Upload
vuongthu
View
230
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Cellernes kemi
DNA og DNA-teknikker
Bioteknologi 1 ISBN: 978-87-90363-43-7© Nucleus Forlag ApS
Bioteknologi 1
Eksemplarfremstilling af papirkopier/prints fra denne hjem-meside til undervisningsbrug på uddannelsesinstitutioner og intern administrativ brug er tilladt med en aftale med Copydan Tekst & Node. Eksemplarfremstillingen skal ske inden for de rammer der er nævnt i aftalen.
Figurer
Tema 1Tema 1
Figur 2. Forskellige cellers størrelse.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
1 Å 1 nm 10 nm 100 nm 1 μm 10 μm 100 μm 1 mm 1 cm 1 m
Elektronmikroskop
Lille molekyleProtein
Ribosom
VirusDyrecelleBakterie Plantecelle Menneske
Lysmikroskop Øjet uden hjælpemidler
cm = 10-2 mmm = 10-3 mμm = 10-6 mnm = 10-9 mÅ = 10-10 m
a
Tema 1
10-100 μm
CellemembranCellevægKerneMitokondrieVacuoleRu endoplasmatisk retikulum (rER)RibosomerKloroplast(Grønkorn)Glat endoplasmatisk retikulum (ER)CytoskeletStivelseskornGolgikompleks
Eukaryote celler
PlantecelleDyrecelle
a
Prokaryot celleBakterie
KromosomRibosomerCellemembranCellevæg
1 μm
Figur 3. Plante-, dyre- og bakteriecelle. Se skema på næste side.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Tema 1
Figur 3. Organellernes funktion.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
FunktionOrganel
Vakuole Membranafgrænset hulrum i cellens cytoplasma. Regulerer plantecellens saftspænding. Vakuolen udgør ofte størstedelen af plantecellens volumen
Mitokondrier Dobbeltmembranbeklædte organeller der laver respiration og dermed danner cellens energi i form af ATP. Indeholder sit eget DNA
Stivelseskorn Vesikler med oplagringsnæring i form af polysaccharid
Cellekerne Kaldes også nukleus. Indeholder cellens arvemateriale i form af DNA der er ordnet i kromosomer
Glat ER Glat endoplasmatisk retikulum er et membransystem hvor der dannes membranlipider samt fx steroidhormoner, der udskilles fra cellen
Cytoplasma Vandig substans mellem kerneområdet og cellemembranen. Cytoplasma indeholder cellens organeller samt diverse organiske og uorganiske forbindelser vedrørende cellens stofskifte
Cellemembran Dobbeltlipidlag med membranproteiner. Afgrænser cellens indre og regulerer transporten af stoffer gennem membranen
Cellevæg Består hos planter primært af polysacchariderne cellulose og hemicellulose samt lignin og har afstivende funktion. Hos svampe består den oftest af chitin som er et polysaccharid sammensat af acetyl-glucosaminenheder. Bakterier har cellevægge af peptidoglycan der en en blanding af carbohydrater og aminosyrer
Kloroplaster Kaldes også grønkorn og er cellens fotosynteseorganeller. Indeholder det grønne pigment klorofyl der kan omdanne energi fra lys til kemisk energi bundet i glucose. Indeholder sit eget DNA
Golgikompleks Transportorgan i cellen så forskellige forbindelser pakkes i vesikler og sendes rundt i cellen eller tømmes ud af cellen. Golgikompleks er et membransystem der pakker fx proteiner fra ER i vesikler der skal ud til cellemem- branen
Ru ER med Det ru endoplasmatiske retikulum er et membransystem hvor proteiner modificeres og glycosyleres, dvs. ribosomer tilkobles carbohydrat
Ribosomer Ribosomer består af protein og RNA. Danner cellens proteiner via proteinsyntesen
Cytoskelet Cytoskelettet består af protein. Det har afstivende funktion og har betydning for transport af stoffer inde i cellen
Tema 1
Nøgen virus
a b
Kappevirus
Overflademolekyler
Kapsid (en proteinskal)
Arvemateriale (DNA eller RNA)
Kappe(rest af værtscellens
cellemembran)
Figur 4. Opbygningen af en virus.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Tema 1
1 HHydrogen1,0079
6 C Carbon 12,011
7 N Nitrogen 14,007
8 O Oxygen 15,999
11 Na Natrium 22,990
15 P Phos-phor 30, 974
16 S Svovl 32,066
