На головну

відтворення життя

  1. Frac12; Принц Том 4 Глава 4: Найважливіший питання в житті Пельмешки.
  2. А) Стилі життя, крім соціальних категорій, визначають різноманітність способів життя
  3. Адаптації до паразитичного способу життя. Цикли розвитку паразитів. Шляхи передачі збудників.
  4. Активна м'язова діяльність (фізичне навантаження) і здоровий спосіб життя
  5. Активну роль в політичному житті країни в цей час стала грати гвардія, яку Петро виховав як привілейовану опору влади.
  6. Алгебраїчне відображення впливу змін, що відбуваються з об'єктами динамічного балансового рівняння під впливом фактів господарського життя
  7. Б) Визначення і дослідження стилів життя

Три найважливіших складових процесу розвитку організму:

1) запліднення(Злиття статевих клітин) при статевому розмноженні;

2) відтворенняв клітці по цій матриці певних речовин і структур;

3) ділення клітин,в результаті якого організм росте з однієї заплідненої яйцеклітини.

Існує два способи поділу клітин. Мітоз - це такий розподіл клітинного ядра, при якому утворюються два дочірніх ядра з наборами хромосом (частини ядер клітин), ідентичними наборам батьківської клітини. Мейоз-це поділ клітинного ядра з утворенням чотири дочірніх ядер, кожне з яких містить удвічі менше хромосом, ніж вихідне ядро. Перший спосіб характерний для всіх клітин, крім статевих, другий - для статевих клітин. При всіх формах клітинного ділення ДНК кожної хромосоми реплицируется.

Відтворення собі подібних і успадкування ознак здійснюється за допомогою спадкової інформації, матеріальним носієм якої є молекули дезоксирибонуклеїнової кислоти. ДНК складається з двох ланцюгів, що йдуть в протилежних напрямках і закручених одна навколо іншої зразок електричних проводів. Нагадує кручені сходи.

У клітці людини ДНК розподілена на 23 пари хромосом і містить близько 1 млрд. Пар основ, довжина її близько 1 м. Якщо скласти ланцюжок з ДНК всіх клітин однієї людини, то вона зможе простягнутися через всю Сонячну систему.

Носії інформації - нуклеїнові кислоти - містять азот і виконують три функції: 1) самовідтворення; 2) зберігання інформації; 3) реалізація цієї інформації в процесі росту нових клітин. Мономери нуклеїнових кислот несуть інформацію, по якій будуються амінокислоти (кожній амінокислоті, що входить в білок, відповідає певний набір з трьох мономерів НК - так званий триплет). Генетична інформація, що міститься в нуклеїнових кислотах, проявляється в утворенні ферментів які роблять можливим будова живого тіла.

Реалізація різноманітної інформації про властивості організму здійснюється шляхом синтезу різних білків згідно генетичним кодом. Подібність і відмінність тел визначається набором білків. Чим ближче організми один до одного, тим більше схожі їх білки.

Молекули ДНК-це як би набір, з якого «друкується» організм в друкарні Всесвіту. Ділянка молекули ДНК, службовець матрицею для синтезу одного білка, називають геном (знаменита гіпотеза «один ген - один фермент»). Гени розташовані в хромосомах ·

Процес відтворення складається з трьох частин, називающіхсятремя ключовими словами: реплікація, транскрипція, трансляція. Реплікація - це подвоєння молекули ДНК, необхідне для подальшого поділу клітин. В основі здатності клітин до самовідтворення лежать унікальна властивість ДНК самокопіюватися і строго рівноцінне розподіл репродукованих хромосом. Після цього клітина може ділитися на дві ідентичні.

Як відбувається реплікація? ДНК розподіляється на два ланцюги, в потім з нуклеотидів, вільно плаваючих в клітці, формується уздовж кожної ланцюга ще один ланцюг. Цей процес можна порівняти з друкуванням фотокарток. Так як кожна клітина багатоклітинного організму виникає з однієї зародкової клітини в результаті багаторазових поділів, всі клітини організму мають однаковий набір генів.

