Joanna Kaźmierczak, Iwona Gosztowt – Uniwersytet Łódzki Studium Języka Polskiego dla Cudzoziemców, 90-231 Łódź, ul Jana Matejki 21/23
RECENZENTAnna Janecka
REDAKTOR INICJUJĄCYDamian Rusek
SKŁAD I ŁAMANIEMunda – Maciej Torz
KOREKTA TECHNICZNALeonora Wojciechowska
PROJEKT OKŁADKIKatarzyna Turkowska
Publikacja bez opracowania redakcyjnego w Wydawnictwie UŁ
Publikacja finansowana ze środków Studium Języka Polskiego dla Cudzoziemców UŁ
© Copyright by Authors, Łódź 2016© Copyright for this edition by Uniwersytet Łódzki, Łódź 2016
Wydane przez Wydawnictwo Uniwersytetu ŁódzkiegoWydanie I. W.07351.16.0.S
Ark. wyd. 6,5; druk. 7,625
ISBN 978-83-8088-044-3
Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego90-131 Łódź, ul. Lindleya 8
www.wydawnictwo.uni.lodz.ple-mail: [email protected]
tel. (42) 665 58 63
SPIS TREŚCI
Joanna Kaźmierczak Iwona Gosztowt
SPIS TREŚCI
PRZEDMOWA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
INFORMACJE DLA UŻYTKOWNIKÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
WYKAZ SKRÓTÓW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Część I. PODSTAWY CYTOLOGII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Rozdział 1. Porównanie budowy komórki roślinnej i zwierzęcej . . . . . . . . . . . . 15Rozdział 2. Plazmatyczne elementy budowy komórki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1. Cytoplazma podstawowa (cytozol) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212.2. Błona cytoplazmatyczna. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.1. Transport substancji przez błonę cytoplazmatyczną . . . . . . . . . . . . 272.3. Jądro komórkowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.4. Plastydy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.1. Budowa chloroplastu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402.5. Mitochondrium . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422.6. Siateczka śródplazmatyczna (retikulum endoplazmatyczne) . . . . . . . . . . 452.7. Aparat Golgiego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462.8. Lizosomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472.9. Peroksysomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 472.10. Rybosomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Rozdział 3. Nieplazmatyczne elementy budowy komórki . . . . . . . . . . . . . . . . . 533.1. Ściana komórkowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533.2. Wakuola (wodniczka) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Rozdział 4. Cykl komórkowy. Mitoza. Amitoza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594.1. Cykl komórkowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 594.2. Przebieg procesu mitozy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 614.3. Amitoza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Część II. PODSTAWY GENETYKI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Rozdział 1. Podstawowe pojęcia genetyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69Rozdział 2. Mejoza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71Rozdział 3. Genetyka klasyczna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.1. I prawo Mendla – prawo czystości gamet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.1.1. Semidominacja (dominacja niecałkowita) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 763.1.2. Krzyżówka testowa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.1.3. Allele wielokrotne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.2. II prawo Mendla – prawo niezależnej segregacji cech . . . . . . . . . . . . . . . . 783.3. Chromosomowa teoria dziedziczności . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
SPIS TREŚCI
6
WYBÓR TEKSTÓW DO NAUKI JĘZYKA POLSKIEGO W ZAKRESIE BIOLOGII Podręcznik dla Cudzoziemców
Rozdział 4. Budowa i funkcje kwasów nukleinowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Rozdział 5. Biosynteza białka u eukariota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.1. Transkrypcja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 975.2. Składanie genu (splicing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 985.3. Redagowanie informacji genetycznej (editing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 995.4. Translacja. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Rozdział 6. Biosynteza białka u prokariota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1036.1. Regulacja ekspresji informacji genetycznej u prokariota na przykładzie
