Translacija: Ali prevajanje DNA. (2.stopnja sinteze beljakovin). Na ribosomih se genetska informacija shranjena v mRNA prevede v specifično AK zaporedje beljakovin. Pri tem sodelujeta tRNA in rRNA. Med translacijo se nukleinski kod v RNA prevede v AK, ki sestavljajo beljakovino. V procesu sinteze beljakovin na vseh stopnjah sodeluje veliko različnih encimov. Pri evkariontih in prokariontih poteka v citoplazmi. Začetek translacije poteka v 3 fazah. Vezava prve tRNA na manjšo podenoto ribosoma-mestoA. 1)Elongacija(nastanek peptidne vezi-vključuje translokacijo na mestu P in E). Premik manjše podenote ribosoma za 3 nukleotide in vezava nove tRNA na mesto A.Uporabljena tRNA se odcepi. 2)Peptidil transferaza(tvorjenje peptidne vezi med AK, v novo nastajajoči polipeptidni verigi katalizira mRNA v večji podenoti ribosoma).3) Konec translacije(ko pride na mesto A stop kodon se nanj veže faktor sprostitve in polipeptidna veriga se sprosti. Transkripcija :Pomeni prepisovanje DNA,(1.stopnja sinteze beljakovin).Pri evkariontih poteka v jedru, pri prokariontih pa v citosolu.Sporočilo za nastanek beljakovin, ki je zapisano v genu se prevede v 2 stopnjah(najprej se sporočilo prepiše na obveščevalno mRNA,nato pa se iz mRNA prevede v protein na ribosomih).Vse RNA v celici nastajajo s transkripcijo. Začetek prepisovanja se začne, ko se DNA odvije in razklene na določenemu mestu.RNA polimeraza se veže na promotor, ki kodira za začetek prepisovanje RNA, nato RNA polimeraza odvije DNA.Ena od verig DNA služi kot matrica za začetek tvorbe RNA verige. Veriga se podaljšuje dokler ne pride RNA polimeraza do zaporedja na DNA,ki označuje konec prepisa-terminator-RNA polimeraza se odcepi od DNA. Transkripcija in mRNA pri evkariontih: Pomeni prepisovanje DNA,(1.stopnja sinteze beljakovin).Pri evkariontih poteka v jedru, pri prokariontih pa v citosolu.Sporočilo za nastanek beljakovin, ki je zapisano v genu se prevede v 2 stopnjah(najprej se sporočilo prepiše na obveščevalno mRNA,nato pa se iz mRNA prevede v protein na ribosomih). Vse RNA v celici nastajajo s transkripcijo.Začetek prepisovanja se začne, ko se DNA odvije in razklene na določenemu mestu.RNA polimeraza se veže na promotor, ki kodira za začetek prepisovanje RNA, nato RNA polimeraza odvije DNA.Ena od verig DNA služi kot matrica za začetek tvorbe RNA verige. Veriga se podaljšuje dokler ne pride RNA polimeraza do zaporedja na DNA,ki označuje konec prepisa-terminator-RNA polimeraza se odcepi od DNA. mRNA pri evkariontih=(Transkripcija in translacija potekata ločeno.mRNA se mora prenesti iz jedra v citoplazmo - pred tem se mRNA procesira. Capping – modifikacija 5’ konca z atipičnim nukleotidom – gvaninski nukleotid z metilno skupino. Poli A rep – poliadenilacija 3’ konca (nekaj 100 adeninskih nukleotidov je dodanih na 3’ koncu).RNA splicing – spajanje RNA –izrezovanje intronov.) Encimi : Encimi so vrsta proteinov, ki pospešijo kemijske reakcije, tako, da znižajo potrebno aktivacijsko energijo (energijo, ki je potrebna za nastanek kemijske reakcije). Povezujejo energetsko neugodne z energetsko ugodnimi reakcijami. Pri teh reakcijah sodelujejo predvsem ATP, NADH, NADPH. Encim sodeluje kot katalizator - pri reakciji se ne porabi ali spremeni, samo pospeši reakcijo. Na aktivno mesto encima se veže substrat, aktivno mesto tudi določa specifičnost encima. Regulacija delovanja encimov je alosterična (na alosterično mesto encima se veže alosterični modulator, ki zviša ali zniža aktivnost encima) in fosforilacija (na encim se veže fosfat in ga aktivira). Golgijev aparat: Golgijev aparat ima primarno vlogo v združevanju polisaharidov, transportu ogljikovih hidratov, sintezi in predelavi oligosaharidnih stranskih verig membran in proteinov, izdelavi glikolipidov za plazmalemo in združevanju lizosomalnih encimov. Sestavljajo ga sploščene membranske cisterne(diktisom),ki so med seboj povezane z mikrotubuli. SPREJEMA in pogosto tudi kemično preoblikuje snovi, ki so prej nastale v ER(endoplazemskem retikulumu), ki so v GA pripotovale zapakirane v membranskih mešičkih.Preoblikovane snovi spet zapakira v mehurčke, usmeri jih proti zunanjosti ali drugim oddelkom znotraj celice.CIS-je vstopno mesto, TANS pa izstopno.V GA poteka sinteza glikolipidov,glikoproteinov. Celica: Je najmanjša enota živega. Vsi organizmi, ki so sestavljeni iz celic imajo nekaj skupnih značilnosti:s svojim okoljem izmenjujejo E, se nanj odzivajo, se mu prilagajajo, ter razmnožujejo. Celica je osnovna enota življenja.Obstajajo ogromne razlike v obliki in funkciji celic. Kemijski procesi so v celici enaki, ne glede na vrsto celic, oz.njihovo funkcijo. Celice delimo na: protobionte ali pracelice (makromolekule, obdane z lipidnim ovojem, ki so se sposobne podvajati), prokarionte (bakterijske celice), evkarionte (celice praživali, gliv, rastlin in živali. Značilnosti evkariontov: Obstajata dve vrsti evkariontske celice, živalska in rastlinska, ki se razlikujeta v celični zgradbi. Tipična evkariontska celica je ovalne oblike , velika 100 μm. Osnovna struktura, ki določa njeno velikost in obliko ter jo ločuje od okolice je celična membrana.