The document discusses the organization of the human body into compartments and tissues. It begins by describing the three major body cavities - the dorsal cavity, the cranial cavity, and the ventral cavity. It then discusses the different tissue types - epithelial, connective, muscle and nervous tissue. It provides information on the structure and functions of cells and their membranes. The key body tissues and organs are organized into functional compartments to carry out essential processes.
The document summarizes key concepts about cells and tissues from Chapter 3 of the textbook Human Physiology. It describes the structure and functions of cells, organelles, cytoskeleton, membranes, junctions, and the four primary tissue types - epithelial, connective, muscle and nervous tissue. Specifically, it outlines the characteristics of epithelial tissues, which are made of cells held together by junctions that protect internal environments and regulate material exchange. Epithelial tissues include exchange, transporting, ciliated, protective and secretory types.
The document discusses the organization of the human body into compartments and tissues. It begins by describing the three major body cavities - the dorsal cavity, the cranial cavity, and the ventral cavity. It then discusses the different tissue types - epithelial, connective, muscle and nervous tissue. It provides information on the structure and functions of cells and their membranes. The key body tissues and organs are organized into functional compartments to carry out essential processes.
The document summarizes key concepts about cells and tissues from Chapter 3 of the textbook Human Physiology. It describes the structure and functions of cells, organelles, cytoskeleton, membranes, junctions, and the four primary tissue types - epithelial, connective, muscle and nervous tissue. Specifically, it outlines the characteristics of epithelial tissues, which are made of cells held together by junctions that protect internal environments and regulate material exchange. Epithelial tissues include exchange, transporting, ciliated, protective and secretory types.
Plant shoots bend towards light sources due to the plant hormone auxin. Experiments by Charles Darwin, his son Francis Darwin, and later Peter Boysen-Jensen and F.W. Went showed that the shoot tip perceives light and communicates with the rest of the shoot chemically to cause bending. Went eventually isolated the hormone auxin, which causes differential cell growth on the light and dark sides of shoots and roots, resulting in phototropism and gravitropism. Auxin also influences other growth processes like apical dominance, rooting of cuttings, and fruit development. Gibberellins and cytokinins were also later identified as important plant growth hormones.
This document outlines the goals and key concepts regarding protein structure. It discusses the four levels of protein structure - primary, secondary, tertiary, and quaternary. Methods for determining protein structure are also covered, including protein purification techniques like chromatography, electrophoresis, and centrifugation. Protein sequencing methods such as Edman degradation are also summarized. The document provides an overview of protein structure and analysis.
The document provides an overview of amino acids including:
- The goals of learning about amino acid structures, properties, stereochemistry, and relationships between pH and charge.
- The general structure of amino acids including common pKa values and the condensation reaction forming peptide bonds.
- Descriptions of the 20 standard amino acids including their structures, properties in tables and figures.
- Concepts of stereochemistry, chirality, enantiomers, and the chirality and stereochemistry of amino acids.
- Examples of calculations involving amino acid properties like isoelectric points and pH.
- Nomenclature and conventions used in describing peptides and amino acids.
This document provides an overview of key concepts in population ecology. It discusses how populations are characterized by factors like range, dispersion, and density. Population size is determined by birth and death rates, which are influenced by both biotic and abiotic factors. Populations can grow exponentially without constraints but typically experience logistic growth limited by carrying capacity. Life history strategies like r-selected and K-selected influence patterns of reproduction and survivorship. Introduced invasive species sometimes grow rapidly without native controls.
This document provides an overview of animal behavior concepts for an AP Biology course. It discusses why animal behavior is studied from an evolutionary perspective and the types of questions that can be asked, such as proximate and ultimate causes. Innate behaviors like fixed action patterns are contrasted with learned behaviors like imprinting, associative learning, and spatial learning. Social behaviors such as communication, dominance hierarchies, cooperation and altruism are also examined. The document emphasizes that behaviors should increase an animal's fitness through greater survival and reproductive success.
This document describes how to perform a chi-square test to determine if two genes are independently assorting or linked. It explains that for a two-point testcross of a heterozygote individual, you expect a 25% ratio for each of the four possible offspring genotypes if the genes are independent. The chi-square test compares observed vs. expected offspring ratios. It notes that the standard test assumes equal segregation of alleles, which may not always be true.
