Kpl 11

Jokaisella eliölla on monia ominaisuuksia ja niistä voi muodostua lukematon määrä ainutlaatuisia ominaisuusyhdistelmiä.

Mendelin dihybridiyhteytys herneillä.

lähde

Fenotyyppien lukusuhde 9:3:3:1

Mendel valitsi toisen risteytettävän yksilön hernekannasta, jolla oli sileät ja keltaiset siemenet. Ja toisen kannasta, jolla oli kurttuiset ja vihreät siemenet. Sileäpintaisuus on dominoiva ominaisuu, joka peittää resessiivisen kurttuisen pinnan. Keltainen väri on dominoiva, vihreä resessiivinen. Molemmat kannat ovat homotsygoottisia eli niissä on samat alleelit, RRYY, rryy. (ks. kuva)

Rekombinaatiossa vastinkromosomit asettuvat meioosissa sattumanvaraisesti. Yksilö on molempien geenien suhteen heterostygoottinen. ja syntyy neljänlaisia sukusoluja. Mendelin kolmas laki

Tekijäinvaihdunnassa tai geenienvaihdunta on ensimmäisessä jakautumisessa eli vähennysjaossa mahdollisesti tapahtuva vastinkromosomien kromatidien osien vaihto. Geenienvaihduntaa edeltää vastinkromosomien konjugoituminen (rinnakkain asettuminen) ja kiasman muodostuminen. 

A: kahden geenin lokukset ovat samassa kromosomissa eli ne ovat kytkeytyneet. Heterostygoottinen yksilö voi tuottaa vain kahdenlaisia sukusoluja
B:Tekijäinvaihdunta voi kuitenkin purkaa tämän kytköksen. Näin syntyy neljänlaisia sukusoluja.

kpl 9

Ominaisuudet periytyvät vanhemmilta sukupolvesta toiseen geenien avulla. Geenien perusrakenne- ja toiminta on kaikilla lajeilla sama.
Geenin paikkaa kromosomissa kutsutaan lokukseksi ja jokaisella geenillä on oma paikkansa. Saman lokuksen vastingeenit määrävät aina ominaisuuden ilmentymisen jälkeläisessä. Alleeliksi kutsutaan geenien erilaisia muotoja. Alleeliparin yhteisvaikutus saa aikaan jonkun ominaisuuden ilmentymisen. Hedelmöityksessä saadut geenit molemmilta vanhemmilta määräävät yksilön genotyypin eli perimän. Jotkut ominaisuudet kuitenkin muuttuvat ympäristön vaikutuksesta ja tätä geenien muuttumista kutsutaan fenotyypiksi.

Dominoiva ominaisuus (iso kirjain) peittää alleen resessiivisen eli heikon alleelin (pieni kirjain).
Agouti-vanhemmilla on molemmilla dominoivana geeninä A ja resessiivisenä a. Niiden jälkeläiset voivat olla siis AA, Aa tai aa. Ominaisuus voi olla homotsygoottinen eli AA tai aa tai heterostygoottinen eli Aa.

lähde

Alleelit siirtyvät hedelmöityksessä sattumanvaraisesti soluihin meioosin vähennysjaossa ja niitä siirtyy kummaltakin vanhemmalta vain yksi. Alleellit voivat olla multippeleita, joka saman geenin eri muotoja, jotka populaatiossa esiintyvät.

Kuitenkaan kaikki alleelit eivät ole dominoivia tai resessiivisiä. Jälkeläisissä näkyy kummankin vanhemman ominaisuus samanaikaisesti. Välimuotoista periytymistä kutsutaan myös intermediaarinen periytyminen.

lähde

Veriryhmien periytyminen on esimerkki yhteisvallitsevasta periytymisestä. Alleeleja on kolmea erilaista A,B ja i. IA ja IB ovat dominoivia geenejä.

lähde

Letaalilla alleelilla tarkoitetaan tappavaa alleeliparia ja ne ovat heterostygoottisia. Ne ovat luonnossa yleisiä.

kpl 8

Eläimillä ja kasveilla solulinjaa, joka tuottaa sukusoluja kutsutaan ituradaksi ja ja sukusolujen syntyyn johtavaa tumajakautumista meioosiksi. Ihmisellä saa sekä isältä että äidiltä 23 kromosomia. Vastinkromosomeikisi kutsutaan keskenään samanlaisia kromosomeja ja koska kaikkia kromosomeja on kaksi käytetään nimitystä kaksinkertainen eli diploidinen kromosomisto. Haploidinen kromosomistossa vastinkromosomeja on vain yksi. Sukusoluissa on vain sen takia vain puolet solujen lukumäärästä, sillä jos niitä olisi sama määrä kuin muitakin, kaksinkertaistusi solumäärä jokaisessa sukupolvessa. Meioosin tarkoituksena on siis puolittaa kaksinkertainen kromosomisto ja tuottaa haploidisia kromosomeja.

