Videogenomgång: DNA-molekylens struktur och funktion (Biologi 1)
-
Fråga
Vad är en nukleotid och vilka delar består den av?Svar
En nukleotid är den grundläggande byggstenen i DNA och RNA. Den består av tre delar: En sockerrest, 1–3 fosfatgrupper och en kvävebas. -
Fråga
Vilka fyra kvävebaser finns i DNA och hur basparar de med varandra?Svar
De fyra kvävebaserna i DNA är adenin (A), tymin (T), cytosin (C) och guanin (G). De basparar enligt principen att adenin alltid binder till tymin, medan cytosin alltid binder till guanin. -
Fråga
Hur skiljer sig kvävebaserna i RNA från de i DNA?Svar
I DNA används de fyra baserna A, T, C och G. I RNA är tymin (T) utbytt mot en femte kvävebas som kallas uracil (U), vilken istället basparar med adenin. -
Fråga
Vad innebär begreppet "dubbelhelix" i samband med DNA?Svar
Begreppet kommer från det grekiska ordet "helix" som betyder skruv eller spiral. Det beskriver DNA-molekylens struktur där två strängar är tvinnade runt varandra i en dubbelspiral. -
Fråga
Varför och hur packas DNA-molekylen i en mänsklig cell?Svar
Varje cell i människans kropp innehåller cirka två meter DNA, vilket kräver extremt effektiv packning för att undvika trassel. DNA:t viras runt proteiner (histoner) och packas i flera nivåer för att slutligen bilda kromosomer, särskilt inför en celldelning. -
Fråga
Vad är ett histon och vilken funktion fyller det?Svar
Histoner är speciella proteiner som fungerar som spolar som DNA-molekylen viras runt (två varv per histon). Detta skapar en struktur som liknar pärlor på en tråd och är det första steget i att packa DNA tätt. -
Fråga
Vad är en gen?Svar
En gen är ett visst utsnitt eller en del av en DNA-molekyl som innehåller information om ett specifikt protein. Man säger att genen bär på ett "recept" eller kodar för ett protein. -
Fråga
Förklara kortfattat processen transkription.Svar
Transkription innebär att informationen i en gen i DNA-molekylen "skrivs om" till en mRNA-molekyl. Detta mRNA fungerar sedan som en budbärare av den genetiska koden från cellkärnan. -
Fråga
Vad händer under translationen och var i cellen sker detta?Svar
Under translationen översätts informationen i mRNA-molekylen till ett protein. Denna process sköts av ribosomen, som använder mRNA-koden som mall för att bygga rätt protein. -
Fråga
Varför beskrivs DNA-strängarna som komplementära vid replikation?Svar
Strängarna är komplementära eftersom de fungerar som pusselbitar där A alltid matchar T och C alltid matchar G. Vid replikation kan därför varje enskild sträng användas som en exakt mall för att bygga upp en ny, identisk motsträng.
Utredande frågor
Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.
-
Redogör för sambandet mellan DNA, mRNA och proteiner. Diskutera varför proteiner är så viktiga för cellens överlevnad och hur DNA fungerar som instruktionsbok för dessa. (Ledtrådar)
-
Beskriv i detalj hur DNA är uppbyggt kemiskt och strukturellt. Inkludera betydelsen av nukleotider, socker-fosfat-ryggraden och vätebindningar mellan kvävebaser. (Ledtrådar)
-
Förklara mekanismen bakom DNA-replikation. Hur säkerställer cellen att de två dottercellerna får identiska uppsättningar av arvsanlagen efter en delning? (Ledtrådar)
-
Diskutera de olika nivåerna av packning av DNA i mänskliga celler. Förklara skillnaden mellan hur DNA ser ut i en vanlig cell jämfört med en delningskromosom. (Ledtrådar)
-
Analysera påståendet att DNA har två primära uppgifter: Att vara mall för proteiner och att föra arvet vidare. Hur hänger dessa två funktioner ihop med cellens livscykel? (Ledtrådar)
Videogenomgångar:
-