Друга частина процесу відтворення - транскрипція - являє собою перенесення коду ДНК шляхом утворення одноцепочечной молекули інформаційної РНК на одній нитки ДНК (інформаційна РНК - копія частини молекули ДНК, одного або групи сусідніх генів, що несуть інформацію про структуру білків, необхідних для виконання однієї функції) .

РНК відрізняється від ДНК тим, що замість дезоксирибози містить рибозу (мова йде про одну гідроксильної групі ОН кожного! Цукрового кільця), а замість азотистого підстави тиміну містить урацил.

Третя частина процесу відтворення - трансляція - це, синтез білка на основі генетичного коду інформаційної РНК в особливих частинах клітини - рибосомах, куди доставляє амінокислоти транспортна РНК.

Основний механізм, за допомогою якого молекулярна біологія пояснює передачу і переробку генетичної інформації, по суті, є петлею зворотного зв'язку. ДНК, що містить в лінейноупорядоченном вигляді всю інформацію, необхідну для синтезу різних протеїнів (без яких неможливе будівництво і функціонування клітини), бере участь в послідовності реакцій, в ході яких вся інформація кодується у вигляді певної послідовності різних протеїнів. Деякі ферменти здійснюють зворотний зв'язок серед синтезованих протеїнів, активуючи і регулюючи не тільки різні стадії перетворень, а й автокаталитический процес реплікації ДНК, що дозволяє копіювати генетичну інформацію з такою ж швидкістю, з якою розмножуються клітини.

Як показали дослідження з молекулярної біології останніх десятиліть петлі позитивного зворотного зв'язку (разом з негативним зворотним зв'язком і більш складними процесами взаємного каталізу) складають саму основу життя. Саме такі процеси дозволяють пояснити, яким чином відбувається перехід від крихітних грудочок ДНК до складних живим організмам.

Цікаве питання про те, як виходять саме різні білки і клітини. Французькими вченими Ф. Жакобом і Ж. Моно запропонована наступна гіпотеза. Ген-регулятор виробляє молекулу-репрессор. Вона вимикає, коли потрібно, оператор, який розміщується на одному кінці оперона - групи генів, і в результаті дані ферменти не виробляються.
Квиток № 17 Транскрипція, трансляція, реплікація (пояснювати схему)

Трансляція - Синтез білка є основою життєдіяльності клітини. Для здійснення цього процесу в клітинах всіх без винятку організмів є спеціальні органели - рибосоми. Рибосоми представляють собойрібонуклеопротеідние комплекси, побудовані з 2 субодиниць: великої і малої. Функція рибосом полягає в розпізнаванні трибуквених (трехнуклеотідних) кодонів мРНК, зіставленні їм соответствующіхантікодонов тРНК, що несуть амінокислоти, і приєднання цих амінокислот до зростаючої білкової ланцюга. Рухаючись уздовж молекули мРНК, рибосома синтезує білок відповідно до інформації, закладеної в молекулі мРНК.

Для впізнавання амінокислот в клітці є спеціальні «адаптери», молекули транспортної РНК (тРНК). Ці молекули, що мають форму конюшини, мають ділянку (антикодон), комплементарний кодону мРНК, а також іншу ділянку, до якого приєднується амінокислота, що відповідає цьому кодону. Приєднання амінокислот до тРНК здійснюється в енерго-залежною реакції ферментами аміноацил-тРНК-синтетазами, а вийшла молекула називається аміноацил-тРНК. Таким чином, специфічність трансляції визначається взаємодією між кодоном мРНК і антикодоном тРНК, а також специфічністю аміноацил-тРНК-синтетаз, що приєднують амінокислоти строго до відповідних їм тРНК (наприклад, кодону GGU відповідатиме тРНК, яка містить антикодон CCA, а до цієї тРНК приєднуватиметься тільки амінокіслотагліцін). Механізми трансляції прокаріотів і еукаріот істотно відрізняються, тому багато речовин, що пригнічують прокариотический трансляцію, в значно меншій мірі діють на трансляцію вищих організмів, що дозволяє використовувати їх в медичній практиці як антибактеріальні засоби безпечні для організму ссавців.

Процес трансляції поділяють на

·ініціацію - Впізнавання рибосомою стартового кодону та початок синтезу.