17 Cl Chlor 35,453
19 K Kalium 39,098
20 Ca Calcium 40,078
Figur 5. Hyppigt forekommende grundstoffer i celler.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Tema 1
6 CCarbon12,011
+
++
++
+-
- -
---
Figur 6. Model af carbonatom med elementarpartikler.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Tema 1
Figur 7. Oversigt over carbonisotoper.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
Antal protoner
6
6
6
Antal neutroner
6
7
8
Atommasse
12
13
14
Hyppighed
98,93 %
1,07 %
Forsvindende lille del
12C13C14C
Tema 1
Figur 8. Model af natriumatom.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
11 Na Natrium 22,990
Tema 1
Figur side 13, det periodiske system.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
1 H Hydrogen 1,0079
2 He Helium 4,0026
3 Li Lithium 6,941
4 Be Beryllium9,0122
5 B Bor 10,812
6 C Carbon 12,011
7 N Nitrogen 14,007
8 O Oxygen 15,999
9 F Flour 18,998
10 Ne Neon 20,180
11 Na Natrium 22,990
12 Mg Magne-sium 24,305
13 Al Alumi-nium 26,982
14 Si Silicium 28,086
15 P Phos-phor 30, 974
16 S Svovl 32,066
17 Cl Chlor 35,453
18 Ar Argon 39,948
19 K Kalium 39,098
20 Ca Calcium 40,078
21 Sc Scandium 44,956
22 Ti Titan 47,867
23 V Vanadium
50,942
24 Cr Chrom 51,996
25 Mn Mangan 54,938
26 Fe Jern 55,845
27 Co Cobalt 58,933
28 Ni Nikkel 58,693
29 Cu Kobber 63,546
30 Zn Zink 65,409
31 Ga Gallium 69,723
32 Ge Germa-nium 72,64
33 As Arsen 74,922
34 Se Selen 78,96
35 Br Brom 79,904
36 Kr Krypton 83,798
37 Rb Rubi-dium 85,468
38 Sr Stron-tium 87,62
39 Y Yttrium 88,906
40 Zr Zirconium
91,224
41 Nb Niobium 92,906
42 Mo Molyb-den 95,94
43 Tc Techne-tium (98)
44 Ru Ruthe-nium 101,07
45 Rh Rhodium
102,91
46 Pd Palladium
106,42
47 Ag Sølv 107,87
48 Cd Cadmium
112,41
49 In Indium 114,82
50 Sn Tin 118,71
51 Sb Antimon 121,76
52 Te Tellur 127,60
53 I Jod 126,90
54 Xe Xenon 131,29
55 Cs Cæsium 132,91
56 Ba Barium 137,33
57 La Lanthan 138,91
72 Hf Hafnium 178,49
73 Ta Tantal 180,95
74 W Wolfram 183,84
75 Re Rhenium 186,21
76 Os Osmium 190,23
77 Ir Iridium 192,22
78 Pt Platin 195,08
79 Au Guld 196,97
80 Hg Kviksølv 200,59
81 Tl Thallium
204,38
82 Pb Bly 207,2
83 Bi Bismuth 208,98
84 Po Polonium (209)
85 At Astat (210)
86 Rn Radon (222)
87 Fr Francium
(223)
88 Ra Radium (226)
89 Ac Actinium
(227)
104 Rf Ruther-fordium (261)
105 Db Dubnium
(262)
106 Sg Seabor-gium (266)
107 Bh Bohrium (272)
108 Hs Hassium (270)
109 Mt Meitne-rium (276)
110 Ds Darm-stadtium (281)
111 Rg Roentge-nium (280)
112 Uub Unun-bium (285)
113 Uut Ununtri-um (284)
114 Uuq Ununqua- dium (289)
115 Uup Ununpen-tium (288)
116 Uuh Unun-hexium (289)
58 Ce Cerium 140,12
59 Pr Praseo-dym 140,91
60 Nd Neodym 144,24
61 Pm Promethi-um (145)
62 Sm Samarium
150,36
63 Eu Europium
151,96
64 Gd Gadoli-nium 157,25
65 Tb Terbium 158,93
66 Dy
sium 162,50
67 Ho Holmium
164,93
68 Er Erbium 167,26
69 Tm Thulium 168,93
69 Tm Thulium 168,93
70 Yb Ytterbium 173,04
71 Lu Lutetium
174,97
90 Th Thorium 232, 04
91 Pa Protacti- nium (231,04)
92 U Uran 238,03
93 Np Neptuni-um (237)
94 Pu Pluto- nium (244)
95 Am Americi-um (243)
96 Cm Curium (247)
97 Bk Berkelium(247)
98 Cf Califor-nium (251)
99 Es Einstei-nium (252)
100 Fm Fermium
(257)
101 Md Mendele-vium (258)
102 No Nobelium (259)
103 Lr Lawren-cium (262)
Dyspro-
Atomnummer Atomsymbol
Grundstoffets navn
Atomvægt
6 C Carbon 12,011
Hovedgrupper (HG) : fortæller hvor mange elektroner der er i atomets yderste skal
Perio
der (
1.-7
.): fo
rtæ
ller
hvor
man
ge s
kalle
r der
er i
bru
g
1.HG 8.HG
1.
2.HG
Undergrupper (UG) metaller hvor elektronerne fordeler sig efter andre regler
3.HG 4.HG 5.HG 6.HG 7.HG
2.
3.
3.UG 4.UG 5.UG 6.UG 7.UG 8.UG 9.UG 10.UG 11.UG 12.UG
1.HG 8.HG
1. 18.2. 13. 14. 15. 16. 17.3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
4.
5.
6.
7.
Lanthanider 6.
Actinider 7.