Fråga
Vad är ett protein och hur är det uppbyggt?Svar
Proteiner är stora makromolekyler som fungerar som utför de flesta funktioner i cellen, exempelvis replikation av DNA. De är uppbyggda av långa kedjor av aminosyror, där 20 till 22 olika typer av aminosyror kan ingå. -
Fråga
Vilka är de tre huvudstegen i proteinsyntesen?Svar
Proteinsyntesen delas upp i transkription, mRNA-mognad och translation. Först skrivs DNA-informationen om till RNA, därefter mognar RNA-molekylen (exempelvis genom splitsning), och slutligen översätts informationen till ett funktionellt protein. -
Fråga
Vilken funktion har RNA-polymeras under transkriptionen?Svar
RNA-polymeras är ett proteinkomplex som binder till DNA och öppnar upp molekylen så att en transkriptionsbubbla bildas. Det sätter sedan in rätt nukleotider på rätt plats och kopplar samman dem till en växande RNA-sträng genom basparning. -
Fråga
Hur skiljer sig kvävebaserna i RNA från de som finns i DNA?Svar
I RNA används inte kvävebasen tymin (T) som finns i DNA. Istället ersätts tymin av uracil (U), vilket innebär att adenin (A) i DNA-strängen parar ihop med uracil i den bildade RNA-molekylen. -
Fråga
Vad definierar en gen i sammanhanget av proteinsyntes?Svar
En gen är ett specifikt utsnitt eller en sträcka av en DNA-molekyl som bär på ett "recept" för ett visst protein. Man säger att genen innehåller den genetiska kod som behövs för att koda för proteinet. -
Fråga
Vad är skillnaden mellan introner och exoner?Svar
Introner är icke-kodande regioner i pre-mRNA som måste klippas bort innan molekylen är färdig. Exoner är de kodande delarna som blir kvar och fogas samman för att utgöra mallen för proteintillverkningen. -
Fråga
Vad händer rent mekaniskt med intronerna under splitsningsprocessen?Svar
Vid splitsningen bildar intronerna öglor som sedan snörs av och klipps bort från RNA-strängen. Samtidigt som intronerna avlägsnas fogas de kvarvarande exonerna samman till en sammanhängande, mogen mRNA-molekyl. -
Fråga
Varför bryts de bortklippta intronerna ner (degraderas)?Svar
De bortklippta intronerna degraderas så att deras beståndsdelar, nukleotiderna, kan återanvändas av cellen. Genom att bryta ner dem kan nukleotiderna nyttjas för att bygga upp helt nya RNA-molekyler i framtida transkriptioner. -
Fråga
Vilken roll kan introner spela vid överkorsningar i meiosen?Svar
Introner kan fungera som buffertzoner som tillåter överkorsningar i meiosen utan att skada själva genen. Om ett klipp sker i ett intron spelar det ingen roll för det slutgiltiga proteinet, eftersom intronet ändå splitsas bort. -
Fråga
Vad innebär alternativ splitsning och varför är det betydelsefullt?Svar
Alternativ splitsning innebär att olika introner klipps bort vid olika tillfällen, vilket gör att olika mogna mRNA-molekyler kan skapas från samma gen. Detta leder till att en enda gen kan ge upphov till flera olika typer av proteiner.
Utredande frågor
Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.
-
Redogör för transkriptionsprocessens mekanismer. Diskutera betydelsen av RNA-polymeras, basparningsregler och hur informationen överförs från DNA till den växande RNA-strängen. (Ledtrådar)
-
Jämför pre-mRNA med moget mRNA. Förklara i detalj processen splitsning och varför denna mognadsprocess är nödvändig för de flesta eukaryota celler. (Ledtrådar)
-
Analysera teorierna kring varför celler har "extra-DNA" i form av introner. Vilka evolutionära och skyddande fördelar kan dessa icke-kodande sekvenser erbjuda en organism? (Ledtrådar)
-