operonu laktozowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103Rozdział 7. Replikacja DNA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
7.1 Przebieg procesu replikacji semikonserwatywnej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1077.2. Replikacja końców liniowych cząsteczek DNA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1097.3. Naprawa błędów powstających w procesie replikacji . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Rozdział 8. Mutacje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1118.1. Choroby o podłożu genetycznym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
8.1.1. Choroby wywołane przez mutacje genowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1138.1.2. Choroby wywołane zaburzeniami liczby autosomów . . . . . . . . . . . 1168.1.3. Choroby wywołane zaburzeniami liczby chromosomów płci . . . . . 117
Rozdział 9. Zmienność . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119Bibliografia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
PRZED
MOWA
Joanna Kaźmierczak Iwona Gosztowt
PRZEDMOWA
Podręcznik Podstawy cytologii i genetyki został przygotowany z myślą o słu-chaczach Studium Języka Polskiego dla Cudzoziemców w UŁ. Jest przeznaczony dla cudzoziemców – kandydatów na studia na kierunkach medycznych, biotech-nologii i innych przyrodniczych oraz tych, którzy mają zamiar uczyć się w medycz-nych szkołach w Polsce. Podstawowym celem podręcznika jest:
1) zapoznanie słuchaczy z charakterystycznymi dla stylu naukowego struktu-rami językowymi oraz terminologią biologiczną co umożliwia jednoczesną naukę struktur gramatycznych równolegle, systematycznie wprowadzanych na lekcjach języka polskiego;
2) wyrównanie poziomu wiadomości i umiejętności studentów cudzoziem-skich w zakresie biologii do poziomu reprezentowanego przez studentów polskich podejmujących studia wyższe. Dysproporcje te wynikają głównie ze zróżnicowa-nia programów nauczania biologii w krajach, w których studenci kończyli szkoły odpowiadające polskiej szkole średniej;
3) przygotowanie przyszłych studentów do czytania ze zrozumieniem tek-stów popularno-naukowych i naukowych w języku polskim, a także do czynnego posługiwania się językiem naukowym.
Podręcznik jest przeznaczony do nauki pod kierunkiem lektora. Może też być wykorzystywany przez osoby posiadające odpowiednie przygotowanie językowe, chcące pracować samodzielnie.
W grupach rozpoczynających od zera naukę języka polskiego podręcznik może być wykorzystany od około szóstego tygodnia kursu. Słuchacz powinien na tym etapie osiągnąć poziom znajomości języka polskiego A1, to znaczy: powi-nien rozróżniać rodzaje gramatyczne rzeczowników, przymiotników, liczebników i zaimków dzierżawczych. Powinien także odmieniać przez przypadki rzeczowni-ki. Czasowniki występują na tym etapie w liczbie pojedynczej. Słuchacz powinien umieć tworzyć formy czasu teraźniejszego, przeszłego i przyszłego czasowników niedokonanych. W grupach słuchaczy, którzy posiadają podstawową znajomość języka polskiego podręcznik może być wykorzystywany już od drugiego tygo-dnia kursu.
Podręcznik składa się z dwóch działów tematycznych, w których znalazły się wyłącznie teksty preparowane. Tematyka działów jest zgodna z opracowanymi
8
WYBÓR TEKSTÓW DO NAUKI JĘZYKA POLSKIEGO W ZAKRESIE BIOLOGII Podręcznik dla Cudzoziemców
PRZED
MO
WA
w SJPdC programami nauczania biologii oraz z podstawą programową nauczania biologii opracowaną dla szkół ponadpodstawowych przez MEN. Dział Podstawy Cytologii rozpoczyna kurs nauki biologii w SJPdC dlatego też pisany jest prostszy-mi strukturami i zawiera bogatszą część gramatyczną. Dział Podstawy Genetyki zamyka kurs nauczania biologii w SJPdC, napisany jest więc trudniejszym dla czy-telnika językiem.
Podręcznik zawiera:1) teksty2) rejestr nowych słów, wyrażeń i zwrotów3) ćwiczenia wprowadzające i utrwalające nowe problemy gramatyczne
oraz słownictwo.
Joanna Kaźmierczak Iwona Gosztowt
IN
FORM
ACJE D
LA U
ŻYTKOW
NIKÓ
W
INFORMACJE DLA UŻYTKOWNIKÓW
Skróty i znaki stosowane w materiale językowym
M mianownik, D dopełniacz, C celownik,B biernik, N narzędnik, Ms miejscownik.
