Introductie en basisbegrippen
KOOLHYDRATEN (of gluciden): dit zijn suikers; het zijn tertiaire verbindingen (bestaande uit slechts drie elementen: koolstof, waterstof en zuurstof). Ze vertegenwoordigen een energiereserve en zijn het startpunt voor de productie van andere organische verbindingen.
LIPIDEN: ze worden gewoonlijk vetten genoemd en zijn ook reservesubstanties en zijn bestanddelen van cellulaire structuren.
EIWITTEN: ze bestaan uit aminozuren; bijdragen aan de constructie van structuren van verschillende organismen, hemoglobine, enzymen, hormonen (reguleren van de harmonieuze coördinatie tussen de verschillende functies van de organismen), antilichamen.
NUCLEÏNEZUREN: ze worden gevormd door een stikstofhoudende base (cytosine, timide, uracil, adenine en guanine), door een suiker en door fosfaatgroepen.
DE CEL: het celmembraan heeft een dikte van 6-7 × 10 -10m; de diameter van een cel is ongeveer 15 mm terwijl die van de kern ongeveer 5 mm is.
De karakteristieke elementen van een cel zijn:
- Perinucleair membraan : begrenst de kern;
- Nucleolus : het is een gespecialiseerd deel van de kern;
- Mitochondria : het is het "energiecentrum" van de cel;
- Peroxisomen : het zijn organellen die zich specialiseren in oxidatiereacties (ze geven H2O2 vrij) en zijn zwart omdat ze veel ijzer bevatten;
- Ribosomen : ze zitten in het endoplasmatisch reticulum en synthetiseren eiwitten;
- Endoplasmatisch reticulum : het is ruw als het ribosomen bevat en glad is als het deze niet bevat. Het presenteert een interne ruimte (lumen) waarin de gesynthetiseerde eiwitten zich ophopen;
- Golgi-apparaat : bestaat uit blaassystemen. De eiwitten bereiken via dit apparaat hun bestemming zonder fouten.
Afbeelding overgenomen van www.progettogea.com
Een dochtercel is altijd hetzelfde als een moedercel.
Het menselijk genoom is het geheel van het genetische patrimonium van een individu en wordt gevormd door zesenveertig chromosomen (drieëntwintig paren) die gemiddeld bestaan uit zeventig miljoen basenparen, daarom bevat het hele genoom (46 × 70 000 000) 3 x 109 basenparen en elk paar draagt ongeveer 6-7 x 10-10 m bij aan de lengte.
Als het DNA van elk chromosoom wordt afgerold en de zesenveertig moleculen in de kern van een somatische cel worden uitgelijnd, bereikt deze een lengte van 2 m (elk chromosoom is ongeveer vier cm lang). Als je bedenkt dat een man 10.000 duizend cellen heeft, bereikt het totale DNA 20000 miljoen Km (de afstand tussen de zon en de maan is 200 miljoen Km)
Een enkel chromosoom is een macromolecuul met een diameter van ongeveer 2 × 10-9 m en bevat een DNA-molecuul; het gen is een deel van het DNA (dwz een deel van een chromosoom) dat volledige en specifieke informatie voor een bepaalde eigenschap bevat. Tegenwoordig is het hele menselijke genoom bekend, dat wil zeggen dat de volledige opeenvolging van de basen in het DNA bekend is, maar dat slechts zeer weinig delen van DNA "een identiteit" zijn gegeven: het is noodzakelijk om vast te stellen welk deel van het DNA overeenkomt met een gegeven eigenschap.
Er zijn ongeveer dertigduizend genen, maar één gen kan op verschillende manieren tot expressie worden gebracht , dus dit is indicatief.
EXPRESSIE: de informatie in een gen leidt tot het verkrijgen van een eindproduct (eiwitsynthese).
TRANSCRIPTIE: conversie van de informatie in een gen, in een messenger-RNA-keten door een enzymatisch systeem; het boodschapper-RNA, van de kern, passeert het cytoplasma waarin de ribosomen zich bevinden.
VERTALING: ribosomen synthetiseren het eiwit dat het product is van genetische expressie.
CODIFY: betekent om het bericht te vertalen.
Een enzymsysteem converteert daarom via het transcriptieproces de informatie die door een gen wordt gedragen in een keten van boodschapper-RNA en start de vertaling.
Repliceren van DNA betekent het kopiëren van het deel van DNA dat u interesseert naar het boodschapper-RNA.
De twee belangrijkste verschillen tussen DNA en RNA:
- In het RNA als suiker zit ribose, in het DNA de deoxyribose;
- In DNA zijn de stikstofhoudende basen: adenine, guanine, thymine en cytosine; terwijl in het RNA de uracil de plaats van de thymine vervangt.
Genen bevatten meestal een of meer DNA-segmenten erin, die niet coderen voor het eiwit; deze fragmenten worden introns genoemd, terwijl de coderingssegmenten exons worden genoemd.
Exons vertegenwoordigen het gedeelte van het gen dat tot expressie kan worden gebracht terwijl introns niet tot expressie worden gebracht.
Onder bepaalde omstandigheden wordt het gen tot expressie gebracht zonder introns, maar in andere omstandigheden kunnen introns worden omgezet in exons en bijgevolg worden uitgedrukt (dwz ze kunnen coderen voor het eiwit).
Afhankelijk van de verschillende tot expressie gebrachte introns, worden verschillende eiwitproducten geproduceerd: daarom kan een gen op verschillende manieren tot expressie worden gebracht.
Er is een functionele gelijkenis tussen de verschillende producten van hetzelfde gen; ze hebben echter een andere structuur en om deze reden worden ze op verschillende plaatsen gebruikt.
De genetische informatie in elke cel van een organisme is hetzelfde. Het DNA van een levercel (hepatocyte) en het DNA in een spiercel (myocyte) is bijvoorbeeld hetzelfde; het differentiëren van een hepatocyt van een myocyt is de verschillende expressie van genen in DNA. In het algemeen worden in een cel enkele genen tot expressie gebracht en in een andere cel, geplaatst in een ander deel van het organisme, worden andere genen tot expressie gebracht.