Ikke-metal Halvmetal Metal Kunstigt fremstillet
Tema 1
Figur 9. Cellens molekyler.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
DPi
Proteiner
Stofklasse
Aminosyrer
Lipider FedtsyrerPropan-1,2,3-triol
Carbohydrater Monosaccharider
Nucleinsyrer Nucleotider
Grundenheder
C COO-
H
R
+H3N
O
HO CO
HO CO
HO C
O O
OH
OHCH
CH2
OHCH2
DPi
DPi
DPi
DPi
G A T C U
+
Tema 1
Figur 10. Eksempler på organiske og uorganiske stoffer i celler.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
Organiske stoffer
Carbohydrater
Proteiner
Lipider
DNA
RNA
Uorganiske stoffer
H2O
CO2
O2
Na+, K+, Ca2+, Cl-
H2PO4-, HPO4
2-
HCO3-
Tema 1
Figur 11. De græske talordBioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
Tal
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Talord på græsk
mono
di
tri
tetra
penta
hexa
hepta
octa
nona
deca
Tema 1
Figur 12. Vandmolekylets opbygning.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
OH H
OH H
Tema 1
Figur 13. Syre-basereaktion.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
+ → +
+ → +
- +
HCl (g)
H+
H2O (l) Cl- (aq) H3O+ (aq)
HydrogenchloridSyre
VandBase
Chloridion Oxonium
Tema 1
Figur 14. Dioxygen og dinitrogen.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
O
O
O
O
N
N
N
N
Tema 1
Figur 15. Methan.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
CH H
H
H
CH H
H
H
CH
H
H
H
109,5o
Tema 1
Figur 16. Ioner i celler.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
Ioner
Na+
K+
Mg2+
Cl-
HCO3-
H2PO4-/HPO4
2-
SO42-
Koncentration (mmol/L)
15
120-150
43
3
10
95
20
Tema 1
Figur 17. Elektronoverførsel.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
→ ++
→ ++Na
e-
Cl Na+ Cl-
Tema 1
Figur 18. Enatomige og fleratomige ioner.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
Kemisk formel
Ca2+
Fe2+
Fe3+
H+
K+
Mg2+
Na+
Cl-
Navn
Calciumion
Jern(II)ion
Jern(III)ion
Hydron
Kaliumion
Magnesiumion
Natriumion
Chloridion
Kemisk formel
H3O+
NH4+
HCO32-
CO32-
OH-
PO43-
HPO42-
H2PO4-
SO42-
Navn
Oxonium
Ammonium
Hydrogencarbonat
Carbonat
Hydroxid
Phosphat
Hydrogenphosphat
Dihydrogenphosphat
Sulfat
Tema 1
Figur 19. Hydratiserede ioner ved opløsning af NaCl i vand.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
+- +- +- -
+- +- +- -
+ ++- +- -
+ ++- +- -
- +
Saltkrystaller
Tema 1
Figur 20. Eksempler på tungtopløselige salte i kroppen.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
TænderCa5(PO4)3OH HydroxyapatitCa5(PO4)3F Flourapatit
KnoglerCa5(PO4)3OH HydroxyapatitCaCO3 CalciumcarbonatMgSO4 Magnesiumsulfat
NyrestenCa(COO)2 CalciumoxalatCa3(PO4)2 CalciumphosphatNH4MgPO4 · 6 H2O Ammonium- magnesium- phosphatvand (1/6) (Struvit)
Tema 1
Figur 21. Dyrecelle hvor proteiner er fremhævet.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Cytoskelet
Strukturproteiner i kromosomer
Vesikel med enzymer
Enzym
Membranproteiner
Tema 1
Figur 22. Aminosyrers opbygning.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
C OHC
H O
R
H2N
Hydrogen
Aminogruppe
Carboxylsyregruppe
Radikal
Tema 1
Figur 23. Enzymers funktion.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Substrat
Enzymsubstrat-kompleks
Enzym
Produkt
Enzym
Tema 1
Figur 24. Autotrof og heterotrof levevis.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
ATPRespiration
O2 CO2
CO2 O2
H2O
H2O
C6H12O6
C6H12O6Fotosyntese
Byggesten
Autotrof plantecelle
Lysenergi a b
ATPRespiration
Organiskemolekyler
Heterotrof dyrecelle
O2 CO2
H2O
Byggesten
Tema 1
Figur 25. Nitrifikation.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
Bakterietype
Fx Nitrosomonas
Fx Nitrospira
Reaktion
NH3 + 1½ O2 → H+ + NO2- + H2O
Ammoniak oxideres til nitrit
NO2- + ½ O2 → NO3
-
Nitrit oxideres til nitrat
Energigevinst
287 kJ/mol
76 kJ/mol
Kommentar
Den vundne energi bruges til at danne organisk stof ud fra CO2
Tema 1
Figur 26. Elektronnegativitetsværdier for udvalgte grundstoffer.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
K
0,8
Na
0,9
Mg
1,2
Ca
1,0
C
2,5
P
2,1
N
3,0
H
2,1
S
2,5
Cl
3,0
O
3,5
Tema 1
Figur 27. Vandmolekylmodeller.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
δ- δ-
δ+ δ+
3,52,1 2,1
Vand, H2O
Dioxygen, O2
3,5 3,5
Methan, CH4
2,5
2,12,1
2,1
2,1
Carbondioxid, CO2
2,5 3,53,5
δ- δ-δ+ δ+
Tema 1
Figur 28. Oversigt over bindingstyper.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
Grundstoffer
Bindingstype
Karakteristik
Forskel i EN-værdi
Eksempel
Metal og ikke-metal
Ionbinding
Ikke-metalatomet modtager en eller flere elektroner fra metalatomet
Over 1,8
K+ Cl-
To ikke-metaller
Upolær elektronparbinding
Der er ligelig fordeling af de bindende elektroner
0-0,5
O=O
To ikke-metaller
Polær elektronparbinding
Der er ikke ligelig fordeling af de bindende elektroner
0,5-1,8
H-Cl
Tema 1
Figur 29. Glucose og aminoethansyre.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
H H
H OH
OH
CH2OHO
HOHH
HO
Glucose
Aminoethansyre (glycin)
C C O-
H
H
O
+H3N
Tema 1
Figur 30. Opløselighed af alkoholer ved 20 0C.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Methanol *
Ethanol *
Propan-1-ol *
Butan-1-ol 7,4
Pentan-1-ol 2,7
Hexan-1-ol 0,6
Navn Strukturformel Opløselighed g/100 mL vand
CH3 O H
CH2 O HCH3
CH2 O HCH2
CH2 O HCH2
CH2 O HCH2
CH2 O HCH2
CH3
CH2
CH2
CH2
CH3
CH2
CH2
CH3
CH2CH3
Tema 1
Figur 31. a. Ethanolmolekyle. b. To ethanolmolekyler.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
C
H
H
H
HH
H C O
b
a
H HH H
C
H
C
O O
H H
H
O OOH
H
H
H
H
C
H
C
H H
H H
. . .. . ....