(m) – rzeczownik rodzaju męskiego,(ż) – rzeczownik rodzaju żeńskiego,(n) – rzeczownik rodzaju nijakiego,(dk) – forma dokonana czasownika,(ndk) – forma niedokonana czasownika,(lm) – liczba mnoga,(blp) – bez liczby pojedynczej,(blm) – bez liczby mnogiej.
Joanna Kaźmierczak Iwona Gosztowt
W
YKAZ SKRÓ
TÓW
WYKAZ SKRÓTÓW
Acetylo-CoA – acetylokoenzym AADP – adenozynodwufosforanATP – adenozynotrójfosforan (związek wysokoenergetyczny)DNA – kwas dezoksyrybonukleinowyER – siateczka śródplazmatycznaSER – siateczka śródplazmatyczna gładkaRER – siateczka śródplazmatyczna szorstkaFAD – dinukleotyd flawinoadeninowy (akceptor elektronów i pro-
tonów)FADH – zredukowana forma FADGTP – guanozynotrójfosforan (związek wysokoenergetyczny)NAD – dinukleotyd nikotynamidoadeninowy (akceptor elektro-
nów i protonów)NADH – zredukowana forma NAD pz – pary zasad azotowych (w budowie DNA)RNA – kwas rybonukleinowy
CZĘŚĆ I
PODSTAWY CYTOLOGII
Cytologia to starsza nazwa współczesnej nauki nazywanej biologią komórki. Przedmiotem zainteresowania cytologii jest struktura i funkcjonowanie komórek organizmów zarówno jedno- jak i wielokomórkowych.
Cytologia, jako nauka zaczęła rozwijać się na początku XVII wieku, kiedy to do masowej produkcji trafiła udoskonalona przez Antonie van Leeuwenhoek’a, wer-sja świetlnego mikroskopu optycznego. Pozwalał on oglądać komórki i elemen-ty ich struktury w powiększeniach większych niż 10x. Jako pierwsze z udziałem mikroskopu optycznego zostały zaobserwowane ściany komórkowe perydermy (tkanki okrywającej roślin), które w 1665 roku opisał Robert Hook.
Obecnie funkcjonuje około 14 rodzajów mikroskopów, które pozwalają na wgląd w struktury komórki od poziomu rozdzielczości równej ok. 0,2 µm (mikro-skop optyczny) aż do poziomu ich budowy atomowej. Najbardziej znanymi są mi-kroskop fluorescencyjny i elektronowy. Ich wersje konfokalne pozwalają oglądać i rejestrować obrazy w trójwymiarze.
Dzięki zastosowaniu technik histochemicznych obejmujących specyficzne barwienia i znakowanie preparatów biologicznych, obecnie oprócz analiz morfo-logicznych komórek i ich struktur możliwe są także analizy szeregu zjawisk meta-bolicznych.
PO
RÓ
WN
AN
IE BU
DO
WY KO
MÓ
RK
I...
Część 1 Podstawy cytologii Porównanie budowy komórki... Joanna Kaźmierczak
1ROZDZIAŁ 1
PORÓWNANIE BUDOWY KOMÓRKI ROŚLINNEJ I ZWIERZĘCEJ
Komórka to podstawowa jednostka budowy i funkcji organizmów żywych.
Elementy, z których zbudowana jest komórka to organella komórkowe. Komórki różnią się między sobą kształtem, wielkością, funkcją oraz zawartymi w nich organellami komórkowymi.
Tabela 1. Porównanie budowy komórki roślinnej i zwierzęcej ze względu na obecne w nich organella komórkowe
ORGANELLA KOMÓRKOWE KOMÓRKA ZWIERZĘCA KOMÓRKA ROŚLINNA
1) cytoplazma podstawowa (cytozol) + +
2) błona cytoplazmatyczna + +
3) jądro komórkowe + +
4) plastydy brak +
5) mitochondrium + +
6) siateczka śródplazmatyczna + +
7) aparat Golgiego + +
8) lizosom/ wakuola lityczna + +
9) peroksysom + +
10) rybosom + +
11) ściana komórkowa brak +
12) wakuola/wodniczka + +
Część komórki zbudowana z cytozolu i organelli komórkowych (bez jądra ko-mórkowego) nazywana jest cytoplazmą.