1 κεφ βιολογια γ λυκειου

1. 1. Το γενετικό υλικό
Βιολογία Γ’ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης

2.  1869: DNA  πυρήνας ευκαρυωτικών κυττάρων
 1944: γενετικό υλικό (=έως τότε πρωτεΐνες – γιατί;)
 1929: Πείραμα Griffith
 2 στελέχη βακτηρίου Diplococcus pneumoniae:
 Προστατευτικό κάλυμμα (λείες αποικίες)  παθογόνο
 Χωρίς κάλυμμα (αδρές αποικίες)  μη παθογόνο
Ιστορία του DNA

3. Diplococcus pneumoniae –
Στελέχη

4. Ιστορία του DNA
Στο αίμα και ζωντανά
λεία βακτήρια!!!
Τα αδρά βακτήρια
μετασχηματίστηκαν
σε λεία. Πώς έγινε
αυτό;;;

5.  1944: Πείραμα Avery – Mc Leod – Mc Carthy
 Πείραμα Griffith in vitro
 Διαχωρισμός συστατικών νεκρών λείων βακτηρίων
 Υδατάνθρακες
 Πρωτεΐνες
 Λιπίδια
 DNA
 RNA
Ιστορία του DNA
 Προκαλούσε ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟ

6.  Άλλα βιοχημικά δεδομένα υπέρ του DNA:
1. Ποσότητα DNA σταθερή – Δε μεταβάλλεται λόγω
περιβάλλοντος – Σε όλα τα (σωματικά) κύτταρα
2. Οι γαμέτες των ανώτερων οργανισμών  μισή
ποσότητα
3. Ποσότητα DNA κατά κανόνα ανάλογη με την
πολυπλοκότητα του οργανισμού
Ιστορία του DNA

7. (Ποσότητα DNA…)

8. (Γονίδια…)

9. (Χρωμοσώματα…)

10.  1952: Πείραμα Hershey & Chase
 ΟΡΙΣΤΙΚΗ επιβεβαίωση  DNA = γενετικό υλικό
 Μελέτη κύκλου ζωής βακτηριοφάγου T2
 Ιχνηθέτηση με:
Ραδιενεργό 35S  ενσωματώνεται ΜΟΝΟ στις πρωτεΐνες
Ραδιενεργό 32P  ενσωματώνεται ΜΟΝΟ στο DNA
Ιστορία του DNA

11.  Μόνο το DNA των φάγων εισέρχεται στα βακτήρια
και δίνει εντολές για τον πολλαπλασιασμό του ιού
Ιστορία του DNA

12.  In vivo: διαδικασία που πραγματοποιείται σε
ζωντανό οργανισμό (vivo = ζωντανός)
 In vitro: διαδικασία που πραγματοποιείται σε
δοκιμαστικό σωλήνα (vitro = γυαλί)
 Ιχνηθέτηση: σήμανση μορίων με ραδιενεργά
ισότοπα, φθορίζουσες ουσίες, κτλ
Αποσαφηνίσεις όρων:

13. Νουκλεοτίδια

14. Νουκλεοτίδια
Δεοξυριβονουκλεοτίδια
1. Φωσφορική ομάδα [5’ C]
2. Πεντόζη (σάκχαρο) [3’ C]:
 Δεοξυριβόζη
3. Αζωτούχος βάση [1’ C]
 Αδενίνη (A)
 Γουανίνη (G)
 Κυτοσίνη (C)
 Θυμίνη (T)
Ριβονουκλεοτίδια
1. Φωσφορική ομάδα [5’ C]
2. Πεντόζη (σάκχαρο) [3’ C]:
 Ριβόζη
3. Αζωτούχος βάση [1’ C]
 Αδενίνη (A)
 Γουανίνη (G)
 Κυτοσίνη (C)
 Ουρακίλη (U)

15.  Πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα: νουκλεοτίδια ενωμένα
με ομοιοπολικό δεσμό
Φωσφοδιεστερικός δεσμός
3’-5’
φωσφοδιεστερικός
δεσμός

16.  Σκελετός αλυσίδας:
 Πρώτο νουκλεοτίδιο  ελεύθερη τη φωσφορική
ομάδα του 5ου άνθρακα
 Τελευταίο νουκλεοτίδιο  ελεύθερο το υδροξύλιο του
3ου άνθρακα
φ. ομάδα – πεντόζη – φ. ομάδα – πεντόζη - … - φ. ομάδα - πεντόζη
Πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα

17. Πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα
Προσανατολισμός
πολυνουκλεοτιδικής
αλυσίδας: 5’  3’