Hedelmöitynyt munasolu alkaa jakaantua mitoottisesti kaikkialla muualla paitsi sukusolussa.

Dna:n täytyy kahdentua ennen kuin se jakaantuu. Kaksiosaisen tapahtumasarjan ensimmäinen osa on vähennysjako eli meioosi 1 ja toinen osa tasausjako eli meioosi 2. 

Vähennysjaossa kromosomiluku puolittuu ja syntyy kaksi haploidista solua. Kromosomit ovat kuitenkin vielä kahentuneena.Tasausjaossa tuma jakaantuu uudelleen ja kahdentuneet sisarkromatidit eroavat toisistaan. Lopputuloksena on neljä sukusolua.
Meioosissa syntyneistä neljästä sukusolusta ihmisellä kolme munasolua surkastuu mutta siittiöitä syntyy aina neljä kappaletta. On sattumanvaraista, kumpi vastinkromosomeista joutuu kuhunkin sukusoluun.

http://www.solunetti.fi/tiedostot/kuvat_kehitysbiologia/
sukusolujen_muodostuminen/meioosi1.jp

meioosi 1
Välivaihe: Tapahtuu DNA:n kahdentuminen
Esivaihe: vastinkromosomit asettuvat rinnakkain eli kongukoituvat. Vastinkromosomien kiasmoissa osat vaihtavat paikkaa keskenään, eli tapahtuu tekijäinvaihdunta.
Keskivaihe: Tumakotelo on hajonnut ja jokaisen kromosomin sentromeerikohtaan voi tarttu yksi  sukkularihma joka ohjaantuu parijonoon
Jälkivaihe: Vastinkromosomi vetäytyvät solun vastakkaisille puolille ja jokainen solu on silti sisarkromatidi, eli DNA on kahdenttuneena.
Loppuvaihe: Kumpaankin ryhmään jää vain puolet alkuperäisestä kromosomimäärästä. Syntyy 2 haploidista tytärsolua, jossa on puolet emosolun diploidisesta kromosomiluvusta.
Meioosi 2
Esivaihe: Muistuttaa tavallista mitoosia. Kromosomit pakkautuvat ja tumakotelo muodostuu
Keskivaihe: Kromosomit asettuvat jonoon
Jälkivaihe: Sisarkromatidit irtoavat toisistaan ja tytärkromosomit kulkeutuvat solun vastakkaisille puolille

loppuvaihe: Tumakotelo muodostuu

                                                                                 tytärkromosomiryhmien  ympärille ja syntyy neljä 

                                                                                  haploidista sukusolua

meioosissa tapahtuu häiriöitä, jotka johtavat kromosomiluvun poikkeamiin taphtuu yleensä keskenmeno. kasveilla muutokset voivat johtaa uusien yksilöiden syntymiseen.
Kromosomien lukumäärän muutokset johtuva meioosin vähennysjaossa tapahtuneesta virheestä, jossa sukkularihmat eivät saa erotettua vastinkromosomiparia toisistaan vaan soluun jää silloin liikaa tai liian vähän kromosomeja.                                                                      

Kpl 7

Solut jakaantuvat koko ajan. Solusyklissä, eli solun elämänkierrossa jakautumisvaiheet ja välivaiheet vaihtelevat. Solun toiminan kannalta aktiivisin aika on välivaihe, joka voiaan jakaa useampiin vaiheisiin. Se kasvaa, rakentaa uusia soluelimiä ja tuottaa proteiineja välivaiheen aikana. Tumakotelo ympäröi tässä vaiheessa selvästi. Välivaiheessa DNA on kromatiinirihmana, joka kopioituu välivaiheen aikana, sillä solun täytyy muodostaa tarkka kopio itsestään. Kahdentumisen alussa kaksoiskierre avautuu ja vetysidokset katekavat. Emätinparit alkavat kiinnittyä oikeille paikoille ja syntyy kaksi samanlaista juostetta, jotka ovat kiinnittyneet sentromeerin kohdalta. Jos kahdentumisen aikana sattuu kopiointivirhe, tapahtuu mutaatio.

Solun jakautumine voidaan jakaa neljään osaan:

Esivaiheessa kromatidirihmat pakkaantuvat tiiviisti toisiinsa, jokainen kromosomi on kahdentunut, sisarkromatidit ovat toisissaan kiinni ja tumjyvänen häviää näkyvistä. Myös tumakotelo häviää esivaiheen jälkeen


Keskivaiheessa kromosomien sentromeerikohtiin kiinnittyy sukkularihmoja. Ne asettuvat riviin solun keskitasoon.



Jälkivaiheessa sisarkromatidit eroavat toisistaan ja molemmiss puoliskoissa on perintöaines. Tytärkromosomit liikkuvat rihmojen vetäminä vastakkaisille puolille solua.



Loppuvaiheessa tumakotelo alkaa muodostua kromosomiryhmien ympärille. Tarpeeton tumasukkula häviää ja ja kromosomit aukeavat ja kromatiinirihmaksi. Mitoosi on ohi ja lopputuloksena on kaksi täysin samanlaista solua


Mitoottisessa jakautumisessa tytärsolut ovat emosolunsa kopioita ja sama perintöaines siirtyy aina solusta soluun.

KPL.6

Lähde:http://www.evoluutio.com/data/im/Cell0.jpg

Lysosomi: rakkuloita jotka sisältävät entsyymejä. Hajottavat kuolleen solun.
Mitokondorio: tapahtuu soluhengitys ja niillä on oma DNA ja ribosomeja.
Solulimakalvosto: solun sisällä oleva limakalvosto, joka muistuttaa solukalvoa. Kuljettaa aineita solussa ja muokkaa proteiineja ja lipidejä.
Ribosomi: rakenttuvat RNA:sta ja proteiineista. Pinnalla tapahtuu proteiini synteesi.
Golgin laite: siellä proteiineja muokataan lajitellaa ja pakataan solusta ulos vietäväksi.
Mikroputket: muodostuneet proteiineista. Ovat eläinsolun tukiranka.
keskusjyvänen: eli sentrioli. niitä on kaksi ja ne muodostavat välilleen rihmastoja joita tarvitaan kun solu jakautuu.

Lähde:https://peda.net/oppimateriaalit/e-oppi/alakoulu/Biologia_maantieto_5_6/kuvitus/kuvamappi/biogeo/biologia/solubiologia/kasvisolun-rakenne/kasvisolun-rakenne2:file/download/5b9c07c6178863ce536945f232beea8c0c511cc3/kasvisolu_shutterstock_74918092%20copy_Page_1.jpg

Solunesterakkula: eli vakuoli. Kasvisolulle tyypillisiä solunestettä sisältäviä rakkuloita. Sinne varastoidaana vettä, jätteitä ja muita aineita. ylläpitävät kasvisolujen nestejännitystä.
Tuma: ympäröi kotelo, joka koostuu kahdesta kalvosta. Tumahuokoisten kautta molekyylit voivat siirtyä. solulimaan tai päinvastoin. Siellä on myös tumajyvänen, jossa valmistuu ribosomeja. Tumassa sijaitsee myös geenit. Tumia on yleensä yksi.
Soluseinä: on vain kasvi- sieni- ja leväsoluilla. Rakentuu selluloosasta.
Solulima: nestettä jossa on vettä, hiilihydaatteja, lipidejä, proteiineja ja epäorgaanisia ioneja.
Peroksisomi: hajottaa solun toiminnan kannalta tarpeettomia aineita.
Solukalvo: koostuu kahdesta lipidi kerroksesta ja niihin painuneista proteiineista. Solukalvo ympäröi soluja. 2 tehtävää, vastaan ottaa kemiallisia viestejä ja säätelee aineiden siirtymistä soluun ja sieltä pois.
Viherhiukkanen: fotosynteesin tapahtuma paikka. oma DNA ja ribosomeja.

