Cellernes kemi DNA og DNA-teknikker - bioteknologibogen.dk · Tema 1 10-100 μm Cellemembran...

78
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

Transcript of Cellernes kemi DNA og DNA-teknikker - bioteknologibogen.dk · Tema 1 10-100 μm Cellemembran...

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,

0,4

33,1

33,1

33,133,166,2

0,7

Mak

rel,

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,

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