definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní...
TRANSCRIPT
![Page 1: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/2.jpg)
živý organismus je
přirozeně se vyskytující
sám sebe reprodukující systém,
který vykonává řízené manipulace
s hmotou, energií a informací
definice života
![Page 3: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/3.jpg)
regulace a udržování vnitřní homeostázy
získávání a využití energie,
výměna látek a energie s prostředím
schopnost reagovat na vnější podněty
reprodukce,
dědičnost a proměnlivost (variabilita)
vývoj a růst
adaptace na prostředí
základní znaky živých systémů
(definice života výčtem jeho vlastností)
složitá organizace a řád
![Page 4: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/4.jpg)
• organizace a fungování živé hmoty
• tok informace v živých systémech
• struktura genetické informace
• variabilita genetické informace
• exprese genetické informace
• principy dědičnosti
• dědičnost ve zdraví a chorobě
• geny a společnost
![Page 5: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/5.jpg)
život v prostoru: prostorová hierarchie živých systémů
na každé úrovni se přidávají nové vlastnosti
biosféra
ekosystém
společenstva
populace
organismus
orgány a orgánové systémy
tkáně
buňky
organely
molekuly
![Page 6: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/6.jpg)
kontinuita života je zajištěna předáváním genetické informace
evoluce vede k univerzalitě a diverzitě
univerzalita života:
nukleové kyseliny, genetický kód, geny, organely, buňky,...
diverzita života:
10-150 milionů druhů (popsáno cca 2 miliony)
život v čase 1: evoluce živých systémů (evolution)
http://rainbow.ldeo.columbia.edu/courses/v1001/arch.berl.gif
T. Dobzhansky:
"Nothing in biology
makes sense except
in the light of evolution."
časové měřítko cca 3.8 mld let od vzniku života na planetě
mikroevoluce a makroevoluce
![Page 7: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/7.jpg)
kontinuita života je zajištěna předáváním genetické informace
univerzalita - příklady:
podobné geny řídí buněčný cyklus, metabolismus,
vývoj různých mnohobuněčných organismů
život v čase 2: vývoj živých systémů (development)
http://www.wellcome.ac.uk/stellent/groups/corporatesite/
@msh_publishing_group/documents/image/wtx054619.jpg
časové měřítko mezi vznikem a zánikem jedince
![Page 8: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/8.jpg)
tři domény života: bakterie, archea, eukaryota
diverzita - strom života
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/
commons/d/de/Tree_of_life_by_Haeckel.jpg
http://blogs.scientificamerican.com/a-blog-around-the
-clock/files/2011/10/a1-tree-of-life2.gif
![Page 9: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/9.jpg)
evoluce života na planetě
svět RNA
http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/
images/interviews/rnastructure.gif
Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wasserman
SA, Minorsky PV, Jackson RB: Campbell
Biology (9th Edition), Benjamin Cummings
(2010)
prebiotická evoluce
![Page 10: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/10.jpg)
klasifikace organismů
Reece JB, Urry LA, Cain ML,
Wasserman SA, Minorsky PV,
Jackson RB: Campbell Biology
(9th Edition), Benjamin Cummings
(2010)
nadříše: Eukarya – jaderní
říše: Animalia – živočichové
kmen: Chordata – strunatci
třída: Mammalia – savci
řád: Primates – primáti
čeleď: Hominidae – hominidé
rod: Homo – člověk
druh: Homo sapiens
– člověk moudrý
![Page 11: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/11.jpg)
http://www.mhhe.com/biosci/genbio/espv2/data/cells/002/images/cem2s3_1.jpg
eukaryontní buňka
![Page 12: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/12.jpg)
G1
S
G2
M G0
cykliny B
cykliny A
cykliny E
cykliny D
CDK 1-6
RB1 CDKI
p16
p15
p27
p21
p28
buněčný cyklus
![Page 13: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/13.jpg)
http://www.nature.com/scitable/nated/content/18491/sadava_11_1_large_2.gif
http://www.nature.com/scitable/nated/content/35842/sadava_11_2_FULL.gif
DNA je nosičem genetické informace
Griffith
Avery-MacLeod-McCarty
![Page 14: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/14.jpg)
DNA RNA protein
replikace DNA
replikace RNA
transkripce
reverzní
transkripce
translace
tok genetické informace: centrální dogma
![Page 15: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/15.jpg)
N
N
N N
N
N
N
N
N N
N
NH2 O
NH2
O
NH2
N
O
O
CH3
purinové báze
pyrimidinové
báze
adenin guanin
cytosin thymin
deoxyribonukleotid
(2´ deoxycytidin
5´ monofosfát,
dCMP)
N O
NH2
N
OH
O- O
O P O
1´
2´ 3´
4´
5´
O-
DNA
![Page 16: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/16.jpg)
O- O
O P O
O-
N O
NH2
N
O
O
O P O
O-
N O
CH3
N
O
H
O
O
O P O
N
N N
N
O
NH2
O
5´ konec
