שער השעון, בחזית הצפונית, הוא השער העתיק ביותר, בנייתו החלה במאה ה-14. הטימפנון מחולק ל-4 פנלים אופקיים המראים סצינות מחיי ישו: הבשורה למריה, לידת ישו, הערצת שלושת האמגושים, טבח התמימים, הבריחה מצרימה, מילתו של ישו, הביקור בבית המקדש, הצגת ישו בבית המקדש, ההטבלה והנישואים בקאנה. בחלקו העליון של הטיפמנון מתואר מותה של מריה. העמוד המרכזי מקושט בפסל מריה וישו הילד. בקורות הדלת ישנן דמויות של מלכים וקדושים, כולם עבודתו של הפסל חואן הגרמני, שעבד גם על שער האריות בקתדרלה.
בתוך השערים נמצאת עבודתו המאוחרת של גרגוריו לופז דוראנגו (Gregorio López Durango), חלק מעבודתו המוקדמת ניתן לראות בחזית הראשית. עבודות החיזוק והייצוב שלו היו דרושות, בגלל מצבה הרעוע של אבני הבנייה. בחלל העיקרי מעל השער נמצא שעון שנתן את שמו לשער. השער ומה שסביבה יוצרים חלל מושך, שסגור על ידי צלה גותית, עבודתו של ז'ון הצרפתי.
המגדל הצפוני.
המגדל הצפוני נבנה בשנים 1380–1440 ומתנשא לגובה 90 מטר. הוא מאכלס את הפעמון הידוע, Campana Gorda, שניצוק ב-1753 ושוקל 17 טון. למגדל שלושה חלקים: החלק התחתון והמרובע, שתוכנן בידי אלווה מרטינז (Alva Martínez), החלק העליון והמתומן שתוכנן בידי האנקווין מבוסל (Hannequin of Bussels) והצריח המחודד והחלק, שעליו מספר טבעות זיזים.
פנים הקתדרלה.
הקמרונות של הספינות המשניות הן קמרונות בני 4 צלעות, למעט הקמרונות של מקום המצלב והמזרח, שהם מתוגברים בצלעות חיזוק ().
בתי הרוחב מסתיימים בשער כפול ומעליהם חלונות רוזטה ובבית הרוחב הדרומי ישנו גם עוגב.
בית המקהלה, ה-Coro, ידוע בזכות ספסלי המקהלה שלו, בני שתי השורות. על הספסלים מגולפים שלל פסלים ותחריטים. את ספסלי הקומה השורה הנמוכה גילף רודריגו אלמיין (Rodrigo Alemán) ב-1495 והם מכילים 54 תגליפים המתארים את כיבוש גרנדה. את השורות העליונות גילפו אלונסו ברקווטה (הצד הדרומי) ופיליפה ויגארני (הצד הצפוני) בשנת 1543.
באפסיס מצוי המזבח הראשי ומאחוריו מזבח "אל טרנספרטה".
בקתדרלה כ-20 קפלות, רבות מהן מכילות קברים מקושטים. קפלות הראויות לציון הן Capilla de Santiago, Capilla Mayor, Capilla de San Juan ו-Capilla Mozárabe בקצה הדרום מערבי בה יש עדיין פולחן מוזערבי. בקפלת סן חואן נמצא חדר האוצר של הקתדרלה ובו מונסטרנס במשקל רבע טון מהמאה ה-15, המצופה בזהב, שצורף על ידי חואן דל ארפה (Juan del Arfe). בחדר תשמישי הקדושה ציורים מאת פרנסיסקו דה גויה ואל גרקו.
פנים הקתדרלה מלא אור. המשחקים באור הפכו לשמה השני של הקתדרלה, הודות למעל 750 חלונות ויטראז' מזכוכית צבעונית (מהמאות ה-14 עד ה-16) עבודתם של האמנים הטובים בזמנם בספרד.
אופרון הלקטוז
אופרון הלקטוז (באנגלית: Lac Operon), הוא אופרון הדרוש לפירוק ושינוע של הסוכר לקטוז בחיידק E.coli וביצורים פרוקריוטים נוספים. האופרון מכיל שלושה גנים מבניים המקודדים לחלבונים שונים, וכן קדם (פרומוטר), אתר מפעיל (אופרטור) וטרמינטור. פעילות האופרון מתאפשרת על ידי נוכחות או העדר של הסוכרים גלוקוז ולקטוז בתא.
