Podstawy Informatyki Nowe trendy w informatyce

Save this PDF as:
 WORD  PNG  TXT  JPG

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Podstawy Informatyki Nowe trendy w informatyce"

Transkrypt

1 Podstawy Informatyki

2 Plan wykładu 1 2 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie

3 Informatyka Plan wykładu W świetle obecnie prowadzonych badań jest uzasadnione bardziej ogólne traktowanie informatyki jako dziedziny o ruchu i przetwarzaniu informacji w komputerach elektronicznych, w innych technicznych systemach informatyki, np. nano czy kwantowych, w systemach informatyki istniejących w organizmach biologicznych.

4 Systemy informatyki Plan wykładu Techniczne systemy informatyki budowane przez ludzi od lat 40-tych XXw., ich zadaniem jest realizacja procesów obliczeniowych i procesów gromadzenia, przetwarzania i przekazywania danych. tworzone przez naturę od miliardów lat, ich zadaniem jest rozwój i utrzymywanie życia na ziemi.

5 Techniczne vs biologiczne systemy informatyki Techniczne systemy informatyki Algorytm zbiór operacji, po których wykonaniu otrzymuje się rozwiązanie dowolnego zadania z określonej klasy zadań o charakterze matematycznym. Algorytm zbiór operacji technologicznych, po których wykonaniu otrzymuje się dowolny obiekt (organizm) z określonej klasy obiektów.

6 Odwzorowanie biologicznych systemów informatyki Wzorując się na BSI ludzie zamierzają budować systemy, których zadaniem ma być sterowanie realizacją nanotechnologicznych procesów wytwarzania samoreplikujących się obiektów. Kwas deoksyrybonukleinowy (DNA, ang. deoxyribonucleic acid) występujący w chromosomach nośnik informacji genetycznej, bierze udział w biosyntezie białka, polimer nukleotydów składający się z zasad purynowych (adenina A, guanina G), zasad pirymidynowych (cytozyna C, tymina T), reszt deoksyrybozowych i reszt kwasu fosforowego.

7 Cząsteczka DNA Plan wykładu

8 Cząsteczka DNA Plan wykładu W skład cząsteczki DNA wchodzą dwa łańcuchy, które owijają się wokół wspólnej osi, tworząc podwójną helisę, biegną antyrównolegle, koniec jednego jest dokładnie naprzeciw początku drugiego.

9 Replikacja DNA Plan wykładu Proces, w którym podwójna nić DNA ulega skopiowaniu. Jest semikonserwatywna (półzachowawcza) w każdej z dwóch uzyskanych podwójnych nici DNA będzie jedna nić macierzysta i jedna nowa. Prawdopodobieństwa wystąpienia błędu wynosi około 1 błąd na 10 9 nukleotydów (dla porównania błąd transkrypcji - 1 na 10 4 ).

10 DNA - kod genetyczny Łańcuch nici DNA zawiera informację genetyczną o kolejności aminokwasów w białkach kodowaną w postaci trójek nukleotydowych odpowiadających odpowiednim aminokwasom podczas syntezy białka.

11 Cechy kodu genetycznego Trójkowy trzy leżące obok siebie nukleotydy tworzą podstawową jednostkę informacyjną (triplet, inaczej kodon). Niezachodzący kodony nie zachodzą na siebie. Bezprzecinkowy każdy nukleotyd wchodzi w skład jakiegoś kodonu. Zdegenerowany różne kodony mogą kodować ten sam aminokwas. Jednoznaczny danej trójce nukleotydów w DNA lub RNA odpowiada zawsze tylko jeden aminokwas 1. Kolinearny kolejność ułożenia aminokwasów w białku jest wiernym odzwierciedleniem ułożenia odpowiednich kodonów na matrycowym RNA. Uniwersalny powyższe zasady są przestrzegane dość dokładnie przez układy biosyntezy białek u wszystkich organizmów. 1 Jednak trzem kodonom nie odpowiadają żadne aminokwasy (kodony STOP).

12 Plan wykładu Proces doprowadzający do wytworzenia w pełni funkcjonalnych cząsteczek białek. Zachodzi żywych komórkach lub przeprowadzany jest in vitro etapami: 1 transkrypcja - przepisanie informacji z DNA na RNA, 2 translacja - odkodowanie informacji zawartej w RNA i na tej podstawie utworzenie łańcucha polipeptydowego, 3 ukształtowanie struktury drugo- i trzeciorzędowej, czyli odpowiednie zwinięcie się łańcucha aminokwasów, 4 potranslacyjna modyfikacja cząsteczki białkowej (etap nie zawsze obecny).

13 Przebieg transkrypcji Transkrypcji ulega tylko jedna nić podwójnej helisy DNA, zwana nicią matrycową. Energia niezbędna w transkrypcji pochodzi z hydrolizy dwóch wiązań wysokoenergetycznych trójfosfonukleotydów. Syntezę RNA katalizuje enzym nazywany polimerazą RNA, który porusza się tylko w jednym kierunku od 5 do 3. W procesie transkrypcji wyróżnia się trzy zasadnicze etapy: inicjację, elongację, terminację.

14 Przebieg transkrypcji Inicjacja: związanie się polimerazy RNA z odcinkiem pasma matrycowego DNA - promotorem, lokalne rozsunięcie nici DNA pod wpływem helikazy. Elongacja: przesuwanie się polimerazy RNA wzdłuż helisy DNA i wydłużanie łańcucha mrna, zgodnie z zasadą komplementarności, rozpad kompleksu DNA-RNA: DNA powraca do swojej dwuniciowej struktury, łańcuch powstającego mrna oddziela się. Terminacja dotarcie polimerazy RNA do sekwencji stanowiącej sygnał terminacji, rozpad kompleksu enzym-dna-rna, mrna jest gotowe do translacji.

15 Przebieg transkrypcji - podsumowanie Transkrypcja polega na przepisywaniu informacji genetycznej z DNA na mrna i odbywa się w obrębie jądra komórkowego.

16 Przebieg translacji - aparat translacyjny Do przebiegu syntezy łańcucha polipeptydowego potrzebne są: rybosomy struktury zbudowane są z rrna i kilkudziesięciu różnych białek, składają się z dwóch połączonych ze sobą podjednostek: małej i dużej, mrna matryca, według którego składane są ze sobą aminokwasy, amino-acylo-trna połączenie trna z odpowiednim dla siebie aminokwasem, enzymy warunkujące prawidłowy przebieg wszystkich etapów translacji. Elementy te tworzą tzw. aparat (kompleks) translacyjny.

17 Przebieg translacji - etapy Energia do przeprowadzenia translacji pochodzi z rozpadu wysokoenergetycznego wiązania kowalencyjnego występującego pomiędzy aminokwasem a trna w amino-acylo-trna. Translacja składa się z czterech faz: 1 aktywacja, 2 inicjacja, 3 elongacja, 4 terminacja.

18 Przebieg translacji - aktywacja Aktywacja Połączenie się aminokwasu z cząsteczką trna i wytworzenie kompleksu amino-acylo-trna. Zadaniem trna jest rozpoznanie odpowiedniego dla siebie aminokwasu, przyłączenie go do końca 3 i przetransportowanie do rybosomu. Amino-acylo-tRNA rozpoznaje w mrna odpowiednią dla siebie trójkę nukleotydów, gdyż zawiera komplementarną dla niej sekwencję zwaną antykodonem.

19 Przebieg translacji - inicjacja Inicjacja Połączenie podjednostek rybosomowych i dołączenie do nich mrna. Rybosom rozpoznaje na mrna tzw. trójkę startową nukleotydów AUG, kodującą metioninę. Antykodon UAC trna znajduje kodon startowy AUG. Może oddzielić się metionina pierwszy aminokwas w powstającym łańcuchu białkowym.