...
Tema 1
Figur 32. Hydrogenbindinger i DNA.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
O
O
O
O
O
H3C
O
OO
O
O
O
O
CH2
P-O
5’3’
5’3’
O
O
O-
CH2
PO
O
O
O-
CH2
PO
O
O
O-
CH2
PO
O
O
O-
CH2
PO
O
O
O
CH2
P-O
O
O
O
O
O
CH2
P-O
O
O
O
CH2
P-O
O
NN
N
H
H
ONHH
ONHH
NH
OHHN
OHHN
OHHN
H
H
CH3
NN
N
NN
N
N H N
N
NN
N
N
NN
N
O
NN
NN
N
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
. . .
T
T
A
A
C
C
G
G
Tema 1
Figur 33. Cellemembranens opbygning.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
-+
Pi
Cytoplasma
Cellemembran
Cellens ydre miljøCellens ydre miljø
Hydrofile ender
Phospholipid
Hydrofobe ender
Polærthydrofilt
Upolærthydrofobt
Hydrofile ender
Cellens indre miljø
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
Pi
-+
Pi Pi PiPi Pi Pi Pi Pi Pi
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi PiPi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi
Cytoplasma
Tema 1
Figur 34. Octadecansyre.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
CH2
CH2
CH2CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2 CH2
H3C
CO
OH
O
OHC
Tema 1
Figur 35. Ethanoylgruppe.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
O
CC
H H
H
Tema 1
Figur 36. Eksempler på mættede og umættede fedtsyrer.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Fedtsyre Smeltepunkt °C
63
69
13
-5
-11
-49,5
O
OHCHexadecansyre (palmitinsyre)
16 14 12 10 8 6 4 2
O
OHCOctadecansyre (stearinsyre)
18 16 14 12 10 8 6 4 2
O
OHZ-octadec-9-ensyre (oliesyre)
17 15 13 11 8 6 4 2
O
OH(9Z, 12Z)-octadeca-9,12-diensyre (linolsyre)
18 16 14 11 8 6 4 2
O
OH(9Z, 12Z, 15Z)-octadeca-9,12,15-triensyre (linolensyre)
O
OH(5Z, 8Z, 11Z, 14Z)-icosa-5,8,11,14-tetraensyre (arachidonsyre)
17 14 11 8 6 4 2
20 18 16 13 10 7 4 2
C
C
C
C
Tema 1
Figur 37. Carbonhydrider med enkelt- og dobbeltbindinger.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Tema 1
Figur 38. Isomere former af octadec-9-ensyre.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
O
HO C
H
H H
H
O
HO C
E-octadec-9-ensyre
Z-octadec-9-ensyre
Tema 1
Figur 39. Nabomolekyler kan påvirke hinandens elektronsystemer.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
+ -
- +
+ -
- +
+ -
- +
Tema 1
Figur 40. a. Kondensationsreaktion. b. Dannelse af triglycerid.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
a
OH
R2
CH2 +R1
OCH2R1
CHO
+ H2O
R2
O
C
O
3 H2O++
3 H2O+
+
O
HO CO
HO CO
HO C
OH
OH
OH
+
Propan-1,2,3-triol (glycerol)
Propan-1,2,3-triol 3 fedtsyrer Triglycerid
3 fedtsyrer
O
O CO
O CO
O C
Triglycerid
O
HO
HO
O
C (CH2)n CH3
(CH2)n CH3C
HO
O
(CH2)n CH3C
O
O
C (CH2)n CH3
(CH2)n CH3C
O
(CH2)n CH3C
O
O
O
CH2
CH
OH
OH
CH2
CH2
CH
CH2OH
→
→
b
Tema 1
Figur 41. Sammensætning af fedtsyrer i forskellige animalske produkter.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
LevnedsmiddelMasseprocent af fedtFedtsyrer:C 12:0 laurinsyreC 14:0 myristinsyreC 16:0 palmitinsyreC 18:0 stearinsyreMættede fedtsyrer i altC 16:1 palmitolsyreC 18:1 oliesyreC 20:1 gadolsyreC 22:1 erucasyreMonoumættede fedtsyrer i altC 18:2 linolsyreC 18:3 linolensyreC 20:4 arakidonsyre C 20:5 eicosapentaensyre C 22:6 docosahexaensyre Polyumættede fedtsyrer i altAndre fedtsyrer
dodecansyretetradecansyrehexadecansyreoctadecansyre
(Z)-hexadec-9-ensyre(Z)-octadec-9-ensyre(Z)-icosa-11ensyre(Z)-docos-13-ensyre
(9Z,12Z)-octadeca-9,12-diensyre(9Z,12Z,15Z)-octadeca-9,12,15-triensyre(5Z,8Z,11Z,14Z)-icosa-5,8,11,14-diensyre(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z)-eicosa-5,8,11,14,17-pentensyre(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-docosa-4,7,10,13,16,19-hexensyre
Tors
k, fi
let,
rå
0,4
33,1
33,1
33,133,166,2
0,7
Mak
rel,
rå
22,6
6,916,3
2,926,1
3,617,9
8,213,543,2
3,61,3
5,414,524,8
5,9