Förklara begreppet "alternativ splitsning" och diskutera hur denna mekanism påverkar cellens förmåga att producera en mångfald av proteiner utan att behöva öka antalet gener i genomet. (Ledtrådar)
-
Beskriv den molekylärgenetiska dogmen. Hur samverkar processerna transkription, mognad och translation för att upprätthålla cellens funktioner och föra arvet vidare? (Ledtrådar)
Videogenomgång: Translation
-
Fråga
Vilka är de tre huvudaktörerna i translationen och vad är deras respektive funktioner?Svar
De tre aktörerna är mRNA, som bär på informationen som ska översättas; tRNA, som bär på och överför aminosyror till det växande proteinet; samt ribosomen, som är ett proteinkomplex där själva sammanfogningen av aminosyror sker. -
Fråga
Förklara begreppen kodon och antikodon samt hur de interagerar.Svar
Ett kodon är en triplett av kvävebaser på mRNA-molekylen, medan ett antikodon är motsvarande triplett på tRNA-molekylen. Dessa basparar med varandra (t.ex. AUG med UAC) för att säkerställa att rätt aminosyra hamnar på rätt plats i proteinet. -
Fråga
Vad kännetecknar ribosomens uppbyggnad och dess tre specifika "fack"?Svar
Ribosomen består av en liten och en stor subenhet med tre fack: A-platsen (aminosyraplatsen) där nya tRNA anländer, P-platsen (proteinplatsen eller peptidylplatsen) där det växande proteinet fäster, och E-platsen (exit) där tomma tRNA-molekyler lämnar ribosomen. -
Fråga
Beskriv vad som sker under initieringen av translationen.Svar
Initieringen börjar med att den lilla subenheten binder till mRNA vid startkodonet AUG. Därefter binder ett tRNA med antikodonet UAC (bärande på aminosyran metionin) till startkodonet, varpå den stora subenheten ansluter till komplexet. -
Fråga
Vilken specifik roll har det ribosomala RNA-molekylerna (rRNA) under själva proteinsyntesen?Svar
Det är rRNA-molekylerna i ribosomen som sköter den faktiska kemiska sammankopplingen av aminosyrorna. De bryter bindningen mellan en aminosyra och dess tRNA och skapar en ny bindning mellan aminosyrorna i den växande kedjan. -
Fråga
Hur går elongeringen (förlängningen) av aminosyrakedjan till?Svar
En ny tRNA-molekyl anländer till A-platsen, aminosyrorna kopplas samman av rRNA, och sedan flyttar sig hela ribosomen en triplett framåt. Den tomma tRNA-molekylen hamnar då i E-platsen för att lämna ribosomen, medan det växande proteinet flyttas till P-platsen. -
Fråga
Vad är ett stoppkodon och hur avslutas translationen när ett sådant påträffas?Svar
Ett stoppkodon (t.ex. UAA, UAG eller UGA) kodar inte för någon aminosyra. Istället binder en släppfaktor (Release Factor, RF) till kodonet, vilket fungerar som en nyckel som låser upp komplexet så att mRNA, protein och ribosomdelar lossnar från varandra. -
Fråga
Vad händer med mRNA-molekylen efter att translationen har avslutats?Svar
En mRNA-molekyl kan antingen återanvändas för att translateras flera gånger eller brytas ner av enzymet RNas. Vid nedbrytning återvinns nukleotiderna för att bygga nya RNA-molekyler i cellen. -
Fråga
Vad innebär det att den genetiska koden beskrivs som degenererad?Svar
Att koden är degenererad betyder att det finns flera olika kodon som kodar för samma aminosyra. Till exempel kodar både UUU och UUC för aminosyran fenylalanin. -
Fråga
Förklara hur en mutation kan vara tyst med utgångspunkt i den genetiska koden.Svar
En tyst mutation uppstår när en förändring i en kvävebas inte leder till att aminosyran ändras, tack vare att koden är degenererad. Om UUU muteras till UUC blir slutprodukten fortfarande fenylalanin, vilket innebär att proteinets funktion förblir oförändrad.
Utredande frågor
Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.