20 Przebieg translacji - elongacja Elongacja Wydłużanie łańcucha aminokwasów. Rybosom przesuwa się po nici mrna i odczytuje kolejne trójki nukleotydów. Zgodnie z informacją zapisaną na mrna z cytoplazmy przywędrowują cząsteczki trna z określonymi aminokwasami. Aminokwasy łączą się ze sobą za pomocą wiązań peptydowych. Wolne trna (po zostawieniu aminokwasu) wracają do cytoplazmy a rybosom przesuwa się o kolejna trójkę nukleotydów i proces powtarza się.

21 Przebieg translacji - terminacja Terminacja Zakończenie translacji Rybosom natrafia na kodony STOP trójki nonsensowne: AUU, UAG, UGA, niekodujące żadnego aminokwasu. Uwalnia się łańcuch polipeptydowy, trna oddziela się od mrna, a rybosom rozpada się na podjednostki.

22 Przebieg translacji - podsumowanie Translacja to proces syntezy łańcucha polipeptydowego białek na matrycy mrna i odbywa się w cytoplazmie.

23 Programy w systemach biologicznych Program zapisany jest w pamięci jądro komórkowe, DNA, przepisywany jest na mrna, realizowany jest za pomocą rybosomów w cytoplazmie. W wyniku działania programu powstaje obiekt białko. Format tekstu programu RNA < gen strukturalny >::=< gen strukturalny >< kodon > < kodon > < kodon >::=< nukleotyd >< nukleotyd >< nukleotyd > < nukleotyd >::= A U G C

24 Systemy techniczne vs Systemy biologiczne Cecha Systemy techniczne Systemy biologiczne Cele Rozwiązywanie zadań Budowa obiektów programów Systemy 2-wartościowy 4-wartościowy kodowania Reprezentacja 0,1 A, C, G, T symboli przerzutnik RS molekuły Operacje matematyczne technologiczne w algorytmach Wyniki Liczby, Obiekty materialne realizacji obrazy, programów teksty Systemy Przesył operacji Przesył komunikatów operacyjne i komunikatów (enzymy)

25 Komputer DNA założenia W komputerze DNA (biokomputerze) obliczenia zachodzą dzięki reakcjom chemicznym między cząsteczkami DNA. Informacja jest zakodowana w postaci łańcuchów DNA. Składa się z bramek logicznych, które są oparte na enzymach. Enzymy powodują reakcje chemiczne między łańcuchami, a ich wynik stanowi nową informację. Komputer taki jest probabilistyczny - wynik każdego działania otrzymuje się jedynie z pewnym prawdopodobieństwem.

26 Próby realizacji komputera DNA 1994r. Leonard Adleman, koncepcja zastosowania cząsteczek DNA do obliczeń, metoda rozwiązania problemu komiwojażera dla 7 miast i 13 dróg między nimi. 1997r. Uniwersytet w Rochester, konstrukcja pierwszych bramek logicznych DNA. 2001r. idea komputera peptydowego

27 Próby realizacji komputera DNA 2002r. Instytut Weizmanna, konstrukcja komputera DNA, który wyposażony w prosty moduł wejścia i wyjścia mógł diagnozować komórkę rakową i podawać jej lek r. Uniwersytet Columbia i Uniwersytetu Nowego Meksyku, konstrukcja komputera MAYA, który potrafił grać w kółko i krzyżyk. Składa się z 23 bramek DNA rozmieszczonych w próbówkach oznaczających 8 zewnętrznych pól planszy do gry. 2006r. MAYA-II, udoskonalona wersja komputera MAYA, która zawiera 128 bramek DNA.

28 Komputer DNA podsumowanie Komputer DNA może być stosowany do identyfikacji wirusów lub znajdowania mutacji w kodzie genetycznym. Można go używać w roztworach chemicznych i w żywych organizmach. Może umożliwiać diagnozę i leczenie nawet na poziomie pojedynczych komórek.

29 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie wprowadzenie wykorzystują jądrowy rezonans magnetyczny rezonansowe pochłanianie energii elektromagnetycznej w ciałach stałych, cieczach lub gazach. Zjawisko to występuje dla pierwiastków o nieparzystej liczbie protonów lub neutronów. Związane jest z posiadaniem przez jadra tych pierwiastków wewnętrznego momentu pędu, zwanego spinem oraz momentu magnetycznego.

30 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie wprowadzenie Badany obiekt ma początkowo przypadkowe ustawienie kierunków momentów magnetycznych w jadrach atomów. Po umieszczeniu w stałym polu magnetycznym o indukcji B 0, jądra zostają uporządkowane w odniesieniu do B 0 przyjmując położenie równoległe lub antyrównoległe.

31 Precesja Plan wykładu Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Po wprowadzeniu zewnętrznego pola magnetycznego wektory spinów atomów podlegają także precesji, a jej częstotliwość opisuje wzór Larmora f 0 = γb 0 2π, gdzie γ to stała żyromagnetyczna, a B 0 mierzone jest w Teslach.

32 Sygnały sterujące i sygnały echa Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Układ może pochłonąć energię dostarczoną z zewnątrz, gdy częstotliwość zewnętrznego wzbudzającego pola elektromagnetycznego jest równa częstotliwości Lamora. Po otrzymaniu impulsu zmiennego pola magnetycznego o częstotliwości Lamora, wypadkowy wektor magnetyzacji może zmienić położenie. Po ustaniu pobudzenia wektor może powrócić do stanu początkowego emitując impuls elektromagnetyczny.

33 Doświadczalny komputer kwantowy Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Rurka z cieczą o znanym składzie i strukturze umieszczona jest w stałym polu magnetycznym B 0. Momenty poszczególnych atomów molekuł cieczy traktuje się jako symbole elementarnych jednostek obliczeniowych. Proces obliczeniowy to realizacja programu, czyli wprowadzenie serii impulsów elektromagnetycznych zmieniających stany spinów i odczytanie wyniku.

34 Doświadczalny komputer kwantowy Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Jeśli atomy tworzą molekuły, zachowanie się spinów zależy od stanu atomów sąsiednich. Przykład Atomy węgla i wodoru w chloroformie CHCl 3. Przy początkowo równoległym położeniu spinu C, wprowadzano impulsy zmiennego pola magnetycznego oddziaływując na położenie spinu C 1. Pierwszy odchylał położenie spinu C o Drugi odchylał to położenie o dalsze 90 0 do położenia równoległego lub antyrównoległego. 1 Ponieważ węgiel 12 nie ma spinu użyto izotopu węgla z dodatkowym neutronem

35 Kwantowa bramka logiczna Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie H C lub H C stan początkowy po pierwszym impulsie po drugim impulsie Niech a spin atomu wodoru H, b spin atomu węgla C, 1 stan równoległy, 0 stan antyrównoległy, wtedy b1 = a b i powstaje kwantowa bramka XOR.

36 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Kwantowa vs klasyczna bramka logiczna Kwantowa bramka logiczna działa w czasie (wejście jest wyjściem po chwili czasu), realizuje operacje przez kolejne impulsy elektromagnetyczne o odpowiednich częstotliwościach i czasach trwania. Klasyczna bramka logiczna działa w przestrzeni, przepływ zmiennych binarnych realizują przewody (ścieżki prowadzące).

37 Kubit Plan wykładu Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie W informatyce kwantowej jednostką informacji jest kubit (ang. qubit quantum bit). Z fizycznego punktu widzenia kubit jest to układ kwantowomechaniczny opisany dwuwymiarową przestrzenią Hilberta. Różni się od klasycznego bitu tym, że może znajdować się w dowolnej superpozycji dwóch stanów zero i jeden.

