1 / 27

MOLEKULARNA I STANIČNA OSNOVA ŽIVOTA

MOLEKULARNA I STANIČNA OSNOVA ŽIVOTA. (Zoologija). Ivica Valpotić i sur. ZAVOD ZA BIOLOGIJU VETERINARSKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U ZAGREBU. MOLEKULARNO PODRIJETLO I EVOLUCIJA STANICA. „molekularna biologija stanice temelj je svih bioloških znanosti“ (G.M. Cooper i R. E. Hausman, 2004).

hayden
Download Presentation

MOLEKULARNA I STANIČNA OSNOVA ŽIVOTA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. MOLEKULARNA I STANIČNA OSNOVA ŽIVOTA (Zoologija) Ivica Valpotić i sur. ZAVOD ZA BIOLOGIJU VETERINARSKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U ZAGREBU

  2. MOLEKULARNO PODRIJETLO I EVOLUCIJA STANICA „molekularna biologija stanice temelj je svih bioloških znanosti“ (G.M. Cooper i R. E. Hausman, 2004) STANICA

  3. PODJELA STANICA

  4. ZAJEDNIČKI PRVOBITNI PREDAK SVIH STANICA

  5. Kada se pojavio život, odnosno kada je nastala prva stanica? • prije 3,8 mld. god. = spekulacija (nedostatak dokaza i nemogućnosti rekonstrukcije); • jednostavne organske mol. spontano polimeriziraju u makromolekule (oko 1925); • prvobitna atmosfera bez O2 , ali sa CO2 i N2 , te malo H2, H2S i CO (= reducirajući uvjeti); • izvori energije za spontantano formiranje organskih mol. (Sunce i elektricitet)

  6. NASTANAK ŽIVOTA NA ZEMLJI < 3-3,5 md. god. – modrozelene alge (Swaziland) < 2 md. god. – meduze (Transvaal) < 700 mn. god. – anelidni crvi, spužve i koralji < 550 mn. god. – tzv. kambrijska eksplozija

  7. Pokus Stenley Miller-a 1950-ih Slika 1-2. Spontano formiranje organskihmolekula. Vodena para cirkulirala je kroz atmosferu koja je sadržavala metan, amonijak i vodik u kojoj je dolazilo do električnog pražnjenja. Produkti reakcije bili su različite organske molekule, uključujući AK (alanin, asparaginska kiselina, glutaminska kiselina i glicin)

  8. simuliranje vjerojatnih prebiotičkih uvjeta – zagrijavanje suhe mješavine AK = polipeptidi; • makromolekula života – sposobnost replikacije - omogućuje reprodukciju i daljnju evoluciju; • informacijske makromolekule u današnjim stanicama – NK i proteini; • Samo NK = sinteze vlastitih novih kopija

  9. SAMOUMNOŽAVANJE RNA

  10. Ranih 1980-ih S. Altman i T. Cech – RNA katalizira kemijeke reakcije, uključujući i polimerizaciju nukleotida; • sinteza novog lanca RNA prema RNA kalupu = kalup i katalizator vlastite replikacije; • „RNA –svijet“ = inicijalni genetički sustav u ranom razdoblju kemijske evolucije; • interakcije između samoreplicirajuće RNA i AK – evolucija u današnji genetički kod, a DNA je zamijenila RNA kao genetički materijal; • prva stanica – kada se RNA okružila fosfolipidnom membranom

  11. Ograđivanje samoumnožavajuće RNA fosfolipidnom membranom temeljna jedinica života = samoreprodukcija (RNA) i daljnja evolucija (sinteza proteina ovisna o RNA).

  12. EVOLUCIJA STANIČNOG METABOLIZMA

  13. Stvaranje metaboličke energije

  14. oblik današnje glikolize = anaerobno stvaranje ME razlaganjem organskih mol. (glukoza); • danas glikoliza u svim st., a samo iznimno u nekima kao jedini mehanizam stvaranja ME • slijedeći korak je fotosinteza = neovisnost o već oblikovanim organskim molekulam; • prva fotosintetička bakterija > 3 mld. god. – H2S za pretvorbu CO2 u organske mol. (i danas!); • H2O kao donor elektrona i H2 za pretvorbu CO2 u organske spojeve, uz oslobađanje O2 = mijenjanje praatmosfere (aerobni uvjeti!); • razvitak oksidativnog metabolizma (tada ili prije?) = selektivna prednost u evoluciji (36-38 mol. ATP : 2 mol. ATP - efikasniji od glikolize !).

  15. DANAŠNJI PROKARIOTI

  16. PROKARIOTI : EUBAKTERIJE – BAKTERIJSKA STANICA

  17. EUKARIOTSKE STANICEŽivotinjska

  18. EUKARIOTSKE STANICEBiljna

  19. Najjednostavnije stanice eukariota evoluirale od simbiontskih zajednica prokariota najjednostavniji su kvasci (6m, DNA od 12 mil. pb) i amebe (1mm)

  20. Sadržaj DNA u stanicama mnogi jednostanični eukarioti sadržavaju DNA kao i ljudske st. specijalizirani za mnoge funkcije: fotosinteza, pokretanje, fagocitoza (zeleni bičaš, papučica, ameba) asocijacije jednostaničnih eukariota (kolonija zelenih algi) podjela rada = razvoj mnogo vrsta specijaliziranih stanica

  21. Evolucija stanica (od prokariotskog pretka) razvitak prije 2,7 mld. god. što je oko 1-1,5 mld. god. nakon prokariota; od prastanice zajedničkog pretka u tri linije: arhebakterije, eubakterije i eukartioti

  22. važan skok u evoluciji su stanični organeli okruženi membranom (mitohondriji i kloroplasti) = endosimbioza (prokarioti + preci eukariotskih st.); • mitohondriji iz aerobnih bakterija = oksidativni metabolizam, a kloroplasti iz fotosintetičkih bakterija = fotosinteza (prednost u evolucijskom odabiru!). • fotosintetičke jednostanične zelene alge

  23. RAZVOJ VIŠESTANIČNIH ORGANIZAMA • povećanje stanične specijalizacije agregati prelaze u prave višestanične organizme; • daljnja podjela rada dovodi do složenosti oblika i različitosti funkcija st. u današnjih biljaka i životinja; • biljke imaju manji broj vrsta stanica (3 glavna sustava tkiva: osnovno, kožno i provodno) od životinja, ali je svaka biljna st. specijalizirana za funkcije potrebne cijelom organizmu

  24. Tipične biljne stanice

  25. Tipične životinjske stanice

  26. mehanizmi razvitka, rasta, i diferencijacije niza specijaliziranih st. koje nastaju od 1 jedine oplođene jajne st. – izazov suvremenoj staničnoj i molekularnoj biologiji

More Related