-
Redogör för translationens tre huvudsteg (initiering, elongering och terminering) och förklara hur de samverkar för att skapa en polypeptidkedja. (Ledtrådar)
-
Analysera ribosomens roll som cellens "proteinfabrik". Hur är dess olika delar och platser (A, P, E) optimerade för att effektivt bygga proteiner? (Ledtrådar)
-
Diskutera hur den genetiska koden fungerar som en länk mellan nukleinsyror och proteiner. Varför är det viktigt att koden är universell och degenererad? (Ledtrådar)
-
Beskriv tRNA-molekylens betydelse för översättningen av genetisk information. Hur säkerställer tRNA att den genetiska koden tolkas korrekt? (Ledtrådar)
-
Reflektera över vad som händer efter translationen. Vilka faktorer avgör om en mRNA-molekyl ska återanvändas eller brytas ner, och vilken betydelse har detta för cellens resurshantering? (Ledtrådar)
Videogenomgång: Hur proteinsyntesen regleras
-
Fråga
Varför är det nödvändigt för en cell att kunna reglera sin proteinsyntes?Svar
Det är ett slöseri med energi om cellen alltid tillverkar alla proteiner. Genom att ha en ”av- och på-knapp” kan cellen spara energi och endast producera specifika proteiner precis när de behövs. -
Fråga
Vad är ett enzym och vilken specifik funktion har enzymet laktas?Svar
Ett enzym är ett protein som sköter och påskyndar en viss kemisk reaktion i cellen. Enzymet laktas har till uppgift att bryta ner mjölksocker (laktos) till de enklare sockerarterna galaktos och glukos. -
Fråga
Beskriv rollen hos en repressor i samband med genreglering.Svar
En repressor fungerar som en bromskloss eller ett hinder som binder till starten av en gen. Dess närvaro förhindrar att genen transkriberas till mRNA, vilket stoppar produktionen av det specifika proteinet. -
Fråga
Hur påverkas RNA-polymeraset av en repressor som sitter på DNA-molekylen?Svar
När repressorn är bunden till DNA-molekylen sitter den fysiskt i vägen för RNA-polymeraset. Detta gör att RNA-polymeraset inte kan binda till DNA-molekylen och därmed inte kan påbörja transkriptionen av genen. -
Fråga
Vad händer med repressorn när mjölksocker (laktos) kommer in i cellen?Svar
Laktosen binder till en speciell ”ficka” på repressorn, vilket får repressorn att ändra form. Denna formförändring gör att repressorn inte längre kan binda till DNA-molekylen utan släpper taget, vilket lämnar vägen fri för RNA-polymeraset. -
Fråga
Hur avslutas tillverkningen av laktas när mjölksockret i cellen börjar ta slut?Svar
När laktasenzymerna brutit ner mjölksockret sjunker koncentrationen, och laktosmolekylen som sitter på repressorn lossnar. Repressorn återfår då sin ursprungliga form, binder åter till DNA-molekylen och blockerar vidare transkription. -
Fråga
Vad innebär begreppet epigenetik i korta drag?Svar
Epigenetik handlar om kemiska modifieringar av DNA eller histoner som kan stänga av gener mer eller mindre permanent. Dessa förändringar kan utlösas av miljöfaktorer och i vissa fall ärvas av avkomman. -
Fråga
Vilken funktion fyller histoner i cellens arvsmassa?Svar
Histoner är proteiner som DNA-molekylen lindas kring när den packas till kromatin. Om histonerna modifieras kemiskt kan DNA-molekylen bindas hårdare, vilket hindrar RNA-polymeraset från att komma åt generna. -
Fråga
Beskriv den kemiska processen vid DNA-metylering.Svar
Vid metylering kopplas en metylgrupp (bestående av en kolatom och tre väteatomer, –CH3) på kvävebaserna adenin eller cytosin. Denna påkopplade grupp sitter i vägen för RNA-polymeraset och stänger därmed av genen. -
Fråga
På vilket sätt kan miljön påverka en individs egenskaper enligt teorier om epigenetik?Svar
Miljön kan orsaka kemiska förändringar i DNA-molekylen, såsom metylering, vilket påverkar vilka gener som är aktiva. Eftersom dessa modifieringar kan bestå vid celldelning och replikation kan förvärvade egenskaper på så sätt föras vidare till nästa generation.
Utredande frågor
Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.
-
Diskutera varför ett system med repressorer är evolutionärt fördelaktigt för en organism som E. coli. (Ledtrådar)
-
Redogör för hela händelseförloppet från det att laktos tillförs cellen tills dess att enzymproduktionen åter avstängs. (Ledtrådar)
-
Jämför de moderna upptäckterna inom epigenetik med Lamarcks historiska idéer om förvärvade egenskapers ärftlighet. (Ledtrådar)
-
Jämför hur en repressor blockerar RNA-polymeraset med hur metylering och histonmodifiering fungerar som avstängningsmekanismer. (Ledtrådar)
-
Diskutera konsekvenserna av att livshändelser kan lämna permanenta kemiska avtryck på DNA-molekylen. (Ledtrådar)
Videogenomgång: Hur DNA-molekylen kopieras (replikeras)
-
Fråga
Vilka är DNA-molekylens två primära funktioner i en organism?Svar
DNA bär på recept för proteiner (genom transkription till mRNA) och ansvarar för att föra arvet vidare. Det senare sker genom att DNA-molekylen kopieras, en process som kallas replikation. -
Fråga
Vad utmärker G1-fasen i cellcykeln och vad händer med cellen där?Svar
G1-fasen kännetecknas av snabb tillväxt och hög metabol aktivitet där cellen utför sina specifika uppgifter. Det är också i denna fas som centriolerna (centrosomen) kopieras efter en celldelning. -
Fråga
Förklara kortfattat vad som sker under cellcykelns S-fas.Svar
S står för syntes, och det är under denna fas som DNA-replikationen sker. Cellen tillverkar här en exakt kopia av sitt DNA för att kunna dela sig senare. -
Fråga
Vad innebär begreppet "G0-fas" och varför är termen "vilofas" ibland missvisande?Svar
G0-fas är en fas där differentierade celler, som nerv- eller muskelceller, hamnar när de inte längre ska dela sig. Det är missvisande att kalla det vilofas eftersom cellen är metaboliskt aktiv och utför sitt specifika arbete i kroppen. -
Fråga
Vilken specifik uppgift har enzymet helikas under replikationsprocessen?Svar
Helikas fungerar som ett biologiskt "blixtlås" som öppnar upp den dubbelsträngade DNA-molekylen. Genom att bryta bindningarna mellan kvävebaserna skapas två enkelsträngade mallar. -
Fråga
Varför behövs stabiliserande proteiner (SSBP) efter att DNA-strängarna har separerats?Svar
De stabiliserande proteinerna binder till de enkelsträngade DNA-snuttarna för att förhindra att de klibbar ihop och återigen bildar dubbelsträngat DNA. Detta håller mallarna öppna så att nytt DNA kan byggas. -
Fråga
Vad är en RNA-primer och varför är den nödvändig för DNA-polymeraset?Svar
En RNA-primer är en kort startsekvens av RNA som byggs av ett enzym. DNA-polymeraset behöver denna startpunkt eftersom det inte kan påbörja bygget av en ny kedja på egen hand, utan bara kan bygga vidare från en befintlig ända. -
Fråga
Varför syntetiseras den släpande strängen (lagging strand) i fragment istället för i ett svep?Svar
På grund av DNA-molekylens kemiska struktur kan DNA endast syntetiseras i riktningen 5'→3'. Eftersom den släpande strängen löper i motsatt riktning i förhållande till hur replikationsgaffeln öppnas, måste den byggas "baklänges" i korta bitar. -
Fråga
Vilken funktion fyller enzymet DNA-polymeras I vid "städningen" av de nya DNA-strängarna?Svar
DNA-polymeras I har till uppgift att "städa" genom att klippa ut RNA-primerarna från den nya strängen. Därefter ersätter enzymet dessa RNA-snuttar med motsvarande DNA-nukleotider. -
Fråga
Vad händer om en felaktig kvävebas inte korrigeras av cellens reparationssystem?Svar
Om reparationsenzymerna missar en felparad kvävebas som slinker igenom kontrollsystemen, uppstår en mutation. Även om cellen har omfattande reparationssystem sker detta i mycket sällsynta fall.
Utredande frågor
Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.
-
Redogör för sambandet mellan interfasen och mitosen. Varför är det kritiskt att DNA-replikationen sker i S-fasen och inte under själva celldelningen? (Ledtrådar)
-
Beskriv i detalj samarbetet mellan helikas, primas, DNA-polymeras III och ligas. Hur säkerställer dessa enzymer att kopieringen blir korrekt och sammanhängande? (Ledtrådar)
-
Förklara begreppet semikonservativ replikation och diskutera hur DNA-molekylens komplementära natur möjliggör att en sträng kan fungera som mall för en ny. (Ledtrådar)
-
Analysera skillnaderna mellan den ledande (leading) och den släpande (lagging) strängen. Vilka utmaningar medför DNA-molekylens riktning för cellens replikationsmaskineri? (Ledtrådar)
-
Diskutera vikten av cellens reparationssystem. Vad är de potentiella fördelarna och nackdelarna med att mutationer ibland uppstår trots dessa system? (Ledtrådar)
Videogenomgång: Mutationer
-
Fråga
Vad definierar en mutation i biologisk mening?Svar
En mutation är en ärftlig förändring av kvävebassekvensen (nukleotidsekvensen) i arvsmassan. Den innebär att informationen i en gen förändras, vilket i sin tur kan leda till att det protein som genen kodar för också förändras. -
Fråga
Förklara skillnaden mellan en substitution och en insertion.Svar
Vid en substitution byts en kvävebas ut mot en annan, som att ändra en bokstav i ett ord. En insertion innebär däremot att ett helt nytt segment av kvävebaser skjuts in i DNA-sekvensen, vilket förlänger kedjan. -
Fråga
Vad innebär en deletion i en DNA-sekvens?Svar
En deletion innebär att ett segment av DNA-molekylen eller en bit av en kromosom plockas bort helt. Detta leder till att information försvinner, vilket kan få allvarliga konsekvenser för proteinets uppbyggnad. -
Fråga
Beskriv vad som karaktäriserar en inversion.Svar
En inversion uppstår när en bit av en gen eller en kromosom klipps ut och vänds 180° innan den sätts in igen. Informationen finns kvar men är nu placerad i omvänd ordning, vilket förändrar hur sekvensen läses av. -
Fråga
Vilka är de tre huvudsakliga orsakerna till att felaktigheter uppstår vid replikationen?Svar
Mutationer kan uppstå genom ren slump när felaktiga nukleotider sätts in under kopieringen. Det kan även bero på yttre skador från till exempel joniserande strålning eller syreradikaler, samt störande kemiska ämnen. -
Fråga
Hur påverkar ämnet benso[a]pyren DNA-molekylen?Svar
Detta platta ämne, som finns i tobaksrök, kan binda till kvävebaser och kilar in sig i DNA-molekylen. Det skapar en "knyck" som gör att DNA-molekylen läses av felaktigt nästa gång den ska kopieras. -
Fråga
Varför leder en förändring i en gens kvävebassekvens ofta till en förändrad funktion hos ett protein?Svar
En förändrad gen ändrar proteinets aminosyrasekvens, vilket påverkar hur proteinet veckas och dess tredimensionella struktur. Eftersom ett proteins funktion är direkt kopplat till dess form, leder strukturförändringar ofta till att funktionen försämras eller går förlorad. -
Fråga
På vilket sätt kan en gen-duplikation fungera som en evolutionär fördel?Svar
En extra kopia av en gen fungerar som en säkerhetskopia om originalet slutar fungera. Dessutom kan den duplicerade genen lättare muteras och utveckla nya egenskaper utan att cellen tar skada, eftersom originalfunktionen finns kvar i den första genen. -
Fråga
Vad är en "tyst mutation" och varför märks den inte av?Svar
En tyst mutation sker antingen i en del av DNA-molekylen som inte kodar för något eller så leder den till ett kodon som kodar för exakt samma aminosyra som tidigare. I båda fallen förblir proteinets struktur och funktion oförändrad. -
Fråga
Hur kan cellens reparationssystem avgöra vilken DNA-sträng som är mallen och vilken som är den felaktiga kopian?Svar
Cellerna utnyttjar metylering, där kemiska metylgrupper fästs på den gamla DNA-strängen. Under en kort tid efter celldelningen saknar den nya strängen dessa grupper, vilket gör att reparationsenzymer som DNA-polymeras kan identifiera och korrigera fel på den nya strängen.
Utredande frågor
Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.
-
Redogör för hur mutationer i meiosen bidrar till artbildning och biologisk utveckling, samt diskutera begreppet fitness i förhållande till gynnsamma mutationer. (Ledtrådar)
-
Förklara vad som menas med kromosommutationer och beskriv de biologiska orsakerna bakom tillstånd som Downs syndrom, Klinefelters syndrom och Turners syndrom. (Ledtrådar)
-
Beskriv händelseförloppet när en punktmutation i en gen leder till en förändring i en individs fenotyp (fysiska egenskaper), med utgångspunkt i proteinernas struktur och funktion. (Ledtrådar)
-
Analysera hur externa faktorer som tobaksrök och strålning interagerar med cellens genetik och hur dessa processer kan leda till utveckling av cancer. (Ledtrådar)
-
Diskutera vikten av kontroll- och reparationssystem under replikationen och vilka konsekvenser det får för en organism om dessa system misslyckas med att korrigera mutationer. (Ledtrådar)
Videogenomgång: Mitos
-
Fråga
Vad är den huvudsakliga skillnaden mellan en kromosom och en delningskromosom?Svar
En kromosom består normalt av en enda sammanpackad DNA-molekyl med en enkel genuppsättning. En delningskromosom bildas först efter DNA-replikationen och består av två identiska DNA-molekyler (systerkromatider) som sitter ihop, vilket ger den dess karakteristiska X-form. -
Fråga
Beskriv vad som sker under cellcykelns S-fas.Svar
I S-fasen, där "S" står för syntes, sker replikationen (syntesen) av DNA-molekylen. Detta innebär att arvsmassan kopieras så att det finns dubbelt så mycket DNA i cellkärnan inför den kommande celldelningen. -
Fråga
Vilken funktion har centromeren i en delningskromosom?Svar
Centromeren är den struktur som håller samman de två systerkromatiderna i en delningskromosom. Det är också i centromeren som kärnspolens proteintrådar fäster för att senare kunna dra systerkromatiderna åt varsitt håll. -
Fråga
Vad händer med kärnmembranet under mitosens profas?Svar
Under profasen börjar kärnmembranet att lösas upp för att möjliggöra separationen av kromosomerna. Samtidigt kondenseras kromatinet och packas tätare genom att DNA-molekylerna lindas upp kring histoner. -
Fråga
Förklara begreppet systerkromatider och hur de förhåller sig till varandra.Svar
Systerkromatider är de två identiska DNA-strängar som utgör en delningskromosom efter att DNA:t har replikerats. Vid celldelningen separeras dessa så att varje ny dottercell får varsin fullständig och identisk kromosom. -
Fråga
Hur agerar centrosomerna för att flytta sig till varsin sida av cellen under profasen?Svar
Centrosomerna flyttas ifrån varandra genom att proteintrådar mellan dem byggs på och förlängs kontinuerligt. Denna process trycker fysiskt centrosomerna mot cellens motsatta poler. -
Fråga
Vad kännetecknar metafasen i mitosen?Svar
I metafasen är kärnmembranet helt upplöst och alla delningskromosomer har samlats i cellens ekvatorialplan, även kallat metafasplatta. Här har en fullständig kärnspole bildats där proteintrådar från centrosomerna är fästade vid varje delningskromosoms centromer. -
Fråga
Beskriv den mekaniska processen under anafasen.Svar
Under anafasen sträcker cellen ut sig och blir mer oval. Proteintrådarna som är fästa i centromererna kortas ner och "halar in" systerkromatiderna mot varsin pol i cellen. -
Fråga
Vad innebär cytokines och hur genomförs den i cellen?Svar
Cytokines är själva avsnörningen av cellen där cytoplasman delas i två nya dotterceller. Detta sker med hjälp av proteinerna myosin och aktin som skapar en "midja" och snörar av cellerna från varandra. -
Fråga
Vad utmärker en cell som befinner sig i G0-fasen?Svar
G0-fasen är ett stadium där cellen inte längre förbereder sig för delning utan har differentierats till en specifik celltyp, som en nerv- eller muskelcell. I detta stadium utför cellen sin huvudsakliga metabola aktivitet.
Utredande frågor
Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.