·елонгацію - Власне синтез білка.

·терминацию - Впізнавання терминирующего кодону (стоп-кодону) і відділення продукту.

Транскрипція - транскрипція - процес синтезу РНК з використанням ДНК в якості матриці, що відбувається у всіх живих клітинах. Іншими словами, це перенесення генетичної інформації з ДНК на РНК.

Транскрипція каталізується ферментом ДНК-залежною РНК-полімеразою. Процес синтезу РНК протікає в напрямку від 5'до 3'кінця, тобто по матричної ланцюга ДНК РНК-полімераза рухається в напрямку 3 '-> 5'

Транскрипція складається з стадій ініціації, елонгації та термінації.

Реплікація ДНК - ключова подія в ході поділу клітини. Принципово, щоб до моменту розподілу ДНК була реплицирована повністю і при цьому тільки один раз. Це забезпечується певними механізмами регуляції реплікації ДНК. Реплікація проходить в три етапи:

1.ініціація реплікації

2.елонгація

3.термінація реплікації.

Регуляція реплікації здійснюється в основному на етапі ініціації. Це досить легко можна здійснити, тому що реплікація може починатися не з будь-якої ділянки ДНК, а зі строго певного, званого сайтом ініціації реплікації. У геномі таких сайтів може бути як всього один, так і багато. З поняттям сайту ініціації реплікації тісно пов'язане поняття реплікон. Реплікон - це ділянка ДНК, який містить сайт ініціації реплікації і реплицируется після початку синтезу ДНК з цього сайту. Геноми бактерій, як правило, являють собою один реплікон, це означає, що реплікація всього генома є наслідком всього одного акта ініціації реплікації. Геноми еукаріот (а також їх окремі хромосоми) складаються з великого числа самостійних репліконов, це значно скорочує загальний час реплікації окремої хромосоми. Молекулярні механізми, які контролюють кількість актів ініціації реплікації в кожному сайті за один цикл поділу клітини, називаються контролем копийности. У бактеріальних клітинах крім хромосомної ДНК часто містяться плазміди, які представляють собою окремі реплікони. У плазмід існують свої механізми контролю копийности: вони можуть забезпечувати синтез як всього однієї копії плазміди за клітинний цикл, так і тисяч копій.

Реплікація починається в сайті ініціації реплікації з розплітання подвійної спіралі ДНК, при цьому формується репликационная вилка - місце безпосередньої реплікації ДНК. У кожному сайті може формуватися одна або дві Реплікаційний вилки в залежності від того, чи є реплікація одно- або двобічної. Більш поширена двунаправленная реплікація. Через деякий час після початку реплікації в електронний мікроскоп можна спостерігати реплікаційний вічко - Ділянка хромосоми, де ДНК вже реплицирована, оточений більш протяжними ділянками нерепліцірованной ДНК.

У вилці реплікації ДНК копіює великий білковий комплекс (реплісома), ключовим ферментом якого є ДНК-полімераза. Репликационная вилка рухається зі швидкістю близько 100 000 пар нуклеотидів в хвилину у прокаріотів і 500-5000 - у еукаріот.




Квиток № 15 Основні елементи і речовини, властиві живим організмам, рівні організації життя. | Квиток № 18 Біологічна спадковість. ДНК і генетичний код.

Квиток № 1. Роль науки в різні періоди розвитку суспільства. зміна парадигм | Квиток № 4 Епоха Відродження і класичний період естетвознанія | Квиток № 6 Сучасна природничо-наукова картина світу | Квиток № 7 Принципи організації сучасного естезствознанія | Квиток № 9 2-ий закон термодинаміки. Принцип зростання ентропії в закритих системах | Квиток № 11 Синергетика - мова міждисциплінарного спілкування. Роль хаосу і випадковості | Квиток № 13 Походження життя. Теорія Опаріна-Холдейна | Квиток № 14 Походження життя. Теорія панспермії. Теорія вічності життя | Квиток № 19 Різновиди мутацій. Мутації - матеріал еволюції. | Квиток № 20 Молекулярні годинник еволюції. геном людини |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати