مقدمة والمفاهيم الأساسية
الكربوهيدرات (أو الكربوهيدرات): هذه هي السكريات. وهي مركبات ثالثة (تتكون من ثلاثة عناصر فقط: الكربون والهيدروجين والأكسجين). وهي تمثل احتياطيًا للطاقة وهي نقطة البداية لإنتاج مركبات عضوية أخرى.
LIPIDS: يطلق عليها عادة الدهون و هي أيضا مواد احتياطية و هي مكونات للهياكل الخلوية.
بروتينات: تتكون من الأحماض الأمينية. أنها تسهم في بناء هياكل الكائنات الحية المختلفة ، والهيموغلوبين ، والإنزيمات ، والهرمونات (تنظيم التنسيق المتناغم بين وظائف مختلفة من الكائنات الحية) ، والأجسام المضادة.
الأحماض النووية: تتكون من قاعدة نيتروجينية (السيتوزين ، الخجول ، اليوراسيل ، الأدينين والجوانين) ، من السكر ومن مجموعات الفوسفات.
الخلية: يبلغ سمك الغشاء الخلوي 6-7 × 10 -10m ؛ يبلغ قطر الخلية حوالي 15 ملم بينما يبلغ قطرها 5 مم.
العناصر المميزة للخلية هي:
- الغشاء perinuclear : يرسم النواة.
- Nucleolus : هو جزء متخصص من النواة.
- الميتوكوندريا : هو "مركز الطاقة" للخلية.
- Peroxisomes : الكائنات الحية المتخصصة في تفاعلات الأكسدة (H2O2 حرة) وتكون سوداء لأنها تحتوي على الكثير من الحديد.
- الريبوسومات : وهي متضمنة في الشبكة الإندوبلازمية وتوليف البروتينات ؛
- الشبكة الإندوبلازمية : إنها خشنة إذا كانت تحتوي على ريبوسومات وناعمة إذا كانت لا تحتوي عليها. يعرض مساحة داخلية (لومن) تتراكم فيها البروتينات المركبة ؛
- جهاز جولجي : يتكون من أنظمة عنيفة. تصل البروتينات ، من خلال هذا الجهاز ، إلى وجهتها دون أخطاء.
صورة مأخوذة من www.progettogea.com
الخلية البنتة هي نفسها دائمًا خلية الأم.
الجينوم البشري هو مجموعة من التراث الجيني للفرد ويتكون من ستة وأربعين كروموسوم (ثلاثة وعشرون زوجًا) في المتوسط ويتألف من سبعين مليون زوج قاعدي ، لذا يحتوي الجينوم بأكمله (46 × 70 000 000) 3 × 109 أزواج قاعدية ويساهم كل زوج بطول حوالي 6-7 × 10-10 م.
إذا كان الحمض النووي لكل كروموسوم غير مقيد ويتم محاذاة الـ46 جزيئًا الموجود في نواة الخلية الجسدية ، فإننا نصل إلى طول 2 متر (كل كروموسوم يبلغ طوله أربعة سنتيمترات تقريبًا). إذا أخذنا بعين الاعتبار أن الرجل لديه 10000 مليون خلية ، فإن إجمالي الحمض النووي يصل إلى 20000 مليون كم (المسافة بين الشمس والقمر هي 200 مليون كلم)
كروموسوم واحد هو جزيء ضخم بقطر حوالي 2 × 10-9 م ويحتوي على جزيء د ن أ. الجين هو جزء من الحمض النووي (أي جزء من كروموسوم) يحتوي على معلومات كاملة ومحددة لملكية معينة. في الوقت الحاضر ، نعرف الجينوم البشري بأكمله ، أي أننا نعرف التتابع الكامل للقواعد في الحمض النووي ، لكن أجزاء قليلة فقط من الحمض النووي أعطيت "هوية": فمن الضروري تحديد أي جزء من الحمض النووي يتوافق مع خاصية معينة.
هناك حوالي ثلاثين ألف جينة ، لكن يمكن التعبير عن الجين بطرق مختلفة ، لذا فهذه بيانات إرشادية.
التعبير: المعلومات الواردة في جين يؤدي إلى الحصول على منتج نهائي (تخليق البروتين).
تحويل: تحويل المعلومات الموجودة في الجين ، في سلسلة من الحمض النووي الريبي رسول عن طريق نظام انزيم. الرنا المرسال ، من النواة يمر إلى السيتوبلازم الذي يتم فيه احتواء الريبوسومات.
ترجمة: ريبوسوم تجميع البروتين الذي هو نتاج التعبير الجيني.
الترميز: يعني ترجمة الرسالة.
يقوم نظام إنزيمي ، من خلال عملية النسخ ، بتحويل المعلومات التي يحملها الجين إلى سلسلة من الرنا المرسال ويقوم ببدء الترجمة.
يعني تكرار الحمض النووي نسخ جزء من الحمض النووي الذي يهم الرنا المرسال.
الاختلافان الرئيسيان بين الحمض النووي والحمض النووي الريبي:
- في [رنا] بما أنّ سكر هناك [ريبوس] ، بينما في [دنا] ، [ديوكسيريبوس] ؛
- في الحمض النووي والقواعد النيتروجينية هي: الأدينين ، الجوانين ، الثايمين والسيتوزين. بينما في رنا اليوراسيل يأخذ مكان الثايمين.
عادة ما تحتوي الجينات على واحد أو أكثر من أجزاء الدنا الموجودة بها ، والتي لا ترمز إلى البروتين. تسمى هذه الأجزاء introns بينما تسمى أجزاء الترميز exons .
تمثل الإكسونات جزء الجين الذي يمكن التعبير عنه أثناء عدم التعبير عن الإنترونات.
في ظل ظروف معينة ، يتم التعبير عن الجين بدون introns ، ولكن في ظل ظروف أخرى ، يمكن تحويل الإنترونات إلى exons ، وبالتالي ، يتم التعبير عنها (أي أنها يمكن أن ترمز للبروتين).
اعتمادا على مختلف الإنترونات المعبر عنها ، هناك منتجات بروتينية مختلفة: يمكن التعبير عن الجين بطرق مختلفة.
هناك تشابه وظيفي بين مختلف المنتجات من نفس الجين. لديهم بنية مختلفة ولهذا السبب يتم استخدامها في أماكن مختلفة.
المعلومات الوراثية الموجودة في كل خلية من الكائنات الحية هي نفسها. على سبيل المثال ، الحمض النووي لخلية الكبد (الخلايا الكبدية) والحمض النووي الموجود في الخلية العضلية (العضلية) ، هو نفسه. لتمييز خلية كبدية من خلية عضلية هي التعبير المختلف عن الجينات الموجودة في الحمض النووي. بشكل عام ، في الخلية يتم التعبير عن بعض الجينات وفي خلية أخرى ، يتم وضعها في جزء آخر من الكائن الحي ، يتم التعبير عن جينات أخرى.