18.  Αρχικά όχι δεδομένα για δομή DNA στο χώρο
 Ωστόσο, δεδομένα αναλύσεων:
 Σταθερά [A = T] & [G = C] σε κάθε μόριο DNA
 Αναλογία [(A+T)/(G+C)] = διαφέρει στα είδη
Ανακάλυψη διπλής έλικας

19.  Έρευνες (ακτίνες Χ) Wilkins & Franklin και Watson &
Crick
 ΜΟΝΤΕΛΟ ΔΙΠΛΗΣ ΕΛΙΚΑΣ DNA (Watson & Crick, 1953)
Ανακάλυψη διπλής έλικας

20. Ανακάλυψη της διπλής έλικας

21.  2 πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες  δεξιόστροφη διπλή έλικα
 Εξωτερικά: σταθερός σκελετός (υδρόφιλος) [φωσφορική
ομάδα – δεοξυριβόζη, με φωσφοδιεστερικό δεσμό]
 Εσωτερικά: αζωτούχες βάσεις (υδρόφοβες)
 Κανόνας συμπληρωματικότητας: δεσμού υδρογόνου μεταξύ
των αζωτούχων βάσεων των δύο αλυσίδων, η μία απέναντι
από την άλλη [A-T] (x2), [G-C] (x3)
 2 αλυσίδες συμπληρωματικές = η αλληλουχία της μίας
καθορίζει την αλληλουχία της άλλης [διατήρηση & μεταβίβαση
γενετικής πληροφορίας – η μία για την άλλη καλούπι]
 Αντιπαράλληλες αλυσίδες: 3’ άκρο της μίας απέναντι από το 5’
άκρο της άλλης
Μοντέλο διπλής έλικας DNA

22. Μοντέλο διπλής έλικας

23.  ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ γενετικής πληροφορίας
 Οργανωμένη σε γονίδια
 ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ & ΜΕΤΑΒΙΒΑΣΗ γενετικής πληροφορίας
 Αυτοδιπλασιασμός  από κύτταρο σε κύτταρο, από
οργανισμό σε οργανισμό
 ΕΚΦΡΑΣΗ γενετικής πληροφορίας
 Σύνθεση πρωτεϊνών
Λειτουργίες γενετικού υλικού
[DNA ή RNA (RNA-ιοί)]

24.  Το γενετικό υλικό ενός κυττάρου (ευκαρυωτικά:
πυρήνα, μιτοχόνδρια, χλωροπλάστες)  ΓΟΝΙΔΙΩΜΑ
 1 αντίγραφο  απλοειδή (π.χ. προκαρυωτικά, γαμέτες
ανώτερων ευκαρυωτικών (διπλοειδών))
 2 αντίγραφα  διπλοειδή (π.χ. σωματικά ανώτερων
ευκαρυωτικών)
Γενετικό υλικό

25.  Μήκος νουκλεϊκού οξέος = αριθμός (ζευγών)
βάσεων
 π.χ. RNA με 1000 βάσεις, DNA με 4000 βάσεις – με 2000
ζεύγη βάσεων, ανθρώπινο γονιδίωμα με 3x109 ζ.β.
 Αλληλουχία νουκλεϊκού οξέος = αλληλουχία βάσεων
 π.χ. η αλληλουχία του RNA …AUGCAAUGGACCU…, η
αλληλουχία του DNA …ATGCAATGGACCT…
…TACGTTACCTGGT…
Γενετικό υλικό

26.  Κύριο DNA (κυκλικό δίκλωνο DNA)
 Μήκος ~1mm
 Αναδίπλωση με πρωτεΐνες  1μm
 x1 (απλοειδείς οργανισμοί)
 Πλασμίδια (μικρά κυκλικά δίκλωνα
DNA – 1-2% ολικού)
 1 ή περισσότερα (ή κανένα)
 Ανεξάρτητη αντιγραφή
 Γονίδια
1. ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά
2. μεταφοράς γενετικού υλικού
a) μεταξύ τους
b) με το κύριο DNA
c) σε άλλα βακτήρια
(ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ)
Γενετικό υλικό προκαρυωτικών
* Χρήσιμα εργαλεία Γενετικής
Μηχανικής

27.  Πολύ μεγαλύτερο από των προκαρυωτικών
 Πολλά γραμμικά μόρια (χαρ/κό για κάθε είδος)
 DNA πακετάρεται/συμπυκνώνεται με πρωτεΐνες 
ΙΝΙΔΙΑ ΧΡΩΜΑΤΙΝΗΣ
 Κομπολόι με χάντρες – νουκλεοσώματα (=βασική
μονάδα οργάνωσης της χρωματίνης)
 Νουκλεόσωμα: 146 ζ.β. DNA + 8 πρωτεΐνες (ιστόνες)
 Επιπλέον συμπύκνωση  επιπλέον πρωτεΐνες
Γενετικό υλικό ευκαρυωτικών

28.  DNA (διπλή έλικα)
 Νουκλεοσώματα
 Ινίδιο χρωματίνης
 (Μεταφασικό)
χρωμόσωμα
Γενετικό υλικό ευκαρυωτικών

29. 1. Διπλή έλικα DNA 4. Αδελφές χρωματίδες (διπλ.)
2. Νουκλεοσώματα 5. Μεταφασικό χρωμόσωμα
3. Ινίδιο χρωματίνης/χρωματίδα
Γενετικό υλικό ευκαρυωτικών

30. Γενετικό υλικό ευκαρυωτικών

31. Γενετικό υλικό ευκαρυωτικών

32. Γενετικό υλικό ευκαρυωτικών

33.  Γονιδίωμα απλοειδούς κυττάρου ανθρώπου: ~ 3x109
ζ.β. σε 23 χρωμοσώματα
 Μελέτη ΜΟΝΟ σε κύτταρα που διαιρούνται
 φυσιολογικά
 με επαγωγή σε κυτταροκαλλιέργειες
ΓΙΑΤΙ;
Παρατήρηση ανθρώπινων
χρωμοσωμάτων

34. 1. ΚΥΤΤΑΡΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ  ουσίες με μιτογόνο δράση
2. ΣΥΓΧΡΟΝΙΣΜΕΝΗ ΚΥΤΤΑΡΙΚΗΔΙΑΙΡΕΣΗ  ουσίες που σταματούν τη διαίρεση
3. ΚΥΤΤΑΡΑ ΣΤΗ ΜΕΤΑΦΑΣΗ  υποτονικό διάλυμα (σπάει η μεμβράνη)
4. ΑΠΛΩΜΕΝΑ ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΑ ΣΕ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΦΟΡΟ  χρωστικές
5. ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΣΤΟ ΟΠΤΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ
Καρυότυπος

35.  Μεταφασικά χρωμοσώματα διαφέρουν ως προς:
a. μέγεθος
b. θέση κεντρομεριδίου (διαφορετικοί μικροί & μεγάλοι
βραχίονες)
Καρυότυπος

36.  Η απεικόνιση των χρωμοσωμάτων ανά
ζεύγη, κατά ελαττούμενο μέγεθος
 Αριθμός & μορφολογία χρωμοσωμάτων
 χαρακτηριστική για κάθε είδος
 Για κάθε ζεύγος χρωμοσωμάτων το ένα
πατρικής & το άλλο μητρικής προέλευσης
Καρυότυπος

37.  Φυσιολογικά 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων
 22 μορφολογικά όμοια σε ♂ & ♀: αυτοσωμικά χρωμοσώματα
 1 που διαφέρει στα 2 φύλα: φυλετικά χρωμοσώματα
 ♀: ΧΧ
 ♂: ΧΥ (παρουσία Υ καθορίζει το ♂ σε πολλούς οργανισμούς,
όπως ο άνθρωπος)
Ανθρώπινος καρυότυπος

38. Ημιαυτόνομα οργανίδια
Μιτοχόνδρια
 Πληροφορίες για: ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΗ
ΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΗ
 Μικρός αριθμός πρωτεϊνών
 Οι περισσότερες πρωτεΐνες από
πυρηνικό DNA
 Κυκλικό DNA (εξαίρεση
μιτοχόνδρια κατώτερων
πρωτοζώων  γραμμικό)
 2 – 10 αντίγραφα / μιτοχόνδριο
 Μητρικής προέλευσης (ζυγωτό
μόνο από ωάριο)
Χλωροπλάστες
 Πληροφορίες για:
ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ
 Μικρός αριθμός πρωτεϊνών
 Οι περισσότερες πρωτεΐνες
από πυρηνικό DNA
 Κυκλικό DNA
 Μεγαλύτερο μέγεθος από
μιτοχονδριακό

39. Ιοί
DNA ιοί
 Μονόκλωνο – δίκλωνο
 Γραμμικό - κυκλικό
RNA ιοί
 Μονόκλωνο – δίκλωνο
 Γραμμικό – κυκλικό (σπάνια)
ΠΡΟΣΟΧΗ!!! Κάθε ένας ιός μπορεί να έχει μόνο ένα είδος νουκλεϊκού οξέος