38 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Reprezentacja kubitu - wektor przestrzeni Hilberta Niech H 2 będzie dwuwymiarową przestrzenią Hilberta o ortonormalnej bazie 0 > i 1 >. Kubit to unormowany wektor tej przestrzeni: Ψ >= α 0 > +β 1 >, gdzie α 2 + β 2 = 1 oraz α, β C zbiór liczb zespolonych. Współczynniki α i β nazywa się amplitudami stanu (wektora). Po wykonaniu na kubicie pomiaru, znajdzie się on w stanie 0 > z prawdopodobieństwem α 2 w stanie 1 > z prawdopodobieństwem β 2. Dokonanie pomiaru trwale zmienia stan kubitu.

39 Reprezentacja kubitu - sfera Blocha Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Stany kubitu można zwizualizować przy użyciu sfery Blocha: Wartości klasycznego bitu reprezentują bieguny: północny 0 > i południowy 1 >. Kubit jest ( reprezentowany ) jako( dowolny ) punkt tej sfery: α = cos θ 2 i β = exp(iφ) sin θ 2

40 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Reprezentacja kwantowej bramki logicznej Przeprowadzane operacje są opisywane za pomocą macierzy unitarnych reprezentujących bramki kwantowe. Najbardziej popularne są bramki działające na jednym lub dwóch kubitach opisywanych przez macierze 2x2 lub 4x4 (ogólnie 2 n x2 n ). Przykład Identyczność U i = U i [ α β ] = [ [ ] [ α β ] ] = [ α β ]

41 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Jednokubitowe kwantowe bramki logiczne Przykłady jednokubitowych kwantowych bramek logicznych: Identyczność [ ] [ Negacja ] Bramka fazy Bramka Hadamarda [ ] [ 1 ] exp(i π 4 )

42 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Dwukubitowe kwantowe bramki logiczne Reprezentowane 4x4 wymiarowymi macierzami unitarnymi. Wzajemne uzależnienie (splecenie) stanów wejść x1 i x2 reprezentowane przez ich iloczyn tensorowy X = x1 x2. Bramka XOR (controlled NOT):

43 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Dwukubitowe kwantowe bramki logiczne przykład Mapowanie (a, b) (a, XOR(a, b)). INPUT OUTPUT gdzie a, b są klasycznymi bitami, czyli przyjmują wartości 0 > lub 1 > Reprezentacja kwantowej bramki XOR:

44 Algorytmy kwantowe - wprowadzenie Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie O zawartości kubitowych rejestrów można myśleć jako o np. 8-wymiarowym wektorze liczb zespolonych. Algorytm polega na podaniu wartości początkowych wektora i każdy krok algorytmu to mnożenie go przez odpowiednią macierz unitarną, realizującą iloczyn tensorowy. Macierz unitarna jest odwracalna, więc cały proces może być odwrócony, ale na podstawie iloczynu tensorowego można jednoznacznie wyznaczyć wektory - czynniki tylko dla ortonormalnych wektorów bazowych.

45 Algorytmy kwantowe - założenia Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Operacje dokonują się na n-kubitach równocześnie, zatem realizowana jest n-wymiarowa funkcja n-argumentowa (inaczej n funkcji n-argumentowych). Ze względu na superpozycję (układ może istnieć w wielu stanach równocześnie) w tym samym czasie można dokonywać równolegle operacje kwantowe na każdym ze stanów. Algorytmy wykonywane przez komputer kwantowy są algorytmami probabilistycznymi (można otrzymać różne wyniki dla tych samych danych wejściowych, ze względu na losowość procesu kwantowego pomiaru).

46 Algorytmy kwantowe - przykłady Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie 1994r. Peter Shor kwantowy algorytm rozkładu liczb na iloczyny liczb pierwszych o złożoności czasowej O((log N) 3 ) i pamięciowej O(log N). W 2001 roku grupa informatyków z firmy IBM i Uniwersytetu Stanford zademonstrowała jego działanie na 7-kubitowym komputerze kwantowym. 1995r. Lov Grover - kwantowy algorytm przeszukiwania danego elementu w nieuporządkowanym N-elementowym zbiorze o złożoności czasowej O((log N) 1/2 ) i pamięciowej O(log N).

47 Komputery kwantowe Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Komputer kwantowy (nazywany czasem komputerem piatej generacji) jest to układ n-kubitów wraz z kwantowymi bramkami. Program stanowi ciąg impulsów zewnętrznych pola elektromagnetycznego o odpowiednich częstotliwościach. Dane w komputerach kwantowych są reprezentowane przez aktualny stan kwantowy układu a jego ewolucja odpowiada procesowi obliczeniowemu. Odpowiedni algorytm pozwala teoretycznie na osiągnięcie wyników w znacznie efektywniejszy sposób, niż za pomocą tradycyjnych komputerów.

48 Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Komputery kwantowe - realizacje fizyczne 1985r. David Deutsch teoria działania komputera kwantowego. 1995r. Pierwsze realizacje kontrolowanych obliczeń kwantowych. 2007r. D-Wave Systems 128-kubitowy układ, nazywany pierwszym na świecie komputerem z rejestrem kwantowym. 2013r. D-Wave Systems 512-kubitowym czip, który może dokonywać ponad obliczeń na raz (przeciętny PC robiłby to miliony lat), wykorzystywany przez NASA i Google.

49 Komputery kwantowe - wady i zalety Wprowadzenie Doświadczalny komputer kwantowy Obliczenia kwantowe Podsumowanie Komputer kwantowy nie umożliwia rozwiązywania nowej klasy problemów. Dzięki komputerom kwantowych pewne problemy można rozwiązać znacznie szybciej. Największą trudnością podczas projektowania komputerów kwantowych jest ich wrażliwość na czynniki zewnętrzne. Stany kwantowe będące superpozycjami stanów stacjonarnych są nadzwyczaj nietrwałe. Są próby przetrzymywania atomów w pułapkach magnetycznych i sterowania nimi za pomocą impulsów światła laserowego. W 2012r. stłumiono dekoherencję na ok. 2 sekundy w temperaturze pokojowej. Rok później czas ten wyniósł 39 minut.

Wykład 14 Biosynteza białek

Wykład 14 Biosynteza białek BIOCHEMIA Kierunek: Technologia Żywności i Żywienie Człowieka semestr III Wykład 14 Biosynteza białek WYDZIAŁ NAUK O ŻYWNOŚCI I RYBACTWA CENTRUM BIOIMMOBILIZACJI I INNOWACYJNYCH MATERIAŁÓW OPAKOWANIOWYCH

Bardziej szczegółowo

Geny i działania na nich

Geny i działania na nich Metody bioinformatyki Geny i działania na nich prof. dr hab. Jan Mulawka Trzy królestwa w biologii Prokaryota organizmy, których komórki nie zawierają jądra, np. bakterie Eukaryota - organizmy, których

Bardziej szczegółowo

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II

października 2013: Elementarz biologii molekularnej. Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II 10 października 2013: Elementarz biologii molekularnej www.bioalgorithms.info Wykład nr 2 BIOINFORMATYKA rok II Komórka: strukturalna i funkcjonalne jednostka organizmu żywego Jądro komórkowe: chroniona

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Wykład 5 Droga od genu do

Bardziej szczegółowo

Nośnikiem informacji genetycznej są bardzo długie cząsteczki DNA, w których jest ona zakodowana w liniowej sekwencji nukleotydów A, T, G i C

Nośnikiem informacji genetycznej są bardzo długie cząsteczki DNA, w których jest ona zakodowana w liniowej sekwencji nukleotydów A, T, G i C MATERIAŁ GENETYCZNY KOMÓRKI BIOSYNTEZA BIAŁEK MATERIAŁ GENETYCZNY KOMÓRKI Informacja genetyczna - instrukcje kierujące wszystkimi funkcjami komórki lub organizmu zapisane jako określone, swoiste sekwencje

Bardziej szczegółowo

6. Z pięciowęglowego cukru prostego, zasady azotowej i reszty kwasu fosforowego, jest zbudowany A. nukleotyd. B. aminokwas. C. enzym. D. wielocukier.