אופרון זה הוא מנגנון הבקרה הגנטי הראשון שפוענח ביצורים פרוקריוטים ולכן משמש כמודל ללימוד בקרת גנים. פעולת אופרון זה נתגלתה ונחקרה לראשונה על ידי צמד הביולוגים ז'אק מונו ופרנסואה ז'קוב, אשר זכו בשל כך בפרס נובל לפיזיולוגיה ורפואה בשנת 1965.
מבנה האופרון.
אופרון הלקטוז מורכב משלושה גנים רצופים המקודדים לשלושה חלבונים שונים. לפני גנים אלה מופיעים הקדם והאתר המפעיל, ואחריהם מופיע הסים. הגנים המקודדים לחלבון מכונים בשמות: "lacY", "lacZ" ו־"lacA". (ראו תרשים לעיל)
שלושת הגנים הנמצאים באופרון סמוכים זה לזה, כך שניתן לשעתקם למולקולת mRNA אחת ארוכה, אשר ממנה הם מתורגמים לחלבונים השונים (mRNA פוליציסטרוני). תעתוק הגנים מתחיל עם קשירת האנזים RNA פולימראז לקדם, שהוא אתר הקשירה והזיהוי של האופרון הנמצא מעט לפני הגנים ברצף ה־DNA של החיידק.
בקרה באמצעות ה־lac repressor.
האופרון אינו מתורגם לחלבון כל העת מכיוון שזהו תהליך הדורש אנרגיה ומשאבים מן החיידק. תרגום האופרון תלוי בזמינות הלקטוז ובהיעדר גלוקוז – כאשר החיידק מצוי בסביבה ענייה בלקטוז או סביבה המכילה גם גלוקוז, הגנים אינם באים לידי ביטוי והחיידק מנצל מקורות אנרגיה חלופיים, ואילו כאשר החיידק מצוי בסביבה עשירה בלקטוז וענייה בגלוקוז, החלבונים מיוצרים והחיידק מפרק את הלקטוז כמפורט לעיל.
לצורך הבקרה על תעתוק האופרון נעשה שימוש בחלבון בקרה הנקרא דכאן (repressor) lac. הגן המקודד לחלבון זה הוא "lacl", הנמצא בסמוך לאופרון על רצף ה־DNA, והוא תמיד מתורגם לחלבון, כך שתא החיידק תמיד מכיל דכאן זה. כאשר זמינות הלקטוז יורדת ובתא החיידק אין לקטוז, הדכאן נקשר אל האתר המפעיל של האופרון, בצורה שהוא מפריע לקשירה של RNA פולימראז אל הקדם. עקב כך הגנים "lacZYA" משועתקים ל־mRNA ולחלבון ברמות נמוכות ביותר.
כאשר החיידק נמצא בסביבת לקטוז, הלקטוז מפורק על ידי מעט החלבונים שמתורגמים באופן תמידי, וכתוצר לוואי מיוצר אלולקטוז, אשר הוא מתפקד כמשרן (inducer) ונקשר לאתר אלוסטרי בדכאן. כתוצאה מכך משנה הדכאן את צורתו והוא אינו מסוגל עוד להיקשר אל האתר המפעיל. בשלב זה יכול RNA פולימראז להיקשר לקדם (פרומוטר) ולשעתק את הגנים שבאופרון. הגנים עוברים תרגום ונוצרות כמויות גדולות של החלבונים הדרושים לפירוק ושינוע הלקטוז.
בקרה באמצעות cyclic AMP.
בסדרת הניסויים לחקר האופרון השתמשו מונו וז'קוב בחיידק המעבדה הנפוץ "E.coli", אך רבים ממנגנוני בקרת הגנים אותם גילו נכונים גם לאורגניזמים נוספים. הקונספט הראשי המנחה את בקרת הגנים הוא שחלבונים אינם מיוצרים כאשר הם אינם דרושים. כלומר, החיידק שומר על משאבי התא ועל האנרגיה בכך שהוא אינו יוצר את שלושת חלבוני ה־lac כאשר אין צורך בפירוק לקטוז, למשל כאשר סוכרים אחרים זמינים לשימוש (כמו גלוקוז). חלק זה עוסק באופן בו החיידק "E.coli" מבקר גנים מסוימים כתגובה לצרכים מטבוליים.