-plazmalema. Celična snov ali protoplazma je diferencirana v jedro, citoplazmo:citoskelet, citosol, celični organeli. Rastlinska celica ima okrog membrane dodaten zaščitni sloj, celično celulozno steno.V citosolu so številni celični organeli- specializirane strukture obdane z lastno membrano, ki opravljajo celične funkcije. Večina organelov je skupna tako rastlinski, kot živalski celici, rastlinske celice pa imajo dva dodatna organela, ki jih živalske nimajo, kloroplaste, vakuole. Poleg organelov se v citoplazmi prosto nahajajo encimi, proteini, ki so udeleženi v celične procese, kot je sinteza in razgradnja

proteinov. Njihov metabolizem je večinoma aeroben, razmnožujejo se z mitozo in mejozo. Značilnosti prokariontov: Organizmi, ki v celicah nimajo jedra so prokarionti.Izraza bakterija in prokariont se navadno uporabljata kot sopomenki.Prokarionti živijo samostojno kot enocelični organizmi ali pa oblikujejo skupke,verige ali drugačne večcelične strukture.Celično steno imajo iz peptidoglikanov.Veliki so med 1-10mM.Ni jedrne ovojnice-ni definiranega jedra.Nekatere bakterijske celice poleg velike molekule DNA, ki ji rečemo bekterijski kromosom, vsebujejo tudi majhne koščke DNA-plazmide,ki so od bakt.kromosoma neodvisni. Plazmidi sodelujejo pri parjenju bakterij in prenosu dedne snovi iz ene bakt. v drugo.Prokariontska DNA in plazmidi so krožni.V citosolu so najbolj vidne strukture ribosomi,ki pa so manjši kot v evkariontski celici. Plazma je nediferencirana,ni organelov(večinoma), ni citoskeleta, citoplazma je zrnata. Metabolizem je anaeroben, razmnožuje se z delivijo-cepitev. Razlike med evkarionti in prokarionti :Najbolj očitna razlika med prokarionti in evkarionti, na nivoju celične organizacije in strukture, evkariontska celica je precej večja , bolj kompleksna od prokariontske. Poleg tega so evkariontski organizmi večcelični, medtem ko so prokarionti samo v enocelični obliki. Evkarionti so vse rastline in živali, prokarionti so bakterije .Organizmi katerih celice imajo jedro so evkarionti. Evkarionti= Je enocelični ali mnogocelični organizem, z jasno oblikovanim jedrom in citoplazmo. Velikost Evk.celice je med 10-100mM. Kromosomi v jedru so organizirani linearno.Celična snov ,protoplazma je diferencirana v jedro in citoplazmo=citoskelet, citosol ,celični organeli. Njihov metabolizem je večinoma aeroben, razmnožujejo se z mitozo in mejozo. Prokarionti= so organizmi v katerih ni jedra. Njihova velikost je med 1-mM. Imajo debel zaščitni pas-celično steno, pod katero membrana zapira enoten razdelek citosola, v katerem je DNA.(krožni kromosom). Citoplazma je nediferencirana , nimajo citoskeleta. Metabolizem je anaeroben, razmnožuje se z delivijo-cepitev. Bakterija ali prokariont. Celična komunikacija in sprejem signala: Osnova celične komunikacije je celično signaliziranje. To poteka tako, da signalna celica proizvede signalno molekulo, ki jo prepozna tarčna celica. Ta ima receptorske proteine, ki prepoznajo in specifično odgovorijo na signal (molekulo). Celice uporabljajo številne različne molekule za pošiljanje signalov, obstaja pa le nekaj vrst medceličnega signaliziranja. Kontaktno - signalna in tarčna morata biti v tesnem stiku, da se signal lahko prenese. Parakrino - signalna celica sprošča signalne molekule, ki difundirajo v njeno okolico in delujejo lokalno. Sinaptično - nevroni specifično oživčujejo tarčne celice (preko sinapse - sproščajo se nevrotransmiterji). Endokrino - signalne celice sproščajo signalne molekule (hormone) v krvni obtok, Avtokrino - signalna celica je hkrati tudi tarčna celica., Signalne molekule so hormoni (adrenalin, kortizol, insulin, testosteron, ...), lokalni mediatorji (rastni faktorji, ...), nevrotransmiterji (acetilholin, noradrenalin), pri kontaktni signalizaciji pa delta (v možganih). Sprejem signala se začne, kjer signalna molekula pride v stik z receptorjem na celici. Receptorji so navadno proteini na celični membrani (za steroidne hormone znotraj celice). En tip signalne molekule običajno aktivira en receptorski protein. Sprejem signala je le prvi dogodek v signalni verigi (prenos signala - kaskada), v naslednjih stopnjah se signal prenaša preko intracelularnih signalnih molekul od celične membrane do jedra. Signalna veriga ima več nalog - sprejme signal, ga preoblikuje (transdukcija), prenese, pogosto tudi ojača (pomnoževanje) in prerazporedi (distribucija) tako, da učinkuje vzporedno na več procesov v celici. Receptorji na celični membrani: receptorji, povezani z G proteinom (na notranji strani membrane, receptorji, povezani z ionskimi kanalčki, receptorji, povezani z encimi. Celični cikel Nova celica lahko nastane le iz predhodne celice (dogma v biologiji celice!), zato se morajo celice razmnoževati. Za to je potrebno podvojevanje celične vsebine (rast celice) in delitev celice. Cikel, v katerem se celica raste in se deli, imenujemo celični cikel. Gre za ponavljajoč se proces. Razdeljen je v 4 stopnje: G1, S, G2 in M. Glavni stopnji cikla sta interfaza (sestavljajo jo G1, S in G2, v kateri celica raste, v njej se tudi podvoji DNA) in celična delitev, ki ima dve stopnji - mitozo in citokinezo (M faza). Mitoza je delitev jedra, citokineza pa delitev citoplazme: G0-faza v kateri celice mirujejo-ne rastejo, G1-rast in priprava na S fazo, S-celice podvojijo DNA, G2-rast in priprava na mitozo, M-sestavljena iz mitoze in citokineze, Mitoza je delitev jedra,Citokineza je delitev citoplazme, Celični cikel uravnavajo-CIKLINI. Celično dihanje: Je metabolični proces v katerem se razgradijo sladkorji ali druge energetsko bogate spojine. Energija,ki se sprosti iz kemijskih vezi se uporabi za delo v celici-RAST in RAZVOJ.Kot stranska produkta nastajata OGLJIKOV DIOKSID in VODA. Proces poteka 24 ur na dan v vseh živih celicah tudi v tistih, ki sočasno poteka FOTOSINTEZA. Proces celičnega dihanja se ponavadi začne z razgradnjo sladkorja in ne potrebujejo KISIKA.-imenujemo ga GLIKOLIZA! Drugi del dihanja poteka v osrednjem metaboličnem ciklu,ki ga imenujemo CITRATNI ali KREBSOV CIKEL.(tukaj nastane večina NADH in malo ATP) Zadnji del celičnega dihanja je ELEKTRONSKA PRENAŠALNA VERIGA, ki se v aerobnem dihanju konča tako, da se KISIK reducira v VODO. V tem delu , ki mu pravimo OKSIDATIVNA FOSFORILACIJA(tukaj nastane večina ATP-ja). Celična delitev: Je sestavljena iz mitoze(delitev jedra), citokineze(delitev citoplazme). Mitoza=

profaza(kondenziranje kromosoma, centrosoma se razcepita), metafaza(razpad jedrne ovojnice, rast mikrotubulov, začne se podvajanje kromosomov po mikrotubulih, kromosomi so pripeti na mikrotubule preko kinetohorjev, kromosomi se postavijo v ekvatorialno ravnino), anafaza(sestrske kromatide se ločijo,začnejo potovati proti poloma celice),telofaza(oba seta kromosomov prispeta na pole celic, nastane nova jedrna ovojnica-konc mitoze. Citokineza= delitev citoplazme, nastane nova delitvena brazda,jo sestavljajo aktinski filamenti. Delitveno vreteno=mikrotubuli in z njim povezane molekule, se eliptično razporejajo v celici med mitozo, premikajo narazen podvojene kromosome. Centrosom se podvoji v interfazi.V profazi se nanj pritrdijo mikrotubuli delitvenega vretena.Prične se razpad jedrne ovojnice.Centrosoma pričneta potovati na pola celice.V metafazi prideta do pola celice. Je sestavljena iz mitoze in citokineze. Mitoza je sestavljena iz 5-ih faz: Profaza: kondenzacija kromosomov, centrosoma se razcepita, Metafaza: kromosomi se postavijo v evkariontsko ravnino, Anafaza: sestrske kromatide se ločijo in začnejo potovati proti poloma celice, Telofaza: tu oba seta kromosomov prispeta na pole celic, nastane nova jedrna ovojnica-konec mitoze, Citokineza: je delitev citoplazme, tu nastane nova delitvena brazda, ki jo sestavljajo aktinski filamenti. Celična smrt: Vsaka celica ima omejen čas življenja.Poznamo 2 načina umiranja celic: 1.Umrejo zaradi poškodbe(mehanična poškodba,izpostavljnost kamikaljam in toksinom), 2.Sprožen samomor Ireverzibilna poškodba celice-celica preide v točko brez vrnitve(povratka). Apoptoza: Apoptoza=samomor celice(apoptosis=odpadanje listov).Je oblika programirane celične smrti, ki nastopi kot odgovor na določene signale.Pojavlja se pri embrionalnem razvoju, pri tkivni homeostazi, pri različnih boleznih in kot odgovor na citotoksične dejavnike.Ponavadi prizadane samo eno celico naenkrat. Celica se skrči in kondenzira, kondenzira se kromatin, celični organeli ostanejo nepoškodovani. Sprostijo se apoptotska telesca (majhna z memebrano obdana), te male fragmente požrejo sosednje celice.Energetsko odvisna= (ATP potreben). Vplivajo: proteini kateri imajo pomembno vlogo v patogenezi in napredovanju določene bolezni. Nekroza: Nekroza=(oblika celične smrti zaradi hude poškodbe-mehanične,kemične). Celica nabrekne in eksplodira in pri tem se sprosti intracelična vsebina. Nabrekanje jedra, razkroj celičnih organelov, poškoduje sosednje celice in povzroči vnetje. Energetsko neodvisna (ne potrebuje ATP). Citoskelet: Citoskelet je mreža proteinskih filamentov znotraj celice , ki sestavlja ogrodje celice. Sestavljen je iz mreže treh tipov proteinskih filamentov: intermediatnih, mikrotubulov in aktinskih filamentov. Vsak filament sestavljajo druge proteinske podenote. V vseh primerih se tisoče podenot povezuje v nerazvejan niz proteina, ki se lahko razprostira prek cele celice. Celici dajejo mehansko oporo, nadzorujejo njeno obliko in omogočajo in usmerjajo gibanja znotraj celice. Zgradba celice: jedrce, jedro, ribosom, vezikel, zrnati endoplazmatski retikulum (ER), Golgijev aparat, citoskelet, gladki endoplazmatski retikulum, mitohondrij, vakuola, citoplazma, lizosom, centrioli znotraj centrosoma. Celična membrana je izbirno prepustna. Obdaja celico, skoznjo prehajajo snovi v celico in iz nje. Zgrajena je iz dvojne plasti fosfolipidov (maščobe) in različnih beljakovinskih molekul. Njeno zgradbo prikazujemo z modelom tekočega mozaika.Citoplazma je vodna raztopina, zapolnjuje notranjost celice, v njej potekajo življenjski procesi.Celično jedro nadzoruje delovanje vseh celičnih organelov , nosi dedni zapis – kromosomi.Golgijev aparat ,zgrajen iz cistern, od katerih se odcepljajo mehurčki, ki potujejo do celične membrane, se tam odprejo in vsebino izpraznijo navzven. V mehurčkih se nahajajo beljakovine, povezane z OH..Endoplazemski retikulum je splet prostorov(cisterne).Na zrnatem ER se pojavljajo ribosomi, v katerih poteka sinteza beljakovin. Te beljakovine nato po cisternah potujejo po celici. Poznamo zrnati ER (z ribosomi) in gladki ER (brez ribosomov).Mitohondriji: v njih se sprošča energija.Citoskelet-beljakovinska vlakna,ki dajejo celici obliko in omogoča usmerjeno gibanje.Lizosomi- mehurčki, ki vsebujejo prebavne encime.Kloroplasti so skupina plastidov, značilna za rastlinske celice, (fotosintezo).Vakuola,značilna za rastlinsko celico.( tonoplast). Gen: Del DNA, ki nosi zapis za funkcionalni product.Sestavljen je iz Intronov (nekodirajoča sekvenca),eksonov(kodirajoča sekvenca).Nekateri geni so večkrat ponovljeni in tvorijo t.i družine genov. Skupni funcionalni zapis vseh genov=Genom. Genom: Je celoten zapis dedne informacije v DNA(skupni funkcionalni zapis vseh genov). Genski kod in osrednja dogma molekularne biologije: Genski kod je pravilo, ki določa zvezo med nukleotidnimi tripleti(kodoni) v DNA in RNA inAK v beljakovinah. Univerzalnost genskega koda je pomemben dokaz,da vse današnje oblike življenja izhajajo iz skupnega prednika. Osrednja dogma pa je:-EN GEN KODIRA EN PROTEIN. Zbirka kodonov je genski kod. Nukleinske kisline: Nukleinske kisline so polimeri nukleotidov, gradniki NK.. Nastanejo s kondenzacijsko reakcijo med sladkorjem enega nukleotida in fosfatno skupino drugega nukleotida (fosfodiesterska vez). Nukleotid je sestavljen iz fosfatne skupine, enostavnega pentoznega sladkorja in dušikove baze. Nukleotidi niso le gradniki nukleinskih kislin, delujejo tudi kot energetsko bogate snovi (ATP) ali kot sestavni del koencimov (NAD+). Kemiosmotska sklopitev: Povezava elektronskega transporta protonskega črpanja sinteze ATP.

Ključni proces pri CELIČNEM DIHANJU in FOTOSINTEZI. Kemiozmotska sklopitev pretvori oksidacijsko energijo v ATP. Prenašalci elektronov so vir elektronov za nastanek protonskega gradienta,ki je vir energije za nastanek ATP=ATP sintaza. Aminokisline: Aminokisline(AK) so gradniki proteinov. Imajo najmanj eno amino skupino (-NH2) in najmanj eno karboksilno skupino (-COOH). V človeškem organizmu so α-AK in L-izomere. AK so amfoterne (polarna glava, nepolarni rep) - lahko so kisline ali baze. Izoelektrična točka je tisti pH, pri katerem je AK v dipolarni obliki. Znanih je okoli 80 aminokislin, od tega jih 26 sestavlja naravne proteine. Pri človeku je v proteinih 20 različnih AK, od teh jih 11sintetizira sam (neesencialne AK), 9 je potrebno vnesti v organizem s hrano (esencialne AK). Stranska veriga AK (-R) pomembno prispeva k lastnostim AK. Po kemijski strukturi je AK lahko: nevtralna (polarna ali nepolarna),- bazična (ima 2 ali več -NH2 skupin), kisla (ima 2 ali več -COOH skupin). Peptidna vez: Aminokisline se med seboj povezujejo v peptide (di-, tri-, polipeptid). Kemično je polimerizacija aminokislin dehidracija (odstrani se molekula vode). Peptidna vez je kovalentna vez med dvema peptidoma, med amino in karboksilno skupino dveh AK. Dva cisteina se med seboj povežeta tako, da tvorita disulfidno vez , s tem stabilizirata tridimenzionalno obliko polipeptida. (R-C-N-R). PEPTIDNA VEZ=se tvori med AMINO in KARBOKSILNO skupino dveh aminokislin. Proteini Pomembni so za zgradbo celice.Delujejo kot encimi. ZGRADBA: -PRIMARNA-določa jo zaporedje aminokislin.Od primarnega zaporedja AK v polipeptidni verigi je odvisno kako se bo veriga zvijala ali zlagala v prostoru. -SEKUNDARNA- a-heliks zvijanje verige okoli svoje osi, -b trak-cikcakasto gubanje v obliki vzporednih ali nasprotno potekajočih trakov.Pomembne so vodikove in ionske vezi -TERCIARNA-kovalentne vezi dodatno zvijejo polipeptidno verigo v tridimenzionalno prostorsko zgradbo B(beljakovin)-klobčiči, kroglice,nitke,snop, -KVARTARNA-kadar se podenoste proteinov povezujejo med seboj. DNA podvajanje – replikacija: Sinteza DNA se začne v replikacijskih začetkih, ki poteka v replikacijskih vilicah, ki so vedno asimetrične.DNA polimeraza je samo popravljalna. Kratka zaporedja RNA služijo kot začetniki za DNA sintezo.Proteini v replikacijskih vilicah sodelujejo med seboj in tvorijo replikacijski aparat.Telomeraza pa podvajajo konce evkariontskih kromosomov.Podvajanje DNA poteka po po vodilni verigi.DNA polimeraza dodaja nukleotide na 3¨ koncu.Katalizira dodajanje nukleotidov na 3¨ koncu z nastankom fosfodiesterskih vezi med 3¨ koncem in 5¨ fosfatno skupino novega. DNA-polimeraza: nameščena je v replikacijske vilice,je zelo natančna.Lastnost DNA polimeraze je, da lahko popravlja nukleotide, ji omogoča polimerizacijo DNA molekul v smeri 3¨-5¨ in tudi,da bi začela sintezo DNA molekule. RNA polimeraza: Ker DNA polimeraza dodaja nukleotide samo na osnovi parjenja baz, ne more začeti sinteze DNA, DNA sinteza se začne z RNA polimerazo, ki sintetizira kratke verige RNA, ki jih nato zamenja DNA zastajajoča veriga(Oazakijevi fragmenti).Med seboj jih zleplja DNA-ligaza. Encimi v podvajanju DNA(DNA polimeraza-dodaja nukleotide, primaza-začne sintezo DNA, DNA ligaza-zleplja Okazakijeve fragmente, helikaza-odvija DNA.).Protein,ki se veže na enojno verigo DNA-prehodno preprečuje tvorbo dvojne verige.Drseča sponka-ohranja DNA polimerazo trdno pritrjeno na DNA. DNA – rekombinacija: Prerazporejanje genov omogoča gensko raznolikost, kar omogoča populaciji razvoj in preživetje glede na spreminjajoče okolje.Prerazporejanje genov omogočajo procesi rekombinacije. Homologna rekombinacija: Proces pri katerem se dve DNA molekuli s podobnim zaporedjem najprej postavita druga ob drugo in se v zapletenem procesu prekrižata,razcepita, ponovno povežeta z drugo molekulo DNA in tako nastaneta molekuli DNA z novim zaporedjem. Mesto menjave je lahko kjerkoli na DNA, kjer so zaporedja dovolj podobna.Na mestu zamenjave ne pride do spremembe v zaporedju nukleotidov. Nehomologna rekombinacija: Mesto-pecifična rekombinacija omogoča prenašanje specializiranih delov DNA-mobilnih genetskih elementov. Omogočajo jo rekombinacijski encimi. Mobilni elementi: Mob.gen elementi so kratka zaporedja DNA, ki se lahko premikajo iz enega konca genoma na drugi in zagotavljajo genetsko variabilnost.Na mestu insercije ne potrebuje specif. Zaporedja.Več kot 50% človeškega genoma predstavljajo zaporedja DNA, ki so večkrat ponovljena. DNA – popravljanje: Dolgoročne napake v genomu vodijo do raznolikosti organizmov, na adaptiranje organizmov na okolje in osvajanje novih habitatov.Kratkoročno za posamezen organizem so napake v genomu običajno smrtne.Organizmi morajo biti genetsko stabilni, če želijo preživeti, razmnoževati.Stabilnost je zagotovljena ne samo spopravljanjem napak med podvajanjem DNA, ampak tudi naknadno-popravljanje napak, ki so ostale nepopravljene in tudi ostalih napak.Vpleteno je veliko encimov-skupno ime DNA popravljalni mehanizmi. Popravljanje DNA je relat. Lahko, ker obstaja komplementarna veriga DNA. Napake, ki nastanejo na novo nastali verigi popravi mis-match repair.Št.napak= 1/10na 7nukleotidov. Napake na DNA lahko nastanejo tudi zaradi drugih vzrokov. Proteinov(encimov), ki spoznajo poškodbo na DNA je ogromno,osnovni princip je povsod isti.1.(primaza izreže poškodovani del DNA),2.(DNA polimeraza naredi novo verigo-kombinacijo),3.(DNA ligaza zalepi konce). Mutacije: Če ostanejo poškodbe na DNA molekuli nepopravljene ločimo (DNA mutacije, kromosomske mutacije). DNA mutacije: Točkaste mutacije(spremenijo

samo enega ali nekaj nukleotidov). Nesmiselne mutacije(če predčasno zaključi prepisovanje). Brezsmiselne(nastanek novega kodona povzroči, da se vključi nepravilna AK v protein). Frameshift mutacije(premik bralnega okvirja).Kromosomske mutacije: Vključujejo spremembe na večjem delu DNA, običajno na nivoju kromosomov. Translokacije (lovljenje kromosomov in tvorbo novih),pomnoževanje genov(nastanek« double minute » zaradi pomnoževanja določene verige na kromosomu),inverzije(del kromosoma se odcepi in prilepi nazaj v obratni smeri),podvojitve(določeni geni se pomnožijo ali pa se izgubijo), aneuplodija(med celično delitvijo pride do napačne porazdelitve kromosomov med hčerinski celici). Lastnosti (znaki) živega: Najmanjša enota živega je celica. Lastnosti živega pa so: metabolizem (razgradnja, izgradnja), homeostaza, jemanje energije od zunaj in njena transformacija, rast in razvoj, razmnoževanje, odgovarjanje na dražljaje, adaptacija na okolje. Nastanek življenja: Za nastanek življenja je potreben nastanek makromolekul (te lahko spontano polimerizirajo v primernih okoliščinah) ter samoreplikacija (samopodvajanje - RNA molekula je makromolekula, ki je zmožna samopodvajanja in daje zapis za nastanek proteinov). Prva celica je bila RNA molekula, obdana z lipidnim ovojem. Hrano in energijo je dobivala iz morja z organskimi molekulami, za nadalnji razvoj pa je bil pomemben razvoj sistemov za tvorbo in uporabo metabolne energije: glikoliza, fotosinteza, oksidativna fosforilacija. Transport proteinov: Nastanejo na ribosomih, ki so prosti v citoplazmi, se lahko transportirajo v jedro (preko por), mitohondrije ali peroksisome (preko membrane). Proteini, ki pa nastanejo na ribosomih, vezanih na membrane (ER), pa potujejo z vezikularnim transportom do lizosomov na plazmalemo ali pa se izločijo izven celice. Mendlov zakon različne verzije genov so odgovorne za variacije v podedovanih lastnostih; organizem podeduje za vsako lastnost dva gena; če se alela razlikujeta, bo dominanten alel vplival na lastnost; aleli se razdelijo med gameti. Spolno razmnoževanje: Diploidne celice se delijo in tvorijo haploidne celice – gamete (spolne celice). Haploidni celici dveh različnih osebkov se združita in tvorita novo diploidno celico. Je mešanje genov dveh osebkov. Mejoza I – homologna rekombinacija; pride do mešanja genov (crossing over), Delitev embrija – najhitrejši celični ciklus; ker ni faz G1 in G2 ni rasti in je vsaka hčerinska celica manjša od starševske. Primeri dedovanja: Avtosomno dominantno: mutacije ene kopije gena povzroči bolezen (spol ni pomemben). Primer: hetingova bolezen (prizadete so možganske celice. Avtosomno recesivna: mutacija mora biti na obeh kopijah gena da pride do pojava bolezni. Primeri: cistična fibroza - disfunkcija eksokrinih žlez. Na kromosomu x vezano recesivno: ženska prenašalka, moški zboli. Primer: hemofilija, mišična distrofija. Na kromosomu x vezano dominantno: je zelo redko. Mitohondrij: Celična elektrarna, membranski organel velik kot bakterija.V njem poteka oksidativna fosforilacija, kjer nastane večina ATP v evkariontski celici. Valjaste oblike s premerom 0,5-1mM,dolžine 1-3mM..Sprejema energijo iz prebavljene hrane v obliki piruvata,acetil-CoA,jo pretvarja v obliko,ki jo lahko uporabijo vsi deli celice.Njihovo število se v celicah spreminja,odvisno od presnovne aktivnosti posameznega tkiva. Veliko jih je v mišičnih,srčnih,jetrnih celicah-katere potrebujejo veliko energije.Sestavljen je iz zunanje membrane, notranje membrane-zložena v cevaste gube(kriste).Taka membranska ureditev ustvari znotraj mitohondrija 2 oddelka,prvi je prostor med obema memranama. Drugi=matriks=želatinasta sredica,ki jo omejuje notranja mitohondrijska membrana. V matriksu poteka CTK, kjer se shrani nekaj energije v obliki ATP ali visoko energ.elektronov v koencimih NADH,FADH2.Na ne-beljak. in beljakovinskih prenašalcih, vsajenih v notranji membrani, potekata prenos elektronov, protonov ter sinteza ATP z encimom ATP-sintaze.V matriksu se nahaja mithos. DNA, ribosomi ,proteini, potrebni za transkripcijo mithos.DNA in translacijo mithos. mRNA. 10% proteinov, potrebnih za mitohondrij, kodira mithos. DNA, ostale pa jedrna DNA. Niso sposobni samopomnoževanja. RNA Je ribonukleinska kislina. Gradnik je nukleotid (vsak je sestavljen iz fosfatne skupine, enostavnega sladkorja, dušikove baze). Dušikove baze so: citozin, uracil sta pirimidinske baze in gvanin, adenin sta purinske baze. RNA je enoverižna, sladkor je riboza. Poznamo 3 različne RNA: mRNA (messenger oz informacisjka, s pomočjo translacije prevajanja, s pomočjo ribosomov nastane določen protein), rRNA(ribosomska RNA, zapletena struktura), tRNA(prenašalna, sodeluje z ribosomi in mRNA, pri nastanku proteinov translacije). Vezikularni transport Poteka v obe smeri, iz celice in v celico - stalno kroži (biosintetične - sekretorne poti, endocitozne poti). Eksoni Je kodirajoč odsek od D1 znotraj določenega gena. Ležijo med nekodirajočimi zaporedji – introni. Npr. po končani transkripciji v jedru nastane primarni prepis R1. Iz njega se introni izrežejo še preden RNA – transkript zapusti jedro. Ostanejo le eksoni ki kodirajo aminokisline. Eksoni se med seboj povežejo v mRNA. Fotosinteza Je elektromagnetna energija sončne svetlobe, se pretvori v kemijske vezi v celici v procesu fotosinteze. Poznamo 2 stopnji: Svetlobna faza (nastanek ATP in NADPH), Temotna faza (nastanek sladkorjev) Fotosinteza in celično dihanje sta komplementarna procesa.Organske snovi Ogljikovi hidrati: Ogljikovi hidrati so enostavni sladkorji in makromolekule, ki so iz njih sestavljene. Splošna formula OH je (CH2O)n. Monosaharidi - osnovna enota OH - so sestavljeni iz ene molekule enostavnega sladkorja, di-, tri-, ..., polisaharidi -