6. Z pięciowęglowego cukru prostego, zasady azotowej i reszty kwasu fosforowego, jest zbudowany A. nukleotyd. B. aminokwas. C. enzym. D. wielocukier. ID Testu: F5679R8 Imię i nazwisko ucznia Klasa Data 1. Na indywidualne cechy danego osobnika ma (maja) wpływ A. wyłacznie czynniki środowiskowe. B. czynniki środowiskowe i materiał genetyczny. C. wyłacznie

Bardziej szczegółowo

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany

Dr. habil. Anna Salek International Bio-Consulting 1 Germany 1 2 3 Drożdże są najprostszymi Eukariontami 4 Eucaryota Procaryota 5 6 Informacja genetyczna dla każdej komórki drożdży jest identyczna A zatem każda komórka koduje w DNA wszystkie swoje substancje 7 Przy

Bardziej szczegółowo

W5. Komputer kwantowy

W5. Komputer kwantowy W5. Komputer kwantowy Komputer klasyczny: Informacja zapisana w postaci bitów (binary digit) (sygnał jest albo go nie ma) W klasycznych komputerach wartość bitu jest określona przez stan pewnego elementu

Bardziej szczegółowo

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe

TATA box. Enhancery. CGCG ekson intron ekson intron ekson CZĘŚĆ KODUJĄCA GENU TERMINATOR. Elementy regulatorowe Promotory genu Promotor bliski leży w odległości do 40 pz od miejsca startu transkrypcji, zawiera kasetę TATA. Kaseta TATA to silnie konserwowana sekwencja TATAAAA, występująca w większości promotorów

Bardziej szczegółowo

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ

WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ WPROWADZENIE DO GENETYKI MOLEKULARNEJ Replikacja organizacja widełek replikacyjnych Transkrypcja i biosynteza białek Operon regulacja ekspresji genów Prowadzący wykład: prof. dr hab. Jarosław Burczyk REPLIKACJA

Bardziej szczegółowo

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów

TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów Eksparesja genów TRANSKRYPCJA - I etap ekspresji genów Przepisywanie informacji genetycznej z makrocząsteczki DNA na mniejsze i bardziej funkcjonalne cząsteczki pre-mrna Polimeraza RNA ETAP I Inicjacja

Bardziej szczegółowo

Informatyka kwantowa. Zaproszenie do fizyki. Zakład Optyki Nieliniowej. wykład z cyklu. Ryszard Tanaś. mailto:tanas@kielich.amu.edu.

Informatyka kwantowa. Zaproszenie do fizyki. Zakład Optyki Nieliniowej. wykład z cyklu. Ryszard Tanaś. mailto:tanas@kielich.amu.edu. Zakład Optyki Nieliniowej http://zon8.physd.amu.edu.pl 1/35 Informatyka kwantowa wykład z cyklu Zaproszenie do fizyki Ryszard Tanaś Umultowska 85, 61-614 Poznań mailto:tanas@kielich.amu.edu.pl Spis treści

Bardziej szczegółowo

Podstawy informatyki kwantowej

Podstawy informatyki kwantowej Wykład 6 27 kwietnia 2016 Podstawy informatyki kwantowej dr hab. Łukasz Cywiński lcyw@ifpan.edu.pl http://info.ifpan.edu.pl/~lcyw/ Wykłady: 6, 13, 20, 27 kwietnia oraz 4 maja (na ostatnim wykładzie będzie

Bardziej szczegółowo

Scenariusz lekcji przyrody/biologii (2 jednostki lekcyjne)

Scenariusz lekcji przyrody/biologii (2 jednostki lekcyjne) Joanna Wieczorek Scenariusz lekcji przyrody/biologii (2 jednostki lekcyjne) Strona 1 Temat: Budowa i funkcje kwasów nukleinowych Cel ogólny lekcji: Poznanie budowy i funkcji: DNA i RNA Cele szczegółowe:

Bardziej szczegółowo

Numer pytania Numer pytania

Numer pytania Numer pytania KONKURS BIOLOGICZNY ZMAGANIA Z GENETYKĄ 2016/2017 ELIMINACJE SZKOLNE I SESJA GENETYKA MOLEKULARNA KOD UCZNIA. IMIĘ i NAZWISKO. DATA... GODZINA.. Test, który otrzymałeś zawiera 20 pytań zamkniętych. W każdym

Bardziej szczegółowo

Informatyka kwantowa i jej fizyczne podstawy Rezonans spinowy, bramki dwu-kubitowe

Informatyka kwantowa i jej fizyczne podstawy Rezonans spinowy, bramki dwu-kubitowe Wykład 4 29 kwietnia 2015 Informatyka kwantowa i jej fizyczne podstawy Rezonans spinowy, bramki dwu-kubitowe Łukasz Cywiński lcyw@ifpan.edu.pl http://info.ifpan.edu.pl/~lcyw/ Dobra lektura: Michel Le Bellac

Bardziej szczegółowo

Kwasy Nukleinowe. Rys. 1 Struktura typowego dinukleotydu

Kwasy Nukleinowe. Rys. 1 Struktura typowego dinukleotydu Kwasy Nukleinowe Kwasy nukleinowe są biopolimerami występującymi w komórkach wszystkich organizmów. Wyróżnia się dwa główne typy kwasów nukleinowych: Kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) Kwasy rybonukleinowe

Bardziej szczegółowo

1. Na podanej sekwencji przeprowadź proces replikacji, oraz do obu nici proces transkrypcji i translacji, podaj zapis antykodonów.

1. Na podanej sekwencji przeprowadź proces replikacji, oraz do obu nici proces transkrypcji i translacji, podaj zapis antykodonów. mrna 1. Na podanej sekwencji przeprowadź proces replikacji, oraz do obu nici proces transkrypcji i translacji, podaj zapis antykodonów. GGA CGC GCT replikacja CCT GCG CGA transkrypcja aminokwasy trna antykodony

Bardziej szczegółowo

Wstęp do algorytmiki kwantowej

Wstęp do algorytmiki kwantowej Koło naukowe fizyków Migacz, Uniwersytet Wrocławski Komputer kwantowy - co to właściwie jest? Komputer kwantowy Komputer, którego zasada działania nie może zostać wyjaśniona bez użycia formalizmu mechaniki

Bardziej szczegółowo

Wykład 12 Kwasy nukleinowe: budowa, synteza i ich rola w syntezie białek

Wykład 12 Kwasy nukleinowe: budowa, synteza i ich rola w syntezie białek BIOCHEMIA Kierunek: Technologia Żywności i Żywienie Człowieka semestr III Wykład 12 Kwasy nukleinowe: budowa, synteza i ich rola w syntezie białek WYDZIAŁ NAUK O ŻYWNOŚCI I RYBACTWA CENTRUM BIOIMMOBILIZACJI

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie. DNA i białka. W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej.

Wprowadzenie. DNA i białka. W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej. Wprowadzenie DNA i białka W uproszczeniu: program działania żywego organizmu zapisany jest w nici DNA i wykonuje się na maszynie białkowej. Białka: łańcuchy złożone z aminokwasów (kilkadziesiąt kilkadziesiąt

Bardziej szczegółowo

INFORMATYKA WCZORAJ I DZIŚ

INFORMATYKA WCZORAJ I DZIŚ STUDIA INFORMATICA 2010 Volume 31 Number 3 (91) Stefan WĘGRZYN Politechnika Śląska, Instytut Informatyki INFORMATYKA WCZORAJ I DZIŚ Streszczenie. Informatyka jest dziedziną nauki o zapisywaniu, przechowywaniu,

Bardziej szczegółowo

V. KWANTOWE BRAMKI LOGICZNE Janusz Adamowski

V. KWANTOWE BRAMKI LOGICZNE Janusz Adamowski V. KWANTOWE BRAMKI LOGICZNE Janusz Adamowski 1 1 Wprowadzenie Wykład ten poświęcony jest dokładniejszemu omówieniu własności kwantowych bramek logicznych (kwantowych operacji logicznych). Podstawowymi

Bardziej szczegółowo

Pamiętając o komplementarności zasad azotowych, dopisz sekwencję nukleotydów brakującej nici DNA. A C C G T G C C A A T C G A...