Lähde:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/55/Esitumallinen_solu.svg/300px-Esitumallinen_solu.svg.png

Kromosomi: ei tumakotelon ympäröivää tumaa vaan yksi kromosomi. Voi olla pieniä DNA renkaita, plasmideja.
Ribosomi: rakenttuvat RNA:sta ja proteiineista. Pinnalla tapahtuu proteiini synteesi.
Kalvostot: siellä tapahtuu soluhengitys.
Soluseinä: rakentuu mureiinista. voi olla ulkopuolella limakapseli, joka suojaa bakteeria.
Siimat ja karvat: ovat uimista ja kiinnittymistä varten.

Solut muodostavat kudosta tai solukoita. Kudos muodostuu eläinsolusta ja solukko kasvisoluista.

S.78 T1

a) Vakuoli, viherhiukkanen, soluseinä
b) glykogeenijyvänen, tärkkelysjyvänen
c) tumajyvänen, solukalvo, mitokondrio, Golgin laite, kromosomit, ribosomi

Kpl 4

Proteiínit ovat orgaanisia molekyylejä, jotka valmistuvat solun aminohapoissa solulimassa. Happi, hiili, vety typpi ja joskus myös rikkiatomit ovat aminohappojen rakennusaineita. Proteiinipitoinen ravinto on eläimille elintärkeää, sillä ne tarvitsevat proteiinia tuottaakseen aminohappoja. kasvit valmistavat aminohappoja glukoosista, joka on yhteyttämisen lopputuote.
Tumallisilla eliöillä on tuma, joka sijaitsee solussa. Tumassa sijaitsee perintoaines, joka on ensin ohuena rihmana eli kromatiinina ja jakautuneena ja pakkaantuneena sitä kutsutaan kromososmiksi. Soluissa on kahta nukleiinihappoa, DNA:ta ja RNA:ta. DNA pystyy monistumaan, se sisältää informaatiota ja sen sisältämä informaatio voi muuttua. Geneettinen kieli on kaikilla maailman eliöillä sama ja se on mahdollistanut evoluution.
DNA:n kemiallinen rakennenne on verrattavissa spiraalille kiertyneisiin tikapuihin. Poikkipuolat muodostuvat neljästä erilaisesta emäsosasta ja runko sokerista ja fosfaatista. DNA:n neljä erilaista emästä ovat adeniini, sytosiini, guaniini ja tymiini. Emäsosat ovat kiinni sokeriosassa ja näinollen muodostavat DNA:n kielen. Emäsosat muodostavat vain tietyllä tavalla pareja. Adeniini ja tymiini ovat yksi pari samoin guaniini ja sytosiini. Parien välissä on vetysidoksia.
RNA:n rakenne on erilainen. Siinä on riboosisokeria, ja tymiinin tilalla on urasiili. RNA on yleensä yksijuosteinen molekyyli toisin kuin DNA, joka on kaksijuosteinen.
RNA:ta on kolmea erilaista tyyppiä: siirtäjä- lähetti- ja ribosomi- RNA. Sen pää tehtävä on proteiinien rakentaminen.
Proteiinit valmistuvat soluissa proteiinisynteesissä. Se tapahtuu ribosomien pinnalla, DNA:n ohjeen mukaan.

1. kun solu tarvitsee jotakin proteiinia, valmistusohjeen sisältämä geeni aktivoituu. Entsyymit aukaisevat kaksoiskierteen oikean geenin kohdalta.
2. Lähetti- RNA rakentuu tumassa nukleotideistä entsyymien avulla geenin mukaiseksi.
3. Kun lähetti- RNA rakentuu DNA nauha sulkeutuu kaksoiskierteeksi.

Proteiini syntyy siten että lähetti- RNA tarttuu alkupäästä kiinni ribosomiin kunnes saavuttaa aloituskolmikon (AUG) lähetin tuoma viesti tulkitaan siirtäjämolekyylien avulla. Siirtäjän toiminta perustuu emäskolmikoihin ja sitä vastaavaan aminohappoon. Aminohappojen välille muodostuu peptidisidos.

Aminohappoketju ei ole valmis proteiini ennen kuin se on saanut kolmiulotteisen rakenteen. Proteiini voi olla rakenteeltaan primääri, sekundaari, tertiääri tai kvartaari.

tunti 4

Kpl 3.

Kaikkien eliöiden soluja ympäröi solukalvo. Sen lisäksi solukalvon ulkopuolella voi olla soluseinä, kasvisoluilla tämä rakentuu pääosin selluloosasta.