Biochemistry 304 2014 student edition enzymes and enzyme kineticsmartyynyyte
Enzyme kinetics and the mechanisms of enzyme catalysis are described. Key points include:
1) Enzymes lower the activation energy of biochemical reactions, increasing rates up to billions of times faster than uncatalyzed reactions. This is achieved through various catalytic mechanisms including acid-base, covalent, and metal ion catalysis.
2) Michaelis-Menten kinetics describe enzyme-catalyzed reactions, relating reaction velocity to substrate concentration. The Michaelis constant Km and maximum velocity Vmax are important parameters.
3) Different kinetic approaches like rapid equilibrium and steady state are used to derive rate equations depending on if reaction steps are at equilibrium. Rate equations can be plotted and analyzed to determine
Enzyme kinetics is the study of the chemical reactions that are catalyzed by enzymes. It is important because it provides quantitative analysis of enzyme activity, revealing basic properties of enzymes and catalytic mechanisms. Key concepts in enzyme kinetics include the Michaelis-Menten model and enzyme saturation, which describe the relationship between substrate concentration and reaction rate.
Biochemistry 304 2014 student edition acids, bases and p hmartyynyyte
- The document provides an overview of acids, bases and pH, including the ionization of water, calculation of pH, and the Henderson-Hasselbalch equation. It discusses weak acids and buffers, and how pH affects protein solubility and enzyme function. Sample calculations are provided for determining pH, titration curves, and ionic strength. The key goals are to understand concepts related to acid-base chemistry and calculations involving pH, pKa, and buffering capacity.
The document discusses pH titration curves for different acid-base reactions. It explains that the equivalence point occurs when reactants are mixed in exact proportions according to the balanced chemical equation. The end point is seen by a color change in the indicator. Titration curves show a steep pH change near the equivalence point. Curves are provided for strong acid-strong base, strong acid-weak base, weak acid-strong base, and weak acid-weak base reactions. More complex curves are discussed for reactions producing multiple products.
Division Anthophyta contains flowering plants (angiosperms) which differ from non-flowering seed plants (gymnosperms) in producing flowers and fruits. Angiosperms enclose their ovules within a carpel and after fertilization the ovule develops into a seed within the fruit. Flowers function to protect gametes and aid in pollination and fertilization. A flower typically has four specialized whorls - calyx, corolla, androecium and gynoecium. Floral parts can be described using formulas and diagrams which indicate symmetry, part numbers and relationships.
This document discusses gene interactions and epistasis. It provides several examples of gene interactions that result in ratios other than the expected 9:3:3:1 ratio for dihybrid crosses. These include complementary gene action between two enzymes that produce a product, duplicate gene action where two genes encode redundant enzymes, and different forms of epistasis where one gene is masked by the other. Specific examples discussed include interactions governing pigment production in fruit flies and comb morphology in chickens.
The document provides instructions for determining linkage and mapping distances between genes using three-point crosses. It explains how to identify parental and recombinant classes, determine gene order based on double recombinants, and calculate map distances. For the example three-point cross, the parental classes are identified as calm, five, smooth and dithery, four, grizzled. The double recombinants indicate the gene order is five-calm-smooth. Map distances are calculated as 10 LMU between five and calm loci and 13 LMU between calm and smooth loci.
Phylogenetic trees reconstruct evolutionary relationships by grouping taxa with shared derived characteristics inherited from recent common ancestors. This document discusses methods for building phylogenetic trees, including cladistics which uses shared derived homologies (synapomorphies) to determine relationships. It also examines evidence for the evolutionary relationships of whales. Molecular studies of transposable elements and additional fossil evidence support whales evolving from artiodactyl ancestors, rather than being the sister group to artiodactyls.
This document outlines and provides examples of different phylogenetic tree construction methods, including UPGMA and neighbor joining. UPGMA assumes a constant mutation rate and joins clusters based on average distances. Neighbor joining does not assume a constant rate and finds the tree that best satisfies the four-point criterion of additive distances. The examples demonstrate the step-by-step process of applying these methods to distance matrices to build phylogenetic trees through an iterative clustering approach.
The document describes various aspects of bacterial growth in batch culture. It discusses the different types of cell division used by bacteria, including binary fission, budding, and filamentous growth. It then focuses specifically on binary fission and describes the typical growth phases seen in a bacterial growth curve: lag phase, exponential growth phase, stationary phase, and death phase. It also discusses various methods for measuring and quantifying bacterial growth, including direct counts, viable counts, turbidity measurements, and generating a growth curve by plotting measurements over time. Finally, it covers several environmental factors that can influence bacterial growth rates, such as temperature, pH, water availability, and oxygen levels.