3´ konec
jednořetězec DNA
(sekvence 5´ GCT 3´)
fosfodiesterová
vazba
O- O
O P O
O-
O
O
O P O
O-
O
H
O
O
O P O
O-
5´
3´
G
C
T O-
O O P O
O
O O
O P
O
O
O
H
O-
O O P
O
O-
3´
5´
C
G
A
dvouřetězec DNA
H-můstky
dvojitá spirála
O-
DNA
![Page 17: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/17.jpg)
DNA
http://web.virginia.edu/Heidi/chapter30/Images/30_01.jpg
![Page 18: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/18.jpg)
ribonukleotid
(uridin 5´ monofosfát,
UMP)
N
N
O
O
uracil
OH
O-
O
O P O
1´
2´ 3´
4´
5´
O-
OH
akceptorové rameno
(váže aminokyselinu)
tRNA
(struktura
jetelového
listu)
3´
5´
antikodonové rameno
antikodon
RNA
![Page 19: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/19.jpg)
aminokyselina
H3N+ C
R
COO-
H
postranní
řetězec
N konec
polypeptidický řetězec
C
R1
H
H3N+ C
N
C H H
O
R2
C
N
C H H
O
R3
C
N
C H H
O
R4
COO-
peptidická
vazba
C konec
proteiny
![Page 20: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/20.jpg)
aminokyseliny
http://atlasgeneticsoncology.org/
Educ/Images/AminoAcids1.jpg
![Page 21: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/21.jpg)
sekundární struktura proteinů
α-helix β-skládaný list
S S
S
S
S S
disulfidické můstky v řetězcích A a B lidského inzulínu
proteiny
![Page 22: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/22.jpg)
http://www.bio.davidson.edu/Courses/Molbio/MolStudents/spring2005/Dresser/preproinsulin.gif
proteiny
![Page 23: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/23.jpg)
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e6/Spombe_Pop2p_protein_structure_rainbow.png
proteiny
![Page 24: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/24.jpg)
počátek replikace
5´
5´
3
´
3´
5´
3´
diskontinuální
vlákno
(Okazakiho
fragmenty)
kontinuální
vlákno
primer
směr rozevírání
replikační vidlice
DNA
polymeráza
primer
DNA
polymeráza
zvětšující se replikační bublina
další počátek replikace
splynutí replikačních bublin
jedna replikační vidlice
dceřinné molekuly DNA - jeden starý a jeden nový řetězec
replikace DNA
![Page 25: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/25.jpg)
vytvoření iniciačního komplexu, začátek syntézy RNA
promotor
posouvání bubliny a elongace RNA
ukončení syntézy
dokončený primární transkript
uzavření bubliny
5´
5´
3´
3´ pracovní vlákno
směr
postupu
transkripční
bubliny kódující vlákno DNA RNA
polymeráza
RNA
3´
5´
transkripce RNA
![Page 26: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/26.jpg)
5´ 3´
mRNA
P
velká podjednotka
ribozómu s místy P a A
malá podjednotka
ribozómu
Me
t
UAC AUG
A
inic
iace
na
vá
zá
ní
2.
akti
vo
van
é t
RN
A
tran
sp
ep
tid
ace
tra
ns
lok
ace
pe
pti
dy
l-tR
NA
na
vá
zá
ní
3.
akti
vo
van
é t
RN
A
UGA
vazb
a
term
inačn
ího
fakto
ru
term
inace
tran
sla
ce
translace
![Page 27: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/27.jpg)
1. pozice
kodonu
2. pozice kodonu 3. pozice
kodonu U C A G
U
UUU Phe UCU Ser UAU Tyr UGU Cys U
UUC Phe UCC Ser UAC Tyr UGC Cys C
UUA Leu UCA Ser UAA STOP UGA STOP A
UUG Leu UCG Ser UAG STOP UGG Trp G
C
CUU Leu CCU Pro CAU His CGU Arg U
CUC Leu CCC Pro CAC His CGC Arg C
CUA Leu CCA Pro CAA Gln CGA Arg A
CUG Leu CCG Pro CAG Gln CGG Arg G
A
AUU Ile ACU Thr AAU Asn AGU Ser U
AUC Ile ACC Thr AAC Asn AGC Ser C
AUA Ile ACA Thr AAA Lys AGA Arg A
AUG Met ACG Thr AAG Lys AGG Arg G
G
GUU Val GCU Ala GAU Asp GGU Gly U
GUC Val GCC Ala GAC Asp GGC Gly C
GUA Val GCA Ala GAA Glu GGA Gly A
GUG Val GCG Ala GAG Glu GGG Gly G
genetický kód
![Page 28: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/28.jpg)
defekt v DNA (např. T-T dimer) je rozpoznán specifickými proteiny
TT
excizní reparace
proteiny XP
(geny mutovány u choroby
xeroderma pigmentosum)
heli
káza
XP XP
XP XP heli
káza
5´ 3´
5´ 3´
reparace DNA
otevření bubliny v dvouřetězci DNA
TT
TT vyštěpení defektního úseku
syntéza nové DNA polymerázou a spojení zlomu ligázou
reparovaný dvouřetězec DNA
![Page 29: definice života živý organismus je systém,...vývoj a růst adaptace na prostředí základní znaky živých systémů (definice života výčtem jeho vlastností) složitá organizace](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041518/5e2ce183c91af67e8c3c80cd/html5/thumbnails/29.jpg)
transkriptom = soubor všech transkriptů RNA v buňce (organismu)
proteom = soubor všech proteinů v buňce (organismu)
gen = úsek DNA kódující protein nebo RNA
genomika = nauka o genomech genom = souhrn veškeré DNA organismu, všechny geny
genotyp = genová výbava jednice, soubor alel
fenotyp = morfologické, biochemické a d. charakteristiky jedince
podmíněné jeho genotypem a vnějším prostředím
exprese genu = vyjádření genu;
proces, kterým je informace kódovaná genem
převedena do molekul proteinu (nebo funkční RNA),
plnících určitou funkci a spoluurčujících fenotyp