Pamiętając o komplementarności zasad azotowych, dopisz sekwencję nukleotydów brakującej nici DNA. A C C G T G C C A A T C G A... 1. Zadanie (0 2 p. ) Porównaj mitozę i mejozę, wpisując do tabeli podane określenia oraz cyfry. ta sama co w komórce macierzystej, o połowę mniejsza niż w komórce macierzystej, gamety, komórki budujące

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Wykład 4 Jak działają geny?

Bardziej szczegółowo

Kombinatoryczna analiza widm 2D-NOESY w spektroskopii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego cząsteczek RNA. Marta Szachniuk

Kombinatoryczna analiza widm 2D-NOESY w spektroskopii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego cząsteczek RNA. Marta Szachniuk Kombinatoryczna analiza widm 2D-NOESY w spektroskopii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego cząsteczek RNA Marta Szachniuk Plan prezentacji Wprowadzenie do tematyki badań Teoretyczny model problemu Złożoność

Bardziej szczegółowo

CORAZ BLIŻEJ ISTOTY ŻYCIA WERSJA A. imię i nazwisko :. klasa :.. ilość punktów :.

CORAZ BLIŻEJ ISTOTY ŻYCIA WERSJA A. imię i nazwisko :. klasa :.. ilość punktów :. CORAZ BLIŻEJ ISTOTY ŻYCIA WERSJA A imię i nazwisko :. klasa :.. ilość punktów :. Zadanie 1 Przeanalizuj schemat i wykonaj polecenia. a. Wymień cztery struktury występujące zarówno w komórce roślinnej,

Bardziej szczegółowo

bity kwantowe zastosowania stanów splątanych

bity kwantowe zastosowania stanów splątanych bity kwantowe zastosowania stanów splątanych Jacek Matulewski Karolina Słowik Jarosław Zaremba Jacek Jurkowski MECHANIKA KWANTOWA DLA NIEFIZYKÓW Bit kwantowy zawiera więcej informacji niż bit klasyczny

Bardziej szczegółowo

bity kwantowe zastosowania stanów splątanych

bity kwantowe zastosowania stanów splątanych bity kwantowe zastosowania stanów splątanych Jacek Matulewski Karolina Słowik Jarosław Zaremba Jacek Jurkowski MECHANIKA KWANTOWA DLA NIEFIZYKÓW Bit jest jednostką informacji tzn. jest "najmniejszą możliwą

Bardziej szczegółowo

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan

NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY) dr Marcin Lipowczan Spis zagadnień Fizyczne podstawy zjawiska NMR Parametry widma NMR Procesy relaksacji jądrowej Metody obrazowania Fizyczne podstawy NMR Proton, neutron,

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ Budowa rybosomu Translacja

Bardziej szczegółowo

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Transkrypcja RNA

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Transkrypcja RNA SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU Transkrypcja RNA SPIS TREŚCI: I. Wprowadzenie. II. Części lekcji. 1. Część wstępna. 2. Część realizacji. 3. Część podsumowująca. III. Karty pracy. 1. Karta

Bardziej szczegółowo

Generator testów 1.3.1 Biochemia wer. 1.0.5 / 14883078 Strona: 1

Generator testów 1.3.1 Biochemia wer. 1.0.5 / 14883078 Strona: 1 Przedmiot: Biochemia Nazwa testu: Biochemia wer. 1.0.5 Nr testu 14883078 Klasa: zaoczni_2007 IBOS Odpowiedzi zaznaczamy TYLKO w tabeli! 1. Do aminokwasów aromatycznych zalicza się A) G, P oraz S B) L,

Bardziej szczegółowo

Konspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej

Konspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej Seminarium 1 część 1 Konspekt do zajęć z przedmiotu Genetyka dla kierunku Położnictwo dr Anna Skorczyk-Werner Katedra i Zakład Genetyki Medycznej Genom człowieka Genomem nazywamy całkowitą ilość DNA jaka

Bardziej szczegółowo

Wprowadzenie do teorii komputerów kwantowych

Wprowadzenie do teorii komputerów kwantowych Wprowadzenie do teorii komputerów kwantowych mgr inż. Olga Siedlecka olga@icis.pcz.pl Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Wprowadzenie do teorii komputerów kwantowych p.1/35 Plan seminarium

Bardziej szczegółowo

etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy

etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy Temat: Białka Aminy Pochodne węglowodorów zawierające grupę NH 2 Wzór ogólny amin: R NH 2 Przykład: CH 3 -CH 2 -NH 2 etyloamina Aminy mają właściwości zasadowe i w roztworach kwaśnych tworzą jon alkinowy

Bardziej szczegółowo

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?) Wstęp do biologii 2. TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?) Jerzy Dzik Instytut Paleobiologii PAN Instytut Zoologii UW 2017 WSPÓLNE WŁAŚCIWOŚCI dzisiejszych organizmów procesy życiowe katalizowane

Bardziej szczegółowo

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna

Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna Wybrane techniki badania białek -proteomika funkcjonalna Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich (lub prawie wszystkich) białek komórkowych Zalety analizy proteomu w porównaniu z analizą trankryptomu:

Bardziej szczegółowo

Algorytmy genetyczne. Paweł Cieśla. 8 stycznia 2009

Algorytmy genetyczne. Paweł Cieśla. 8 stycznia 2009 Algorytmy genetyczne Paweł Cieśla 8 stycznia 2009 Genetyka - nauka o dziedziczeniu cech pomiędzy pokoleniami. Geny są czynnikami, które decydują o wyglądzie, zachowaniu, rozmnażaniu każdego żywego organizmu.

Bardziej szczegółowo

Algorytm faktoryzacji Petera Shora dla komputera kwantowego

Algorytm faktoryzacji Petera Shora dla komputera kwantowego Algorytm faktoryzacji Petera Shora dla komputera kwantowego Peter Shor (ur. 14 sierpnia 1959 roku w USA Matematyk oraz informatyk teoretyk Autor kwantowego Algorytmu Shora Pracuje w AT&T Bell Laboratories

Bardziej szczegółowo

VIII. TELEPORTACJA KWANTOWA Janusz Adamowski

VIII. TELEPORTACJA KWANTOWA Janusz Adamowski VIII. TELEPORTACJA KWANTOWA Janusz Adamowski 1 1 Wprowadzenie Teleportacja kwantowa polega na przesyłaniu stanów cząstek kwantowych na odległość od nadawcy do odbiorcy. Przesyłane stany nie są znane nadawcy

Bardziej szczegółowo

Wstęp do komputerów kwantowych

Wstęp do komputerów kwantowych Obwody kwantowe Uniwersytet Łódzki, Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej 2008/2009 Obwody kwantowe Bramki kwantowe 1 Algorytmy kwantowe 2 3 4 Algorytmy kwantowe W chwili obecnej znamy dwie obszerne

Bardziej szczegółowo

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?)

TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?) Wstęp do biologii 2. TEORIA KOMÓRKI (dlaczego istnieją osobniki?) Jerzy Dzik Instytut Paleobiologii PAN Instytut Zoologii UW 2015 WSPÓLNE WŁAŚCIWOŚCI dzisiejszych organizmów procesy życiowe katalizowane

Bardziej szczegółowo

Bezpośrednia embriogeneza somatyczna

Bezpośrednia embriogeneza somatyczna Bezpośrednia embriogeneza somatyczna Zarodki somatyczne formują się bezpośrednio tylko z tych komórek roślinnych, które są kompetentne już w momencie izolowania z rośliny macierzystej, czyli z proembriogenicznie

Bardziej szczegółowo

Informatyka kwantowa. Karol Bartkiewicz

Informatyka kwantowa. Karol Bartkiewicz Informatyka kwantowa Karol Bartkiewicz Informacja = Wielkość fizyczna Jednostka informacji: Zasada Landauera: I A =log 2 k B T ln 2 1 P A R. Landauer, Fundamental Physical Limitations of the Computational

Bardziej szczegółowo

Transkrypcja i obróbka RNA. Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.

Transkrypcja i obróbka RNA. Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Transkrypcja i obróbka RNA Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Centralny dogmat biologii molekularnej: sekwencja DNA zostaje

Bardziej szczegółowo

PODSTAWY GENETYKI ... Zadanie 7 (2 pkt.). Antykodon wskazuje strzałka oznaczona literą... Opisz funkcję pełnioną przez antykodon w trna.

PODSTAWY GENETYKI ... Zadanie 7 (2 pkt.). Antykodon wskazuje strzałka oznaczona literą... Opisz funkcję pełnioną przez antykodon w trna. Zadanie 1. (2 pkt.) W tabeli przedstawiono kodony kodu genetycznego. Poniżej przedstawiono dwie sekwencje nukleotydów w mrna. Ustal czy koduja takie same czy inne odcinki polipeptydów. Uzasadnij jednym

Bardziej szczegółowo

Interfaza to niemal 90% cyklu komórkowego. Dzieli się na 3 fazy: G1, S i G2.

Interfaza to niemal 90% cyklu komórkowego. Dzieli się na 3 fazy: G1, S i G2. W wyniku podziału komórki powstaje komórka potomna, która ma o połowę mniej DNA od komórki macierzystej i jest o połowę mniejsza. Aby komórka potomna była zdolna do kolejnego podziału musi osiągnąć rozmiary

Bardziej szczegółowo

Test kwalifikacyjny Lifescience dla licealistów 2015

Test kwalifikacyjny Lifescience dla licealistów 2015 Test kwalifikacyjny Lifescience dla licealistów 2015 Imię nazwisko (pseudonim): 1. Daltonizm (d) jest cechą recesywną sprzężoną z płcią. Rudy kolor włosów (r) jest cechą autosomalną i recesywną w stosunku

Bardziej szczegółowo

Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy

Metody rezonansowe. Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy Metody rezonansowe Magnetyczny rezonans jądrowy Magnetometr protonowy Co należy wiedzieć Efekt Zeemana, precesja Larmora Wektor magnetyzacji w podstawowym eksperymencie NMR Transformacja Fouriera Procesy

Bardziej szczegółowo

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY - podstawy

MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY - podstawy 1 MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY - podstawy 1. Wprowadzenie. Wstęp teoretyczny..1 Ruch magnetyzacji jądrowej, relaksacja. Liniowa i kołowa polaryzacja pola zmiennego (RF)..3 Metoda echa spinowego 1. Wprowadzenie

Bardziej szczegółowo

Algorytm Genetyczny. zastosowanie do procesów rozmieszczenia stacji raportujących w sieciach komórkowych

Algorytm Genetyczny. zastosowanie do procesów rozmieszczenia stacji raportujących w sieciach komórkowych Algorytm Genetyczny zastosowanie do procesów rozmieszczenia stacji raportujących w sieciach komórkowych Dlaczego Algorytmy Inspirowane Naturą? Rozwój nowych technologii: złożone problemy obliczeniowe w

Bardziej szczegółowo

Nowoczesne systemy ekspresji genów

Nowoczesne systemy ekspresji genów Nowoczesne systemy ekspresji genów Ekspresja genów w organizmach żywych GEN - pojęcia podstawowe promotor sekwencja kodująca RNA terminator gen Gen - odcinek DNA zawierający zakodowaną informację wystarczającą

Bardziej szczegółowo

... Zadanie 7 (2 pkt.). Antykodon wskazuje strzałka oznaczona literą... Opisz funkcję pełnioną przez antykodon w trna.

... Zadanie 7 (2 pkt.). Antykodon wskazuje strzałka oznaczona literą... Opisz funkcję pełnioną przez antykodon w trna. Zadanie 1. (2 pkt.) W tabeli przedstawiono kodony kodu genetycznego. Poniżej przedstawiono dwie sekwencje nukleotydów w mrna. Ustal czy koduja takie same czy inne odcinki polipeptydów. Uzasadnij jednym

Bardziej szczegółowo

Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich lub prawie wszystkich białek komórkowych

Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich lub prawie wszystkich białek komórkowych Proteomika: umożliwia badanie zestawu wszystkich lub prawie wszystkich białek komórkowych Zalety w porównaniu z analizą trankryptomu: analiza transkryptomu komórki identyfikacja mrna nie musi jeszcze oznaczać

Bardziej szczegółowo

Architektura komputerów Wykład 2

Architektura komputerów Wykład 2 Architektura komputerów Wykład 2 Jan Kazimirski 1 Elementy techniki cyfrowej 2 Plan wykładu Algebra Boole'a Podstawowe układy cyfrowe bramki Układy kombinacyjne Układy sekwencyjne 3 Algebra Boole'a Stosowana

Bardziej szczegółowo

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego - wprowadzenie Streszczenie Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego jest jedną z technik spektroskopii absorpcyjnej mającej zastosowanie w chemii,

Bardziej szczegółowo

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki

wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Genetyka ogólna wykład dla studentów II roku biotechnologii Andrzej Wierzbicki Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii andw@ibb.waw.pl http://arete.ibb.waw.pl/private/genetyka/ 1. Gen to odcinek DNA odpowiedzialny

Bardziej szczegółowo

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU KSZTAŁT BIAŁEK.

SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU KSZTAŁT BIAŁEK. SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII Z WYKORZYSTANIEM FILMU KSZTAŁT BIAŁEK. SPIS TREŚCI: I. Wprowadzenie. II. Części lekcji. 1. Część wstępna. 2. Część realizacji. 3. Część podsumowująca. III. Karty pracy. 1. Karta

Bardziej szczegółowo

Symulacja obliczeń kwantowych

Symulacja obliczeń kwantowych Model kwantowych bramek logicznych w NumPy Wydział Fizyki Technicznej, Informatyki i Matematyki Stosowanej Politechnika Łódzka Sekcja Informatyki Kwantowej, 10 października 2007 Plan prezentacji 1 Python

Bardziej szczegółowo

Podstawy biologiczne - komórki. Podstawy biologiczne - cząsteczki. Model komórki eukariotycznej. Wprowadzenie do Informatyki Biomedycznej

Podstawy biologiczne - komórki. Podstawy biologiczne - cząsteczki. Model komórki eukariotycznej. Wprowadzenie do Informatyki Biomedycznej Wprowadzenie do Informatyki Biomedycznej Wykład 1: Podstawy bioinformatyki Wydział Informatyki PB Podstawy biologiczne - komórki Wszystkie organizmy zbudowane są z komórek komórka jest skomplikowanym systemem

Bardziej szczegółowo

DNA musi współdziałać z białkami!