2. Genetinis kodas
Ryšys tarp kodonų ir jų koduojamų aminorūgščių vadinamas genetiniu
kodu.
Genetinio kodo savybės:
• Genetinis kodas yra trinukleotidinis (tripletas). Iš 4 nukleotidų gali
susidaryti 64 kodonai (43
=64).
• Genetinis kodas yra išsigimęs (degeneruotas), t.y. tą pačią aminorūgštį
gali koduoti daugiau nei vienas kodonas
• Genetinis kodas labai specifinis, (vienas kodonas koduoja vieną
aminorūgštį).
• Genetinis kodas yra universalus. Visuose organizmuose tie patys
tripletai koduoja tas pačias aminorūgštis.
• Genetinis kodas yra nesanklotinis, t.y. tarp kodonų nėra jokių
skiriamųjų ženklų, po vieno tripleto tuoj pat eina kitas.
• Genetinis kodas nepersidengiantis.
3. Genetinis kodas (B)
•61kodonas
koduoja amino
rūgštis
•3 kodonai yra
“stop” kodonai
Persidengiantis kodas (neteisingai)
Nepersidengiantis kodas (teisingai)
Nukleorūgštis
Nukleorūgštis
Nukleorūgštis
Nukleorūgštis
Ištisinis kodas (teisingai)
Neištisinis kodas (neteisingai)
4. Bendrieji baltymų biosintezės bruožai
• Baltymų sintezė vyksta N→C kryptimi, nuosekliai
prijungiant aminorūgštis (AR) prie augančios peptidinės
grandinės C galo.
• Aktyvūs pirmtakai yra aminoacil-tRNR, kuriuose
aminorūgščių karboksigrupė sujungta su tRNR 3’-OH galu.
Šio ryšio susidarymą katalizuoja aminoacil-tRNR sintetazės
(ARSazės), energiją teikia ATP. Kiekviena aminorūgštis
turi mažiausiai vienos rūšies tRNR ir ARSazę.
• mRNR transliuojama 5’→3’ kryptimi, t.y. kodonai
skaitomi 5’→3’ kryptimi.
5. Baltymų biosintezės stadijos
•Iniciacija. Iniciacijos metu iniciacinė tRNR prisijungia prie mRNR starto
kodono ir užima ribosomos P (angl. peptidyl) vietą.
• Elongacija. Elongacija prasideda aminoacil-tRNR (aa-tRNR)
prisijungimu prie A (angl. aminoacyl) vietos ribosomoje. Peptidinis ryšys
susidaro tarp naujos ateinančios aa-tRNR -NH2
grupės ir formilmetionino
-COOH grupės (fmet atneša iniciacinė tRNR). Gautas dipeptidil-tRNR
pasislenka iš A į P vietą, o iniciacinė tRNR prieš palikdama ribosomą juda
į E (angl. exit) vietą. Šiems procesams energiją teikia GTP. Prie
atsilaisvinusios A vietos prisijungia nauja aa-tRNR molekulė ir vyksta
sekantis elongacijos etapas.
• Terminacija. Terminacija vyksta pasiekus mRNR grandinėje esantį
terminacijos signalą, kurį atpažįsta R faktoriai(atpalaidavimo, angl.
release), atpalaiduojantys polipeptidą nuo ribosomos.
6. mRNR transliacija į polipeptidą
tRNR prisijungimo vieta apima abu ribosomos
subvienetus ir atitinka mRNR kodoną Aminoacil-tRNR jungiasi A vietoje;
peptidil-tRNR jungiasi P vietoje
Peptidinis ryšys susidaro pernešant polipeptidą
prie aminoacil-tRNR amino grupės A vietoje
Ribosoma pasislenka per vieną mRNR kodoną
Peptidil-tRNR atsiduria P vietoje, tuščia tRNR
atsilaisvina nuo ribosomos (iš E vietos) Nauja
aminoacil-tRNR jungiasi A vietoje, kur yra
naujas kodonas
P A
Aminorūgštys
Ribosoma juda
3’
3’5’
5’
5’
5’
3’
3’
4
3
21
7. Pagrindiniai baltymų sintezės komponentai
E.coli ribosomų sedimentacijos koeficientas 70 S. Ribosomos sudarytos iš mažojo
30S (16 S rRNR ir 21 įvairių baltymų (S1
–S21
, small – S); ir didžiojo 50S )23S rRNR
ir 5S rRNR ir 34 baltymų (L1
–L34
, large – L). subvienetų. Pavadinimas ribosomos,
nes apie 2/3 jų masės sudaro rRNR
Bakterijų ląstelėse yra apie 20.000 ribosomų, sudarančių apie 20 proc. sausos ląstelės
masės, o rRNR ir jų baltymus koduoja apie 5 proc. E.coli genomo.
Ribosomos
Dideli RNR-baltymų kompleksai, koordinuojantys tRNR, mRNR ir baltymų
tarpusavio sąveiką bei katalizuojantys nuo mRNR priklausomą peptidinių ryšių
susidarymą. Pavadinimas ribosomos, nes apie 2/3 jų masės sudaro rRNR. Veikimui
būtini Mg2+
9. Pagrindiniai baltymų sintezės komponentai tRNR
Adaptorinė molekulė tRNR
atpažįsta:
a) fermentą, prijungiantį
teisingą aminorūgštį,
b) mRNR kodoną.
Kodoną tRNR atpažįsta
antikodonu, t.y. tripletu, kuris
yra komplementarus mRNR
kodonui.
Akceptinis stiebas
Kintamoji
kilpa
D kilpa
kilpa
Antikodono kilpa
Antikodonas
10. Kodono-antikodono sąveika
Pagrindiniai bruožai:
•pirmos dvi kodono bazės poruojasi standartiniu būdu. Atpažinimas yra tikslus.
•trečia kodono bazė su pirma antikodono baze poruojasi nevisiškai tiksliai
Pirmoji antikodono bazė kartais dar vadinama svyruojančia pozicija.
Manoma, kad svyravimo privalumas yra tas, kad tRNR gali greičiau disocijuoti
nuo mRNR (nes nestandartinės bazių poros yra silpnesnės), taigi ir baltymų
sintezė tampa greitesnė.
Antiko
dono
bazė
C A U G I
Atpažį
stamos
kodon
o bazės
G U A, G U, C U, C,
A
Antikodonas
KodonasRibosoma
Aminoacil-tRNR
Auganti peptidinė
grandinė
11. Antrinės tRNR struktūros savybės
•Sudarytos iš vienos 73–95 nukleotidų ilgio grandinės ( apie 25 kDa)
•Sudėtyje daug neįprastų (7-15%), daugiausiai metilintų bazių.
Metilinimo svarba:
- neleidžia susidaryti kai kurioms bazių poroms, taigi tos bazės gali
dalyvauti kitose sąveikose,
- suteikia kai kurioms sritims hidrofobinį charakterį, o tai gali būti
svarbu sąveikaujant su ribosomomis ir sintetazėmis.
Kitos nukleotidų modifikacijos taip pat gali keisti kodono atpažinimą.
• tRNR 5’ galas yra fosforilintas. Paprastai 5’ galinis nukleotidas – G.
•Subrendusios tRNR 3’ galo nukleotidų seka – CCA. Aktyvinta aminorūgštis
jungiasi prie galinio A 3’-OH.
•apie pusė tRNR nukleotidų susiporavę sudaro dvigubąsias spirales. 5
nukleotidų grupės nėra suporuotos: 1) 3’ galas CCA, 2) TψC kilpa
(ribotiminas–pseudo-uridinas–citozinas), 3) ekstra kilpa, turinti kintamą
nukleotidų kiekį, 4) DHU kilpa, turinti keletą dihidrouracilų ir 5)
antikodono kilpa
12. Pagrindiniai baltymų sintezės
komponentai aminoacil tRNR
sintetazės (ARSazės)
•Aktyvina ir prijungia aminorūgštis prie
tRNR
•labai specifiški fermentai: labai tikslūs
atpažindami tiek aminorūgštis, tiek tRNR.
• pasižymi savęs pasitikrinimo savybe
•Yra 20 ARSazių – kiekvienai AR
Adeninas
A
Adeninas
Aminorūgštis
A
ATP
Pirofosfatazė
Aminoacil
adenilatas
14. Baltymų sintezės iniciacija prokariotuose
•Iniciacinė aminorūgštis - N–formilmetioninas (fmet),
kurį į ribosomas atneša speciali iniciacinė tRNR
(tRNRf
met
) . Formil transferazė prijungia formilo grupę
prie metionino
•Iniciacijos kodonas mRNR yra AUG (met)
•būtini 3 iniciacijos faktoriai: IF1, IF2 ir IF3.