Kylli
ng, k
ød o
g sk
ind,
rå
10,8
0,20,9
22,96,3
30,36,0
37,71,1
44,821,0
1,00,60,10,2
22,92,0
Svin
ekød
usp
ecifi
cere
t ca
. 20
% fe
dt, r
åt
17,6
1,726,113,341,1
3,342,2
1,1
46,68,91,1
10,02,3
Lam
mek
ød
uspe
cific
eret
, råt
27,7
5,524,821,451,7
1,339,1
40,42,62,6
5,22,7
Oks
ekød
usp
ecifi
cere
tm
idde
lfedt
, råt
13,2
3,227,013,043,2
6,342,0
48,32,01,31,0
4,34,2
Rej
er
0,88
22,2
22,211,111,111,1
33,3
22,222,244,4
0,1
Tema 1
Figur 42. Eksempel på phospholipid.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
O
OC CH2
O CH O
O-
O OPH2CCH3
O
C
CH2 CH2 N CH3
CH3
+
Fedtsyrer
Phosphat Cholin-
+
PiPi
Symboler forphospholipid
Tema 1
Figur 43. Steroidskelet og eksempler på stoffer der indeholder et steroidskelet.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Cholesterol
Steroidskelet
CH3
CH3
H C CH2 CH2 CH3CCH2
CH3
H
CH3
HO
CH3
CH2OH
OC
CH3
O
HO OH
Cortisol
CH3
HO
Østrogen(Estrogen)
O
Tema 1
Figur 44. Cellemembranens molekyler.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
-+
Pi
-+
Pi
-+
Pi Pi
-+
Pi
-+
Pi
-+
Pi
Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi
-+
Pi Pi Pi Pi Pi Pi
-+
PiPi Pi
Pi
-+
-+
Pi
Cholesterol Membranprotein Phospholipid
GlycolipidGlycoprotein
Pi
Signalstoffer
Tema 1
Figur 45. Koncentration af stoffer inden i og uden for cellen.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen· ISBN 978-87-90363-43-7.
Na+
K+
Ca2+
Ionkoncentration
Intracellulært
10 mM
140 mM
0,0001 mM
Ekstracellulært
140 mM
4 mM
2 mM
Tema 1
Figur 46. Membrantransportprocesser.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi
Pi
Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi
Pi Pi PiPi Pi Pi Pi Pi Pi
Pi Pi Pi PiPi Pi Pi
Pi Pi Pi
OsmoseTransportprotein Høj koncentration
Lav koncentration
Proteinkanal
Energi
Simpel diffusion
Passiv transport
Faciliteret diffusion
Aktiv transport
Tema 1
Figur 47. Vandkanal.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Pi PiPi Pi Pi Pi
Pi
Pi PiPi Pi Pi Pi
PiPi Pi Pi Pi Pi Pi
Pi
Pi
Pi
Vandkanal
+
+
Cellemembran
Tema 1
Figur 48. Kaliumkanal.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Pi PiPi Pi Pi Pi
Pi
Pi PiPi Pi Pi Pi
PiPi Pi Pi Pi Pi Pi
Pi
Pi
Pi
Ionkanal
Åbning
Cellemembran K+
A
A
B
Tema 1
Figur 49. Kaliumioners (a) og natriumioners (b) placeringi vandige omgivelser i forhold til oxygenatomerne. Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Na+K+
O
O
O
O
K+ Na+
O
O
O
O
a b
Tema 1
Figur 50. Na+/K+-pumpen.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Pi Pi Pi
Pi
Pi Pi Pi
Pi Pi Pi
Pi Pi Pi PiPi Pi Pi PiPi
Pi PiPi Pi Pi
++
+
Membran
Cellens ydre
Cellens indre
Pi Pi PiPi Pi Pi
Pi Pi Pi
++ Na+/K+-pumpe
2 K+
ATP
ADP + Pi
3 Na+
Tema 1
Figur 51. Eksempel på symport cotransport.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
++
+ +
++
+ +
Tarmepitelceller TarmlumenBlodet
Glucose permease
Na+/K+-ATPase
Na+-glucose-symport
Na+
Glucose
K+
K+-kanal
Tema 1
Figur 52. Endocytose og exocytose.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
→
→
→
Cellemembran
Fordøjelsesprodukter
Lysosom
FødepartikelAffald
Endocytose
Exocytose
Uden for cellen
Inde i cellen
Sammensmeltning med lysosom
Tema 1
Figur 53 a. Beregning af massen af ethanol og carbondioxid.b. Et mol glucose forgæres til to mol ethanol og carbondioxid. Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
Masse (g)
Molarmasse (g/mol)
Stofmængde (mol)
C6H12O6(aq)
180,18
180,18
1
2 C2H5OH(aq)
46,08
2
2 CO2(g)
44,01
2
Masse (g)
Molarmasse (g/mol)
Stofmængde (mol)
C6H12O6(aq)
180,18
180,18
1
2 C2H5OH(aq)
92,16
46,08
2
2 CO2(g)
88,02
44,01
2
a
b
Tema 2
Figur 1. Genteknologiens og bioteknologiens milesten.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielesn · ISBN 978-87-90363-43-7.