DNA musi współdziałać z białkami! DNA musi współdziałać z białkami! Specyficzność oddziaływań między DNA a białkami wiążącymi DNA zależy od: zmian konformacyjnych wzdłuż cząsteczki DNA zróżnicowania struktury DNA wynikającego z sekwencji

Bardziej szczegółowo

Fizyka dla wszystkich

Fizyka dla wszystkich Fizyka dla wszystkich Wykład popularny dla młodzieży szkół średnich Splątane kubity czyli rzecz o informatyce kwantowej Ryszard Tanaś http://zon8.physd.amu.edu.pl/~tanas 21 kwietnia 2004 Spis treści 1

Bardziej szczegółowo

Podejścia do realizacji modelu obliczeń kwantowych

Podejścia do realizacji modelu obliczeń kwantowych Podejścia do realizacji modelu obliczeń kwantowych Instytut Informatyki Uniwersytetu Wrocławskiego 18 maja 2007 Jak reprezentować qubit? Główne zasady Warunki dla obliczeń kwantowych Spin Oscylator harmoniczny

Bardziej szczegółowo

Biologia Molekularna Podstawy

Biologia Molekularna Podstawy Biologia Molekularna Podstawy Budowa DNA Budowa DNA Zasady: Purynowe: adenina i guanina Pirymidynowe: cytozyna i tymina 2 -deoksyryboza Grupy fosforanowe Budowa RNA Budowa RNA Zasady: purynowe: adenina

Bardziej szczegółowo

GENETYKA. Budowa i rola kwasów nukleinowych Geny i genomy Replikacja DNA NM G

GENETYKA. Budowa i rola kwasów nukleinowych Geny i genomy Replikacja DNA NM G GENETYKA Budowa i rola kwasów nukleinowych Geny i genomy Replikacja DNA 1 Podręcznik Biologia na czasie 3 Maturalne karty pracy 3 Vademecum 2 Zadanie domowe Na podstawie różnych źródeł opisz historię badań

Bardziej szczegółowo

Temat: Komórka jako podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna organizmu utrwalenie wiadomości.

Temat: Komórka jako podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna organizmu utrwalenie wiadomości. SCENARIUSZ LEKCJI BIOLOGII DLA KLASY I GIMNAZJUM Temat: Komórka jako podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna organizmu utrwalenie wiadomości. Cele: Utrwalenie pojęć związanych z budową komórki;

Bardziej szczegółowo

Substancje o Znaczeniu Biologicznym

Substancje o Znaczeniu Biologicznym Substancje o Znaczeniu Biologicznym Tłuszcze Jadalne są to tłuszcze, które może spożywać człowiek. Stanowią ważny, wysokoenergetyczny składnik diety. Z chemicznego punktu widzenia głównym składnikiem tłuszczów

Bardziej szczegółowo

BIOINFORMATYKA. edycja 2016 / wykład 11 RNA. dr Jacek Śmietański

BIOINFORMATYKA. edycja 2016 / wykład 11 RNA. dr Jacek Śmietański BIOINFORMATYKA edycja 2016 / 2017 wykład 11 RNA dr Jacek Śmietański jacek.smietanski@ii.uj.edu.pl http://jaceksmietanski.net Plan wykładu 1. Rola i rodzaje RNA 2. Oddziaływania wewnątrzcząsteczkowe i struktury

Bardziej szczegółowo

dr inż. Andrzej Skorupski Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechnika Warszawska

dr inż. Andrzej Skorupski Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechnika Warszawska dr inż. Andrzej Skorupski Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechnika Warszawska Zasilacz pierwszego polskiego komputera UMC1 produkowanego seryjnie w ELWRO opracowanego w katedrze kierowanej

Bardziej szczegółowo

KOD UCZNIA.. DATA... GODZINA

KOD UCZNIA.. DATA... GODZINA KONKURSU BIOLOGIZNY ZMAGANIA Z GENETYKĄ 2016/2017 FINAŁ KOD UZNIA.. DATA... GODZINA Test, który otrzymałeś zawiera 20 pytań zamkniętych. W każdym pytaniu tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa. Za każdą

Bardziej szczegółowo

Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl

Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Materiały pochodzą z Platformy Edukacyjnej Portalu www.szkolnictwo.pl Wszelkie treści i zasoby edukacyjne publikowane na łamach Portalu www.szkolnictwo.pl mogą byd wykorzystywane przez jego Użytkowników

Bardziej szczegółowo

Czy żywność GMO jest bezpieczna?

Czy żywność GMO jest bezpieczna? Instytut Żywności i Żywienia dr n. med. Lucjan Szponar Czy żywność GMO jest bezpieczna? Warszawa, 21 marca 2005 r. Od ponad połowy ubiegłego wieku, jedną z rozpoznanych tajemnic życia biologicznego wszystkich

Bardziej szczegółowo

Dane mikromacierzowe. Mateusz Markowicz Marta Stańska

Dane mikromacierzowe. Mateusz Markowicz Marta Stańska Dane mikromacierzowe Mateusz Markowicz Marta Stańska Mikromacierz Mikromacierz DNA (ang. DNA microarray) to szklana lub plastikowa płytka (o maksymalnych wymiarach 2,5 cm x 7,5 cm) z naniesionymi w regularnych

Bardziej szczegółowo

Magnetyczny Rezonans Jądrowy (NMR)

Magnetyczny Rezonans Jądrowy (NMR) Magnetyczny Rezonans Jądrowy (NMR) obserwacja zachowania (precesji) jąder atomowych obdarzonych spinem w polu magnetycznym Magnetic Resonance Imaging (MRI) ( obrazowanie rezonansem magnetycznym potocznie

Bardziej szczegółowo

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja.

Podstawy biologii. Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Podstawy biologii Informacja genetyczna. Co to jest ewolucja. Materiał genetyczny Materiałem genetycznym są kwasy nukleinowe Materiałem genetycznym organizmów komórkowych jest kwas deoksyrybonukleinowy

Bardziej szczegółowo

Replikacja DNA. Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.

Replikacja DNA. Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Replikacja DNA Materiały dydaktyczne współfinansowane ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Replikacja DNA jest bardzo złożonym procesem, w którym biorą udział setki

Bardziej szczegółowo

Generator testów Bioinformatyka wer / 0 Strona: 1

Generator testów Bioinformatyka wer / 0 Strona: 1 Przedmiot: Nazwa przedmiotu Nazwa testu: Bioinformatyka wer. 1.0.6 Nr testu 0 Klasa: V zaoczne WNB UZ Odpowiedzi zaznaczamy TYLKO w tabeli! 1. Analiza porównawcza białek zwykle zaczyna się na badaniach

Bardziej szczegółowo

Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych???

Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych??? Analizy DNA in silico - czyli czego można szukać i co można znaleźć w sekwencjach nukleotydowych??? Alfabet kwasów nukleinowych jest stosunkowo ubogi!!! Dla sekwencji DNA (RNA) stosuje się zasadniczo*

Bardziej szczegółowo

Wykład 1. Od atomów do komórek

Wykład 1. Od atomów do komórek Wykład 1. Od atomów do komórek Skład chemiczny komórek roślinnych Składniki mineralne (nieorganiczne) - popiół Substancje organiczne (sucha masa) - węglowodany - lipidy - kwasy nukleinowe - białka Woda

Bardziej szczegółowo

Mikrosatelitarne sekwencje DNA

Mikrosatelitarne sekwencje DNA Mikrosatelitarne sekwencje DNA Małgorzata Pałucka Wykorzystanie sekwencji mikrosatelitarnych w jądrowym DNA drzew leśnych do udowodnienia pochodzenia materiału dowodowego w postępowaniu sądowym 27.09.2012

Bardziej szczegółowo

Rysunek 1: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha. Rysunek 2: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha w różnych rzutach przestrzennych.