iz veliko molekul enostavnih sladkorjev. Ogljikove hidrate razdelimo glede na vlogo v organizmih na založne, strukturne in transportne, založni (služijo kot energijska zaloga): škrob (rastline), glikogen (živali), - strukturni: celuloza (rastline), hitin (živali), - transportni: saharoza (disaharid -vanj sta povezani glukoza in fruktoza). Glikozidna vez Glikozidna vez je vez med dvema monosaharidoma. Nastane z reakcijo kondenzacije med dvema monosaharidoma. Lipidi: Glavni skupini lipidov sta maščobe in fosfolipidi. Glavne funkcije lipidov so shramba energije, sestavni deli membran, medcelična komunikacija. Maščoba je kombinacija molekule glicerola in treh maščobnih kislin. Maščobe (trigliceridi) so netopne v vodi, zato v citoplazmi agregirajo kot kapljice. Predstavljajo glavni depo energije v organizmu. Maščobe vsebujejo nasičene ali nenasičene maščobne kisline. Fosfolipidi so sestavljeni lipidi, v katerih je ena od treh mašč. kislin zamenjana s fosfatno skupino. So sestavni del bioloških membran. Fosfatna skupina tvori polarno glavo, ki je topna v vodi, maščobnokislinska (nepolarna) repa pa ne (amfipatska molekula). Glikolipidi so ravno tako polarne molekule, katere tvori na glicerol vezan sladkor. So sestavni del membran. Membrane sestavljo še steroli, v živalskih celicah je to najbolj pogosto holesterol. Ta daje membrani trdnost. Je polarna molekula, ki je sestavljena iz štirih obročev ogljikovodikov (rigidnost) in ravne verige ogljikovodikov. Med sterole sodijo tudi spolni hormoni. Beljakovine imajo številne biološke vloge v celici: encimi, hormoni, transportni proteini, založni proteini, gibalni proteini, strukturni proteini, obrambni proteini, proteini s posebnimi nalogami, signalni proteini. Beljakovine so sestavljene iz manjših organskih molekul - aminokislin. Te so med seboj povezane s peptidno vezjo. V človeškem organizmu je znanih 20 aminokislin, od teh je 9 esencialnih (organizem jih ne more sintetizirati sam, potrebno jih je zaužiti s hrano). Aminokisline razdelimo glede na stranske verige na: kisle, bazične, nenabite polarne, nepolarne. Biološke membrane: Razmejujejo celice od zunaj celičnega prostora, Omejuje predelke oz. organele c celici, Regulira prehajanje snovi v in iz celice, Ohranja konstantno notranje okolje, Omogoča komunikacijo z okoljem .Model tekočega mozaika (nakazuje da je oljnat, v membrani so poleg lipidov tudi beljakovine). Biološka membrana je dinamična, delno tekoča struktura, asimetrično sestavljena iz lipidov in proteinov. Membrana je sestavljena iz dvojne plasti fosfolipidov. Fosfolipidi imajo polarno glavo in dva nepolarna maščobnokislinska repka. Membrane v celici: Plazmalema je ojačana z korteksom, Jedrni ovoj, ER, Golgijev aparat, Mitohondrij, Lizosomi, Peroksisomi, Vezikli. Membranski transport Aktivni in pasivni transport. Proteini v membrani so prenašalci in kanalčki. Kanalčki tvorijo hidrofilne pore v membrani skozi katere lahko pronicajo določeni anorganski ioni in včasih druge majhne molekule. Prenašalci doživijo konformacijske spremembe pri prenosu snovi iz ene strani membrane na drugo. Transport preko kanalčkov je hiotrejši kot s prenašalci, to je pospešena difuzija. Pasivni transport: deluje po načelu difuzije, se pravi da se skozenj premikajo molekule vzdolž koncentracijskega gradienta s tiste strani membrane kjer jih je več na stran kjer jih je manj. Transport preko prenašalcev je hitrejši od enostavne difuzije. Aktivni transport: potujejo v nasprotni smeri kontracijskega gradienta. Potrebna je ATP ki omogoča prenos molekul. Kanalčki: -večina kanalčkov omogoča prehod ionov – ionski kanalčki: Transport preko njih je vedno pasiven, Transport preko kanalčkov je najmanj tisočkrat hitrejši kot preko prenašalcev. Ionski kanalčki: večina ionskih kanalčkov je selektivnih – odpirajo se kot odgovor na določen signal: Voltage gated (odpirajo se zaradi sprememb v transmembranskem potencialu), Ligand gated (odpirajo se zaradi vezave ligandov),Stress gated (odpirajo se zaradi mehaničnega stresa). Oksidativna fosforilacija: Kombinacija 2 procesov. Prenos elektronov z visoko energ. nivoja NADH in FADH2 na kisik, sprosti velike E. Ta E poganja fosforilacija ADP z anorganskim fosfatom v ATP. To stopnjo katalizira encim ATP sintaze. E se sporsti in pretvori, ter omogoča sinteza ATP. Veriga za prenos elektronov+sinteza ATP =OKSIDATIVNA FOSFORILACIJA. Celični metabolizem: Celice so odprti sistemi, ki energijo sprejemajo, pretvarjajo.Jo ne morejo ustvariti.Celični metabolizem je sestavljen iz katabolizma in anabolizma-kataboličnih in anaboličnih presnovnih reakcij.Večina energije, shranjene v