Aparatul genetic al celulei

A. DEFINITIE. DESCRIERE GENERALA.

1. GENETICA - STIINTA EREDITATII SI VARIABILITATII

a) EREDITATEA = proprietatea unui individ de a transmite la urmasi caracterele sale personale, precum si cele ale speciei careia ii apartine.

b) VARIABILITATEA = fenomenele care produc diferentele genetice dintre indivizii unei populatii, precum si cele dintre populatii diferite.

c) Ereditatea are ca substrat material ACIDUL DEOXIRIBONUCLEIC (ADN). El indeplineste 3 roluri principale:

? detine (codificat) informatia genetica (IG) necesara pentru realizarea caracterelor specifice unui individ

? exprima IG asigura sinteza proteinelor care stau la baza caracterelor organismului

? transmite IG in succesiunea generatiilor de celule si organisme, prin replicarea ADN-ului (biosinteza a doua molecule de ADN identice) si distributia acestuia prin diviziune

Localizarea ADN 99.5% nucleu si 0.5% mitocondrii (+ foarte putin in centrioli).

2. APARATUL GENETIC AL CELULEI

Este format din structurile celulare care contin ADN (nucleul si mitocondriile) precum si cele care intervin in realizarea functiilor sale (ribosomii ? sinteza proteinelor - si centriolii ? formarea fusului de diviziune).

Elementul principal al aparatului genetic il constituie NUCLEUL. El contine 98% din ADN celular.

In nucleu fiecare molecula ADN se asociaza cu proteine (histone) si prin spiralizari succesive formeaza fibra de cromatina.

La inceputul profazei (prima etapa a diviziunii) fibra de cromatina se condenseaza, scurtandu-se si ingrosandu-se si se transforma in cromosom. La sfarsitul telofazei (ultima etapa a diviziunii) cromosomii se despiralizeaza si se decondenseaza transformandu-se in cromatina. Diferentele dintre cromosomi si cromatina nu sunt de ordin structural, deosebirile fiind datorite gradului de condensare. Cromosomii sunt structuri nucleare permanente care nu se observa in interfaza (perioada dintre doua diviziuni) deoarece sunt despiralizati.

Aspectul cromosomilor nucleari este liniar.

Profaza

Fibra cromatina <============> Cromosom Telofaza

Numarul cromosomilor constituie o caracteristica de specie. Omul prezinta in celulele somatice 46 cromosomi (set diploid = 2n cromosomi) iar in celulele sexuale 23 cromosomi (set haploid = n cromosomi).

Informatia genetica (genele) din cei 46 cromosomi ai celulelor somatice = GENOTIP

Informatia genetica (genele) din cei 23 cromosomi ai celulelor sexuale = GENOM

MITOCONDRIILE contin 2% din ADN celular. Spre deosebire de nucleu, mitocondriile prezinta "cromosomi circulari", asemanatori cu cromosomii bacteriilor. Acest fapt confirma ipoteza ca mitocondriile sunt urmasii unor organisme procariote care au realizat o simbioza cu primele eucariote. Informatia genetica din mitocondrii constituie PLASMOTIPUL. Transmiterea informatiei ereditare a mitocondriilor se face matriliniar (de la mama la toti copii) deoarece in timpul fecundarii in ovul patrunde doar capul spermatozoidului, ce contine numai nucleul.