Lipidit (rasva-aineet) ovat yksinkertaisia orgaanisia molekyylejä, yleensä ne koostuvat hiilestä vedystä ja hapesta. Lipidit liukenevat huonosti veteen. Yleisimmät eliöissä esiintyvät lipidit:
1) fosfolipidit
2) triglyseridit
3) steroidit
4) karotenoidit

Fosfolipidit ovat tärkeimpiä solujen kalvorakenteiden rakennusaineita. Niiden toinen pää on sähköisesti varautunut mutta toinen ei. Sähköisesti varautunut pää on hydrofiilinen (vettä kohti hakeutuva) ja toinen pää hydrofobinen (Vettä karttava) täten kun fosfolipidit joutuvat veteen  tai vesiliuokseen ne muodostavat kaksikerroksisen kalvon.

Solukalvon rungon muodostaa kaksi fosfolipidi kerrosta
Lähde:http://www.nature.com/horizon/livingfrontier/background/images/membrane_f1.jpg

Solu kalvon tehtävä on rajata solun sisäinen tila ulkopuolisesta ja pitää solun olosuteet sopivina.
Kalvorakenteen, erityisesti solukalvon kehittyminen oli edellytys evoluution kuluessa monimutkaisempien solujen syntymiseen. Solukalvossa on proteiineja joiden avulla elimistö tunnistaa omat solut vieraista.
Lipidi- ja proteiinimolekyylit pystyvät liukumaan kalvolla. Tämä mahdollistaa solukalvon muuttumisen ilman vaurioitumista. Kalvoproteiinit ovat uponneina jommalle kummalle puolelle lipidikerroksia tai ulottuvat kokonaan läpi. Ne kuljettavat aineita, toimivat entsyymeinä, viestien vastaanottajina.
Solukalvo päästää joitain aineita soluun tai solusta ulos sekä myös pitää toiset aineet sen sisä- tai ulkopuolella, kuljetustapa riippuu aineen pitoisuudesta, kemiallisesta koostumuksesta, sähköisestä varauksesta ja molekyylin koosta.

Diffuusio: aineen siirtymistä suuremmasta pitoisuudesta pienempään pitoisuuteen. Tapahtumassa ei tarvita energiaa tällöin sitä kutsutaan passiiviseksi kulkeutumiseksi. Diffuusiota tapahtuu esimerkiksi ihmisen keuhkoissa.

Osmoosi: Vesi siirtyy aina laimeammasta liuoksesta väkevämpään. Osmoosikin on passiivista kulkeutumista.

Glukoosi sekä aminohapot ovat yleisiä solukalvon läpi kulkevia aineita, mutta ne ovat liian suuria mahtuakseen solukalvon aukoista eivätkä myöskään ole rasvaliukoisia joten ne eivät voi liikkua suoraan solukalvon läpi. Ne pystyvät siirtymään kalvon läpi avustetun diffuusion avulla. Tällöin kuljetettava aine liittyy väliaikaisesti kuljettaja proteiiniin, jotka päästää aineen irti solukalvon toisella puolella.

Elävät solut pystyvät siirtämään aineita pienemmän pitoisuuden puolelta suuremman pitoisuuden puolelle. Siirto tapahtuu kuljettaja proteiinin avulla, Solu joutuu käyttämään energiaa pystyäkseen siirtämään aineita solukalvon läpi. Tämän tapahtuman nimi on aktiivinen kuljetus.

Tehtävä 3 s.48

Pohdi mitä tapahtuu punasolulle kun se laitetaan
a. tislattuun veteen
b. 0,9 prosenttiseen NaCl liuokseen
c. 3,5 prosenttiseen NaCl liuokseen?

a. jos punasolu joutuu tislattuun veteen, alkaa solun sisälle virrata laimeampaa nestettä, jotta väkevyyserot tasoittuisivat nesteiden välillä. Tällöin punasolu pullistuu ja lopulta hajoaa. tämä tapahtuma tunnetaan myös hemolyysinä.

b.Punasolu itsessään sisältää 0,9-prosenttista suolaliuosta eli fysiologista suolaliuosta. solulle ei tapahdu mitään koska väkevyys erot ovat juuri olemattomat.

c. 3,5% liuos on Väkevämpää kuin punasoluille ideaali 0,9% liuos tämä johtaa siihen että puna solu painuu kasaan, koska solun sisältä siirtyy nestettä ulkopuoliseen väkevämpään liuokseen.