1953 Watson og Crick publicerer modellen for DNA-molekylets opbygning1960 Messenger-RNA opdages1962 Watson og Crick modtager Nobelprisen i medicin for deres opdagelse af DNA’s opbygning1966 Den genetiske kode knækkes. Man finder ud af at 3 RNA-baser ad gangen koder for en aminosyre1970 Restriktionsenzymer opdages1972 Man opdager at der er 99 % lighed mellem menneskets DNA og DNA fra gorillaer og chimpanser1973 Cohen og Boyer udfører den første gensplejsning på bakterier1975 Det første komplette DNA-genom fra bakteriofag φX174 sekventeres1977 Det første menneskegen udtrykkes i bakterier Det første genteknologifirma producerer medicin via gensplejsede mikroorganismer Sanger udvikler en metode til DNA-sekventering, altså DNA-sekvensbestemmelse1978 Humaninsulin produceres via gensplejsede mikroorganismer1980 Et amerikansk oliefirma opnår patent på en genmodificeret olieædende bakterie1981 Amerikanere producerer den første transgene mus Kinesere fremstiller den første klonede fisk – en guldkarpe Menneskeoncogener, altså cancergener, opdages1983 Fremstilling af det første kunstige kromosom Opdagelse af genetiske markører for alvorlige arvelige sygdomme1984 Etablering af DNA-fingerprinting, altså teknikken for at lave genetisk fingeraftryk Hiv-virus-genom klones og sekventeres1985 DNA-fingerprinting bruges i retssager Prøvedyrkning af genmodificerede planter1986 Kommerciel dyrkning af gensplejsede tobaksplanter tillades i USA Introduktion af PCR-metoden der kan opformere DNA1988 Det humane genom-projekt starter1989 Genmutationen for cystisk fibrose opdages1990 Pige med immunforsvarssygdom ADA behandles med genterapi Enzym dannet via gensplejsede mikroorganismer til osteproduktion kommer på markedet Transgen malkeko producerer menneskeproteiner i sin mælk1993 Markedsføring af gensplejset langtidsholdbar tomat1994 Brystkræftgen opdages1995 Første fuldstændige sekventering af en organismes DNA, bakterien Haemophilus influenzae Genterapi og antistoffer fremstillet via genteknologi anvendes til kræftbehandling1996 Fåret Dolly klones fra en yvercelle1997 Der udvindes DNA fra ca. 40.000 år gamle neandertalerknogler 1998 Anvendelse af embryonale stamceller til dannelse af væv Det første fulde dyregenom sekventeres fra nematoden Caenorhabditis elegans2000 Gensplejset ‘golden rice’ med højere A-vitamin-indhold Fremstilling af klonede svin der kan producere humane organer Malariamyggen gensplejses så sygdommen ikke så let spredes2001 Det humane genom publiceres2003 Japanske forskere laver gensplejset koffeinfri kaffebønne2004 RNAi-medicin anvendes, dvs. medicin der blokerer translation af mRNA til protein Første klonede kæledyr – en kat2009 Ny ‘switch’-metode skaber afgrænsede mutationer, og metoden giver håb om mulig voksen-stamcelleterapi på patienter med muskelsvindslidelser
Tema 2
Figur 3. DNA’s opbygning.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
DPi
Kromatinfiber
Deoxyribose
Kromosom
Histoner (protein)DNA
Strukturprotein
Phosphatgruppe
3’-ende
5’-ende
D DD D
Pi Pi Pi Pi Pi PiPi Pi
Pi Pi Pi Pi PiPiPi Pi
D D D D
D D DD D DD D
T T GA C TA T
T GA C T A AA
Tema 2
Figur 4. a. Den kemiske opbygning af DNA’s fire nucleotider.b. Symbolerne for de fire nucleotider.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
5CH2OH
C1
C3
4C
2C
OHO
HH H
HOH
H
a
H
NH2
C
N
N
HC C
CN
N
CH
O
C
NH
HN
C CH
C CH3
O
Thymin
DeoxyribosePhosphat (PO43-)
Symbol
A
G C
T
Symbol Symbol
Symbol
Symbol
O
H
C C
N
HN
C C
C
H2N
N
N
CH
Guanin
Adenin
SymbolDPi
P
O-
O-
O- O
CytosinH
NH2
N
N
CO CH
CH
b
ADPi
D GPi
TDPi
CDPi
Tema 2
Figur 5. RNA’s opbygning. Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
a
3’
b
URPi
Pi CH2OH
C
C C
C
OHO
HH H
OHOH
H
Ribose
Symbol
R
Uracil
O
C
NH
HN
C CH
CH
O
U
Symbol
U
C A U G C A U G C A U G C A U G C A U G C A U G C
C U AA
GA
C
GA
C
GA
C
UG
A G
UG
A
UG
AG
5’
Phosphat (PO43-)
P
O-
O-
O- O
Tema 2
Figur 6. DNA-replikation.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·
· ISBN 978-87-90363-43-7.