Rysunek 1: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha. Rysunek 2: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha w różnych rzutach przestrzennych. VII. SPIN 1 Rysunek 1: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha. Rysunek 2: Schemat doświadczenia Sterna-Gerlacha w różnych rzutach przestrzennych. 1 Wstęp Spin jest wielkością fizyczną charakteryzującą cząstki

Bardziej szczegółowo

ν 1 = γ B 0 Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego h S = I(I+1)

ν 1 = γ B 0 Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego h S = I(I+1) h S = I(I+) gdzie: I kwantowa liczba spinowa jądra I = 0, ½,, /,, 5/,... itd gdzie: = γ S γ współczynnik żyromagnetyczny moment magnetyczny brak spinu I = 0 spin sferyczny I = _ spin elipsoidalny I =,,,...

Bardziej szczegółowo

Prokariota i Eukariota

Prokariota i Eukariota Prokariota i Eukariota W komórkach organizmów żywych ilość DNA jest zazwyczaj stała i charakterystyczna dla danego gatunku. ILOŚĆ DNA PRZYPADAJĄCA NA APARAT GENETYCZNY WZRASTA WRAZ Z BARDZIEJ FILOGENETYCZNIE

Bardziej szczegółowo

Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii

Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii Możliwości współczesnej inżynierii genetycznej w obszarze biotechnologii 1. Technologia rekombinowanego DNA jest podstawą uzyskiwania genetycznie zmodyfikowanych organizmów 2. Medycyna i ochrona zdrowia

Bardziej szczegółowo

ALGORYTMY GENETYCZNE (wykład + ćwiczenia)

ALGORYTMY GENETYCZNE (wykład + ćwiczenia) ALGORYTMY GENETYCZNE (wykład + ćwiczenia) Prof. dr hab. Krzysztof Dems Treści programowe: 1. Metody rozwiązywania problemów matematycznych i informatycznych.. Elementarny algorytm genetyczny: definicja

Bardziej szczegółowo

Budowa atomu. Wiązania chemiczne

Budowa atomu. Wiązania chemiczne strona /6 Budowa atomu. Wiązania chemiczne Dorota Lewandowska, Anna Warchoł, Lidia Wasyłyszyn Treść podstawy programowej: Budowa atomu; jądro i elektrony, składniki jądra, izotopy. Promieniotwórczość i

Bardziej szczegółowo

The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna

The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna Streszczenie rozprawy doktorskiej pt. The Role of Maf1 Protein in trna Processing and Stabilization / Rola białka Maf1 w dojrzewaniu i kontroli stabilności trna mgr Tomasz Turowski, promotor prof. dr hab.

Bardziej szczegółowo

Algorytmy genetyczne

Algorytmy genetyczne 9 listopada 2010 y ewolucyjne - zbiór metod optymalizacji inspirowanych analogiami biologicznymi (ewolucja naturalna). Pojęcia odwzorowujące naturalne zjawiska: Osobnik Populacja Genotyp Fenotyp Gen Chromosom

Bardziej szczegółowo

Budowa i rola DNA. 1. Cele lekcji. a) Wiadomości. b) Umiejętności. 2. Metoda i forma pracy. 3. Środki dydaktyczne. Metadane scenariusza

Budowa i rola DNA. 1. Cele lekcji. a) Wiadomości. b) Umiejętności. 2. Metoda i forma pracy. 3. Środki dydaktyczne. Metadane scenariusza Metadane scenariusza Budowa i rola DNA 1. Cele lekcji a) Wiadomości Uczeń: zna nazwy związków chemicznych budujących cząsteczkę DNA i wie, jak są ze sobą powiązane, wie, jak wygląda model przestrzenny

Bardziej szczegółowo

Podstawy Informatyki Elementarne podzespoły komputera

Podstawy Informatyki Elementarne podzespoły komputera Podstawy Informatyki alina.momot@polsl.pl http://zti.polsl.pl/amomot/pi Plan wykładu 1 Reprezentacja informacji Podstawowe bramki logiczne 2 Przerzutniki Przerzutnik SR Rejestry Liczniki 3 Magistrala Sygnały

Bardziej szczegółowo

Obliczenia inspirowane Naturą

Obliczenia inspirowane Naturą Obliczenia inspirowane Naturą Wykład 01 Modele obliczeń Jarosław Miszczak IITiS PAN Gliwice 05/10/2016 1 / 33 1 2 3 4 5 6 2 / 33 Co to znaczy obliczać? Co to znaczy obliczać? Deterministyczna maszyna Turinga

Bardziej szczegółowo

Translacja białek. Marta Koblowska Zakład Biologii Systemów, UW

Translacja białek. Marta Koblowska Zakład Biologii Systemów, UW Translacja białek Marta Koblowska Zakład Biologii Systemów, UW Synteza białka wymaga przetłumaczenia sekwencji nukleotydowej na sekwencję aminokwasową mrna jest czytane w kierunku 5 -do-3 po jednym kodonie

Bardziej szczegółowo

Teoria przetwarzania A/C i C/A.

Teoria przetwarzania A/C i C/A. Teoria przetwarzania A/C i C/A. Autor: Bartłomiej Gorczyński Cyfrowe metody przetwarzania sygnałów polegają na przetworzeniu badanego sygnału analogowego w sygnał cyfrowy reprezentowany ciągiem słów binarnych

Bardziej szczegółowo

Komputery Kwantowe. Sprawy organizacyjne Literatura Plan. Komputery Kwantowe. Ravindra W. Chhajlany. 27 listopada 2006

Komputery Kwantowe. Sprawy organizacyjne Literatura Plan. Komputery Kwantowe. Ravindra W. Chhajlany. 27 listopada 2006 Sprawy organizacyjne Literatura Plan Ravindra W. Chhajlany 27 listopada 2006 Ogólne Sprawy organizacyjne Literatura Plan Współrzędne: Pokój 207, Zakład Elektroniki Kwantowej. Telefon: (0-61)-8295005 Email:

Bardziej szczegółowo

Generator testów bioinformatyka wer / Strona: 1

Generator testów bioinformatyka wer / Strona: 1 Przedmiot: wyklad monograficzny Nazwa testu: bioinformatyka wer. 1.0.6 Nr testu 10469906 Klasa: 5 IBOS Odpowiedzi zaznaczamy TYLKO w tabeli! 1. Aminokwas jest to związek organiczny zawierający A) grupę

Bardziej szczegółowo

Bioinformatyka Laboratorium, 30h. Michał Bereta

Bioinformatyka Laboratorium, 30h. Michał Bereta Laboratorium, 30h Michał Bereta mbereta@pk.edu.pl www.michalbereta.pl Zasady zaliczenia przedmiotu Kolokwia (3 4 ) Ocena aktywności i przygotowania Obecność Literatura, materiały Bioinformatyka i ewolucja

Bardziej szczegółowo

FALOWA I KWANTOWA HASŁO :. 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N

FALOWA I KWANTOWA HASŁO :. 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N OPTYKA FALOWA I KWANTOWA 1 F O T O N 2 Ś W I A T Ł O 3 E A I N S T E I N 4 D Ł U G O Ś C I 5 E N E R G I A 6 P L A N C K A 7 E L E K T R O N 8 D Y F R A K C Y J N A 9 K W A N T O W A 10 M I R A Ż 11 P

Bardziej szczegółowo

Statystyczna analiza danych

Statystyczna analiza danych Statystyczna analiza danych ukryte modele Markowa, zastosowania Anna Gambin Instytut Informatyki Uniwersytet Warszawski plan na dziś Ukryte modele Markowa w praktyce modelowania rodzin białek multiuliniowienia

Bardziej szczegółowo

UKŁADY MIKROPROGRAMOWALNE

UKŁADY MIKROPROGRAMOWALNE UKŁAD MIKROPROGRAMOWALNE Układy sterujące mogą pracować samodzielnie, jednakże w przypadku bardziej złożonych układów (zwanych zespołami funkcjonalnymi) układ sterujący jest tylko jednym z układów drugim

Bardziej szczegółowo