kem.vezeh molekul hrane se porazgubi kot toplota.Celice regulirano sproščajo energijo. Katabolizem=procesi, v katerih se molecule v kem.reakcijah razgradijo na enostavnejše molekule.Pri the reakcijah se sprošča energija(celično dihanje , fotosinteza-svetlobna faza).Anabolizem=procesi v katerih iz enostavnih molekul nastajajo bolj zapletene molekule.Potreben je vnos energije. Nevron ali živčna celica: So glavni gradniki živčevja. Glavna funkcija je kroženje in prevajanje živčnih impulzov. AKTINSKI FILAMENTI: so povezani z različnimi proteini, odvisno od funkcije v celici (mikrovili, celična brazda, celični korteks). M FAZA: sestavlja jo 5 faz: profaza, metafaza, anafaza in telofaza, ki so del mitoze, ter citokeneza. Profaza – kondenzacija kromosomov, centrosoma se razcepita in razpade jedrna ovojnica, Metafaza – kromosomi so postavijo v ekvatorialno ravnino, Anafaza – sisterske kromatide se ločijo in začno potovati proti poloma celice, Telofaza – oba seta kromosomov prispeta na pole celice; nastane nova jedrna ovojnica in je tako mitoze konec, Citokineza – delitev citoplazme; nastane delitvena brazda. OSTEOSKELET: Mreža proteinskih filamentov, ki tvorijo ogrodje(skelet) celice. Pomaga pri

ohranjanju oblike celice (podpira ogromen volumen vitoplazme, predvsem pri živalskih celicah, ki so brez celične stene). Citoskelet je odgovoren za obliko, premikanje, delitev in komunikacijo ter povezovanje med celicami. KATABOLIZEM: Je razgradnja zapletenih org. molekul na preprostejše, značilne so oksidacijske reakcije. E se sprošča. V tem procesu se porablja O2, nastaja CO2 in H2O in NH3.3 faze. 1: Razgradnja makromolekul na enostavne podenote, pri tem se proteini razgradijo do aminokislin, polisaharidi do monosaharidov in maščobe do glicerola in maščobnih kislin. 2: razgradnja enostavnih podenot do acetil CoA, produkcija ATP in NADH. 3: Acetil CoA vstopi v citratni ciklus v katerem se oksidira do H2O in CO2, ki je končni produkt aerobnega metabolnega ogljika. Produkcija ATP in NADH (elektronski prenos). ANABOLIZEM: Izgradnja oz. biosinzeta. Iz preprostejših snovi nastajajo bolj zapletene. Značilne redukcijske reakcije. E se porablja. Ima tudi 3 faze vendar potekajo neodvisno (ni konvergiranja). Katabolne in anabolne poti so podobne, vendar ne identične (obratne reakcije). Regulacija katabolnih in anabolnih poti ponavadi nastopi pri reakcijah, ki so termodinamsko ireverzibilne. mRNA: Tako se imenuje ker vsebuje message ali sporočilo, to je

kodno zaporedje za polipeptid. mRNA ima štiri glavne dele:GTP kapico, vodilno zaporedje, kodno zaporedje in sledno zaporedje s poli-A repom. Največji del predstavlja kodno zaporedje, ki ima med nekaj 100 do okrog 2000 nukleotidov. Vsak polipeptid v celici kodirajo druge mRNA. To pomeni, da imamo tisoče različnih vrst mRNA. Celice imajo vsaj 5-10 kopij večine mRNA. Nekatere vrste mRNA pa se pojavljajo tudi v 10.000 ali več kopijah naenkrat. Število mRNA kopij je odvisno od metabolnih potreb po različnih polipeptidih. V celici je kljub temu le 3% do 5% totalne mRNA v obliki mRNA. tRNA: Izraz prenos v tRNA se nanaša na vlogo te molekule. Med translacijo tRNA prinaša skupaj aminokisline. Medtem ko imamo tisoče različnih molekul mRNA v vsaki celici, imamo okrog 40 različnih vrst tRNA. Čeprav je povprečna velikost molekule tRNA le okrog 80 nukleotidov, predstavljajo tRNA do 15% totalne celične RNA. Značilna oblika tRNA molekule je zvita in zložena po vsej svoji dolžini tako, da nastanejo štirje predeli z dvojno vijačnico in tri zanke. Vsaka tRNA molekula prepozna določeno zaporedje nukleotidov na mRNA molekuli in se nanjo pritrdi. Prepoznavno mesto na mRNA molekuli se imenuje kodon. Pritrditveno mesto na tRNA molekuli pa je

antikodon. Zaporedje antikodona, ki je na eni od tank tRNA molekule je komplementarno zaporedju kodona. Vsaka tRNA molekula vsebuje tudi specifično zaporedje na 3' koncu - sprejemno mesto za aminokislino. To mesto prepozna in se veže na eno od 20 aminokislin, ki sestavljajo proteine. KROMATIN-NITKE V CEL. JEDRU, SEST. IZ DNA IN BELJAK. PRED DELITVIJO SE ZGOSTI V KROMOSOM V EVKARIONTSKIH CELICAH SO DOLGE VERIGE DNA ZAVITE OKOLI PROTEINOV-HISTONOV IN TVORIJO NUKLEOSOME.Svetlobni mikroskop: Mikroskop je naprava za opazovanje objektov, ki so premajhni, da bi jih lahko videli s prostim očesom. Znanost, ki raziskuje male objekte s tako napravo, se imenuje mikroskopija. Izraz mikroskopsko, pomeni, da je nekaj zelo majhno, vidno le pod mikroskopom in nevidno za prosto oko. Najbolj pogost tip mikroskopa — in tudi prvi, ki so ga izumili — je svetlobni mikroskop. Je optični instrument in vsebuje eno ali več leč, ki prikažejo povečano sliko objekta. Zraven svetlobnega mikroskopa obstaja še mnogo več vrst mikroskopov