•formilmetionil-tRNRf
met
(iniciacinė tRNR, prisijungusi
fmet) jungiasi ribosomos P vietoje
•Procesui reikalingas GTP
15. Transliacijos elongacija
Grandinės elongacija gali būti suskirstyta į 3 pagrindines stadijas:
•aminoacil-tRNR prisijungimas A vietoje;
•Peptidinio ryšio susidarymas,
•Peptidil-tRNR translokacija į P vietą. A vieta atsilaisvina naujai
ateinančiai aminoacil-tRNR. Šis persislinkimas susijęs su ribosomos
persislinkimu per vieną kodoną išilgai mRNR molekulės.
Translokacija:
• deacilinta tRNR išeina iš P vietos, esančios 30S subvienete.
• peptidil-tRNR iš A vietos, esančios 30S subvienete, pereina į P vietą,
esančią 30S
• mRNR pajuda per 3 nukleotidus, t.y. per vieną kodoną pirmyn
•Translokaciją apsprendžia EF-G (dar vadinamas translokaze,
veikiantis GTP→GDP formoje)
16. Peptidinio ryšio susidarymas
Reakciją katalizuoja peptidiltransferazė
Energija peptidinio ryšio susidarymui gaunama iš jau esančios
aminoacil-tRNR energijos.
Peptidil-tRNR aa-tRNR tRNR Peptidil-tRNR
A vieta
P vieta A
P
17. Transliacijos terminacija
Kodonai UAA, UGA ir UAG nekoduoja
jokių aminorūgščių – tai “stop” kodonai
“stop” kodonus atpažįsta atpalaidavimo
(angl. release) baltyminiai faktoriai RF
RF prisijungimas prie “stop” kodonų A
vietoje aktyvina peptidiltransferazę taip, kad
ši hidrolizuoja ryšį tarp polipeptido ir tRNR,
esančios P vietoje.
Stop kodonas A vietoje
RF1, RF2, RF3GTP
GTP
5’
5’
5’
3’
3’
3’
3’
tRNR-Peptidinis ryšys
hidrolizuojamas
tRNR
50 S subvienetas 30 S subvienetas
Ribosomos
subvienetų
disociacija
18. Baltymų biosintezės iniciacija eukariotuose
m7G kepurėlė 5’ gale
Iniciacijos kodonas Poliadenilinimo
signalas
5’
netransliuojama
sritis
Koduojanti
sritis
3’ netransl.
sritis
Poli(A)
Eukariotų mRNR struktūra
19. Baltymų biosintezė eukariotuose
Ribosomos:
60S didysis subvienetas turi 3 rRNR: 5S (prokariotuose – 5S), 28S (prokariotuose – 23S)
ir 5,8S rRNR (būdinga tik eukariotams).
40S mažajį subvienetą sudaro 18S rRNR (prokariotuose – 16S)
60S ir 40S subvienetai kartu sudaro 80S ribosomą (prokariotuose – 70S).
Mitochondrijų ir chloroplastų ribosomos labai panašios į prokariotų ribosomas
Iniciacija. Inicijuojanti aminorūgštis yra met (prokariotuose – fmet). Iniciacinė tRNR
vadinama met-tRNRf
.. Iniciacinė tRNR, prisijungusi met) jungiasi ribosomos P vietoje
Starto signalas. Visada AUG. Arčiausiai mRNR 5’ galo esantis AUG paprastai būna starto
vieta. 40S subvienetas prisijungia prie mRNR 5’ gale esančios kepurėlės ir, judėdama 3'
kryptimi, pasiekia AUG kodoną.
Eukariotų mRNR turi tik vieną starto vietą ir yra matrica tik vienam polipeptidui, t.y.,
eukariotuose mRNR yra monocistroninė
Daugiau iniciacijos ir elongacijos faktorių, sąveika tarp jų sudėtingesnė.
Terminacijai reikalingas vienintelis atpalaidavimo faktorius eRF – nuo GTP priklausomas
baltymas (prokariotuose – 3 RF).
Baltymų sintezei reikalinga GTP hidrolizės energija
20. Poliribosomos (polisomos)
mRNR tuo pat
metu gali
transliuoti daug
ribosomų.
Prie mRNR
molekulės tuo
pat metu
prisijungusių
ribosomų grupės
vadinamos
poliribosomomis
5 ribosomos,
transliuojančios
tą pačią mRNR
Iniciacijos
kodonas
Auganti peptidinė
grandinė
Susintezuotas
polipeptidas
Stop kodonas
Ribosomos
judėjimo kryptis