TA
1. Helikase åbner strengen
2. DNA-polymerase sætternucleotider på den ledendestreng i 5’-3’-retningen
4. DNA-polymerasefylder hullerne udmed nucleotider i 5’-3’-retningen
3. DNA-polymerasesætter nucleotiderpå følgestrengeni 5’-3’-retningen
Primer
5. Hullerne lukkes
A 5’ 3’
5’
3’
5’
5’
5’
5’
3’
5’
3’
5’
3’5’
3’5’
3’
3’ 5’
3’5’T
A T
TA
AT
C G A TG
C T
G C
C G
T A
T A
T A
A T
G C
C G
T A
A
T A
A T
G C
C G
T A
T
TA
AT
AT
TA
GC
CG
Tema 2
Figur 7. Den genetiske kode for DNA og RNA.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
met eller start
thr
asnlys
ser
arg
val
ala
aspglu
gly phe leuser
tyrStop
cysStoptrp
leu
pro
hisgln
argile
UCAG
UCAGUCAG
UCAG
UCAGUCAG
UCAG
UCAG
UCAG
UC
UC
UC
UC
UCUC
UC
AGAG
AG
AG
AG
AG
G
G
G G
G
AA
A
AA
C
C
C
C
C
U
U
U
U
U AG
RNA-kode
met eller start
thr
asnlys
ser
arg
val
ala
aspglu
gly phe leuser
tyrStop
cysStoptrp
leu
pro
hisgln
argile
AGTC
AGTC
AGTC
AGTC
AGTC
AGTC
AGTC
AGTCAGTC
AG
AG
AG
AG
AG
AG
AGTC
TC
TC
TC C
C
CC
C
TT
T
TT
G
G
G
G
G
A
A
A
A
A
TC
C
TC
T
DNA-kode
Tema 2
Figur 8. Oversigt over proteinsyntesen.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
DNA RNA mRNA Protein
Transkription Translation
Tema 2
Figur 9. DNA med introns og exons, samt promotor og terminator.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Gen
Promotor TerminatorExon
Intron
Exon
Intron
Tema 2
Figur 10. Translation.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
CCG
gly
asn glnvalalaarg
CAG
UUAGUCCGAGCUGUCAAUCAGGGCACGAUCUCG
Kerne
DNA
RNA
mRNA
tRNA
Aminosyre
RibosomrRNA
Cytoplasma
snRNA
TranskriptionTranslation
Tema 2
Figur 11. Proteinsyntese hos prokaryot.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
CellemembranCellevæg
Nydannet aminosyrekæde (protein)
Ribosom
5’
mRNA
Bakterie-DNA
’
Tema 2
Figur 12. Organismers kromosomtal.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Organisme Kromosomtal
Huskat 38
Hund 78
Ræv 34
Hest 64
Æsel 62
Svin 40
Ko 60
Husmus 40
Menneske 46
Gorilla 48
Orangutang 48
Høne 78
Alligator 32
Salamander 24
Bananflue 8
Husflue 12
Kartoffel 48
Tomat 24
Sojabønne 40
Ris 24
Majs 20
Slangetungeart (en bregne) 1320
Frytleart (en halvgræs) 6
Tema 2
Figur 13. STR.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
T GA A C
Et STR (Short Tandem Repeat) eksempel kunne være dette
Her er ATTCG basesekvensen gentaget tre gange
T GA A
T T GA
D
C T TA GC T T GA C
C T GA A C
PiD
PiD
PiD
PiD
PiD
PiD
PiD
PiD
PiD
PiD
PiD
PiD
PiD D
D D D D D D D D D D D D D D D
Pi
Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi Pi
T GA A C
Tema 2
Figur 14. Mangedobling af CAG-sekvensen på kromosom 4.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Hc16
15
13
13
21
24
26
28
31
32
35
H
Tema 2
Figur 15. De syv virusgrupper.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Birthe Møller Nielsen · ISBN 978-87-90363-43-7.
