačnice DNA

Zanimivost

Kaj je gen?

Zanimivost

Mitoza in mejoza

Preizkus znanja