-
Redogör för cellcykelns olika faser (G1, S, G2 och M) och förklara betydelsen av varje fas för cellens överlevnad och reproduktion. (Ledtrådar)
-
Beskriv mitosens fyra huvudfaser (profas, metafas, anafas och telofas) i detalj och förklara hur kärnspolen samverkar med delningskromosomerna under dessa steg. (Ledtrådar)
-
Analysera vikten av absolut precision vid separationen av systerkromatider. Vad händer med den genetiska informationen om separationen i anafasen inte sker korrekt? (Ledtrådar)
-
Diskutera begreppet differentiering i relation till cellcykeln. Varför går vissa celler in i G0-fas medan andra fortsätter att dela sig, och vad innebär detta för organismens funktion? (Ledtrådar)
-
Jämför de olika termerna kromatin, kromosom, delningskromosom och systerkromatid. Förklara när i cellcykeln de olika formerna uppträder och varför DNA:ts packningsgrad varierar. (Ledtrådar)
Videogenomgång: Meios
-
Fråga
Vad är det huvudsakliga syftet med sexuell förökning?Svar
Huvudanledningen till sexuell förökning är att organismer blandar sina gener med varandra. Detta skapar genetisk variation hos avkomman, vilket ökar chanserna för överlevnad och möjligheten att föra generna vidare till nästa generation. -
Fråga
Förklara skillnaden mellan diploida och haploida celler hos människan.Svar
Diploida celler, som våra kroppsceller, har en dubbel kromosomuppsättning (2n) bestående av 46 kromosomer i 23 par. Haploida celler, eller könsceller, har en enkel uppsättning (n) med endast 23 kromosomer. -
Fråga
Vad händer under interfasen som föregår meios I?Svar
Under interfasen kopieras både DNA:t och centrosomerna i den ursprungliga diploida cellen. Detta görs för att förbereda cellen så att den senare kan bilda delningskromosomer inför själva delningen. -
Fråga
Beskriv begreppet "homologa kromosomer".Svar
Homologa kromosomer är kromosompar där den ena kommer från modern och den andra från fadern. De kallas homologa för att de innehåller samma gener på samma platser, även om de kan bära på olika varianter av dessa gener. -
Fråga
Vad innebär en överkorsning och i vilken fas sker den?Svar
En överkorsning sker i profas I när homologa delningskromosomer lägger sig tätt intill varandra och byter DNA-fragment. Detta är den första mekanismen i meiosen som bidrar till att blanda om det genetiska materialet. -
Fråga
Hur skiljer sig anafas I från anafas II när det gäller separationen av genetiskt material?Svar
I anafas I dras hela delningskromosomer mot varsin pol, vilket halverar antalet kromosomer i de blivande cellerna. I anafas II separeras istället delningskromosomernas systerkromatider och dras åt var sitt håll. -
Fråga
Varför anses en dubbel genuppsättning fungera som en "säkerhetskopia"?Svar
En dubbel genuppsättning innebär att individen har en backup om en genvariant skulle vara defekt. Om individen bara hade en enkel uppsättning skulle ett enda genetiskt fel kunna vara dödligt, men med två uppsättningar kan den fungerande varianten kompensera för den felaktiga. -
Fråga
Vad är resultatet av telofas II i slutet av meiosen?Svar
I telofas II snörs cellerna av från varandra och bildar totalt fyra haploida celler med enkel kromosomuppsättning. Var och en av dessa fyra celler har en unik genuppsättning och mognar senare till färdiga gameter, såsom spermier eller äggceller. -
Fråga
Hur bidrar slumpen till den genetiska variationen under anafas I och II?Svar
Det är helt slumpmässigt vilken delningskromosom i ett homologt par som går till vilken pol i anafas I, och på samma sätt slumpas systerkromatidernas fördelning i anafas II. För människan innebär detta att det finns över åtta miljoner sätt som omblandningen kan ske på enbart genom slumpmässig sortering av kromosomerna. -
Fråga
Varför blir syskon (som inte är enäggstvillingar) genetiskt olika trots att de har samma föräldrar?Svar
Syskon blir olika eftersom de gameter (spermier och ägg) som bildas genom meios alltid har unika kombinationer av föräldrarnas gener. Detta beror på de slumpmässiga överkorsningarna i profas I och den oberoende sorteringen av kromosomer och kromatider i anafas-faserna.
Utredande frågor
Till de här frågorna finns inget facit. Det bästa är att du först försöker formulera egna svar på frågorna. Därefter kan du använda dig av ledtrådarna eller ditt läromedel för att eventuellt komplettera dina svar ytterligare.
-
Redogör för meiosens olika faser i kronologisk ordning och förklara de viktigaste händelserna i varje steg. (Ledtrådar)
-
Analysera hur meiosen bidrar till evolutionär framgång genom att skapa genetisk variation. (Ledtrådar)
-
Jämför processerna i meios I och meios II. Vilka är de avgörande skillnaderna och hur samverkar de för att nå slutresultatet? (Ledtrådar)
-
Diskutera betydelsen av att gå från diploida kroppsceller till haploida könsceller. Vad skulle hända med kromosomantalet över generationer om denna reduktion inte skedde? (Ledtrådar)
-
Beskriv de tre specifika mekanismer i meiosen som säkerställer att ingen gamet blir den andra lik. (Ledtrådar)