Gruppe I – Dobbeltstrenget DNA-virus (dsDNA)
• Adenoviridae • Herpesviridae (skoldkopper, mononukleose) • Papillomaviridae • Papovaviridae (fodvorter) • Poxviridae (kopper)
Gruppe II – Enkeltstrenget DNA-virus (ssDNA)
• Nanoviridae • Parvoviridae (lussingesyge/5. børnesygdom)
Gruppe III – Dobbeltstrenget RNA-virus (dsRNA)
• Reoviridae
Gruppe IV – Positivt polariseret enkeltstrenget RNA-virus (+ssRNA)
• Togaviridae (røde hunde og gul feber) • Coronaviridae (fugleinfluenza) • Picornaviridae (polio)
Gruppe V – Negativt polariseret enkeltstrenget RNA-virus (-ssRNA)
• Rhabdoviridae (hundegalskab) • Orthomyxoviridae (influenza A, B og C) • Paramyxoviridae (Newcastle disease, fåresyge og mæslinger) • Filoviridae (Ebola og Marburg-feber)
Gruppe VI – Reverstranskriberende enkeltstrenget RNA-virus (ssRNA-RT)
• Retrovirus (hiv)
Gruppe VII – Reverstranskriberende dobbeltstrenget DNA-virus (dsDNA-RT)
• Hepatitis B (smitsom leverbetændelse)
Tema 2
Figur 16. Fylogenetisk træ.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Fælles stamfar
Bakterier Archaea Eukaryoter
Thermotoga
FlavobakterierCyanobakterier
Purpurbakterier Gram-negative bakterier
AquifexDiplomonader
Microsporidier
PyrodictiumThermokokker
Methanopyrus
Methanokokker ThermoplasmaThermoproteus
Skimmel-svampeMethanobakterier
Halobakterier Entamoeba Dyr
Svampe
Ciliater
Flagellater
Planter
Tema 2
Figur 18. Princippet i PCR-teknikken.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
DNA-molekyle
3’ 5’5’ 3’
3’ 5’
3’ 5’
5’ 3’
5’ 3’
3’ 5’5’ 3’
3’ 5’5’ 3’
3’ 5’5’ 3’
3’ 5’5’ 3’
3’ 5’5’ 3’
3’ 5’
5’ 3’
3’ 5’
5’ 3’
Primer
Første cyklus Anden cyklus
Osv.
Ved ca. 90 ˚C bliver DNA delt i to enkelt-strenge
Temperaturen sænkes til ca. 60 ˚CPrimere hæfter sig på de to enkeltstrenge, og DNA-polymerase tilkobler frie nucleo-tider. Resultatet er to DNA bestående af en ny og en gammel streng
Temperaturen sænkes til ca. 60 ˚C, og DNA bliver dobbeltstrenget vha. primere og DNA-polymerase og frie nucleotider
Processen fortsætter ved at hæve og sænke temperaturen til man har en stor mængde af de samme DNA
Temperaturen hæves til ca. 90 ˚C, og DNA adskilles i enkelt-strenge
Tema 2
Figur 21. Restriktionsenzymer klipper ved forskellige palindromiske sekvenser.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
BamHI
EcoRI
HindIII
T
G
G A
GA
A
C
G
A A T T C
C
C C T A G
A A
G
A
AG
G
C TT
CT T
TTC
Tema 2
Figur 22. Gelelektroforese.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
+
-Negativ pol DNA-stykkernes vandringsretningStore DNA-stykker
Små DNA-stykker
Påsætningsbrønde
Størrelses- 1 2 3markør
Positiv pol
Tema 2
Figur 23. DNA-sekventering.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Skabelonstreng
Strengen denaturerer
Smeltning
Primer
dGTP, dCTP, dATP, dTTP
Fluorescerende ddTTP, ddCTP, ddATP, ddGTP
DNA-polymerase
T G A A T G
TA
GC
AT
AT
TA
GC
CG
TA
CG
GC
AT
TA
AT
AT T C A C
A C T T A CCG
TA
CG
GC
AT
TA
A AT
GT T C A C
TA
GC
AT
AT
TA
GC
CG
TA
CG
GC
AT
TA T T T C A C
TA
GC
AT
AT
TA
GC
CG
TA
CG C T A T T T C A CT
A
5’
3’
G
C
A
T
A
T
T
A
G
C
C
G
T
A
C
G
G
C
A
T
T
A
A
T
A
T
A
T
G
C
T
A
G
C
3’
5’
TA
5’3’
GC
AT
AT
TA
GC
CG
TA
CG
GC
AT
TA
AT
AT
AT
GC
TA
GC
3’5’
T G A A T G
A
Tema 2
Figur 24. DNA-hybridisering.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Art 1
100
50
070 80 90 °C
100
50
070 80 90 °C
% enkeltstrenget DNA
% enkeltstrenget DNAHybrid-DNA
Ts
Smeltekurver
Smeltning
Hybridisering
Smeltning
Art 2
Ts
Tema 2
Figur 26. Antisense-teknik.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
DNA
mRNA
Kunstigt RNA
Transkription Translation
Protein Aminosyrer
Ribosom
Tema 2
Figur 27. RISC.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
Cellen tilføres dobbelt-strenget RNA der er komplementært til det man vil slukke
RISC tilføres udefra eller aktiveres af cellen selv.
RISC spalter siRNA til enkeltstrenget RNA
Dicer-enzymet klipper dsRNA i stykker til siRNA
Dicer-enzym
Cellemembran
Det aktive RISC-kompleks binder sig til mRNA fra det gen man vil ’slukke’
Aktivt RISC-kompleks
siRNA
mRNA
Nedbrudt mRNA
Enzymerne i RISC-komplekset nedbryder mRNA så der ikke bliver dannet noget protein
dsRNA
RISC
RISC kobler sig til siRNA
Tema 2
Figur 29. Elektroporation.Bioteknologi 1 © 2009 · by Nucleus Forlag ·Illustration: Elin Steffensen, Gigraf · ISBN 978-87-90363-43-7.
+ -
1
2
3
4
Kombineret mikroelektrode og mikropipette
Celler
RNA eller DNA
RNA eller DNA
Cellemembran med midlertidige porer
Celle med lukket cellemembran og optaget RNA eller DNA
Cellekerne
Elektriske impulser