במהלך מלחמת העולם השנייה, חקר מונו את השפעות השילוב בין סוכרים שונים כמקורות מזון לחיידק "E.coli". הוא גילה כי גידול במספר חיידקים הנמצאים במצע המכיל שני סוכרים מתבצע ברוב המקרים בשני שלבים. לדוגמה, כאשר גלוקוז ולקטוז סופקו לחיידקים, הגלוקוז נוצל ראשון (שלב I בגרף) ורק לאחר מכן נוצל הלקטוז (שלב II בגרף).
פירוק הלקטוז, אפוא, אינו מתבצע בשלב הראשון של הגידול מכיוון ש־β-galactosidase אינו מיוצר כאשר גם גלוקוז וגם לקטוז נמצאים במצע הגידול. מכאן שישנו מנגנון בקרה נוסף מלבד העדר לקטוז בתא.
ההסבר לכך דורש אפיון של מנגנונים נוספים המשפיעים על ביטוי גני ה־lac שאינם נכללים במודל הקלאסי שתואר לעיל. שני גנים נוספים, "cya" ו־"crp", שמופו באזור רחוק יחסית מ־lac הם הגורמים לבקרה הנוספת. כאשר בגנים אלה אירעה מוטציה, נצפו רמות ביטוי נמוכות של גני lac גם בנוכחות קבועה של אנלוג של לקטוז (IPTG) המחקה את פעולתו וגם בזני חיידקים בהם הייתה מוטציה בדכאן. עם גילוי ה־cAMP באוקריוטים בשנת 1957 ועשור מאוחר יותר ב־"E.coli", התברר שכאשר מוסף ה־cyclic AMP למצע בקטריות בעלות מוטציות בגנים אלו הן שבות לפעילות מלאה.
הגן cya מקודד ל־adenylate cyclase, ממנו נוצר cAMP. כאשר מתרחשת מוטציה הפוגעת בגן cya המחסור ב־cAMP גורם לביטוי נמוך עד פי 10 של הגנים "lacZYA". הוספה של cAMP מתקנת את בעיית הביטוי הנמוך האופיינית למוטנטים לגן cya. הגן השני, crp, מקודד לחלבון הנקרא catabolite activator protein או בקיצור (CAP), כינוי נוסף לחלבון הוא cAMP receptor protein – CRP. כאשר ה־cAMP זמין (אין גלוקוז) הוא נקשר אל cap באתר אלוסטרי המביא לשינוי קונפורמציה והגדלת הזיקה (אפיניות) לקשירת cap אל ה־DNA. יחדיו הם יוצרים פיתול ב־DNA מעט לפני הקדם דבר שמסייע ל־RNA פולימראז להיקשר אליו ומגביר בצורה משמעותית את ביטוי הגנים lacZYA. בנוכחות גלוקוז יצירת cAMP מעוכבת, כך שלא ניתן ליצור את הקומפלקס cap-cAMP המגביר ביטוי הגנים. זהו למעשה הבסיס למנגנון בקרה זה – רמות גלוקוז גבוהות מביאות לביטוי נמוך לגנים המפרקים לקטוז, וזאת מכיוון שניתן לפרק את הגלוקוז הזמין.
הבקרה הכפולה גורמת לביטוי נמוך של הגנים מפרקי הלקטוז בנוכחות גלוקוז ולקטוז בתא (רמת הביטוי הנמוכה מכונה leakage), אך כאשר יש רמות גבוהות של cAMP (מחסור בגלוקוז) ונוכחות של לקטוז (המונע קשירת הדכאן) רמות הביטוי של הגנים גבוהות. הביטוי הנמוך מסייע בפירוק מעט לקטוז לאחר שמלאי הגלוקוז אזל ולפני שביטוי הגנים נכנס לפעולה מלאה.
נקודות מרכזיות:
העיכוב בין שני שלבי הגדילה נובע מהזמן הדרוש על מנת ליצור כמות מספקת של אנזימים הדרושים לניצול הלקטוז. ראשית נקשר הקומפלקס cap־cAMP אל הקדם ומביא לעלייה משמעותית ביצירת mRNA של גני lac, לאחר מכן מתורגם ה־mRNA בעזרת הריבוזום. תוצרי התרגום הם האנזים β-galactosidase המפרק את הלקטוז והחלבון לקטוז permease המסייע בהכנסתו אל התא. לאחר ייצור רכיבים אלו ברמה מספקת מסוגל החיידק לבצע מטבוליזם של לקטוז, בשלב זה הוא נכנס לשלב גדילה מהיר נוסף (שלב II בגרף).